Сельское хозяйство/ 5 Растениеводство

Д.с/х. н. Хамоков Х.А.

Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет, Россия

Влияние условий различных природно-климатических зон на симбиотическую деятельность растений сои

Известно, что соя является одной из основных белковых культур. Исследования по выявлению приемов, влияющих на высокоактивный бобоворизобиальный симбиоз в зависимости от сортовых особенностей (в различных природно-климатических зонах), нами были выполнены в опытно-производственном хозяйстве «Опытное», Кабардино-Балкарского научно-исследовательского института сельского хозяйства - степная зона; ООО «Шэрэдж» - предгорная зона, в 2009 – 2013 гг.

Почва опытных участков – черноземы обыкновенные (степная зона) и чернозем выщелоченный (предгорная зона), рНсол. – 6,5-7,0; содержание гумуса (по Тюрину) – 3,0-4,0 %; содержание фосфора (по Мачигину) – 13-18 мг/кг, калия (по Мачигину) – 220-250 мг/кг; бора – 0,38-0,47 мг/кг, молибдена – 0,19-0,30 мг/кг почвы.

Сумма активных температур –3200-3400⁰С. В наиболее влагообеспеченные (2009, 2011, 2013) годы влажность почвы, в период вегетации растений, находилась в пределах 60-80% НВ, а в более засушливых годах (2010, 2012) – 45-65% НВ.

Фотосинтетический потенциал и чистую продуктивность фотосинтеза определяли по формуле Веста, Бриггса и Кидда (А.А.Ничипорович, 1955, 1961). Симбиотический потенциал и удельную активность симбиоза рассчитывали по формулам, предложенным Г.С.Посыпановым, 1991.

В лабораторных условиях определяли качество зерна по содержанию протеина (по методу Къельдаля), а качество зеленой массы – по содержанию в ней питательных веществ.

Учет урожая производили методом сплошного обмолота растений с каждой делянки. Основные результаты исследований подвергались статистической обработке методом дисперсионного анализа (Доспехов Б.А., 1973).

При условии правильного подбора сортов температурный режим разных природно-климатических зон региона вполне соответствует биологии сои. Вместе с тем, при возделывании в богарных условиях в лимите часто оказывается влага.

В Кабардино-Балкарии количество осадков чаще всего уменьшается во второй половине лета, начиная с второй-третьей декады июля. В этих условиях, среднераннеспелые сорта отличаются более стабильной урожайностью семян, так как образование бобов и налив семян проходит в июне-июле, когда еще эффективно используются осадки, выпавшие в начале лета, а также почвенная влага, накопленная в зимне-весенний период.

При изучении и установлении степени приспособленности сортов к различным почвенно-климатическим условиям были проведены анализы по схеме, по которой учитывались, с одной стороны, биологические требования конкретного сорта, а с другой – длина дня в месте изучения сорта, сумма активных температур воздуха, условия увлажнения.

Если широта местности и сумма активных температур определяют возможность возделывания сортов определенной группы спелости, то условия увлажнения определяют, как возделывать этот сорт - без орошения или при поливе.

Проведенные исследования показали зависимость урожайности посевов сои от сортовых особенностей и природно - климатических факторов каждой климатической зоны (табл.1).

Исследования показали, что в предгорной зоне показатели урожайности посевов сои выше, чем в степной зоне. Это указывает на более оптимальные природно-климатические условия предгорной зоны в сравнении со степной.

Фотосинтетическая деятельность посевов также определяет степень адаптивности сортов к условиям произрастания. Исследования показали, что темпы формирования и размеры показателей площади листьев и фотосинтетического потенциала (ФСП) зависели от скороспелости сортов. Раннеспелые сорта (Ранняя 10) максимальную площадь листьев (около 20 тыс. м²/га) формировали уже в начале июля, среднераннеспелые (Ходсон – 23 тыс.м²/га) – к середине июля – начало августа; показатели ФСП и урожайность семян - невысокие (табл.1).

Таблица 1. Урожайность семян сои, ц/га

Сорт	Год					Средняя
	2009	2010	2011	2012	2013
Степная зона
Ранняя 10 (раннеспел.)	16,6	18,3	17,5	18,8	16,9	17,6
Ходсон(среднераннес)	17,6	18,9	18,6	20,1	18,8	18,8
Пламя (позднеспелый)	15,8	18,3	14,3	17,1	13,8	15,9
Предгорная зона
Ранняя 10 (раннеспел.)	18,7	20,5	19,8	20,4	18,1	19,5
Ходсон (среднераннеспелый)	19,5	20,9	20,5	22,3	20,4	20,7
Пламя (позднеспелый)	16,5	20,1	15,1	19,7	14,9	17,3
НСР05 , ц/га	1,3	1,4	1,9	1,3	1,2

Среднеспелые сорта прекращали наращивать фотосинтетическую поверхность в фазе образования бобов (середина августа – начало сентября); площадь листьев варьировала в пределах 40 – 50 тыс.м²/га и длительное время находилась на этом уровне. В этот период отток пластических веществ в семена происходил при оптимальных, для этого процесса, температурах воздуха.

Позднеспелые сорта (Пламя) формировали наибольшую листовую поверхность в пределах 50 – 55 тыс.м²/га только к началу – середине октября. В это время пониженные температуры воздуха и частые ранние заморозки не способствовали нормальному оттоку пластических веществ из фотосинтезирующих органов в репродуктивные.

