Влияние сорта и элементов агротехники на формирование урожайности сои в красноярской лесостепи
На правах рукописи
Чураков
Андрей Андреевич
ВЛИЯНИЕ СОРТА И ЭЛЕМЕНТОВ АГРОТЕХНИКИ НА ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЙНОСТИ СОИ В КРАСНОЯРСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ
06.01.09 – растениеводство
Автореферат
диссертации на соискание учёной степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Новосибирск – 2009
Диссертационная работа выполнена в ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет» на кафедре растениеводства в 2005 – 2008 гг.
Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Халипский Анатолий Николаевич
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Капинос Александр Иванович
кандидат сельскохозяйственных наук,
старший научный сотрудник
Артёмова Галина Васильевна
Ведущая организация: Сибирский НИИ сельского хозяйства СО РАСХН
Защита состоится «4» декабря 2009 г. в 1000 час. на заседании диссертационного совета ДМ 220.048.02 при Новосибирском государственном аграрном университете по адресу: 660039, г. Новосибирск, ул. Добролюбова, 160. Тел. / факс (383)-267-05-10.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного аграрного университета.
Автореферат разослан «2» ноября 2009 г.
Учёный секретарь
диссертационного совета Широких П. С.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Основным путём решения проблемы дефицита растительного белка является повышение сборов соевого зерна с единицы площади за счёт совершенствования технологии возделывания, основанной на биологических особенностях культуры и сорта. При этом механическое перенесение опыта технологий получения высоких урожаев из одного региона в другой не приносит положительных результатов. Продвижение сои на юг Красноярского края затруднено вследствие отсутствия сортов, приспособленных к местным условиям и обоснованной сортовой агротехнологии. Агроклиматические особенности края (короткий безморозный период, неравномерное распределение осадков в весенне-осенний период, ранний приход осенних заморозков) не позволяют даже раннеспелым сортам культуры полностью реализовать свой потенциал. В связи с чем для устойчивого производства зерна сои в лесостепи Красноярского края требуется глубже знать биологические особенности новых сортов по их реакции на изменение гидротермических условий в различные сроки посева, при разных нормах и способах высева. Регулируя агротехнические приёмы, можно добиться оптимального соотношения факторов среды для реализации потенциальной урожайности сои.
Цель исследований – выявить особенности формирования урожайности, посевных и технологических качеств зерна у сортов сои при разных сроках, нормах и способах посева в условиях Красноярской лесостепи.
Задачи исследований:
- установить влияние метеорологических условий вегетационного периода на рост и развитие различных сортов сои;
- изучить фотосинтетическую деятельность скороспелых сортов сои в зависимости от способа посева и нормы высева;
- определить эффективное сочетание норм и сроков посева для получения высокой урожайности семян сои с высоким их качеством;
- выявить влияние сроков посева на биохимический состав и посевные качества семян сои;
- оценить энергетическую и экономическую эффективность изучаемых сортов, сроков, норм и способов посева сои.
Защищаемые положения:
- оптимальные нормы высева, сроки и способы посева сортов сои различного эколого-географического происхождения;
- закономерности формирования урожая и его качества в зависимости от приёмов агротехники.
Научная новизна. В условиях Красноярской лесостепи впервые проведена сравнительная оценка новых сортов сои по урожайности и слагающим её элементам, качеству семян, морфобиологическим признакам. Установлены оптимальные сроки, нормы, способы посева сои, позволяющие получать агрономически и экономически приемлемые урожаи качественного зерна. Определены особенности роста и развития скороспелых сортов сои в зависимости от агротехнологических приёмов. Изучено влияние отдельных технологических приёмов (сроки, нормы, способы посева) на формирование площади листьев, фотосинтетический потенциал и чистую продуктивность фотосинтеза скороспелых сортов изученной культуры. Определены математические зависимости урожайности и слагающих её элементов от гидротермических условий, проведена экономическая и биоэнергетическая оценка технологии изученных сортов и агроприёмов.
Практическая значимость. В результате исследований установлена возможность расширения посевных площадей сои в Красноярской лесостепи за счёт новых скороспелых сортов. Средняя урожайность лучшего сорта СибНИИСХоз 6 при оптимальных норме и сроке посева составляет 1,94 т/га при себестоимости 1 т зерна – 3440 руб. и уровне рентабельности – 191%. При этом, содержание белка в зерне было 39%, жира – 18,1%. Доказано, что для получения кондиционных семян оптимальным сроком посева является вторая декада мая.
Апробация работы. Результаты исследований были доложены и обсуждены: на региональной научно-практической конференции «Красноярский край – освоение, развитие, перспективы» (Красноярский государственный агроуниверситет, 2004); Всероссийской научной конференции «Молодёжь и наука – третье тысячелетие» (Красноярск, КРО НС «Интеграция» 2004); конкурсе Красноярского краевого фонда науки «Лучшая студенческая научная работа» (Красноярск 2005); X Международной научной школе-конференции «Экология южной Сибири и сопредельных территорий» (Хакасский гос. университет, Абакан 2006); V Международной научно-практической конференции Сибирского федерального округа «Современные тенденции развития АПК в России» (Красноярский государственный агроуниверситет, 2007); конкурсе на лучшую научную работу среди аспирантов СФО (Новосибирский государственный агроуниверситет, 2007); всероссийском конкурсе на лучшую научную работу среди аспирантов ВУЗ МСХ РФ (РГАУ ТСХА, Москва, 2007). В 2008 г. по итогам научной деятельности автор стал лауреатом премии главы администрации Октябрьского р-на Красноярска.
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 9 работ, в т. ч. 1 в реферируемом журнале и 2 в изданиях, рекомендованных ВАК. Доля авторства в совместных публикациях 50 – 90%.
