Научно-пракические основы интродукции и эффективного возделывания сои в нечерноземной зоне российской федерации
На правах рукописи
КОБОЗЕВА Тамара Петровна
НАУЧНО-ПРАКИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНТРОДУКЦИИ
И ЭФФЕКТИВНОГО ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СОИ В НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Специальность: 06.01.09 – растениеводство
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
доктора сельскохозяйственных наук
Орел – 2007
Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина»
| Посыпанов Георгий Сергеевич |
Научный консультант доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Официальные оппоненты:
доктор сельскохозяйственных наук, профессор Агаркова Светлана Николаевна
доктор сельскохозяйственных наук, профессор Храмой Виктор Кириллович.
доктор сельскохозяйственных наук, профессор Дозоров Александр Владимирович
Ведущая организация ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сои» (г. Благовещенск)
Защита состоится « 9 » ноября 2007 г. в 14 час. 30 мин. на заседании
диссертационного совета ДМ. 220. 052.01 при ФГОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет» по адресу: 302019, г. Орел, ул. генерала Родина, 69.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет»
Автореферат разослан «____»___________200__ г.
Ученый секретарь
диссертационного совета Л.П. Степанова
- ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследований. В мировом земледелии соя занимает четвертое место после пшеницы, кукурузы и риса и первое среди зерновых бобовых культур. Ее площади достигают 91,4 млн га, валовой сбор зерна – 209,6 млн т., темпы роста производства опережают все другие культуры. Уникальный состав органических, минеральных, биологически активных веществ, их функциональные свойства обуславливают многогранность и универсальность использования культуры. Суммарное содержание белка и жира в семенах достигает 70 %, при этом белок превосходит стандарт ФАО (2004). Благодаря симбиотической азотфиксации неоспоримо агротехническое значение сои. Уникальная пластичность вида позволяет возделывать его от 42 параллели Южного полушария до 54 Северного.
В России посевные площади под соей не превышают 720 тыс. га., валовой сбор зерна – 690 тыс. т. (Медведев, 2006). К 2017 году планируется увеличить производство до 3,0 млн т., посевные площади до 2,7 млн га, в том числе за счет освоения европейского региона, включая северную часть областей Черноземной зоны, юг и центральную часть Нечерноземья. В этой связи создание ультраскороспелых высокопродуктивных сортов и форм сои северного экотипа, разработка и совершенствование технологий ее возделывания является актуальным направлением аграрной науки.
Цель исследований – обосновать возможность эффективного соеводства в Нечерноземной зоне России на основе создания сортов и форм сои северного экотипа, разработать систему управления их продукционным процессом и реализовать ее в технологиях.
Задачи исследований:
- экспериментально-теоретическое обоснование системы эффективной интродукции сои в Нечерноземную зону России на основе создания сортов и форм северного экотипа, разработки сортовой агротехники, адаптированной к новым почвенно-климатическим условиям;
- выбор сортов, перспективных для получения форм, стабильно вызревающих в Нечерноземной зоне (на широте 56о), на основе агроэкологического испытания ультраскороспелых и скороспелых сортов мировой коллекции ГНУ ГНЦ РФ «Всероссийский научно-исследовательский институт растениеводства имени Н.И. Вавилова» (более 600 номеров из 14 стран мира);
- использование и совершенствование метода радиационного мутагенеза при создания ультраскороспелых, высокопродуктивных форм сои северного экотипа путем комплексного изучения радиочувствительности, продукционного и мутационного процессов при гамма-облучении воздушно-сухих семян и вегетирующих растений разных сортов с учетом условий их выращивания;
- проведение агроэкологического испытания новых сортов и мутантных форм сои северного экотипа, полученных отбором из мутантных популяций, включение их в селекционный процесс научно-исследовательских учреждений страны, в том числе Всероссийский НИИ растениеводства имени Н.И. Вавилова;
- изучение особенностей роста, развития, продукционного процесса, биохимического состава семян (содержание белка, жира и жирных кислот, аминокислотный и фракционный состав белка, содержание минеральных микро- и макроэлементов, витаминов, ингибиторов протеолитических ферментов) у сортов и форм северного экотипа;
- изучение взаимосвязи процессов фотосинтеза, дыхания, симбиотической азотфиксации, динамики формирования биомассы растений, биохимического состава семян в зависимости от сортовых особенностей, условий вегетации, агротехнических приемов возделывания посевов, в том числе инокуляции, предпосевной обработки семян биологически активными веществами, сроков, норм, способов и глубины посева, влагообеспеченности, способов борьбы с сорняками, болезнями, вредителями и др.;
- изучение матрикальной, в том числе биохимической разнокачественности семян сои разных сортов и форм с целью выделения наиболее полноценной фракции семян и оптимизации семеноводства;
- разработка комплексной технологии возделывания, уборки и использования посевов сои в условиях Нечерноземной зоны с учетом биологических особенностей сортов и почвенно-погодных факторов;
- агроэнергетическая и экономическая оценка возделывания сортов и форм сои северного экотипа, а также основных приемов повышения урожайности культуры.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Возможность эффективного соеводства в Нечерноземной зоне России на основе создания новых сортов и форм северного экотипа и совершенствования технологий их возделывания.
