Результаты двухлетних исследований засвидетельствовали существенное преимущество систематической пахоты и поверхностной бессменной обработки почвы над обработками no-till. На фоне систематической вспашки и внесения минеральных удобрений дозой N45P45K45 в сочетании с двукратной внекорневой подкормкой микроэлементами в фазы листообразования и начала цветения с нормой расхода 2 л/га получили максимальные показатели индивидуальной продуктивности: 45,7 шт. семян, 21,2 г семян, массу 1000 семян 201,8 г с уровнем урожайности 3,10 т/га и сбором белка с единицы площади — 1,28 т/га. Применение no-till возделываний в течение двух лет показало снижение урожайности сои от 0,11 (4,0%) до 0,24 т/га (7,3%) до систематической вспашки
Уникальность сои Одной из важнейших проблем земледелия является сохранение и воспроизводство почвенного плодородия, которое является основой, определяющей продуктивность растениеводства. Важную роль в решении этих задач отводят зернобобовым культурам, в частности сои (Glycinemax [L.] Merr). Культура способствует улучшению азотного баланса почвы в результате симбиотической азотфиксации и улучшению ее структуры, пополнению кормовых ресурсов и увеличению производства пищевых продуктов.
Уникальность сои обусловлена богатым биохимическим составом семян и, прежде всего, высоким содержанием белка, что позволяет устранить проблемы его дефицита. Однако на сегодняшний день учитывая тенденции климата в сторону потепления и общей засушливости, наблюдаемые в течение последних десятилетий, требуют существенного пересмотра структуры сельскохозяйственного производства, основу которого составляют влаго- и ресурсосберегающие адаптивные технологии выращивания, более эффективные системы питания растений. Ведь соя – культура муссонного климата, имеет повышенные требования к обеспечению влагой и теплом, требовательна к рациональному обеспечению растений макро- и микроэлементами, являющимися направлением восстановительной системы земледелия. Само сбалансированное применение макро- и микроэлементов для внекорневой подкормки не только оптимизирует общий баланс питания растений, но и повышает эффективность удобрений, обеспечивает более качественную полноту реализации стрессоустойчивости, резистентности к биотическим факторам, но и значительно повышает качество полученной продукции по белковому составу, содержанию жиров. Исследователи утверждают, что на формирование 1 т зерна и соответствующей массы соломы в зависимости от доз и соотношений удобрений в севообороте на черноземе оподзоленной Правобережной Лесостепи соя усваивает 52,0-59,4 кг азота, 20,6-26,9 — Р2О5 и 23, 4-26,4 кг — К2О, или в среднем, соответственно, 56,4; 23,7 и 24,0 кг. На формирование единицы урожая семян и соответствующей массы соломы соя усваивает N, P2O5 и K2O в таком соотношении масс: 1 : 0,4 : 0,4.
_____________________
Определены оптимальные технологии выращивания сои для условий неустойчивого увлажнения правобережной Лесостепи Украины, обеспечивающие наибольшие приросты зерновой продуктивности и качества зерна
_____________________
Среди мер, направленных на реализацию генетического потенциала сортов сои, приобретает внедрение энергосберегающих технологий выращивания и систем земледелия (минимальный и нулевой (no-till) возделывания почвы) с наличием растительных остатков на поверхности почвы. По другим мнению применения нулевых технологий не имеют стабильного преимущества против других производственных технологий, однако имеют определенные преимущества (запасы влаги в отдельные периоды вегетации, возможность оперативного сева в лучшие агротехнические сроки, выравненность поверхности поля). Мировой опыт свидетельствует, что применение no-till в долгосрочном режиме (17 лет) оказывает положительное влияние на физические и водные характеристики почвы, улучшая физиологические реакции, взаимосвязь почво-растение и урожайность сои. Сегодня сторонники и противники ресурсосберегающих технологий обработки почвы ведут дискуссию относительно их целесообразности и пригодности для внедрения при почвенно-климатических условиях Украины. В современных условиях хозяйствования эти вопросы особенно актуальны, а стратегия и тактика перехода от интенсивной обработки к минимизации и нулевой обработке почвы должна обеспечивать стабилизацию продуктивности культур в агроценозах Центральной Лесостепи Украины. Поэтому, учитывая существенное снижение продуктивности сельскохозяйственных культур в первые годы внедрения системы no-till, которое приводит к ее дискредитации, возникает необходимость провести исследования по внедрению этой системы, что позволит оптимизировать структурно-агрегатное и гумусное состояния чернозема, воссоздать естественную дифференциацию обрабатываемого слоя. почвы по плодородию и сформировать слой почвенно-растительной мульчи в 0–12 см слое чернозема и тем самым предотвратить резкое снижение продуктивности зернового севооборота в первые 5 лет применения системы no-till в условиях Центральной Лесостепи Украины.