Личный вклад автора. Диссертационная работа обобщает материалы исследований, проведённых автором в период аспирантской подготовки (2005 – 2008 гг.). Наблюдения, учёты, анализы, обработка полученного экспериментального материала и его обобщение, подготовка публикаций, формулирование выводов и предложений производству выполнены лично автором.
Структура и объём работы. Диссертация изложена на 115 страницах компьютерного текста, содержит 29 таблиц, 2 рисунка, состоит из введения, 5 глав, выводов, практических рекомендаций, 4 приложений. Список литературы включает 184 источника, в т. ч. 11 на иностранных языках.
Погодные условия, исходный материал и методика исследований. Работа выполнена в 2005 – 2008 гг. на опытном поле кафедры растениеводства в учебно-научно-производственном комплексе «Борский» КрасГАУ. Почва участка представлена чернозёмом выщелоченным среднемощным среднегумусным тяжелосуглинистым, в пахотном горизонте которого содержится гумуса (по Тюрину) – 7,8%, P2O5 (по Чирикову) – 176, K2O – 198, N-NO3 – 54,5 мг/кг почвы, pH KCI 6,5 (Волошин, 2006).
Зона проведения исследований характеризуется резкой континентальностью климата. Сумма активных температур за вегетационный период превышала среднемноголетние значения и варьировала от 1873 до 2010С. Май и июнь 2005 г. были прохладными и избыточно увлажнёнными, вторая половина лета отличалась повышенными среднесуточными температурами в совокупности с дефицитом осадков, что в целом способствовало формированию высокого урожая зерна сои. Вегетационный период 2006 г. был самым прохладным, с избыточным увлажнением в июле – августе и ранним приходом осенних заморозков (III декада августа), что привело к формированию зерна с низкой всхожестью, массой 1000 семян, наименьшим содержанием в них белка и жира. Лето 2007 г. можно охарактеризовать как избыточно увлажнённое и недостаточно обеспеченное теплом, что вызвало вторичный рост сои и отрицательно сказалось на уровне урожайности. Гидротермические условия вегетативного периода в 2008 г. складывались благоприятно для роста культуры: высокая теплообеспеченность сопровождалась повышенным количеством осадков. В критический период цветение – налив зерна наблюдалась хорошая обеспеченность влагой и недостаточная – теплом.
Полевые эксперименты выполнены в четырёхпольном зернопаропропашном севообороте: чистый пар – картофель – соя – зерновые. Подготовка почвы под сою состояла из ранневесеннего боронования, проводимого при физической спелости зубовыми боронами в два следа. При первом сроке посева проводили предпосевную культивацию на глубину 5 – 6 см культиватором КПС – 4. При втором сроке посева выполняли промежуточную культивацию на ту же глубину и в то же время, что и предпосевную при первом сроке посева. По этой же технологии выполнялась и предпосевная культивация. Вслед за посевом поле прикатывали.
В полевых опытах изучали следующие варианты:
- нормы высева: 0,6 млн. всхожих семян на 1 га;
0,8 млн. всхожих семян на 1 га;
1,0 млн. всхожих семян на 1 га;
- сроки посева: первый при температуре почвы на глубине заделки
семян 8 – 10С, что в годы наших исследований приходилось на 15 мая;
второй – спустя 10 суток после первого (25 мая);
- способы посева: рядовой (ширина междурядий 15 см);
широкорядный (30 см).
Опыты закладывали в соответствии с рекомендациями методики проведения полевых исследований (Доспехов, 1985). В ходе вегетации отмечали наступление фаз развития растений культуры на двух несмежных повторениях согласно методики ГСИ (1985). Общая площадь делянок 10 м2, учётная – 8 м2, повторность опытов четырёхкратная, размещение рандомизированное. Посев осуществляли сеялкой ССФК-7. Исходный материал был представлен сортами: Светлая, Дина, Магева, СибНИИСХоз 6, Гармония, Соната, Соер 4, СибНИИК-315. Площадь листьев определяли в период налива зерна в среднем ярусе у сортов Светлая, Дина, СибНИИСХоз 6 на 10 растениях по вариантам опыта с использованием программы Loaf Sqare 1.0 beta Сибирского физико-технического института аграрных проблем. Структурный анализ проводили на растениях, отобранных с площади 0,25 м2 по всем вариантам опыта. В лаборатории учитывали выживаемость растений к уборке, биомассу, высоту растений и расстояние до первого плода, число ярусов на растении, количество плодов, семян и их массу. Посевные качества семян (всхожесть и энергия прорастания) определяли по ГОСТ 12038 – 84 (Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести); массу 1000 семян по ГОСТ 12042 – 80 (Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения массы 1000 семян). Влажность зерна определяли с помощью электровлагомера VALLE 500, урожайность приводили к 14% влажности и 100% чистоте. Биохимический анализ семян сои (содержание жира и белка) был проведён в центральной аналитической лаборатории КрасГАУ.
Статистическая обработка результатов исследований проведена методами корреляционного и дисперсионного анализов (Снедекор, 1961; Доспехов, 1985) в лаборатории информатики Института агроэкологического менеджмента. Экономическую оценку сортов и агроприёмов рассчитывали по результатам анализа затрат трудовых, материальных ресурсов и выхода продукции в стоимостном выражении на основании технологических карт по нормативам и расценкам, действующим в зоне в 2005 – 2008 гг. Биоэнергетическую эффективность определяли по общепринятым методикам, изложенным Г. С. Посыпановым (1997).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Рост и развитие растений сои в зависимости от сортовых особенностей и элементов агротехники. Сроки и темпы прохождения фенологических фаз, а также продолжительность вегетационного периода сортов сои зависели от погодных условий. Период вегетации сои у скороспелых сортов (СибНИИСХоз 6, Дина, Светлая) варьировал от 91 до 96 дней; соответственно у среднеспелого сорта Гармония – от 103 до 107 дней (табл. 1). Самым скороспелым был сорт СибНИИСХоз 6, созревающий в среднем за 91 день при сумме температур 1424°С и количестве осадков 198 мм за период полные всходы – опадение листьев. Более продолжительный вегетационный период показал сорт дальневосточной селекции Гармония, с суммой среднесуточных температур воздуха 1732°С.