2. Эффективность метода радиационного мутагенеза для создания ультраскороспелых высокопродуктивных сортов и форм сои посредством гамма-облучения вегетирующих растений и предпосевного облучения воздушно-сухих семян (определение радиочувствительности, выбор фазы развития и радиационной нагрузки, обеспечивающей максимальный выход хозяйственно-полезных мутаций, оптимизация проведения отборов в мутантных популяциях).
3. Особенности биохимического состава семян сои северного экотипа с учетом матрикальной разнокачественности, сроков посева и условий возделывания (содержание углеводов, аминокислот в белке, жирных кислот в жире, микро- и макроэлементов, витаминов).
4. Комплексная технология возделывания сои северного экотипа в Центральном районе Нечерноземной зоны, приемы и возможности ее совершенствования.
5. Экономическая эффективность возделывания новых сортов и форм сои северного экотипа в Нечерноземной зоне России, а также приемов повышения семенной продуктивности культуры.
Научная новизна, теоретическая и практическая значимость результатов исследований:
Впервые доказана возможность эффективного возделывания сои в Нечерноземной зоне на широте 56о на основе использования новых ультраскороспелых сортов и форм северного экотипа и разработки системы приемов управления продукционным процессом.
Впервые изучены особенности роста и развития сортов сои северного экотипа, формирования корневой системы, вегетативных и генеративных органов, фотосинтетического и симбиотического потенциалов, биохимического состава семян, содержания в них аминокислот и жирных кислот, микро- и макроэлементов, витаминов, ингибиторов протеолитических ферментов в зависимости от погодных условий, сроков посева, озерненности бобов и размещении их на растении, подробно исследовано явление матрикальной разнокачественности семян.
Впервые на широте 56о была проведена комплексная агроэкологическая оценка коллекции ультраскороспелых, очень скороспелых и скороспелых сортов сои (около 600 номеров из 14 стран мира), из них выделены сорта, пригодные в качестве исходного материала для создания сортов северного экотипа.
Впервые проведены комплексные исследования по влиянию гамма-облучения семян и вегетирующих растений сои на рост и развитие растений в разных поколениях. Изучен характер и спектр нарушений морфологического характера в М1 и мутаций в М2. Определены летальные, сублетальные и эффективные для получения полезных мутаций дозы облучения, установлены оптимальные этапы органогенеза при облучении вегетирующих растений сои. На основе этих исследований доказана высокая эффективность метода радиационного мутагенеза для получения ультраскороспелых форм сои, превосходящих исходные сорта по скороспелости, продуктивности, технологичности. При этом 35 мутантных форм, представляющих наибольший практический интерес, переданы ряду научно-исследовательских учреждений и включены в селекционный процесс.
Выявлено, что повреждаемость растений гамма-лучами зависит от особенностей сорта и возрастает при ухудшении условий произрастания; при этом гамма-облучение снижает устойчивость растительного организма к стресс-факторам.