Исследования по изучению влияния систем основного возделывания почвы и фона питания на индивидуальную продуктивность, урожайность и качество зерна сои проводили во временных полевых опытах короткоротационной полевой пятипольной севооборота Черкасской ГСХДС ННЦ «Институт земледелия НААН». Структура севооборота: зерновые — 60%, в частности: озимая пшеница — 20%, овраги колосовые — 40, зернобобовые (горох) — 20, технические (соя) — 20%.
Почва опытного участка — чернозем оподзоленный сильно реградированный малогумусный среднесуглинистый на карбонатном лесу с содержанием гумуса в пахотном слое 2,58–3,02%; рHkсl — 6,18-6,37, сумма поглощенных оснований — 22,5,0-23,5 мг-экв/100 г почвы и степень насыщения основаниями — 94,3-96,3%. Обеспеченность почвы основными элементами питания – средняя, микроэлементами – низкая (марганец, цинк, молибден, кобальт) и средняя (бор, медь).
В изучении систем основной обработки почвы было предусмотрено проведение пятилетнего подготовительного (2016 –2020) и переходного (2021) этапов от традиционной и почвозащитной обработки к системе no-till.
В 2021–2022 гг. исследования проводились по двухфакторным схемам. Фактор А — система основной обработки почвы: систематическая вспашка (дискирование, вспашка на глубину 20–22 см, культивация);
• no-till возделывание (прямой сев на фоне систематической вспашки);
• поверхностная бессменная обработка (дискирование, культивация на глубину высева семян);
• no-till обработка (прямой сев на фоне поверхностной бессменной) .
Фактор В — фон минерального питания:
• без удобрений (контроль);
• N45Р45К45 (фон);<< br />• N45P45K45 (фон) + двукратная внекорневая подкормка органо-минеральным удобрением на основе гумата калия в фазы листообразования (3–5-й тройничный лист) и в начале цветения с нормой расхода 2,0 л/га.
В основное удобрение осенью вносили минеральные удобрения (нитроаммофоска — N16Р16К16). На фоне минеральных удобрений для улучшения азотного питания растений сои в основные этапы роста и развития по схеме исследований проводили двукратную внекорневую подкормку растений макро- и микроэлементами (Фрея-Аква (бобовые) марки С(12)). В зерновом севообороте была использована вся побочная продукция предшественника (озимая пшеница с внесением компенсационного азота (10 кг/га).
Повторность опыта — трехкратная. Размещение участков — систематическое (последовательное). Посевная площадь опытных участков — 80, 0 м², учетных — 55,0 м².
Технология выращивания сои (кроме исследуемых технологий и систем основного возделывания почвы) — общепринятая для зоны Лесостепи Украины. Объектом исследований был скороспелый сорт Муза (оригинатор ННЦ «Институт земледелия»). Высевали сою обычным строчным способом сева с нормой высева 700 тыс. шт./га. Посевной материал обрабатывали бактериальным препаратом нитрагином на основе клубеньковых бактерий Brodyrhizobium japonicum 634б. По нулевой (no-till) технологии сев проводили сеялкой Great Plains 2S 2600F.
Результаты исследования
Годы исследований (2021-2022) по температурному режиму и количеству осадков на протяжении вегетации сои имели свои особенности, характеризовавшиеся разным количеством осадков. В первый год исследований выпало на 12 мм осадков больше (348 мм) от среднего многолетнего значения (346 мм) и 290 мм во второй год исследований, что на 46 °С меньше мм от среднемноголетнего значения (336 мм) при среднесуточной температуре воздуха 17, 2 и 16,6 °С и ГТК по Селянинову 1,26 и 0,99, соответственно. Однако средняя температура воздуха за апрель-май была одинаково меньше (на 1,4 ° С) от среднемноголетнего показателя (9,4 ° С). Динамика средней температуры воздуха в течение вегетационного периода сои показала некоторое повышение, что составило 1,1 и 0,6 °С соответственно. В целом рост, развитие растений сои и формирование ее продуктивности в течение лет исследований происходило при относительно благоприятных погодных условиях с достаточным и оптимальным влагообеспечением.