Таблица 1. Продолжительность межфазных периодов развития сортов сои, сут. (2005 – 2008 гг.)
| Периоды | Светлая | Магева | Дина | Сиб- НИИСХ 6 | Сиб- НИИК 315 | Гармо- ния | Соната | Соер 4 |
| Посев-всходы t, С осадков, мм | 17 199 42 | 18 218 44 | 18 214 42 | 17 204 43 | 17 203 43 | 20 229 46 | 17 211 46 | 20 241 47 |
| Всходы-цветение t, С осадков, мм | 46 808 99 | 45 803 105 | 44 788 96 | 42 734 90 | 45 795 100 | 48 868 111 | 48 868 114 | 49 879 121 |
| Цветение-созревание t, С осадков, мм | 50 742 104 | 50 770 101 | 50 746 103 | 49 691 106 | 53 782 109 | 59 864 105 | 55 825 111 | 55 844 105 |
| Всходы-созревание t, С осадков, мм | 96 1549 203 | 95 1575 206 | 94 1526 199 | 91 1424 196 | 96 1577 209 | 107 1732 216 | 103 1693 225 | 104 1723 226 |
В годы исследований последние весенние заморозки пришлись на вторую, третью декады мая, за исключением 2007 г., когда заморозок был зафиксирован 2 июня. Майские заморозки были небольшой интенсивности (-1,4 (2006 г.), -2С (2005, 2008гг.)) и не задержали появления всходов. В 2007 году фаза полных всходов наступила у сорта СибНИИК 315 31 мая, Светлой –1 июня, сорта СибНИИСХоз 6 – 2 июня. Заморозок силой -3,7°С, зафиксированный 2 июня ГМС «Сухобузимское» не повредил всходы сои.
Продолжительность межфазных периодов и всего вегетационного периода у растений сои зависит от количества тепла и суммы осадков за май – сентябрь (табл. 2).
Продолжительность фазы всходы – цветение в сильной степени определялась суммой осадков (r= 0,870) и среднесуточных температур воздуха (r= 0,950) за данный период. Период от начала цветения – созревание достоверно определяется количеством осадков (r= 0,435) и суммой среднесуточных температур воздуха (r= 0,535). Напротив, увеличение суммы среднесуточных температур воздуха и количества осадков в первый период вегетации незначительно задерживали фазу цветения. Общая продолжительность периода вегетации сортов сои в средней положительной степени определялась суммой среднесуточных температур воздуха за вегетацию и не зависела от количества осадков. Изменчивость корреляции основных элементов структуры урожая происходит под влиянием сорта, нормы высева, способов посева.
Выживаемость растений к уборке снижалась с увеличением нормы высева по-разному у изученных сортов. Выживаемость растений к уборке у сорта Светлая уменьшалась с 87% при норме высева 0,6 до 76% при 1,0 млн. всхожих семян на 1 га. У сортов СибНИИСХоз 6 и Гармония выживаемость растений по представленным нормам высева была ниже на 7% и 8%. У сорта Дина отмечен рост выживаемости растений с 80 до 84% с увеличением нормы высева.
Таблица 2. Коэффициенты корреляции (r) межфазных и вегетационного периодов с гидротермическими условиями
(2005 – 2008гг.)*
| Признаки | Всходы-цветение | Цветение-созревание | Всходы-созревание |
| X1 | 0,109±0,177 | 0,295±0,164 | 0,373±0,155 |
| X2 | 0,950±0,017 | -0,407±0,150 | 0,326±0,161 |
| X3 | -0,047±0,179 | 0,535±0,128 | 0,476±0,139 |
| X4 | 0,649±0,104 | 0,166±0,175 | 0,647±0,104 |
| X5 | 0,005±0,180 | -0,002±0,180 | 0,021±0,180 |
| X6 | 0,870±0,044 | -0,359±0,157 | 0,317±0,162 |
| X7 | -0,487±0,137 | 0,435±0,146 | 0,035±0,179 |
| X8 | 0,181±0,174 | 0,117±0,177 | 0,239±0,169 |
*уровень достоверности при n=31, r= ±0,349.
X1-сумма среднесуточных температур за период посев-всходы; X2-сумма среднесуточных температур за период всходы-цветение; X3-сумма среднесуточных температур за период цветение-созревание; X4-сумма среднесуточных температур за вегетацию; X5-осадки за период посев-всходы; X6-осадки за период всходы-цветение; X7-осадки за период цветение-созревание;X8-сумма осадков за вегетацию.
Широкорядный способ посева с нормой 0,6, 0,8 млн. всхожих семян на 1 га не отразился на выживаемости растений к уборке сорта Светлая. Снижение на 8%, в сравнении с рядовым способом, отмечено при высеве 1,0 млн./га всхожих семян. Второй срок посева показал увеличение выживаемости растений у всех изученных сортов. Независимо от срока посева увеличение нормы высева приводило к снижению количества плодов, семян с растения, массы 1000 семян (табл. 3). По количеству плодов (13 штук) и семян (25 шт.) на одно растение выделился сорт Светлая при норме 0,6 млн. всхожих семян на 1 га. Более высокую массу тысячи семян имел сорт СибНИИСХоз 6 (149 г), низкую – Гармония (90 г). Сорт Гармония выделился большим количеством семян в плоде (2,4 шт.) по сравнению с сортами Дина (1,8), СибНИИСХоз 6 и Светлая (1,9 шт.).