Впервые установлено, что при одной и той же дозе облучения пролонгированное воздействие на семена и растения малой мощностью сильнее повреждает растительный организм, чем более мощное, но менее продолжительное действие, дано теоретическое обоснование этому явлению.
Впервые на основе изучения биологических особенностей роста и развития сортов и форм сои северного экотипа, их требований к параметрам окружающей среды, отзывчивости на те или иные агроприемы разработаны рекомендации по выращиванию, уборке и рациональному использованию этой культуры в Нечерноземной зоне России, при этом дано теоретическое и экспериментальное обоснование дальнейшего совершенствования технологий ее возделывания с учетом особенностей зоны и потенциальных возможностей новых сортов и форм. Особое внимание уделено вопросам улучшения свойств почвы, известкования, режимов орошения, размещения сои в севооборотах, совершенствованию приемов инокуляции семян, борьбы с сорняками, обоснования сроков, способов и норм высева семян, предпосевной обработке семян препаратами защитного и стимулирующего действия.
Практическая значимость работы заключается в том, что доказана реальная возможность создания сортов и форм сои северного экотипа, вызревающих на широте 56о за 103…120 дней при сумме активных температур 1 700…1 900 оС. Доказана возможность получения в центральном Нечерноземье среднего урожая зерна сои 1,8…2,5 т/га при содержании в семенах белка 40…43 %, жира – 19…20 %, сборе белка – 820…1360 кг/га, незаменимых аминокислот – 434…563 кг/га, жира 307…483 кг/га, а также при обеспечении условного чистого дохода около 9 000 р./га. При благоприятных для сои погодных условиях, в том числе при применении в жаркие сухие годы передвижного орошения, обеспечивается урожайность до 3,0…3,6 т/га. Впервые доказано, что по ряду биохимических показателей сорта сои северного экотипа не уступают традиционным сортам этой культуры, а по некоторым превосходят их.
Апробация работы.
Материалы диссертации доложены на Международных, Всесоюзных, Всероссийских, межвузовских и вузовских научных конференциях в 1981…2007 гг., в том числе на Международных научных конференциях: «Интенсификация земледелия и растениеводства», Благовещенск, ВНИИ сои, 1990 г.; «Современные проблемы научного обеспечения кадров АПК», Тюмень, НИИ Северного Зауралья, 1990; «Биологический азот», Калуга, Калужский филиал РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 1990, 1991 гг.; «Биологический азот в растениеводстве», Москва, РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 1993, 1996 гг.; «Экологически безопасные технологии в сельскохозяйственном производстве 21 века», Владикавказ, Горский ГАУ, 2000г.; «Совершенствование технологий возделывания сельскохозяйственных культур», Ярославль, Ярославская ГСХА, 2003г.; «Достижения науки агропромышленному производству», Казахстан, Костанай, 2004 г.; на 10-м Международном конгрессе по почвоведению, Пакистан, Тандоджап, Тандоджапский государственный университет, 2004 г.; Международных симпозиумах «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования», Пущино, 1997, 2003 гг.; а также ежегодных научных конференциях РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева в 1981, 1983, 1994, 1998, 1999, 2006 гг., и ежегодных научных конференциях МГАУ имени В.П. Горячкина в 1999…2007 гг.
Результаты исследований экспонировались в павильоне «Биология АН СССР» ВДНХ СССР в 1984 г. (медаль ВДНХ СССР), на ВВЦ «Золотая осень» в 2004…2006 гг.
Линии сои северного экотипа № М-52 (№ К-9515), М-12 (№ К-0142197), М-57 (№ К-0142198), М-21 (№ К-0142199), М-27 (№ К-0142200), М-31 (№ К-0142201), М-70 (№ К-0142202), М-37 (№ К-0142203), М-134 (№ К-0142204), М-140 (№ К-0142205) внесены в каталог Всероссийского НИИ растениеводства имени Н.И. Вавилова (1990, 2007).
Полученные результаты явились основой научно-исследовательской работы, выполненной по трем Государственным контрактам с Министерством сельского хозяйства Российской Федерации: № 864 от 01.07.03 г. – Рег. № 01.20.00 316718. – 120 с.; № 730/13 от 27.07.04 г. – Рег. № 01.20.00 412767. – 119 с. № 1384/13 от 12.11.04 г. – Рег. № 01.20.00 422665. – 121 с., утверждены экспертной комиссией МСХ РФ.
