CC BY
54
УДК 633.31/37;635.65
ВЛИЯНИЕ СРОКОВ ПОСЕВА НА СИМБИОТИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ И УРОЖАЙНОСТЬ СОРТОВ СОИ
Дозо ро в Але кса ндр Вла ди м и р о в и ч, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Е р мо ш ки н Юр и й Вла ди м и ро в и ч, кан д и д ат сел ьскохозяйствен н ы/х н аук, д о -
цент
ФГБОУ ВПО « Ул ья н о в ская го суд ар ст в е н н ая сел ь скохозя й ст в е н н ая а ка д ем ия »
43 2063, г.Ул ья н о в с к, бул ь в а р Но в ь I й Ве н е ц, 1 . Тел . :8 (8422)55-95-5О,
Кл юч е в ы е сл о в а : сорт а со и, ср о ки п о сев а, сим би оз, п о каз а т ел и ф от о си нт ет и ч еско й активности, урожайность
ПроведеныI полевы1е опыт Ы1 по изучению влияния сроков посева на сим биот ическую а кт ив н ост ь и ур ожа й но ст ь р аз н их п о скоро сп ел о ст и сор т о в со и - Магев Ы1 и УСХИ 6. Д о -каз ан о, ч т о в л есост еп и По в олжья в Ы1 бор сро ка п о сев а пр и в оз д ел Ы1 в ан и и со и д олжен быт ь
о бяз а т ел ь н ы/м. Уст а но вл енн ы й о п т им ал ь н ы й ср ок п о сев а им еет опр ед еля ю щ ее з на чен ие для получения высоких и стабильных урожаев.
Ос но в но й п р ич и н о й, сде ржи ва ю ще й ра с п рост ра н е н и е со и в Ул ья н о вс ко й о бл а -сти, является длительный вегетационный п е р и од . Соя отл и ч а е тся м е дл е н н ь I м и те м п а -ми развития в начальные периоды роста, и вопрос о её конкурировании с сорной растительностью является актуальным, поэтому любые возможности, способствующие скорейшей колонизации площади питания, требуют внимательного рассмотрения и анализа . Различн ые сроки посева ставят растения в неоднозначные условия и задают в конечном итоге особенности развития на весь период вегетации, определяя скорость прохождения отдельных фаз развития и периодов.
Тр а д и ц и о н н о с о ю с ч и та ют те п л ол ю б и -вой культурой позднего срока посева, когда температура на глубине заделки семян до-ст и гн ет 1 2 . . . 14°С ( 1 ) . В п о сл едн и е годы с в ы -ведением новых скороспелых холодостойких сортов появилась возможность посева сои в более ранние сроки (2).
Ре зул ьтат ы и с п ыта н и й н а со ртоуч а ст-ках региона, опытном поле академии показывают, что существующие сорта сои в усло-в ия х л е со сте п и По волж ья в ы з ре ва ют, м о гут давать устойчивые и достаточно высокие у р ожа и . О б е с п е ч е н н о ст ь Ул ья н о в с ко й о бл а -
сти тепловыми ресурсами позволяет вести промышленное возделывание сортов сои, которым для созревания необходима сумма а кт и в н ы I х те м п е р а ту р 1800. . . 2О О О °С, п р одол -жительность вегетационного периода и почвенные условия не являются препятствием для её возделывания.
В с вя з и с эт и м, ос н о в н о е усл о в и е для успешного возделывания сои в лесостепи По волж ья - п р и м е н е н и е с ко рос п ел ы х с о-рто в, а да пти в н ых к кл и м ату р е ги о н а . П р и этом необходимо учитывать реакцию сои на выбор срока посева с учётом метеорологических условий, характера поля, максимально удовлетворяя требования сои к теплу и влаге в период прорастания, вегетации, созревания и уборки.
