CC BY
9Научная статья
УДК 633.853.52:631.521:631.559
ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ ПОСЕВА НА ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ СОИ СОРТА ТОПАЗ
Сергей Васильевич Рафальский, Наталья Батрбековна Рафальская, Татьяна Владимировна Мельникова, Ольга Михайловна Рафальская
Всероссийский научно-исследовательский институт сои, г. Благовещенск, Россия, [email protected]
Аннотация. Цель исследований - установить, на основе изучения способа посева и нормы высева семян, оптимальную структуру посева, обеспечивающую повышенную семенную продуктивность сои ультраскороспелого сорта Топаз. Полевые исследования по сравнительному изучению способа посева (рядовой с шириной междурядий 15 см и широкорядный с междурядьями 45 см) и нормы высева всхожих семян (400 тыс./га и 600 тыс./га) проведены в условиях 2021-2022 гг. В качестве объекта исследований использовали растения и семена сои сорта Топаз. Почва луговая черноземовидная, тяжёлая по гранулометрическому составу. Погодные условия в целом были достаточно благоприятны для сои, соответствуя биологии культуры. Результаты исследований показали, что максимальные общий урожай, составляющий 2,62 т/га, и семенная продуктивность с величиной 2,12 т/га сорта сои Топаз были сформированы при рядовом его посеве с нормой высева 400 тыс. всхожих семян на 1 га. В структуре посева этого сорта, предусматривающей размещение всхожих семян широкорядно, наиболее эффективен был вариант с нормой их высева в количестве 600 тыс/га с урожайностью 2,64 т/га и семенной продуктивностью 2,04 т/га. При формировании морфометрических признаков, обеспечивающих величину урожая и составляющих его структуру, указанные приемы агротехники существенно увеличивали их показатели. Результаты корреляционного анализа иллюстрировали тесную прямую зависимость величины урожайности сои от величины значений морфометрических признаков соевых растений. Коэффициент корреляции R составлял 0,99 при максимальных значениях коэффициента детерминации R2, равным 0,98. Пространственная структура соевого ценоза при рядовом размещении в нем растений с нормой высева всхожих семян в количестве 400 тыс./га обеспечивала максимальный, с величиной 81,1% от общего урожая выход кондиционных семян. При широкорядном посеве с нормой высева всхожих семян 600 тыс./га доля кондиционных семян в общем урожае составила 77,9%. Следовательно, размещение в посеве сои ультраскороспелого сорта Топаз всхожих семян рядовым способом с междурядьями шириной 15 см при норме их высева в количестве 400 тыс./га, а также возделывание широкорядно с шириной междурядий 45 см и нормой высева 600 тыс. всхожих семян/га за счет формирования лучших хозяйственно ценных признаков растений обеспечивают повышенную общую урожайность сорта и семенную его продуктивность, увеличивая долю семенной фракции в общем урожае.
Ключевые слова: соя, сорт, способ посева, норма высева, урожайность, семенная продуктивность.
Для цитирования: Рафальский С.В., Рафальская Н.Б., Мельникова Т.В., Рафальская О.М. Влияние структуры посева на формирование урожая сои сорта топаз // Агронаука. 2023. Том 1. № 1. C.171-177.
