Сельскохозяйственные науки / 2. Механизация сельского хозяйства

К. с.-х. н., доцент Захарова Е.Б., аспирант Никульчев К.А.,

Дальневосточный государственный аграрный университет, Россия

Развитие симбиотического аппарата сои в зависимости от используемых средств механизации сельского хозяйства

Соя, широко возделываемая культура, играющая важную роль в производстве легкоусвояемого пищевого и кормового растительного белка. Уровень урожайности зернобобовых культур определяется главным образом обеспеченностью их азотным питанием. В отличие от других культур они используют не только азот почвы и удобрений, но и газообразный азот воздуха, усваиваемый в симбиозе с клубеньковыми бактериями. Сложность взаимоотношения между клубеньковыми бактериями и бобовыми растениями возрастает в связи с огромным многообразием внешних факторов [6, 3]. Одним из которых является условия и уровень механизации в проведении основной обработки почвы. В связи с переоснащением материально технической базы, поступающими современными энерго- и ресурсосберегающими средствами механизации в хозяйства Амурской области. В связи, с чем возникла необходимость проведения комплексных исследований с целью изучения влияния средств механизации на развитие симбиотического аппарата сои.

Для решения поставленной цели решались следующие задачи:

1.                 Изучить динамику формирования клубеньков (количество, млн. шт./га и масса одного клубенька, мг).

2.                 Изучить динамику накопления массы корневой системы.

3.                 Установить корреляционную связь показателей формирования симбиотического аппарата и урожайности сои в зависимости от используемых средств механизации.

Для этого в 2007 - 2010 гг. проведены исследования в условиях ОАО «Димский». Почва участка под опыт лугово-черноземовидная среднемощная, типичная для южной зоны Амурской области. Основная обработка почвы после уборки ячменя под посев сои проводилась плугом К-701 + ПЛН-8-40 на глубину до 20 см, дискатором Buhler Versatile + БДМ-8 на глубину до 10 см, Buhler Versatile + культиватор Morris со стрельчатыми лапами на глубину до 15 см. Почва обрабатывалась в два срока (сразу 06.08.2007 г., 01.08.2008 г., 1008.2009 г. и не менее двух недель после уборки ячменя 23, 15, 29 августа, соответственно, по годам).

Изучение симбиотического аппарата сои проводили согласно методике изучения биологической фиксации азота воздуха Г. С. Посыпанова [5]. Отбор образцов для учета биологической урожайности и биометрии сои проводили согласно методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [4]. Данные обрабатывали методами корреляционного, дисперсионного и регрессионного анализов [1, 2, 5].

Проведённые исследования показали, что используемые средства механизации способны подготовить почвенные условия, удовлетворяющие потребностям сои.

Наибольшее количество клубеньков, в среднем за 2008 - 2010 гг., сформировалось в фазу начала налива семян в варианте с использованием дискования на глубину до 10 см сразу после уборки и культивации на глубину до 15 см не менее, чем через две недели после уборки ячменя в фазу  налива семян 75 %, и составило 36,7 и 35,9 млн.шт./га соответственно.

Из диаграммы на рисунке 1 А показано, что постепенное увеличение общего количества клубеньков наблюдается во всех вариантах до фазы налива семян, а затем их снижение за исключением варианта с использованием культивации по второму сроку основной обработки стерни ячменя, где образование клубеньков происходило до фазы налива семян 75 %.

Максимальной массы клубеньки достигают к фазе начала налива семян независимо от срока и способа основной обработки почвы, что мы и видим на диаграмме B рисунка 1, за исключением культивации по второму сроку обработки стерни ячменя. Наибольшая же масса одного клубенька развилась в варианте с использованием вспашки на глубину до 20 см сразу после уборки предшественника. Следовательно, масса одного клубенька напрямую зависит от их количества, так, при наибольшей массе одного клубенька в варианте с использованием вспашки по первому сроку было образовано наименьшее их количество и, наоборот, с использованием культивации по второму сроку обработки стерни ячменя.

Рисунок 1. - Основные показатели развития симбиотического аппарата сои, в среднем за 2009, 2010 гг.

Где A – Динамика развития количества клубеньков, млн. шт./га в среднем за 2008 – 2010 гг., B – Динамика накопления массы одного клубенька, мг в среднем за 2008 – 2010 гг.  Фаза роста: I - 3-й тройчатый лист; II - цветение; III - начало бобообразования; IV - начало налива семян; V - налив семян 75%;

Корневая система сои достигает максимальной массы лишь к фазе начала налива семян во всех вариантах, кроме культивации по первому сроку обработки стерни ячменя.

С использованием культивации по первому сроку максимальной массы корневая система достигает лишь к фазе налива семян 75 % (Рис. 2).

Рисунок 2. – Динамика накопления массы корешков, кг/га в среднем за 2008 - 2010 гг. Фаза роста: I - 3-й тройчатый лист; II - цветение; III - начало бобообразования; IV - начало налива семян; V - налив семян 75 %.