При широкорядном способе посева (30 см) у сорта Светлая увеличивается количество плодов и семян с растения, возрастает масса 1000 семян по всем нормам высева.
У сортов Светлая, СибНИИСХоз 6 наблюдалось снижение урожайности во второй срок посева. Оптимальное количество растений на единицу площади было при высеве 800 тысяч всхожих семян на 1 гектар. Высота прикрепления первых плодов важный технологический признак сортов, поскольку определяет величину потерь при уборке урожая.
Нормы высева 0,6 – 1,0 млн. всхожих семян на 1 га вызывали увеличение расстояния до первого плода с 13 до 14 см у сорта Светлая, с 12 до 15 см – Дина, 12 – 14 см – СибНИИСХоз 6. Низкая закладка первых плодов (10 см) зафиксирована у сорта Гармония с нормой высева 0,6 млн. всхожих семян на 1 га при рядовом способе посева, сорта Светлая – широкорядном посеве семян.
Таблица 3. Влияние норм высева и сроков посева на элементы структуры и биометрические показатели сортов сои
(2005 – 2007 гг.)
| Сорт | Норма высева, млн. в. с. на 1 га | Расте- ний к уборке, шт./м2 | Плодов с растения, шт. | Семян с рас- тения, шт. | Масса 1000 семян, г. | Высота рас- тения, см | Расстоя-ние до 1ого плода, см |
| Первый срок посева | |||||||
| Светлая | 0,6 | 52 | 13 | 25 | 105 | 45 | 13 |
| 0,8 | 60 | 13 | 23 | 107 | 45 | 13 | |
| 1,0 | 76 | 10 | 19 | 106 | 45 | 14 | |
| Дина | 0,6 | 48 | 12 | 21 | 120 | 57 | 12 |
| 0,8 | 64 | 12 | 21 | 124 | 55 | 13 | |
| 1,0 | 84 | 12 | 21 | 122 | 58 | 15 | |
| СибНИИСХоз 6 | 0,6 | 48 | 11 | 19 | 149 | 50 | 12 |
| 0,8 | 60 | 11 | 22 | 131 | 52 | 13 | |
| 1,0 | 68 | 14 | 20 | 130 | 56 | 14 | |
| Светлая, 30 см | 0,6 | 52 | 17 | 29 | 117 | 52 | 10 |
| 0,8 | 60 | 17 | 23 | 122 | 54 | 14 | |
| 1,0 | 68 | 10 | 19 | 110 | 60 | 14 | |
| Гармония* | 0,6 | 48 | 11 | 25 | 90 | 53 | 10 |
| Соната* | 0,6 | 54 | 12 | 18 | 103 | 60 | 16 |
| Соер 4* | 0,6 | 48 | 15 | 28 | 107 | 56 | 9 |
| Второй срок посева | |||||||
| Светлая | 0,6 | 52 | 12 | 22 | 102 | 50 | 14 |
| 0,8 | 68 | 11 | 18 | 101 | 47 | 14 | |
| 1,0 | 84 | 8 | 15 | 102 | 50 | 16 | |
| Дина | 0,6 | 56 | 11 | 21 | 116 | 60 | 14 |
| 0,8 | 60 | 16 | 29 | 117 | 61 | 14 | |
| 1,0 | 68 | 9 | 16 | 115 | 66 | 16 | |
| СибНИИСХоз 6 | 0,6 | 56 | 10 | 18 | 125 | 51 | 15 |
| 0,8 | 64 | 10 | 19 | 128 | 51 | 14 | |
| 1,0 | 76 | 9 | 17 | 128 | 56 | 15 | |
*среднее за 2007 – 2008 гг.
При втором сроке высева наблюдали повышение высоты растений (с 51 до 54) см и расстояния до первого плода (на 1 – 2 см). Среднеспелые сорта (Соер 4, Гармония и Соната) в условиях Красноярской лесостепи не формировали высокий габитус растений. Сорт Соната выделился более высоким расстоянием до первого плода (16 см)
Различия между сортами по числу листьев на 1 растение незначительные. Облиственность одного растения была очень низкой. На одно растение приходилось от 7 до 14 листьев по всем вариантам опыта (табл. 4). Увеличение нормы высева, независимо от срока посева приводило к увеличению общей площади листьев на единицу площади при одновременном снижении листовой поверхности одного растения. Максимальная урожайность сои получена при индексе листовой поверхности (ИЛП) 3,1 – 4,0 при первом сроке посева, 3,2 – 4,3 – втором и 5,9 – широкорядном способе высева. Изучаемые сорта отличались по фотосинтетическому потенциалу (ФП) посевов в зависимости от погодных условий периода вегетации и элементов агротехники. Самый высокий ФП при всех нормах высева был у сорта Светлая (1,55), затем – Дина (1,46) и СибНИИСХоз 6 (1,2). При втором сроке сева ФП снизился у сорта Светлая на 0,1, Дины – на 0,26. У сорта СибНИИСХоз 6 отмечено незначительное увеличение ФП на 0,1. При широкорядном посеве у сорта Светлая ФП (2,0) достоверно превосходил рядовые посевы других изученных сортов.