Original article
UDC 633.853.52:631.521:631.559
INFLUENCE OF THE STRUCTURE OF SOWING ON THE FORMATION OF THE HARVEST OF SOYBEAN VARIETY TOPAZ
Sergej V. Rafalskij, Natal'ya B. Rafalskaya, Tat'yana V. Melnikova, Olga M. Rafalskaya
All-Russian Scientific Research Institute of Soybean, Blagoveshchensk, Russia, [email protected]
Abstract. The purpose of the research is to establish, based on the study of the sowing method and seeding rate, the optimal sowing structure that provides increased seed productivity of soybeans of the ultra-early Topaz variety. Field studies on the comparative study of the sowing method (row with a row
© Рафальский С.В., Рафальская Н.Б., Мельникова Т.В., Рафальская О.М. , 2023
spacing of 15 cm and wide-row with a row spacing of 45 cm) and the seeding rate of germinating seeds (400 thousand/ha and 600 thousand/ha) were carried out under the conditions of 2021-2022. Plants and seeds of soybean variety Topaz were used as the object of research. The soil is meadow chernozem-like, heavy in granulometric composition. Weather conditions were generally quite favorable for soybeans, in line with the biology of the culture. The results of the research showed that the maximum total yield of 2.62 t/ha and seed productivity of 2.12 t/ha of the Topaz soybean variety were formed during row sowing with a seeding rate of 400 thousand viable seeds per 1 ha. In the sowing structure of this variety, which provides for the placement of germinating seeds in a wide row, the most effective option was with a seeding rate of 600 thousand/ha with a yield of 2.64 t/ha and a seed productivity of 2.04 t/ha. When forming morphometric traits that ensure the size of the crop and make up its structure, these methods of agricultural technology significantly increased their performance. The results of the correlation analysis illustrated the close direct dependence of the soybean yield value on the value of the morphometric traits of soybean plants. The correlation coefficient R was 0.99 with the maximum values of the determination coefficient R2 equal to 0.98. The spatial structure of the soybean cenosis, with row placement of plants in it with a seeding rate of germinating seeds in the amount of 400 thousand/ha, ensured the maximum yield of conditioned seeds with a value of 81.1% of the total yield. With wide-row sowing with a seeding rate of germinating seeds of 600 thousand/ha, the share of conditioned seeds in the total yield was 77.9%. Therefore, the placement of germinating seeds in soybean crops of the ultra-early Topaz variety in a row way with row spacing of 15 cm at a seeding rate of 400 thousand/ha, as well as wide-row cultivation with a row spacing of 45 cm and a seeding rate of 600 thousand germinating seeds/ha per Due to the formation of the best economically valuable plant traits, they provide an increased overall yield of the variety and its seed productivity, increasing the share of the seed fraction in the total yield.
Keywords: soybean, variety, sowing method, sowing rate, yield, seed productivity.
For citation: Rafalskij S.V., Rafalskaya N.B., Melnikova T.V., Rafalskaya O.M. Vliyanie struktury poseva na formirovanie urozhaya soi sorta Topaz [Influence of the structure of sowing on the formation of the harvest of soybean variety Topaz]. Agronauka. - Agroscience. 2023; 1; 1: 171-177. (in Russ.)
Введение. Современное мировое растениеводство относит сою к числу главнейших белково-масличных культур. Основной составляющей агротехнологий является сорт, который на 50...70% обеспечивает эффективность производства сои [1]. В течение всей истории человечества отбор лучших семян был одним из наиболее важных предметов эмпирических наблюдений, творческого анализа, теоретических познаний и практического наблюдения растений [2].
В настоящее время значение сортовой составляющей существенно возрастает. Создание новых перспективных отечественных сортов сои, ускоренное их размножение в необходимых для производства объемах, разработка приемов сортовой агротехники обеспечивают результативность селекционно-семеноводческих работ и эффективность их возделывания.
Современные сорта сои представляют собой популяции, адаптированные к конкретным негативным биотическим и абиотическим факторам окружающей среды, которые должны быть высокопродуктивными и характеризоваться позитивными хозяйственно ценными признаками, определяющими структуру их урожая [3]. Для сои
основными элементами структуры урожая являются показатели количества бобов и семян на растении (и в бобе), массы семян, сформированных на растении и массы 1000 семян [4]. Величина значений этих показателей, наряду с оптимальной структурой размещения растений в поле, определяет величину урожайности.
Изменчивость величины показателей структуры урожая, а именно количественных признаков у сои связана с генетическими особенностями отдельно обособленного растительного организма, которым является сорт и влиянием окружающей среды, включая условия произрастания растений, обеспечиваемые приемами агротехнологий. В годы с контрастными погодными условиями, а также уровнями агротехники указанные признаки могут в достаточно сильной степени различаться [5].
Формирование высококачественных семян на растении на фоне различных приемов возделывания сои базируется на рациональной структуре их посева. Она включает оптимально подобранные способ посева и норму высева семян на единице культивируемой площади, рационально учитывающие индивидуальные биологические особенно-
сти каждого обособленного генотипа (сорта).
Цель исследований - установить, на основе изучения способа посева и нормы высева семян, оптимальную структуру посева, обеспечивающую повышенную семенную продуктивность сои ультраскороспелого сорта Топаз.
