Сельское хозяйство/5. Растениеводство, селекция и семеноводство

Д.с.-х.н Дозоров А.В., к.с.-х.н. Воронин А.В.

Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия

им. П.А. Столыпина

Показатели фотосинтетической деятельности сортов сои

Соя отличается достаточно высокой пластичностью, но для успешной интродукции в лесостепную зону Среднего Поволжья необходимо подобрать сорта, биологические особенности которых наиболее полно соответствуют климатическим условиям зоны, в том числе и по способности к активной фотосинтетической деятельности (Дозоров А.В., 2005). Наиболее перспективными для лесостепной зоны Среднего Поволжья являются раннеспелые сорта (продолжительность периода от всходов до созревания 91…110 дней) и среднеранние (111… 120 дней).

Проанализировав ранее полученные сотрудниками и аспирантами кафедры растениеводства результаты, а, также изучив характеристики новых современных сортов, нами был отобран ряд сортов из группы раннеспелых и среднеранних, которые устойчиво вызревают и обладают высокой урожайностью. К этим сортам были отнесены: раннеспелые – Дина, Светлая, УСХИ, Самер 1, среднеранние – Находка, Кинельская, McCall, Accord.

Исследования проводили в 2009...2011 гг., путём постановки полевых опытов с сортами сои, на опытном поле Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. Полевые опыты закладывали в четырехкратном повторении, с рендомизированным размещением, в соответствии с методикой и техникой постановки полевых опытов на стационарных участках. Учетная площадь делянки 15 кв. м. Посев проводили селекционной сеялкой центрального высева СН-16, норма высева 600 тыс./ га всхожих семян на гектар.

Семена перед посевом обрабатывались:

- ризоторфином (активным штаммом ризобий 634 б)

- микроэлементами - молибденовокислым аммонием, сульфатом марганца (0,5% раствор из расчёта 2 л на центнер семян) которые необходимы по физиологическим параметрам с учётом недостатка их в почве.

Схема опыта:

1. Дина; 2. Светлая; 3. УСХИ 6; 4. Самер 1; 5. Находка; 6. Кинельская; 7. McCall; 8. Accord

Результаты исследований

Первой ответной реакцией растения на приток лучистой энергии является создание оптического аппарата, позволяющего наиболее целесообразно использовать энергию падающих на растения солнечных лучей. Лист как орган фотосинтеза является центром образования первичных продуктов, их метаболизации и эвакуации в органы запаса (И.А. Шульгин, 1973; В.И. Кефели, 1994). Изучая размеры фотосинтетического аппарата растений разных сортов сои в течение всего периода исследований, мы установили, что площадь листьев, независимо от метеорологических условий года и сортовых особенностей, достигает максимальной величины к фазе начала налива семян, а к полному наливу семян площадь листьев уменьшается, в среднем за годы исследований в 1,17…1,43 раза (табл. 1).

1. Динамика площади листовой поверхности у сортов сои

(тыс.м²/га), 2009...2011 гг.

Фенологическая фаза	Дина	Светлая	УСХИ 6	Самер 1	Находка	Кинельская	McCall	Accord
2009 г.
Третий тройчатый лист	10,4	10,1	11,2	8,9	8,8	10,4	9,7	9,2
Бутонизация - цветение	16,9	16,4	18,2	16,9	17,5	18,7	16,2	19,4
Начало налива семян	27,8	24,2	32,8	28,4	30,3	31,7	32,7	30,5
Полный налив семян	25,3	22,0	26,6	24,5	27,0	27,7	27,9	27,5
2010 г.
Третий тройчатый лист	9,2	10,5	10,5	8,8	9,9	13,2	11,2	10,2
Бутонизация - цветение	11,7	12,7	13,3	11,8	13,2	15,2	12,1	11,3
Начало налива семян	14,2	15,4	23,5	14,7	18,4	23,7	22,8	13,2
Полный налив семян	9,4	12,0	14,9	11,8	16,0	17,7	17,5	11,0
2011 г.
Третий тройчатый лист	9,5	9,8	10,7	8,7	7,8	7,8	8,7	8,7
Бутонизация - цветение	27,1	23,9	36,1	29,2	25,2	33,9	35,0	33,4
Начало налива семян	33,3	32,3	49,7	36,9	36,0	33,1	47,1	42,9
Полный налив семян	29,6	27,6	32,4	27,7	27,8	30,4	29,5	28,2