Результаты анализов фотосинтетической деятельности сои показали, что наибольшие показатели чистой продуктивности фотосинтеза за период вегетации имели раннеспелые сорта (в пределах 2,1 – 3,0 г/м² в сутки).

В процессе онтогенеза наиболее высокие значения ЧПФ наблюдаются в начале вегетации. В этот период они мало зависят от сортовых особенностей. В фазе цветения-начала образования бобов, когда интенсивно формируется ассимиляционный аппарат, отмечалась наименьшая фотосинтетическая активность листьев. Максимальное накопление сухого вещества происходило в период образования бобов – налива семян; а площадь листьев к тому времени прекращает увеличиваться. Этим и обусловлено повторное увеличение чистой продуктивности фотосинтеза среднеспелых и среднепозднеспелых сортов (табл.2).

Таблица 2. Показатели продуктивности сортов сои

Сорт	Максим. S лист. тыс.м^2/га	ФСП, млн.м^2 дней	ЧПФ, г/м^2 в сутк.	Число семян 1 раст.	Масса семян 1 раст.	Урож. ц/га
Степная зона
Ранняя 10	47,2	2,2	2,7	69	5,6	18,8
Ходсон	40,4	2,5	2,4	75	6,1	20,1
Пламя	48,9	2,3	2,2	55	4,4	15,8
Предгорная зона
Ранняя 10	49,7	2,5	3,0	72	5,8	20,4
Ходсон	42,8	2,9	2,9	78	6,3	22,3
Пламя	51,2	2,7	2,7	58	4,7	16,5

С увеличением площади листьев и фотосинтетического потенциала, в большинстве случаев, происходило снижение чистой продуктивности фотосинтеза. Наибольшее значение ЧПФ в начале вегетации (3,8 – 5,2 г/м² в сутки) отмечалось в благоприятные по увлажнению годы (2007, 2008, 2009), наименьшие – в засушливые 2006 и 2010 годы (2,5 – 4,2 г/м² в сутки).

Изменчивость внешних признаков сои обусловлена генетическими и агротехническими факторами, резко отличающимися по степени своего воздействия на их фенотипическое проявление. Так, при одинаковых площадях питания, показатели признаков (высота прикрепления нижнего боба, масса семян с одного растения, ветвистость, высота растений, число бобов) обусловлены в большей мере агротехническими факторами и свидетельствуют о степени соответствия сорта агроклиматическим условиям зоны возделывания.

Анализ симбиотической деятельности показал, что в более благоприятные по температурному режиму и влагообеспеченности годы интенсивность формирования симбиотического аппарата была наибольшей. Наиболее слабое развитие клубеньков (меньшее их количество) наблюдалось в засушливой (степной) зоне, чем в предгорной (табл.3).

При наилучшей влагообеспеченности количество клубеньков увеличивалось, в среднем, на 20 %, а масса их - на 30 %. Разница по урожайности семян по вариантам опыта колебалась в пределах 1,5 – 4,7 ц/га.

Недостаточная влагообеспеченность снижала интенсивность фотосинтеза, что, в свою очередь, обусловливало слабое развитие клубеньков. А это, в конечном счете, отразилось на показателях продуктивности растений.

Таблица 3. Формирование симбиотического аппарата и элементы структуры урожая сортов сои

Сорт	Степная зона				Предгорная зона
	Число клубен. шт. на 1 раст.	Масса клубен. г. на 1 раст.	Бобов на раст. шт.	Масса 1000 семян, г.	Число клубен. шт. на 1 раст.	Масса клубен. г. на 1 раст.	Бобов на раст., шт.	Масса 1000 семян, г.
Ранняя 10	17,8	0,30	15,7	157	19,6	0,34	18,2	163
Ходсон	14,2	0,18	22,7	167	15,8	0,23	24,8	171
Пламя	11,8	0,12	24,3	168	12,7	0,15	26,8	175

Проведенные исследования показали, что наибольшую активность симбиоза растения сои показали в условиях предгорной зоны, при хорошей влагообеспеченности почвы.

Одним из важных показателей, характеризующих сорта сои, является белковая продуктивность. Наиболее высокое содержание белка, протеина и жира отмечены также в условиях предгорной зоны. Белковая продуктивность раннеспелых сортов была выше в сравнении с более позднеспелыми сортами.

Из вышеизложенного видно, что при возделывании сои в разных климатических зонах активность симбиоза и семенная продуктивность определяются как генотипом растений, так и погодными условиями. Наибольшую эффективность возделывания посевов сои можно добиться в условиях предгорной зоны.

Литература:

1. Посыпанов Г.С. Методические аспекты изучения симбиотического аппарата бобовых культур в полевых условиях /Г.С.Посыпанов//Изв. ТСХА.-1983.-вып.5.- С.17-26.

2. Хамоков Х.А. Зависимость продуктивности сои от различных агроприемов / Х.А.Хамоков // Межвузовский сб. науч. трудов «Актуальные проблемы региона». - Нальчик, 2005. - № 12. С. 37-39

3. Хамоков Х.А. Потребление азота растениями сои и его влияние на структуру урожая / Х.А.Хамоков // Зерновое хозяйство. - № 7. - 2005. С. 18-20

4. Хамоков Х.А. Урожай и качество семян зернобобовых в зависимости от сортовых особенностей и условий возделывания / Х.А.Хамоков // Зерновое хозяйство. - № 6. - 2006. С. 30-31.