Условия, материалы и методы. Полевые опыты проведены на опытном поле ФГБНУ ФНЦ ВНИИ сои в семеноводческом севообороте. Почва опытного участка луговая черноземовидная, тяжелая по гранулометрическому составу. Реакция почвенного раствора - рНсол 5,2, содержание гумуса -4,5...4,7% (по Тюрину), подвижного фосфора
- 47.49 мг/кг почвы (по Кирсанову), обменного калия - 130.190 мг/кг почвы, аммиачного азота - 20.28 мг/кг почвы, нитратного
- 30.56 мг/кг почвы. Объемная масса почвы составляла 1,04.1,10 г/см3, пористость - в пределах 44%.
Метеоусловия вегетационных периодов 2021 г. и 2022 г. по показателям значений температуры воздуха и суммам выпавших осадков, при некотором отклонении от сред-немноголетней нормы, характеризовались в целом как благоприятные для сои, соответствуя биологии культуры.
Определение оптимального пространственного размещения растений сои и степени их насыщенности в ценозе, то есть рациональной структуры посева предполагало схему опыта, которая включала:
- способ посева (рядовой с шириной междурядий 15 см, широкорядный с шириной междурядий 45 см);
- норму высева всхожих семян в количестве (400 и 600 тыс./га)
Площадь делянки при рядовом посеве 144 м2, учетная - 100 м2; широкорядном, соответственно - 180 и 100 м2. Повторность четырехкратная. Размещение вариантов (делянок) - систематическое.
Объектами являлись растения и семена ультраскороспелого сорта Топаз (селекции ВНИИ сои, патент № 10992 от 10.03.2020 г.)
Сорт Топаз - ультраскороспелый, высокопродуктивный, с комплексной устойчивостью к грибным, бактериальным болезням, полеганию. Период вегетации 89.93 дней. Содержание масла 20%, белка 41%. Тип роста растения - индетерминантный. Куст - прямостоячий, количество ветвей - 3 длинных и 2 укороченных. Лист - 3-листочковый, заостренно-яйцевидный. Цветок - фиолетовый,
соцветие - кисть. Семена - бледно-желтые, удлиненной формы, гладкие (иногда наблюдается морщинистость), с коротким, узким рубчиком желтой окраски, вокруг рубчика темное очертание, в середине рубчика белый глазок [9].
Предшественник - яровая пшеница. Минеральные удобрения - перед посевом N60 Р30. Агротехника включала: отвальную зяблевую вспашку на глубину 18.20 см с дискованием, ранневесеннее боронование, две культивации, посев семян, прикатывание посева. В вариантах с широкорядным посевом
- две междурядные культивации. Уборка
- методом сплошного обмолота растений с учетной площади делянки. Гербициды: баковая смесь Галакси Топ + Миура в регламенте из расчета 1,5 + 1,0 л/га в фазу 3-го настоящего листа. Полевые и лабораторные исследования проводили согласно принятым методикам [6-8].
Результаты и обсуждение. Механизм формирования урожая, величина которого обеспечивается совокупным воздействием различных факторов, можно также рассматривать как его зависимость от динамики развития целого растения (и отдельных его органов) или как влияние агроэкологическо-го воздействия на отдельные компоненты урожая.
Важным элементом структуры урожая, наряду с показателями индивидуальной продуктивности растения, является густота стояния растений на единице площади, которая оказывает существенное влияние на жизненные условия выращивания сортов сои, а это, в свою очередь, отражается на темпах их роста, фенологии растений, продолжительности вегетационного периода и урожайности.
Полевая всхожесть семян изучаемого сорта была приближена к расчетной и составляла при норме высева 400 тыс. всхожих семян/га в среднем за два года от 393 до 398 тыс. растений взошедших на 1 га (таблица 1).
С расчетным размещением 600 тыс. всхожих семян/га фактически взошло от 601,5 тыс./га растений в рядовом посеве до 596 тыс./га - в широкорядном.
При достаточно высокой сохранности растений к уборке в целом по опыту (от 94,5 до 96,5%) густота растений при посеве рядовым способ ом в зависимости от нормы высева семян (при расчетной 400 тыс./га) составляла 379 тыс., при 600 тыс./га - 580 тыс.