Таблица 4. Показатели фотосинтетической активности посевов сои у скороспелых сортов (2006 – 2007 гг.)
| Сорт | Норма высева, млн./га в. с. | Листьев на растении, шт. | Площадь листьев, тыс. м2/га | Индекс листовой поверхности | Фотосинтетичес-кий потенциал, млн. м2 дней/га |
| Первый срок посева | |||||
| Светлая | 0,6 | 10 | 39734 | 4,0 | 1,59 |
| 0,8 | 9 | 34947 | 3,5 | 1,40 | |
| 1,0 | 8 | 32034 | 4,2 | 1,67 | |
| Дина | 0,6 | 11 | 17219 | 1,7 | 0,68 |
| 0,8 | 14 | 40840 | 4,1 | 1,63 | |
| 1,0 | 11 | 52682 | 5,3 | 2,07 | |
| СибНИИСХоз 6 | 0,6 | 9 | 15606 | 1,6 | 0,63 |
| 0,8 | 8 | 31109 | 3,1 | 1,24 | |
| 1,0 | 8 | 45480 | 4,5 | 1,81 | |
| Светлая, широкорядный | 0,6 | 15 | 47915 | 4,8 | 1,91 |
| 0,8 | 14 | 59245 | 5,9 | 2,36 | |
| 1,0 | 11 | 46121 | 4,7 | 1,84 | |
| Второй срок посева | |||||
| Светлая | 0,6 | 8 | 32971 | 3,3 | 1,31 |
| 0,8 | 8 | 43821 | 4,4 | 1,75 | |
| 1,0 | 7 | 43040 | 4,3 | 1,71 | |
| Дина | 0,6 | 11 | 34465 | 3,5 | 1,40 |
| 0,8 | 10 | 32610 | 3,3 | 1,29 | |
| 1,0 | 7 | 24515 | 2,5 | 0,97 | |
| СибНИИСХоз 6 | 0,6 | 9 | 30824 | 3,1 | 1,23 |
| 0,8 | 11 | 37098 | 3,7 | 1,48 | |
| 1,0 | 8 | 31699 | 3,2 | 1,27 | |
Сорта Дина, Светлая, СибНИИСХоз 6 имеют детерминантный тип роста, поэтому слабо отличаются между собой по доле зерна в общем урожае биомассы. Наблюдалось снижение хозяйственного коэффициента (Кхоз) при первом сроке посева с увеличением нормы высева на 1 – 3%. Наиболее высокий Кхоз зафиксирован у сорта СибНИИСХоз 6 (34%) при норме высева 0,6 млн/га всхожих семян. Самый низкий Кхоз получили у сорта Светлая (0,28 – 0,29).
Второй срок посева вызвал снижение доли семян в общем урожае биомассы на 1 – 4% по сравнению с первым сроком. Повышение хозяйственной годности на 1% наблюдали при увеличении нормы высева с 0,6 до 0,8 млн. всхожих семян на 1 га (сорта Дина и СибНИИСХоз 6). При широкорядном способе посева сорта Светлая происходил рост доли семян, особенно при коэффициенте высева 0,8 млн. всхожих семян на 1 га.
Получена положительная связь площади листовой поверхности (табл. 5) с количеством растений на единице площади и листьев при первом сроке посева, числом листьев у всех сортов при втором и количеством растений на единице площади у сорта Светлая. Корреляционная связь между биологической урожайностью и площадью листьев была средней отрицательной при первом сроке посева у сорта Светлая, при втором – у всех изученных сортов. Масса 1000 семян сортов Светлая, СибНИИСХоз 6 имела сильную отрицательную связь с площадью листьев и среднюю отрицательную – у Дины при обоих сроках высева. Связь между площадью листьев, биологической урожайностью и массой 1000 семян была сильной обратной при широкорядном посеве у сорта Светлая. С количеством растений на единице площади установлена средняя отрицательная связь.
Таблица 5. Коэффициенты корреляции (r) площади листьев скороспелых сортов сои с элементами структуры урожая
(2006 – 2007 гг.)*
| Сорт | Количество растений, шт./м2 | Биологическая урожайность, г/м2 | Масса 1000 семян, г | Число листьев, шт./растение | |
| Первый срок посева | |||||
| Светлая | 0,584±0,146 | -0,480±0,160 | -0,840±0,061 | 0,940±0,024 | |
| Дина | 0,861±0,054 | 0,352±0,183 | -0,604±0,132 | 0,856±0,056 | |
| СибНИИСХоз 6 | 0,900±0,039 | 0,474±0,162 | -0,732±0,097 | 0,953±0,019 | |
| Светлая, широкорядный | -0,399±0,175 | -0,736±0,096 | -0,790±0,078 | 0,222±0,198 | |
| Второй срок посева | |||||
| Светлая | 0,477±0,161 | -0,377±0,179 | -0,859±0,055 | 0,719±0,101 | |
| Дина | 0,093±0,207 | -0,373±0,179 | -0,548±0,146 | 0,923±0,031 | |
| СибНИИСХоз 6 | 0,304±0,189 | -0,494±0,158 | -0,649±0,121 | 0,684±0,111 | |
*уровень достоверности при n=23, r= ±0,396
Влияние сорта и элементов агротехники на урожайность сои. Урожайность сортов и потери при уборке зависели от нормы высева, сроков и способов посева (табл. 6).
Более высокая урожайность получена в благоприятном по погодным условиям 2005 г. Достоверно превышает стандарт (сорт Светлая с нормой высева 0,6 млн./га всхожих семян) сорт СибНИИСХоз 6 на 0,07 т/га при норме высева 0,6 и на 0,8 т/га при норме высева 0,8 млн. всхожих семян на 1 га. В 2006 г. из-за раннего заморозка (27 августа) у всех сортов сои погибла листовая поверхность, поэтому среднеспелые сорта не сформировали полноценных семян, а урожайность скороспелых сортов значительно уменьшилась. По биологической урожайности достоверная прибавка получена у скороспелого сорта СибНИИСХоз 6 (0,58, 1,05 и 0,52 т/га при коэффициентах высева 0,6, 0,8 и 1,0 млн. всхожих семян на 1 га соответственно). В 2007 году выпало на 44% больше нормы осадков, что привело к значительному увеличению вегетативной массы сои. В этот год достоверной прибавки по урожайности не показал ни один сорт. В среднем за годы исследований существенную прибавку урожайности получили по сорту СибНИИСХоз 6 при норме высева 0,8 (0,37 т/га) и 1,0 млн. всхожих семян на 1 га (0,06 т/га). Такая же тенденция прослеживается и по фактической урожайности в первый срок посева, по фактической и биологической – во второй.