Иссл едо ва н ия п ро водил и в 2004-2006 гг., путём постановки полевых опытов с соей со рта УСХИ 6 и Ма ге ва , н а о п ыт н о м п ол е Ул ья н о вс ко й госуда рстве н но й сел ьс кохо-зяйственной академии.
Поле в ые о п ыты за кл ады вал и в ч е-тырехкратном повторении, с рендомизи-рованным размещением, в соответствии с методикой и техникой постановки поле-в ых о п ыто в н а ста ци о н а р н ых уч а стка х. Посев проводили селекционной сеялкой центр а л ь н о го в ы се ва СН- 1 6, н о р ма в ы се ва 70 0
тыс. всхожих семян на гектар.
Схем а о пы т а:
1 . Ра н н и й с р о к п о с е в а ( 1 де ка да м а я ) ;
2 . О пти м а л ь н ы й с р о к п о се ва ( 2 де ка -
да мая);
3 . По здн и й с р о к п о се ва ( 3 де ка да м а я ) .
Ре зул ьтат ы и ссл едо в а н и и
П р и воздел ы Iва н и и со и н еобходи мо учитывать, что она, как и все бобовые растения, интенсивно использует атмосферный азот и дает высокие урожаи только в том случае, когда у нее складывается эффективный симбиоз с азотфиксирующими бакте-р и я м и . На п р оду кт и в н о ст ь с и м б и о з а м е жду клубеньковыми бактериями (микросимбио-том) и бобовым растением (макросимбио-том) оказывают влияние факторы внешней среды, такие как аэрация, влажность, кислотность почвы, температура и режим питания, обеспеченность которыми в значительной степени определяется сроками посева.
На фо р м и ро ва н и е а кти в н ых клуб е н ь-ков на корнях сои наряду с температурным и питательным режимами и влагообеспечен-
ностью посевов влияет характер развития ра сте н и й . Ра сте н ия ра н н их с ро ко в п ос е ва опережают в линейном росте и формируют большую ассимиляционную поверхность, на их корнях формируется большее количество и масса клубеньков.
На ш и м и исследо ва н ия м и уста н о вле-но, что сроки посева существенно влияли н а об ра зо ва н ие клубе н ь ко в . Та к, ра н н и й срок посева способствовал более раннему, на 9...10 дней, образованию клубеньков по сравнению с оптимальным сроком и на
13...14 дней по сравнению с поздним сро-ко м . П р одол ж ител ь н ость о б ще го с и м б и оза в и с сл едуе м ь і е год ь і у УСХИ 6 кол е б а л а с ь п о вариантам в пределах 87...88 дней, активного 5 1 . . . 5 2 . У Ма ге в ь і , ка к б ол е е с ко р о с п ел о го сорта, продолжительность симбиоза была ниже и составила соответственно 77...80 де н ь и 45 . . .48 дн е й . Во все годы исследо ва -ний наибольшая продолжительность общего и активного симбиоза наблюдалась у сорта УСХИ 6 в ва р и а н те с о п ти м а л ь н ы і м с р о ко м п ос е ва , у со рта Ма ге ва н а ва р иа н те с р а н н и м
Та бл и ца 1
К ол и ч ест в о (мл н . шт/га ) и м а сса (к г/га ) а кт и в н ы х кл убе н ько в н а ко р н я х со и со рто в УСХИ 6 и Ма ге ва в з а в и с и м о сти от с ро ко в п о се в а ( с р едн е е )
I- Количество клубеньков Ма сса клуб е н ь ко в
о. о и Фа за р а з в ития ранний опти- мальный позд- ний ранний опти- мальный поздний
Тр ет и й т р о й ч а т ы і й л и ст 9.2 8.2 9.5 9,2 9.8 7.9 44,2 38,9 51,3 48,7 40,0 36,2
ю X и > Буто н и з а ц и я - ц в е те н и е 17.2 17.2 19.9 19.9 18,6 18,6 301.0 301.0 315.6 315.6 267.4 267.4
На ч а л о н а л и ва се мя н 26.6 27,5 24.6 461.2 468.8 375.8
16,6 20,0 14,6 275,5 328,2 212,1
Пол н і і й н а л и в с е мя н 20.3 23.2 19.5 360.0 396.6 309.6
0 0 0 0 0 0
Тр ет и й т р о й ч а т і і й л и ст 9.7 9,1 10,9 8,2 9.7 7,9 47,9 46,1 42,9 38,3 35,6 32,3
го со О) Буто н и з а ц и я - ц в е те н и е 14.3 14.3 14.2 14.2 13.3 13.3 283.6 283.6 280.9 280.9 217.0 217.0
го На ч а л о н а л и ва се мя н 27,9 22,0 25,9 18,6 22,1 15,7 481,8 319,5 455,1 273,8 352,6 230,1
Пол н і і й н а л и в с е мя н 20.0 18.9 17.1 420.1 388.6 298.7
0 0 0 0 0 0
П р им е ч а н и е: ч и сл и т ел ь - всего, з н ам е н а т ел ь - а кт и в н ых
сроком посева.