Результаты работы использованы в учебном процессе и вошли в учебник «Технология производства продукции растениеводства», М.: КМК Scientific Press. – 2004. – 381 с., использованы в 6 учебно-методических пособиях.
По теме диссертации в отечественных и зарубежных изданиях опубликовано 74 работы, в том числе 1 монография.
Объем и структура диссертации.
Диссертация изложена на 380 стр. машинописного текста, состоит из введения, 11 глав, выводов, рекомендаций производству, списка литературы, включающего 250 отечественных и зарубежных авторов, 31 приложения, содержит 112 таблиц и 40 рисунков.
Личное участие автора в проведении эксперимента составляет 70 %. Закладка полевых, вегетационных и лабораторных опытов, анализ и обобщение результатов исследований были проведены автором лично.
Автор с благодарностью вспоминает Заслуженного деятеля науки, доктора сельскохозяйственных наук, профессора Г. С. Посыпанова, выражает искреннюю благодарность доценту кафедры радиологии РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева В.П. Мухину, сотрудникам кафедры растениеводства Л.А. Бухановой, Н.В. Заренковой, В.Н. Мельникову, Е.В. Беляеву, Н.Г. Тазиной, аспирантам Г.Х. Джамро, В.Ф. Федорову, З.И. Федоровой, Е.В. Демьяненко, У.А. Делаеву, В.А. Клоттею, Л.Н. Бойко, Э.А.Л. Жоакиму, Р.Э.Ш. Гомаа за сотрудничество и помощь в проведении исследований.
2. УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Основные исследования проведены в 1980…2007 гг. на опытном поле лаборатории растениеводства РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева на среднеоподзоленных дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах с рН сол. 6,3…6,4, обеспеченных Р2О5 не ниже 150 мг/кг (по Кирсанову), К2О не ниже 120 мг/кг (по Масловой и Чернышовой), гумуса 2,0…2,5 (по Тюрину); часть исследований – на опытном поле Калужского филиала РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева на супесчаных дерново-подзолистых почвах, среднеобеспеченных фосфором и калием; на полях ГПЗ «Заря Подмосковья» Домодедовского района на тяжелосуглинистых почвах с высоким содержанием фосфора и калия с рНсол. 6,4…6,5, а также на гамма-поле Московского отделения ВИР (Московская обл.).
За период исследований средняя сумма активных температур за вегетационный период составила 2 000 оС, максимальная – 2 400 оС, минимальная – 1 770 оС; средняя сумма осадков 350 мм, максимальное – 447 мм, минимальное – 188 мм.
В 1981…1984 гг. по методикам ВИР проведено агроэкологическое испытание 600 ультраскороспелых и скороспелых сортов из 14 стран. В результате было выделено 5 сортов, перспективных для селекции на скороспелость в Нечерноземной зоне. На них проведена серия опытов по гамма-облучению воздушно-сухих семян и вегетирующих растений сои с целью получения ультраскороспелых мутантов, а также изучения радиочувствительности семян и растений, мутабильности сортов.
Облучение семян проводили за день до посева на установках ЭГО-4, ЭКУ-1, ЭКУ-2, в дозе от 5 до 500 Гр при мощности излучения 0,100; 0,115; 0,40; 0,60; 0,90; 1,00; 1,02; 6,00; 9,00; 10,00; 40,00 и 70,00 Гр/мин. Источником излучения служил 60Со. Величину дозы контролировали с помощью термолюминесцентных дозиметров ИКС. Вегетирующие растения облучали на гамма-поле Московского отделения ВИР в дозе 10, 15, 20 и 40 Гр, мощность облучения зависела от режима работы излучателя и расстояния растений от источника.
Мутантные формы и сорта северного экотипа оценивали в условиях Московской, Калужской, Ярославской, Рязанской, Амурской, Ленинградской областей и Алтайского края.