Таблица 6. Влияние норм высева и сроков посева скороспелых сортов на урожайность и потери при уборке (2005 – 2007 гг.)
| Сорт | Норма высева, млн./ га в. с. | Биологическая урожайность, т/га | Потери при уборке, т/га | Фактическая урожайность, т/га |
| Первый срок посева | ||||
| Светлая | 0,6 | 1,22 | 0,12 | 1,10 |
| 0,8 | 1,35 | 0,11 | 1,24 | |
| 1,0 | 1,22 | 0,08 | 1,14 | |
| Дина | 0,6 | 1,24 | 0,15 | 1,09 |
| 0,8 | 1,43 | 0,09 | 1,34 | |
| 1,0 | 1,36 | 0,09 | 1,27 | |
| СибНИИСХоз 6 | 0,6 | 1,57 | 0,13 | 1,44 |
| 0,8 | 2,05 | 0,11 | 1,94 | |
| 1,0 | 1,74 | 0,09 | 1,65 | |
| НСР05 | 0,46 | 0,04 | 0,52 | |
| Второй срок посева | ||||
| Светлая | 0,6 | 1,04 | 0,08 | 0,96 |
| 0,8 | 1,14 | 0,09 | 1,05 | |
| 1,0 | 1,22 | 0,08 | 1,14 | |
| Дина | 0,6 | 1,21 | 0,12 | 1,09 |
| 0,8 | 1,49 | 0,07 | 1,42 | |
| 1,0 | 1,39 | 0,06 | 1,32 | |
| СибНИИСХоз 6 | 0,6 | 1,61 | 0,11 | 1,51 |
| 0,8 | 1,73 | 0,09 | 1,64 | |
| 1,0 | 1,37 | 0,07 | 1,29 | |
| НСР05 | 0,53 | 0,04 | 0,53 | |
Достоверное снижение величины потерь при уборке связано с увеличением коэффициента высева у сортов Дина и СибНИИСХоз 6 в 2005 и 2006 гг., сорта Светлая – в 2006 – 2007 гг. За годы исследований достоверное снижение уборочных потерь отмечено при первом сроке посева и коэффициенте высева 1,0 млн. всхожих семян на 1 га у сорта Светлая и СибНИИСХоз 6. Увеличились потери при уборке во второй срок посева при увеличении нормы высева у сорта Светлая в 2005 и СибНИИСХоз 6 в 2006 г. При втором сроке посева за годы исследований у сортов Светлая, Дина, СибНИИСХоз 6 не отмечено достоверного снижения потерь при уборке.
Достоверная прибавка урожайности отмечена при широкорядном способе возделывания у сорта Светлая в 2006 г. (0,04 т/га при норме высева 0,6 млн./га всхожих семян) и в 2007 г. (0,67 и 0,27 т/га при норме высева 0,8, 1,0 млн./га всхожих семян соответственно) биологической, (0,71 и 0,32) фактической урожайности. В среднем за годы исследований, биологическая урожайность при широкорядном способе посева достоверно превышает рядовой с нормой высева 0,8 млн./га всхожих семян (на 0,13 т/га), фактическая – с нормой высева 0,8 и 1,0 млн./га всхожих семян (на 0,19 и 0,02 т/га соответственно). Достоверное снижение потерь зерна при уборке (0,026 т/га) отмечено у сорта Светлая при широкорядном способе посева в 2007 г. В среднем за годы исследований достоверное снижение потерь при уборке выявили при широкорядном способе посева с нормой высева 0,6 млн. всхожих семян на 1 га.
Самая низкая урожайность в группе среднеспелых сортов была у сорта Гармония (0,73 т/га). Сорта Соер 4 и Соната показали урожайность существенно больше (1,07 и 1,44 т/га).
Достоверная корреляционная связь биологической урожайности с количеством плодов и семян с растения у скороспелых сортов отмечена при обоих изучаемых сроках посева (табл. 7). У сорта Светлая при широкорядном способе посева урожайность формируется в основном за счёт массы 1000 семян и биомассы с единицы площади.
Таблица 7. Коэффициенты корреляции (r) между биологической урожайностью и элементами структуры урожая у скороспелых сортов (2005 – 2007 гг.)
| Сорт, способ посева | Х1 | Х2 | Х3 | Х4 | Х5 | Х6 | Х7 | Х8 | Х9 |
| Первый срок посева | |||||||||
| Светлая* | 0,996 | -0,435 | -0,166 | -0,460 | 0,493 | 0,550 | 0,080 | 0,826 | 0,516 |
| Дина** | 0,974 | 0,254 | -0,021 | 0,108 | 0,718 | 0,647 | 0,034 | 0,281 | -0,193 |
| СибНИИСХ 6** | 0,997 | 0,652 | 0,537 | 0,506 | 0,598 | 0,745 | -0,467 | 0,765 | -0,517 |
| Светлая, 30см** | 0,998 | -0,774 | 0,426 | -0,597 | -0,133 | -0,162 | -0,259 | 0,807 | 0,831 |
| Второй срок посева | |||||||||
| Светлая* | 0,971 | -0,289 | -0,008 | -0,264 | 0,587 | 0,641 | -0,448 | 0,879 | 0,507 |
| Дина** | 0,998 | -0,195 | -0,260 | -0,482 | 0,731 | 0,703 | -0,048 | 0,267 | 0,546 |
| СибНИИСХ 6** | 0,995 | -0,437 | -0,122 | -0,553 | 0,459 | 0,470 | -0,021 | -0,038 | 0,593 |
*уровень достоверности при n=35, r= ±0,325; **уровень достоверности при n=23, r= ±0,396
Х1 – фактическая урожайность, г/м2; Х2 – высота растения, см; Х3 – количество растений к уборке, шт./м2; Х4 – высота до первого плода, см; Х5 – количество плодов на растении, шт.; Х6 – количество семян с растения, шт.; Х7 – потери при уборке, г/м2; Х8 – биомасса, г/м2; Х9 – масса 1000 семян, г.