Таблица 1 - Густота стояния растений сои и сохранность их к уборке при различных способах посева и норме высева семян, сорт Топаз, среднее за 2021-2022 гг.
Способ посева Норма высева, тыс. всхожих семян/га Количество растений, тыс./га Сохранность,%
всходы созревание
Рядовой 400 398 379 94,6
600 601,5 580 96,5
Широкорядный 400 393 371,5 94,5
600 596 568,5 95,4
Широкорядный посев в зависимости от указанных расчетных норм высева семян, обеспечивал размещение на 1 га, соответственно 371,5 тыс. и 568,5 тыс. соевых растений.
В рядовом посеве сои максимальная ее урожайность с величиной 2,62 т/га была сформирована при расчетной норме высева 400 тыс. всхожих семян на 1 га (таблица 2).
Таблица 2 - Влияние способа посева и нормы высева семян на урожайность сои сорта Топаз, т/га
Способ посева Норма высева, тыс. всхожих семян/га 2021 г. 2022 г. средняя
Рядовой 400 2,71 2,53 2,62
600 2,41 2,34 2,38
Широкорядный 400 2,40 2,05 2,22
600 2,70 2,57 2,64
НСР05, т/га 0,04 0,04 -
Расчетное размещение в рядовом посеве 600 тыс. растений/га снижало урожайность сои в среднем на 0,24 т/га (при НСР05, по годам равной 0,04 т/га).
Повышенная продуктивность сои на 1 га в широкорядном посеве установлена при расчетной норме высева семян 600 тыс./га - 2,64 т. Широкорядный посев семян в количестве 400 тыс./га приводил к снижению величины этого показателя на 0,42 т/га, относительно нормы высева 600 тыс. семян/га.
Таким образом, в рядовом посеве сои с расчетной нормой высева 400 тыс. всхожих семян/га и широкорядном с размещением семян на 1 га 600 тыс. установлена повышенная урожайность сорта Топаз с величиной 2,62 и 2,64 т/га. Следует отметить, что рассматриваемые варианты посева этого сорта усиливают продукционные процессы культуры, обеспечивая повышение ее урожайности, за счет оптимизации размещения растений в посеве.
Анализ биометрических показателей соевых растений позволил отметить достоверную на 5% уровне значимости сравнительную между изучаемыми вариантами
существенность различий по основным элементам структуры урожая сорта Топаз: массе семян сформированных растением, их количеству, количеству бобов, массе 1000 семян, а также высоте прикрепления нижнего боба.
При формировании морфометрических признаков отдельного растения в рядовом посеве гораздо эффективнее была норма высева семян из расчета 400 тыс./га. При широкорядном размещении соевых растений в посеве норма высева 600 тыс. всхожих семян/га была по влиянию на отмеченные признаки более предпочтительней. Указанное размещение растений на площади повышало достоверно по годам количество бобов, сформированных на растении в среднем на 3 штуки, при НСР05 в 2021 г. равной 1,1, 2022 г. равной 1,3 боба (рисунок 1).
Здесь же отмечено и существенное превышении на растении количества семян в бобах: на 2,4 и 4,2 штуки семян, соответственно по годам больше относительно других вариантов структуры посева, при НСР05 составляющей в 2021 году - 2,1 и 2022 году5 - 1,4 семян.
BD 70 6D 50 4D 30 2D 10 0
1,1.1.1
Рядовой, 400 Рядовой, 600 Широкорядный, 400 Широкорядный, 600
■ Кол-во 6о&ов,шт7к ■ Кол-во семян, штук
Рисунок 1 - Количество бобов и семян на растении сои сорта Топаз в зависимости от способа посева и нормы высева семян, среднее за 2021-2022 гг., штук
Аналогичная тенденция установлена при рассмотрении зависимости одного из основных признаков индивидуальной продуктивности растений - массы созревших на нем семян, а также такого хозяйственно ценного признака, особенно в первичном семеноводстве, как масса 1000 семян, от изучаемых факторов. Средняя по годам прибавка урожая семян с одного растения в лучших ва-
риантах рассматриваемой структуры посева составляла: при размещении растений рядовым способом (400 тыс. семян/га) - 4,6 г, широкорядном (при норме высева семян в количестве 600 тыс./га) - 1,6 г (рисунок 2). Наименьшая существенная разница величины этих показателей на 5% уровне значимости в 2021 году составила 1,1 г, в 2022 году - 0,4 г.