Парный корреляционный анализ выявил среднюю обратнопропорциональную зависимость урожайности от количества клубеньков, млн.шт./га (r = -0,48) и массой одного клубенька, мг (r = - 0,31) несущественную на пятипроцентном уровне значимости (Таб. 1).

Таблица 1 – Корреляционная зависимость урожайности от основных  показателей симбиотической деятельность в среднем за 2008 - 2010 гг.

Показатели симбиотической деятельности

Коэффициент корреляции

Изменчивость зависимой переменной, %

<1>

-0,48

23,04

<2>

0,14

1,96

<3>

-0,31

9,61

<1, 2>

0,28

7,84

<1, 3>

-0,17

2,89

<2, 3>

0,19

3,61

1 – количество клубеньков, млн.шт./га; 2 – масса корешков, кг/га; 3 – масса одного клубенька, мг.

В среднем урожайность по опыту составила 2,59 т/га. Наибольшая урожайность получена в варианте с обработкой стерни ячменя Buhler Versatile + культиватор Morris со стрельчатыми лапами через две недели после уборки 2,93 т/га, наименьшая – в варианте с обработкой дискатором Buhler Versatile + БДМ-8 через две недели после уборки 2,16 т/га. В среднем по второму сроку урожайность больше, чем по первому, различия несущественные на пятипроцентном уровне значимости при наименьшей существенной разнице (НСР05) равной для фактора А 0,15 т/га (Таб. 2).

Таблица 2 – Урожайность сои в зависимости от основных показателей симбиотического аппарата сои на фоне различных сроков и способов основной обработки почвы под сою, т/га (в среднем за 2008 - 2010 гг.).

Срок обработки (фактор А)

Агрегат (фактор В)

Средние по фактору А. НСР05 для А=0,15

Дискатор

Культиватор

Плуг

Сразу после уборки предшественника

2,45

2,53

2,60

2,53

Через две недели послеуборки предшественника

2,16

2,93

2,87

2,65

Средние по фактору В.

НСР05 для В = 0,18

2,31

2,73

2,74

2,59

НСР05 для частных различий =0,25

При сравнении средней урожайности по агрегатам независимо от срока со средней урожайностью по опыту выявлена существенно меньшая урожайность в варианте с использованием БДМ-8 на пятипроцентном уровне значимости при величине наименьшей существенной разницы (HCP05) равной для фактора В - 0,18 т/га.

Множественный корреляционный анализ выявил сильную корреляционную зависимость между урожайностью сои и вышеперечисленными показателями R = 0,74. Величину изменений урожайности сои в зависимости от изменения основных показателей формирования симбиотического аппарата сои можно рассчитать по уравнению регрессии вида Y=3,646-0,032a+0,001b-0,245c, где Y - урожайность сои, т/га; коэффициент a – количество клубеньков, млн. шт./га; b – масса корневой системы, кг/га; c – масса одного клубенька, мг; 3,646 – свободный член уравнения. 

Выводы:

1.                 Масса клубенька напрямую зависит от их количества. Так при наибольшей массе одного клубенька в варианте с использованием вспашки по первому сроку в фазе налива семян 75 % было образованно наименьшее их количество. И, наоборот, наименьшая масса одного клубенька в варианте с использованием культиватора по второму сроку обработки стерни ячменя в той же фазе развития растений было образованно наибольшее их количество.

2.                При достижении максимальной массы корневой системы в ранние периоды развития растений, остаётся больше времени для ассимиляции питательных веществ в семена, т.е. способствует получению более высоких урожаев.

3.                Множественный корреляционный анализ выявил сильную корреляционную зависимость между урожайностью сои и количеством клубеньков, массой корешков и массой одного клубенька (R = 0,74).

Список использованной литературы:

1.                Ваулин, А.В. Определение достоверности средних многолетних показателей краткосрочных полевых опытов при обработке результатов исследований методом дисперсионного анализа / А.В. Ваулин // Агрохимия. – 1998. - №12. – С. 71-75.

2.                Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. – М.: Агропромиздат, 1985. – 351 с.

3.                Джакуско, Б.Б. Азотфиксирующая активность и продуктивность сортов сои различной скороспелости / Автореферат. - Москва, 2006. – 20 с.

4.                Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур / Под ред. М. А. Федина.- М.: Калининская областная типография управления изд-в полиграфии и книжной торговли Калининского облисполкома, 1985. – Вып. 1.- 269 с.

5.                Посыпанов, Г.С. Методы изучения биологической фиксации азота воздуха: Справочное пособие. – М.: Агропромиздат, 1991. – 300 с.

6.                Синеговская, В.Т. Посевы сои в Приамурье как фотосинтезирующие системы: Монография / В.Т. Синеговская. – ОАО «Производственно-коммерческое издательство» «Зея», Благовещенск. - 2005. – 120 с.