Лабораторная всхожесть семян у изученных сортов (Светлая, Дина и СибНИИСХоз 6) существенно отличалась по срокам посева. В первый срок посева у сорта СибНИИСХоз 6 лабораторная всхожесть (82%) соответствовала категории репродукционных семян, у сортов Светлая (76%) и Дина (71%) она была ниже гостовской нормы. Всхожесть семян сорта Светлая снизилась на 17% при позднем посеве. У западносибирских сортов Дина и СибНИИСХоз 6 во второй срок посева всхожесть была ниже, чем в первый, на 13% и 14% соответственно. Сорт СибНИИСХоз 6 отличался наиболее высокой всхожестью семян при обоих сроках посева. Налив и созревание зерна проходили у среднеспелых сортов Гармония и Соер 4 в условиях избыточного увлажнения и пониженных среднесуточных температур воздуха, поэтому всхожесть семян была пониженной (68% и 67% соответственно). Такую лабораторную всхожесть семян при первом сроке посева можно объяснить тем, что период созревания скороспелых сортов приходится на начало сентября, когда складываются более благоприятные условия освещения и суммы среднесуточных температур воздуха. При втором сроке посева для среднеспелых и раннеспелых сортов период созревания семян приходится на конец сентября, и протекает при низких среднесуточных температурах воздуха, что существенно влияет на снижение оттока ассимилятов.
Наибольшую массу 1000 семян показали скороспелые сорта при раннем сроке посева. Масса 1000 семян варьировала у сорта СибНИИСХоз 6 от 110 до 149 г., Светлой – от 95 до 136, Дины – 95 – 125 г. Поздний посев (25 мая) привёл к снижению массы 1000 семян: у сорта Светлая на 10 – 29 г., СибНИИСХоз 6 – на 5 – 22 г., Дины – на 1 – 8 г. У среднеспелых сортов масса 1000 семян была значительно ниже. Она варьировала по годам от 70 до 90 грамм у сорта Гармония и от 74 до 107 г. – Соер 4.
Биохимические анализы, (2005 – 2007 гг.) показали, что на накопление протеина и жира значительное влияние оказали сроки посева культуры (табл. 8). В благоприятные по погодным условиям годы (2005, 2007гг.) в зерне сои при первом сроке посева аккумулировалось более 40% белка и от 16,7% до 19,6% жира. При позднем посеве количество накопленного протеина и жира в семенах изученных сортов снижалось.
Таблица 8. Содержание сырого белка и жира в зерне сои при разных сроках посева, %
| Сорт / способ посева | Сырой жир | Сырой белок | ||
| I срок | II срок | I срок | II срок | |
| 2005 год | ||||
| Светлая | 19,6 | 18,7 | 41,9 | 39,2 |
| 2006 год | ||||
| Светлая | 16,6 | 16,7 | 36,9 | 34,2 |
| Светлая, 30 см | 16,5 | – | 37,4 | – |
| Дина | 16,0 | 15,5 | 37,0 | 32,0 |
| СибНИИСХоз 6 | 17,8 | 17,3 | 38,2 | 32,5 |
| 2007 год | ||||
| Светлая | 18,5 | 17,5 | 41,0 | 37,4 |
| Светлая, 30 см | 18,0 | – | 42,5 | – |
| Дина | 16,7 | 16,9 | 40,3 | 37,6 |
| СибНИИСХоз 6 | 18,4 | 17,9 | 40,1 | 39,2 |
Экономическая и биоэнергетическая оценка изучаемых приёмов и сортов сои. Экономическая оценка показала, что с увеличением нормы высева и при втором сроке посева затраты на единицу площади возрастают. В структуре затрат около половины их приходится на средства механизации (текущий ремонт и амортизация) и пестициды. Возделывание сои по пропашному предшественнику (картофель) позволило отказаться от такой экономически дорогостоящей и энергоёмкой операции, как основная обработка почвы.
Уровень рентабельности был максимальным у сорта СибНИИСХоз 6 при норме высева 0,8 млн/га всхожих семян (191 и 143% в первый и во второй сроки посева соответственно), ниже у сортов Дина и Светлая.
Энергозатраты расположились в технологических звеньях следующим образом: первое – расходы на семена, второе – амортизация и текущий ремонт техники, третье – горюче-смазочные материалы, живой труд и электрическая энергия. При оценке эффективности норм высева установлено, что наиболее выгодна минимальная норма – 0,6 млн. всхожих семян на 1 га. Коэффициент энергетической эффективности составлял 9,87 – 13,15 при первом и 8,6 – 13,06 при втором сроке посева, широкорядном способе высева – 11,2. С увеличением нормы высева коэффициент энергетической эффективности снижался. Энергетическая себестоимость единицы продукции, напротив, возрастает с увеличением нормы высева на единицу площади. Более высокий энергетический доход (40,63 и 32,31), и биоэнергетический коэффициент (14,37, 11,59) при урожайности 1,94 и 1,64 т/га был получен у сорта СибНИИСХоз 6 в первый и второй сроки посева с нормой высева 0,8 млн./га всхожих семян, что привело к снижению энергетической себестоимости (1,55, 1,83).
ВЫВОДЫ
- В условиях Красноярской лесостепи эффективно возделывание раннеспелых сортов: Светлая, Дина, СибНИИСХоз 6, СибНИИК 315, Магева с вегетационным периодом 91 – 96 день. Продолжительность вегетации сои в наибольшей степени определяется суммой среднесуточных температур за период «всходы–созревание» (r= 0,647).