Наши исследования показали, что формирование элементов продуктивности сои сорта Муза имели разные показатели индивидуальной продуктивности, а степень их развития в значительной степени предопределялась генетическим потенциалом, гидротермическими условиями, способами основного возделывания почвы и уровнем питания растений. Результаты исследований показали, что более весомое влияние на биометрические показатели и индивидуальную продуктивность сои имел фон питания, на втором месте — система основной обработки почвы. При исследуемых обработках почвы показатели высоты растений были на уровне (88,6-101,5 см) и не имели существенной разницы между возделываниями. Фактор фона питания существенно влиял на показатель линейного роста, формируя до контроля прирост высотой 3,2–3,4 см по фоновому внесению минеральных удобрений и 6,6–9,3 см в вариантах с двукратной внекорневой подкормкой микроэлементами на фоне N45Р45К45. При поверхностной обработке и системе no-till на фоне поверхностной обработки в среднем была сформирована наибольшая высота растений — 92,4-101,5 см, а наименьшие ее значения (88,6-92,4 см) — на контроле.
>
Важное значение имеет высота крепления нижнего боба, которая при исследуемых вариантах была разной и в среднем составляла в пределах оптимальных значений — от 13,2 до 15,2 см.
Наивысшее (14,8-15,2 см) бобы крепились в вариантах фонового внесения минеральных удобрений и внекорневых подкормок, где наблюдался существенный рост высоты крепления (на 1,4-1,8 см), что составляло 10,3-13,6 % к контролю. Низшее крепление нижних бобов (13,2–13,6 см) обнаружено в вариантах без внесения удобрений, независимо от системы обработки почвы.
Урожайность Музы
Основными показателями, определяющими продуктивность сои, является количество бобов, количество и масса семян из одного растения. Анализ структуры урожая показал, что наименьшее количество плодоэлементов было сформировано на контроле: 23,1-24,2 боба на растении, 50,2-53,8 шт. семян на растение и 9,4–10,6 г семян из одного растения. Улучшение минерального питания способствовало повышению показателей независимо от способа обработки почвы. Так, в вариантах с фоновым внесением минеральных удобрений и двукратного внекорневого внесения микроудобрений получили более высокие значения: 30,5–34,0 бобы, 70,0–77,8 шт. семян, 13,4–15,6 г семян и 40,2–45,7 бобов, 92,6–105,1 шт. семян, 18,1–21,2 г семян из одного растения, соответственно. В среднем за два года наибольшее количество плодоэлементов было сформировано при систематической вспашке и бессменной поверхностной обработке как на контроле, так и на удобренных вариантах. Максимальное их количество получили на фоне двукратной внекорневой подкормки микроэлементами в течение вегетации сои: 45,7 боба, 105,1 шт. семян, 21,2 г семян из одного растения за вспашки и 44,6 боба, 104,2 шт. семян, 21,2 г семян при поверхностной обработке, несколько меньше, однако без существенной разницы между ними. При системе no-till обработки на фоне пахоты отмечено существенное уменьшение плодоэлементов относительно систематической пахоты.
_____________________
Существенно влияли исследуемые элементы технологии на урожайность зерна сои . Так, в среднем за 2021–2022 гг. уровень урожайности семян сои колебался в пределах от 2,10 до 3,10 т/га. strong>_____________________
Количество семян на бобы колебалось от одного семени до четырех штук. Наибольшее количество семян на боб (2,24–2,32 и 2,22–2,34 шт.) и массу семян из одного растения (10,6–21,2 и 10,1–21,2 г) было получено за систематической вспашки и поверхностной обработки соответственно. Максимальные значения при указанных обработках получили на фоне внесения N45P45K45 и внекорневых подкормок гуматом калия – 2,32 и 2,34 шт. семян на боб и 21,2 г семян из одного растения, что свидетельствует об их возможности корректировать индивидуальную продуктивность сои. При указанном варианте удобрения на фоне поверхностной обработки и систематической пахоты были сформированы и самые высокие значения массы 1000 семян — 202,2 и 201,8 г с незначительной разницей (0,4 г) между ними. При no-till возделываниях на фоне пахоты и на фоне поверхностной бессменной обработки показатель массы 1000 семян был существенно меньшим (на 5,4–7,6 и 6,0–9,6 г) и составлял 187,0–195,8 г. и 186,6–194,6 г соответственно.