Вел ич и ну с и мб иоти чес ко го а п па рата достаточно полно характеризуют количе-ст во и ма сса кл уб е н ь ко в . Фо р м и ро ва н и е их во многом определялось как сроками посева сои, так и её сортовыми особенностями (та б . 1 ) .
Получе н н ые резул ьтаты по ка з ы ва ют, что в среднем за исследуемые годы масса активных клубеньков на растениях сои увеличивалась от фазы 3-х тройчатых листьев до фа з ь I буто н и з а ц и и - ц в ете н и я у с о рта УСХИ
20000
18000
16000
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
2004 г.
2005 г.
2006 г
□ Ранний; □ Оптимальный; □ Поздний;
Р и с . 1 . А кти в ны й с им б и от и ч ес к и й п отенц и ал со и за в е-гета ц и ю, ( к г * д н/га ) , со рт УСХИ 6
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
2004 г.
2005 г.
2006 г.
□ Ранний; □ Оптимальный; ■ Поздний;
Р и с . 2 . А кти в н ы1 й с им б и от и ч е с к и й п оте н ц и ал со и з а в е-гета ц и ю, ( к г * д н/га ) , со рт Ма ге в а
6, у со рта Ма ге ва п р и р ост м а сс ы а кти в н ы х клубеньков продолжался до фазы начала налива семян, далее наблюдалось её снижение.
Изуч ае м ые ва р иа нты с ро ко в п осе-ва сои по годам исследований оказывали различное влияние на массу клубеньков. Ма кс и мал ь но го з н а че н ия ма сса а кти в н ых клубеньков в вариантах опыта достигала в 2006 г. и с о ста вл я л а п о в а р и а н та м у УСХИ 6
- 283. . . 369 к г/га , у Ма ге в ы - 25 1 . . . 3 39 к г/ га . П р и это м у со рта УСХИ 6 луч ш е е ра з в ити е симбиотического аппарата наблюдалось при оптималь-н ом с ро ке посе ва . В этом варианте уже в начальные периоды развития масса клубеньков была стабильно выше, к фазе начала налива семян было сформировано наибольшее их количество и масса - на 93 кг/га больше по сравнению с позд-н и м сроком посева . Сорт се ве р н о го э коти па Ма ге ва большую массу активных клубеньков формировал при раннем сроке посева, на 6 . . . 3 6% в ы ш е дру гих ва р и а н -тов.
Не о бходи м о отм ет ить, что, несмотря на индивидуальные особенности изучаемых сортов и различные погодные условия, наблюда-е тся о б ща я дл я УСХИ 6 и Ма -гевы тенденция снижения массы активных клубеньков при сдвигании сроков посе ва н а б ол е е п о здн и е . Та к, в среднем за 2004...2006 гг. у со рта УСХИ 6 н а п оздн е м сроке посева в фазу начала налива семян масса активных клубеньков была ниже, чем на раннем и оптимальном сроках соответственно н а 2 3% и 35 %, у со рта Ма ге -ва со от ветстве н н о н а 28% и 16%.