Анализ площади листьев по годам исследований показал, что величина этого показателя находится в тесной зависимости от количества осадков за вегетационный период. Наибольшей она была в 2011 г. при равномерно выпадающих осадках (в среднем по сортам – 39 тыс.м²/га), наименьшей – при остром недостатке влаги в 2010 г. (18 тыс.м²/га).

По данным А.А. Ничипоровича (1961), поглощение солнечной энергии увеличивается при возрастании площади листьев только до определенных размеров (30…40 тыс. м²/га). В наших опытах, поглощение энергии листьями сои изучаемых сортов в благоприятные годы происходило на оптимальном уровне. В годы при недостатке влаги, площадь листьев не достигала оптимального значения.

Снижение листовой поверхности к фазе полного налива семян происходит за счет усыхания и опадения листьев нижнего, среднего, а затем и верхнего ярусов.

В группе раннеспелых сортов наибольшей листовой поверхностью отличается УСХИ 6 (в среднем 35,3 тыс. м²/га), среди среднеранних McCall –34,2 тыс. м²/га.

Результаты корреляционно-регрессионного анализа показывают, что урожай сортов зависит от площади листьев в фазу налива семян (х): Y = 0,708х + 2,4972, коэффициент корреляции (R) равен 0,94; коэффициент детерминации (D) – 88,2%.

Накопление сухого вещества растениями изучаемых сортов сои происходит медленно до фазы начала образования бобов и интенсивно в период образования бобов – налива семян (табл.2).

Так, если за период от всходов до цветения посевами сои сорта УСХИ 6 накапливалось в среднем 2,25 т/га сухого вещества, то за следующие 40 дней 3,78 т/га.

Максимальное накопление сухого вещества растениями сортов сои в годы исследований было различным. Наибольшим этот показатель был в 2011 г. (7,9…8,9 т/га АСВ), когда обеспеченность влагой приближалась к уровню среднемноголетней и осадки выпадали равномерно в течение вегетации сои. В годы с недостатком влаги сухого вещества накапливалось в 2,4…2,6 раза меньше.

Анализируя процесс накопления сухого вещества в годы исследований, можно отметить, что он находится в тесной зависимости от степени развития и функционирования симбиотического аппарата. Хорошее развитие симбиотического аппарата бобового растения способствует накоплению большей массы сухого вещества.

Однако накопление сухого вещества зависит не только от массы активных клубеньков, но и от продолжительности их функционирования, метеорологических условий и сортовых особенностей.

2. Накопление сухого вещества посевами сортов сои (кг/га), 2009-2011 гг.

Фенологическая фаза	Дина	Светлая	УСХИ 6	Самер 1	Находка	Кинельская	McCall	Accord
2009 г.
Третий тройчатый лист	620,0	589,3	709,2	623,7	668,2	679,3	643,2	697,1
Бутонизация - цветение	1836,9	1800,8	1931,9	2090,7	2052,0	1969,6	1738,9	2087,7
Начало налива семян	4098,7	3661,0	5151,6	4619,6	4609,2	5047,7	5090,6	4771,8
Полный налив семян	4361,2	3901,0	5386,4	4965,5	4944,6	5410,2	5468,7	5107,8
Полная спелость	3633,5	3199,7	4424,0	4176,9	4114,0	4503,5	4555,1	4194,1
2010 г.
Третий тройчатый лист	802,9	834,5	875,9	754,0	780,7	1157,5	936,5	890,2
Бутонизация - цветение	1146,1	1193,4	1223,9	1156,8	1139,2	1399,2	1194,3	1194,5
Начало налива семян	2381,9	2423,3	3569,2	2707,7	3288,7	3875,4	3628,0	2497,7
Полный налив семян	2545,0	2559,7	3725,0	2948,0	3577,9	4199,0	3719,9	2579,7
Полная спелость	2116,9	2125,8	3016,9	2431,0	2978,9	3403,0	3064,1	2123,2
2011 г.
Третий тройчатый лист	560,2	718,2	734,1	593,4	566,6	465,2	615,8	629,7
Бутонизация - цветение	2657,7	2660,6	3591,7	2448,3	2539,6	3209,5	2925,2	3701,5
Начало налива семян	6522,2	6434,0	7688,5	6517,3	5905,0	5734,5	7846,5	7868,8
Полный налив семян	8094,4	7967,9	8988,2	8032,4	8172,4	8007,5	8632,4	8453,7
Полная спелость	6680,6	6577,7	7436,3	6739,3	6783,2	6497,6	7077,8	7072,3