- Установлено, что основными элементами структуры урожая скороспелых сортов сои являются количество плодов (r= 0,459 – 0,731) и семян с растения (r= 0,470 – 0,745). Лимитирующим фактором величины урожайности является высота закладки первых плодов (r=-0,460 – -0,597).
- Максимальная урожайность у сортов Светлая и СибНИИСХоз 6 получена при посеве их в первый срок (15 мая). Смещение срока посева на середину третьей декады мая приводит к снижению урожайности у сорта Светлая на 13 – 16%, СибНИИСХоз 6 – 16 – 22% в зависимости от нормы высева. При широкорядном способе посева урожайность сорта Светлая увеличивается по сравнению с рядовым на 8 – 18%.
- По содержанию масла в первый срок посева выделились сорта: Светлая (18,2%), СибНИИСХоз 6 (18,1%), белка – Светлая (39,9%). При посеве во второй срок установлено снижение содержания белка (на 3 – 4%) и масла (0,2 – 0,6%) в семенах.
- Высокие посевные качества семян, и прежде всего масса 1000 семян, формируются при раннем сроке посева. При затягивании сроков посева снижались масса 1000 семян и их всхожесть.
- Оптимальные условия для формирования листового аппарата у сортов Светлая и СибНИИСХоз 6 складывались во второй срок посева, сорта Дина в первый. При широкорядном способе посева у сорта Светлая увеличивались: число листьев с растения (на 3–5 шт.), индекс листовой поверхности (0,5–2,4) и фотосинтетический потенциал (на 0,17 – 0,96 млн. м2 дней/га).
- Более высокий уровень рентабельности получен при норме высева 0,8 млн. всхожих семян на 1 га у сортов: Светлая (86%), СибНИИСХоз 6 (191%) в первый срок посева, Дина (110%) – во второй. При широкорядном способе возделывания у сорта Светлая уровень рентабельности был выше на 14 – 30% по сравнению с рядовым. Максимальный энергетический доход получен при норме высева 0,8 млн. всхожих семян на 1 га при обоих сроках посева.
- Наиболее перспективным для возделывания является сорт СибНИИСХоз 6, фактическая урожайность которого в первый срок посева с нормой 0,8 млн. всхожих семян на 1 га достигала 1,94 т/га при энергетической его себестоимости 1,55 ГДж/т.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
- Для получения высокой урожайности товарного зерна посев сои раннеспелых сортов Светлая, Дина и СибНИИСХоз 6 следует проводить во второй декаде мая. Оптимальными условиями для обеспечения высокой всхожести, наибольшей массы 1000 семян и наивысшего содержания в них белка и жира является посев во второй декаде мая рядовым способом с нормой 0,8 млн. всхожих семян на 1 га.
- Сорт западносибирской селекции СибНИИСХоз 6 рекомендуется для возделывания в хозяйствах Красноярской лесостепи, т. к. он при посеве в оптимальный срок (вторая декада мая) обеспечивает самые высокие из сравниваемых сортов показатели урожайности, уровня рентабельности и энергетической эффективности.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
- Чураков, А. А. Агроэкологическое обоснование технологии возделывания сои в условиях Красноярской лесостепи / А. А. Чураков // Молодёжь Сибири науке России: сб. матер. межрегиональной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных. – Красноярск: КРО НС «Интеграция», 2004. – С. 64 – 66.
- Чураков, А. А. Влияние густоты стояния растений сои на технологичность её уборки / А. А. Чураков // Красноярский край: освоение, развитие, перспективы: мат-лы региональной студенческой научной конференции. – Красноярск: КрасГАУ, 2004. – С. 31.
- Чураков, А. А. Влияние экологических факторов на формирование продуктивности и эффективности сои в Красноярской лесостепи / Чураков А. А. // Молодёжь и наука – третье тысячелетие: сб. мат-лов всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных. – Красноярск: КРО НС «Интеграция», 2004. – С. 224 – 226.
- Чураков, А. А. Роль экотипа сорта в формировании семенной продуктивности сои в Красноярской лесостепи / А. А. Чураков // Экология Южной Сибири и сопредельных территорий. – Абакан: ХГУ им. Н. Ф. Катанова, 2006. – Вып.10. – Т. 2. – С. 203.
- Чураков, А. А. Влияние сорта и элементов агротехники на формирование продуктивности сои в условиях Красноярской лесостепи / А. А. Чураков // Современные тенденции развития АПК в России: матер. V Междунар. науч.-практич. конференции молодых учёных Сибирского федерального округа. Часть 1. – Красноярск: КрасГАУ, 2007. – С. 114 – 117.
- Чураков, А. А. Сортовые особенности формирования семенной продуктивности сои в условиях Красноярской лесостепи / А. А. Чураков // Всерос. конкурс на лучшую научную работу среди аспирантов и молодых учёных. – Красноярск: КрасГАУ, 2007. – 19 с.
- Чураков, А. А. Агроэкономическая оценка сроков посева скороспелых сортов сои в Красноярской лесостепи / А. А. Чураков, С. Н. Ступницкий // Молодые учёные – науке Сибири: сб. тр. молодых учёных. – Вып. 3. – Красноярск, 2008. – С. 34 – 36.
- Чураков, А. А. Продуктивность сои в зависимости от агротехнологических приёмов возделывания в Красноярской лесостепи / А. А. Чураков // Вестник КрасГАУ. – Вып. 4. – Красноярск, 2008. – С. 70 – 73.
- Халипский, А. Н. Влияние сроков посева, нормы высева на формирование урожайности скороспелых сортов сои в Красноярском крае / А. Н. Халипский, А. А. Чураков // Вестник БГСХА. – Вып. 3. – Улан-Удэ, 2009.