Та бл и ца 2
Ди на м и к а пл о ща ди л и стьев со и со рто в УСХИ 6 и Ма ге в а (тыс . м2/ га ) в за в и с и м о сти от сроков посева, среднее за 2004...2006 гг.
Фе н ол о г и ч е с ка я фа з а УСХИ 6 Ма ге в а
ранний опти- мальный поздний ранний опти- мальный поздний
Тр е т и й т р о й ч а т ь i й л и с т 14,9 17,2 15,9 15,4 13,7 14,2
Буто н и з а ц и я - ц в е те н и е 28,9 31,1 26,6 31,7 29,7 27,5
На ч а л о н а л и ва се мя н 43,9 45,9 42,1 42,2 38,7 37,6
Пол н ь 1 й н а л и в с е мя н 32,3 35,4 31,2 33,1 29,6 28,8
По ка за тел е м, о б о б ща ю щ и м вел и ч и н у симбиотического аппарата, является сим-
б и оти ч е с к и й п оте н ци а л ( СП) . О н о п ределя -ется как производное массы клубеньков на продолжительность их функционирования.
О б щи й с и м б иотич ес ки й поте н ци ал ( ОСП) учитывает всю массу клубеньков, активный (АСП) - ма ссу кл уб е н ь ко в с л е г ге м о гл о б и -ном.
По да н н ы м Г. С. Пос ы па н о ва ( 199 1 ), п р и о п т и м а л ь н ь i х усл о в и я х с и м б и о з а АСП у зерновых бобовых культур может достигать 25 тыс. единиц и более.
Ре зул ьтат ы р а с ч ета АСП п осе во в со и с о рта УСХИ 6 и Ма ге ва п р едста вл е н ь i н а р и с . 1, 2 . Эффе кти в н ост ь вл ия н ия с ро ко в п осе -ва на активность симбиоза сои зависела во м н о го м от п о год н ь I х усл о в и й . П р о в еде н н ь I е исследования доказали, что при благоприятных условиях 2006 года соя формирует достаточно большой симбиотический поте н ци а л от 1 1, 8 до 1 8, 1 т ы с . к гхдн е й/га н а с о рте УСХИ 6 и от 8, 7 до 1 3, 5 т ь i с . к гхд н е й/ га н а Ма ге ва .
Одн а ко п р и н е бла го п р иятн ых по годных климатических условиях, вследствие снижения влажности почвы, резких колебаний температуры, ухудшения аэрации почвы, происходит резкое снижение актив-н о го с и мб иотичес ко го поте н циала . Та к, в м е н е е уда ч н ы е 2004 . . .2005 г г. АСП у с о рта с о и УСХИ 6 с о ста в и л 13459 и 14547 к г • д н е й/ га соответстве н н о, Ма ге в ы - 1 15 29 и 12670 кг-дней/га, что значительно ниже, чем в более благоприятном 2006 г.
На и бол ь ш и й АСП в с редн е м за исследуемые годы на посевах сои отмечался у со рта УСХИ 6 в ва р и а н те с о пти ма л ь н ы м
с р о ко м п осе ва , у со рта Ма ге ва в ва р и а н те с ранним сроком посева, что соответственно со ста вля л о 15 38 3 и 12566 к гхдн е й/га , н а и -меньший в варианте с поздним сроком -10496 и 8349 к гхдн е й/га .
Резул ьт а т ь I к о р р е л я ц и о н н о - р е г р е с с и -онного анализа показывают, что урожай сои со рта УСХИ 6 за в и с ит от АСП (х) : Y = 14, 2 7 3 + 0,00103х, ко э фф и ц и е н т ко р р ел я ц и и ^ ) р а -ве н 0, 85 ; коэфф и ци е н т дете р м и н а ци и ^ ) -
7 2 , 8 % .