Урожайность бобовых культур является итоговым результатом симбиотической и фотосинтетической деятельности посевов.

В наших исследованиях влияние на урожайность оказывали сортовые особенности и метеорологические условия вегетационного периода (табл. 3).

3. Урожайность сортов сои за годы исследований, (ц/га)

Сорта	2009 г.	2010 г.	2011 г.	Среднее
Дина	21,8	14,5	29,5	21,9
Светлая	18,5	15,6	27,5	20,5
УСХИ 6	24,3	16,5	34,8	25,2
Самер 1	24,4	13,4	32,3	23,4
Находка	23,5	14,6	33,6	23,9
Кинельская	24,0	16,1	29,2	23,1
McCall	24,4	15,5	34,0	24,6
Accord	23,1	12,0	32,3	22,5
НСР 05	2,37	1,72	2,18	-

Все сорта в годы изучения проявили высокую экологическую пластичность, даже в острозасушливом 2010 году, когда с 1 июня по 20 августа выпало всего 38 мм осадков, была сформирована урожайность семян 12,0…16,5 ц/га. В благоприятном 2011 году урожайность почти всех сортов приблизилась к 30 ц/га или превысила данный уровень, что говорит об их высоких потенциальных возможностях. В тенденции колебания урожайности семян по годам исследований были изменения. Вместе с этим наблюдались некоторые общие закономерности, так в 2010...2011 гг. наивысший результат по урожайности был отмечен у сорта УСХИ 6, в 2009 году она была на уровне максимальной. Наиболее раннеспелый сорт Светлая достоверно уступив по урожайности в 2009 и 2011 гг., в неблагоприятных условиях 2010 г. приблизился к сортам, которые показали максимальный результат (УСХИ 6 и Кинельская).

В среднем за годы исследований максимальную урожайность показал районированный сорт УСХИ 6 (25,2 ц/га), из сортов зарубежной селекции наиболее продуктивным оказался McCall (24,6 ц/га).

Таким образом, результаты исследований показывают, что изученные сорта имеют высокую экологическую пластичность и способны формировать стабильную урожайность в разные по погодным условиям годы. Однако для продвижения сои в новые районы возделывания и повышения урожайности одним из основных факторов является не только возделывание районированных сортов, но и поиск новых, в том числе зарубежной селекции. Для устойчивого получения урожаев сои и рациональной организации уборки целесообразно иметь два-три сорта разных групп спелости.

Литература:

1. Дозоров А.В. Изучение сортов сои в Ульяновской области // Международный сельскохозяйственный журнал. – 2005.- № 2.- С. 62-63.

1. Кефели В.И. Физиологические основы конструирования габитуса растений. - М.: Наука, 1994. – 270 с.

2. Шульгин И.А. Растение и солнце. – Л.: Гидрометеоиздат, 1973. – 252 с.

3. Ничипорович А.А., Сороганова Л.Е., Чморя С.Н. Власова М.П. Фотосинтетическая деятельность растений в посевах. – М.: Колос, 1961.