Рисунок 2 - Масса семян с одного растения и масса 1000 семян сои сорта Топаз в зависимости от способа посева и нормы высева семян, среднее за 2021-2022 гг.
Тенденция превышения величины показателей массы 1000 семян под воздействием указанных факторов была аналогичной. Увеличение массы 1000 семян в рядовом посеве
при размещении на 1 га 400 тыс. семян, относительно нормы высева семян 600 тыс./га составляло 13,8 г. В широкорядном посеве с нормой высева 600 тыс. семян/га масса 1000
семян возрастала на 10,0 г, относительно нормы высева семян 400 тыс/га (НСР05 = 8,7 г в 2021 году и 4,1 г в 2022 году).
Результаты корреляционного анализа подтвердили высокую прямую зависимость урожайности сои от морфометрических признаков растений, выраженных биометриче-
скими показателями структуры урожая, при коэффициенте корреляции К = 0,99 и коэффициенте детерминации К2 = 0,98.
Выход фракции кондиционных по размеру семян (с диаметром от 4,5 до 6,0 мм и выше) в целом по опыту колебался в пределах 77...81% (рисунок 3).
Рисунок 3 -
Фракционный состав урожая сои и нормы высева семян,
Максимальная доля кондиционных семян сои в общем урожае сорта Топаз при возделывании, предусматривающем рядовой способ посева, установлена с нормой высева всхожих семян из расчета 400 тыс./га, которая составила 81,1%. При размещении изучаемого сорта в посеве широкорядно, повышенный выход кондиционных семян, составляющий 77,9% от общей величины урожая обеспечила норма высева из расчета 600 тыс. всхожих семян/га. Соответственно доли мелкой сои и отходов, состоящих
сорта Топаз в зависимости от способа посева средний за 2021-2022 гг.
в основном из соевых половинок, в общем урожае, при сравнении в зависимости от способа посева отличались, но в указанных выше вариантах были минимальными.
Семенная продуктивность изучаемого сорта на единице площади посева под воздействием отмеченных факторов в лучших вариантах составляла, соответственно 2,12 т/га (рядовой посев, 400 тыс. семян/га) и 2,04 т/га (широкорядный посев, 600 тыс. семян/га) (таблица 3).
Таблица 3 - Семенная продуктивность сои сорта Топаз в зависимости от способа посева и нормы высева семян, т/га, средняя за 2021-2022 гг.
Способ посева Норма высева, тыс. всхожих семян/га 2021 г 2022 г Средняя
Рядовой 400 2,07 2,17 2,12
600 1,64 2,02 1,83
Широкорядный 400 1,69 1,71 1,70
600 1,89 2,20 2,04
Она была выше относительно вариантов, предусматривающих рядовой посев семян с расчетной нормой высева 600 тыс./га и семенной продуктивностью, составляющей 1,83 т/га и широкорядный посев с нормой
высева из расчета 600 тыс. всхожих семян/ га - 1,70 т/га. Выводы
Таким образом, размещение в посеве всхожих семян сои ультраскороспелого со-
рта Топаз рядовым способом с междурядьями шириной 15 см при норме их высева в количестве 400 тыс./га, а также возделывание широкорядно с шириной междурядий 45 см и нормой высева 600 тыс. всхожих семян/га обеспечивают за счет формирования лучших показателей хозяйственно ценных признаков растений (количество бобов,
количество семян и их массы на растении, массы 1000 семян) повышенную общую урожайность сорта, которая в зависимости от структуры посева составила 2,62 и 2,64 т/га, семенную его продуктивность с величиной, соответственно 2,12 и 2,04 т/га, увеличивая долю семенной фракции в общем урожае.
Список источников
1. Гуреева Е.В., Фомина Т.А. Сорт сои Георгия // Вестник Российской сельскохозяйственной науки. 2007. № 6. С.45-46.