А н а л о ги ч н ы й а н а л и з о п редел е н ия за -в и с и м о ст и у р ожа я с о и с о рта Ма ге в а от АСП доказывает, что также существует тесная ко р р еля ци о н н а я за в и с и м ость : У = 1 6, 1 5 5 + 0,00078 х; R = 0 , 7 9 ; D=6 3, 2% .
Фотосинтетическая деятельн ость полевых культур на практике регулируется различными способами: изменением нормы высева, расположением рядков в опреде-
со бо в п о се ва (4 ) . В с во их о п ыта х м ы та кже изучили влияние сроков посева на показатели фотосинтетической деятельности, рост и развитие растений разных по скороспело-ст и со рто в со и . Ка к п о ка за л и и ссл едо ва н ия , изучаемые сроки посева оказывали существенное влияние на динамику роста листовой поверхности, заметное уже на ранних эта п а х ра з в ития ра сте н и й (та бл . 2 ) . В ва р и -антах, где площадь листовой поверхности достигала наибольших величин, наблюдались заметные и закономерные различия во все фазы развития сои.
К фа з е н а ч а л а н а л и в а с е мя н а с с и м и л я -ционная поверхность листьев достигает свое го м а кс и м а л ь н о го з н а ч е н и я . У с о рта УСХИ 6
- площадь листовой поверхности в лучшем
Ранний О птимальный Поздний
□ Третий тройчатый лист; □ Бутонизация-цветение;
□ Начало налива семян; □ Полный налив семян;
■ Полная спелость.
Р и с . 3 . Д и н а м и ка н а ко пл е н и я сухо го ве ще ст в а п о се в а -м и со и ( к г/ га ) , в с редн е м з а 2004. . .2006 г г. , со рт УСХИ 6
Ранний Оптимальный Поздний
□ Третий тройчатый лист; □ Бутонизация-цветение;
□ Начало налива семян; □ Полный налив семян;
■ Полная спелость.
Р и с . 4 . Д и н а м и ка н а ко пл е н и я сухо го ве ще ст в а п о се в а -м и со и ( к г/ га ) , в с редн е м з а 2004. ..2006 г г. , со рт Ма ге в а
по годам варианте с оптимальным сроком посева составляла 45,9 тыс.м2/га, у сорта Ма ге ва в ва р и а н те с ра н н и м с ро ко м - 4 2, 2 тыс.м2/га, отставание варианта с поздним посевом у обоих сортов было 3,9 тыс.м2/га и 4,6 тыс.м2/га соответственно.
На бл юда л а с ь те с н а я ко р рел я ц и о н н ая связь между площадью листовой поверхно-ст и и у рожа й н ость ю . В фа зу н а ч а л а н а л и ва се мя н у с о рта УСХИ 6 коэфф и ци е н т ко р ре -л я ц и и ^ ) ра ве н 0, 64; коэфф и ци е н т дете р-м и н а ци и ^ ) - 4 0, 9%, у со рта Ма ге ва со отв е тст в е н н о 0, 74 и 5 5 % . Ур а в н е н и е р е г р е сс и и
дл я с о р та УСХИ 6 и м е е т в и д : Y = 24,483 + 0,70211х; дл я с о рта Ма ге в а - У = 24, 353 + 0,60527х .
Бол е е и н те н с и в н ы й р ост листовой поверхности, обусловленный своевременным высевом сои, способствовал активизации фотосинтеза, что повлияло в конечном итоге на накопление сухого вещества посевами сои.
В с р ед н е м з а год ы I и с сл е -дований к наступлению фазы полного налива максимальное накопление сухого вещества было в варианте с опти-м а л ь н ы I м с р о ко м у с о рта УСХИ 6 и с ра н н и м с р о ко м у Ма ге -вы, оно составляло 8978,7 кг/ га и 8321,0 кг/га, что выше по сравнению с поздним сроком п о с е в а н а 1 7, 5 % и 1 2, 5 % с о ответственно (рис. 3, 4).