Существенно влияли изучаемые элементы технологии на урожайность зерна сои. Так, в среднем за 2021-2022 гг. уровень урожайности семян сои колебался в пределах от 2,10 до 3,10 т/га. Наименьший показатель (2,10–2,22 т/га) при всех обработках почвы формировался в вариантах без внесения удобрений.
Минеральная подкормка
Унос минеральных удобрений положительно влиял на формирование уровня урожая сои. Так, на фоне внесения N45Р45К45 прирост дополнительного урожая к контролю составил 0,42–0,48 т/га (20,0–22,2%). Комплексное действие минеральных удобрений и внекорневых подкормок в течение вегетации сои обеспечили существенный прирост, составлявший 0,76–0,88 т/га, или 36,2–40,7%. Значительно меньше влияли на уровень урожайности способы основного возделывания почвы. Систематическая вспашка в среднем обеспечила максимальный уровень урожайности, который в зависимости от уровня питания был в пределах от 2,22 до 3,10 т/га. Поверхностная бессменная обработка заняла вторую позицию по сравнению с вспашкой, формируя уровень урожайности от 2,16 до 3,04 т/га, что меньше на 0,05–0,06 т/га (0,8–2,2%) и не имело вероятной разницы между обработками (при НИР05 для фактора А — 0,07–0,08 т/га, для фактора В — 0,06–0,08 т/га).
В первые два годы исследований no-till обработки существенно уступали традиционным. Наименьшую урожайность получили при нулевых обработках: 2,10–2,86 на фоне вспашки и 2,11–2,90 т/га на фоне поверхностной бессменной обработки с минимальной разницей между ними. Сравнивая с систематической вспашкой, показатели уровня урожайности были меньше на 0,12–0,24 т/га или 4,0–7,3% системы no-till на фоне вспашки и на 0,11–0,20 т/га или 4,8–6,4% по системе no-till на фоне поверхностной бессменной обработки.
Таким образом, для большей убедительности в результатах исследований по определению влияния системы обработки почвы на продуктивность сои в условиях региона исследование следует продолжить.
Анализ качественных показателей показал, что способы основного возделывания почвы и уровень питания по-разному влияли на содержание белка и масла в семенах сои. В среднем по опыту содержание белка было в пределах от 40,89 до 42,06%, масла — от 21,28 до 21,72%. Выявлена тенденция роста качественных показателей за улучшение фона питания. Так, фоновое внесение минеральных удобрений при различных системах обработки, сравнивая с контролем, способствовало некоторому росту белка (на 0,16–0,33%) и масла (0,03–0,44%), при внекорневой подкормке микроудобрениями по фоновому внесению. белок вырос в среднем на 0,32–0,41%.
Внекорневая подкормка сои микроудобрением, которая в своем составе, кроме стандартного комплекса NPK, содержит девять основных микроэлементов с повышенным содержанием серы, меди, бора, цинка и марганца в органической и хелатной формах, способствовало как росту урожайности зерна, так и улучшению его качества. В частности, обеспечив на этом варианте максимальные значения содержания белка — 41,30-42,06% и его выхода из единицы площади — 0,61-0,66 т/га. Однако при последнем варианте до фонового внесения минеральных удобрений наблюдалась тенденция к снижению масличности в семенах и одновременно рост белка, независимо от систем обработки почвы. В варианте с фоновым внесением N45P45K45 в комплексе с внекорневыми подкормками гуматом калия и традиционных возделываний (пахота и поверхностный) произошло равнозначно максимальное накопление содержания белка (по 1,28 т/га) и масла (0,66 и 0,65 т/га, соответственно) с единицы площади, что в основном определялось уровнем урожайности. При no-till обработке накопление белка и масла было наименьшими и, соответственно, составляло: 0,87–1,19 и 0,45–0,61 т/г при no-till обработке на фоне вспашки и 0,88–1, 21 т/га и 0,45–0,62 т/га при no-till обработке на фоне поверхностной бессменной обработки.