2. Семеноводство (методология, теория, практика) / Н.М. Макрушин, Е.М. Макрушина, Р.Ю. Шабанов, Е.А. Есоян, Б.М. Черемха. Симферополь: ИТ "Ариал", 2012. 564 с.
3. Гуреева Е.В. Оценка селекционных номеров сои. // Вестник Российской сельскохозяйственной науки. 2019. № 1. С.24-26.
4. Железнов А.В., Полюдина Р.И. Внутри и межсортовая изменчивость сои (Glicine max L) по некоторым элементам структуры урожая // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2014. № 3. С.43-49.
5. Изучение изменчивости количественных признаков у овощных и зерновых форм сои в условиях Центральной части Нечерноземной зоны / Д.Р. Шафигуллин, М.С. Гинс, Г.В. Романова, Е.П. Проги-на // Зернобобовые и крупяные культуры. 2017. № 2 (22). С.16-23.
6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
7. Горин А.П. Практикум по селекции и семеноводству полевых культур. М.: Колос, 1976. 357 с.
8. Малый практикум по физиологии растений / под ред. А.Т. Мокроносова. М.: МГУ, 1954. 184 с.
9. Каталог сортов сои / Е.М. Фокина, Г.Н. Беляева, М.О. Синеговский, В.Т. Синеговская, О.О. Клет-кина / под общей редакцией академика РАН В.Т. Синеговской. Благовещенск: ООО "ИПК "Одеон", 2021. 69 с.
References
1. Gureeva E.V., Fomina T.A. Sort soi Georgiya // Vestnik Rossijskoj sel"skoxozyajstvennoj nauki. 2007. № 6. S.45-46.
2. Semenovodstvo (metodologiya, teoriya, praktika) / N.M. Makrushi n, E.M. Makrushina, R.Yu. Shabanov, E.A. Esoyan, B.M. Cheremxa. Simferopol": IT "Arial", 2012. 564 s.
3. Gureeva E.V. Ocenka selekcionny"x nomerov soi. // Vestnik Rossijskoj sel"skoxozyajstvennoj nauki. 2019. № 1. S.24-26.
4. Zheleznov A.V., Polyudina R.I. Vnutri i mezhsortovaya izmenchivost" soi (Glicine max L) po nekotory"m e"lementam struktury" urozhaya // Sibirskij vestnik sel"skoxozyajstvennoj nauki. 2014. № 3. S.43-49.
5. Izuchenie izmenchivosti kolichestvenny"x priznakov u ovoshhny"x i zernovy"x form soi v usloviyax Central"noj chasti Nechernozemnoj zony / D.R. Shafigullin, M.S. Gins, G.V. Romanova, E.P. Progina // Zernobobovy"e i krupyany"e kul"tury". 2017. № 2 (22). S.16-23.
6. Dospexov B.A. Metodika polevogo opy"ta. M.: Agropromizdat, 1985. 351 s.
7. Gorin A.P. Praktikum po selekcii i semenovodstvu polevy"x kul"tur. M.: Kolos, 1976. 357 s.
8. Maly"j praktikum po fiziologii rastenij / pod red. A.T. Mokronosova. M.: MGU, 1954. 184 s.
9. Katalog sortov soi / E.M. Fokina, G.N. Belyaeva, M.O. Sinegovskij, V.T. Sinegovskaya, O.O. Kletkina / pod obshhej redakciej akademika RAN V.T. Sinegovskoj. Blagoveshhensk: OOO "IPK "Odeon", 2021. 69 s.
Информация об авторах
С.В. Рафальский, вед. науч. сотр., канд. с.-х. наук;
Н.Б. Рафальская, ст. науч. сотр.;
Т.В. Мельникова, науч. сотр.;
О.М. Рафальская, вед. науч. сотр., канд. с.-х. наук
Information about the authors
S.V. Rafalsky - Leading Researcher, Cand. Agr. Sci.; N.B. Rafalskaya, Senior Researcher; N.V. Melnikova, Researcher;
O.M. Rafalskaya, Leading Researcher, Cand. Agr. Sci.
Статья поступила в редакцию 06.02.2023; одобрена после рецензирования 22.02.2023; принята к публикации 15.03.2023
The article was submitted 06.02.2023; approved aftee reviewing 22.02.2023; accepted for publication 15.03.2023