Урожа й н ость бобо в ых культур является итоговым результатом симбиотической и фотосинтетической деятельности посевов.
В н а ш их и ссл едо ва н ия х влияние на урожайность оказывали сроки посева и метеорологические условия вегетационного периода (табл. 3).
Тенденция колебания
урожайности семян по годам исследований существенно н е ме няла с ь . По урожа й н ости в ыделя ется со рт УСХИ 6, он формировал достаточно высокий урожа й се мя н ( 2, 5 2 . . . 3, 08 т/га ) . На и бол ьш ая у рожа й н о сть со рта УСХИ 6 дости гн ута п р и оптимальном сроке посева, в среднем за
2004...2006 гг. - 3,08 т/га, достоверная прибавка по сравнению с другими вариантами п олуч е н а во все годы и ссл едо ва н и й . Бол е е с ко рос пел ы Iй со рт Ма ге ва ма кс и мал ь ную урожайность формировал при раннем сроке посева (2,60 т/га), но достоверное увеличение наблюдалось только в 2006 г.
Во все годы исследо ва н и й у со рто в
Та бл и ца 3
Б и оло г и ч ес ка я урожайно ст ь сем я н со и со рто в УСХИ 6 и Ма гев а в за в и с и м о сти от с роков посева, т/га
В а р и а н т Ур ожа й н о с т ь с е м я н , т/ га .
УСХИ 6 Ма ге в а
2004 г. 2005 г. 2006 г. сред- няя 2004 г. 2005 г. 2006 г. сред- няя
Ра н н и й 2,51 2,76 2,87 2,71 2,45 2,55 2,80 2,60
О п т и м а л ь н ы 1 й 2,81 3,27 3,17 3,08 2,38 2,46 2,54 2,46
Поздний 2,13 2,70 2,74 2,52 1,99 2,38 2,46 2,28
НСР 05 0,218 0,146 0,125 - 0,198 0,210 0,259 -
УСХИ 6 и Ма ге ва ч ёт ко п росл еж и ва ется за -кономерность снижения урожайности при сдвигании сроков посева на более поздние.
Та к и м о б р а з о м, в л е с о сте п и По в ол ж ья выбор срока посева разных по спелости сортов при возделывании сои должен быть обязательным, при неблагоприятных погодных условиях и при короткой продолжительности активного симбиоза соя не реализует свои потенциальные возможности азот-фи ксато ра . Уста н о вл е н н ы й о пти мал ьн ы й срок имеет определяющее значение для получения высоких и стабильных урожаев этой культуры и является действенным фактором, способным влиять на образование, развитие клубеньков и симбиотическую де-
ятельность.
Б и бл и о гр а ф ич е с к и й сп и со к
1 . Са м охва л о в В .А ., Са м ох ва л о ва Г.М. Соя в Ку й б ь I ш е в с ко й о бл а ст и // Б юл . НТИ п о м а сл и ч н ы м кул ьтур а м . - К ра с н ода р . 1980. -С . 8 0 - 8 1 .
2 . До з о р о в А . В . А г р оте х н и ка с о и в Ул ья -н о вс ко й о бл а сти // Ко р м о п р о и з водство . -2000 . - N о 3 . - С . 1 9 - 2 0 .
3 . Пос ы па н о в Г.С. Методы изуч е н ия биологической фиксации азота воздуха. -М. : А г р о п р о м и зда т. 1991 . - 300 с .
4 . Иса й ч е в В .А ., Хо ва н с ка я Е .Л . Вл ия -ние стимуляторов роста на динамику площади л истье в// Жур нал « Вестн и к РАСХН » .
- М . , 2008. N о 2, стр . 47-48.