Полевые опыты, анализ результатов экспериментов, исследования по азотфиксации проведены в соответствии с методиками кафедры земледелия (Доспехов, 1985) и кафедры растениеводства (Посыпанов, 1983) РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева. Химический анализ семян – на ИК-анализаторе Nir-42.
Коэффициент варьирования по годам показателей продуктивности и качества определяли как отношение среднего отклонения к средней величине показателя (Кобозев, Тюльдюков, Парахин, 1995).
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ МИРОВОЙ КОЛЛЕКЦИИ УЛЬТРАСКОРОСПЕЛЫХ И СКОРОСПЕЛЫХ СОРТОВ СОИ
С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ ФОРМ СЕВЕРНОГО ЭКОТИПА, СТАБИЛЬНО ВЫЗРЕВАЮЩИХ В НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЕ
В течение 1981…1984 гг. на опытном поле лаборатории растениеводства РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева было проведено агроэкологическое испытание 600 сортов ультраскороспелых и скороспелых сортов сои из 14 стран, которое выявило отсутствие сортов, пригодных для возделывания на семена в Нечерноземной зоне на момент начала исследований (1980 г.). Сорта шведской селекции (группы Шведская, Фискеби, Бравелла) оказались нетехнологичными, наиболее скороспелые сорта отечественной селекции (Северная 5, Приморская 494, Аврора, Восток) вызревали в условиях Нечерноземья не во все годы. Уборка и дальнейшая доработка семян с недозревших посевов крайне затруднена, скорее всего они могут быть использованы на кормовые цели – силос или зерносенаж.
Выявлено, что классификация сортов сои по скороспелости Н.И. Корсакова (1973) в условиях Нечерноземной зоны становится неактуальной, поскольку признак «продолжительность периода вегетации» детерминируется не только генотипом сорта, но и условиями произрастания, в том числе суммой активных температур и длиной дня.
На выделенных из коллекции сортах были проведены исследования по изучению радиоустойчивости и мутабильности сои с целью получения более скороспелых форм. Перспективность радиационного мутагенеза подтверждают отчеты МАГАТЭ, по данным которых этим методом получено более 3000 сортов сельскохозяйственных культур. В селекции сои радиационный мутагенез занимает особое место, так как гибридизация из-за мелких легко ранимых цветков затруднена.
Впервые по 14 критериям была проведена оценка радиочувствительности культуры как при облучении семян, так и растений, оценена мутабильность сортов и способность растений к регенерации в зависимости от дозы и мощности гамма-облучения в различных почвенно-климатических условиях.
Опыты показали, что предпосевное облучение воздушно-сухих семян вызывало снижение энергии прорастания, лабораторной всхожести и силы роста. В полевых условиях большинство облученных семян давало всходы, но процесс прорастания был растянут во времени тем сильнее, чем выше была доза облучения и хуже складывались погодные условия, то есть облучение семян снижало устойчивость выросших из них растений к стресс-факторам.
Часть всходов (так называемые «ложные всходы») погибала в фазе семядолей, наиболее ослабленные растения отмирали в течение вегетации, в результате процесс изреживаемости посевов усиливался по мере увеличения дозы облучения. Среди растений, сохранившихся до уборки, значительная часть оказывалась стерильной, их доля в посеве также возрастала по мере увеличения дозы.
Облучение в дозах до 80 Гр вызывало увеличение в проростках содержания моносахаров в 1,45 раза, небелкового азота в 1,91 раза, что связано с усилением гидролиза запасных веществ. Этим объясняется увеличение лабораторной всхожести семян с пониженными посевными свойствами, полученными в условиях холодного и дождливого лета 1980 года. При дальнейшем увеличении дозы повреждающий эффект резко возрастает.
У растений, вступивших в генеративную фазу, вследствие облучения семенного материала уменьшалось число цветков и бобов за счет усиления их абортивности и уменьшения завязываемости, снижались озерненность каждого боба и общая продуктивность, а также, как следствие, коэффициент размножения (табл.1).
1. Формирование репродуктивных органов в среднем
на 1 продуктивное растение сои в зависимости от дозы гамма-облучения семян
(в среднем по сортам Северная 5 и Приморская 494),
на примере полевого опыта, 1983 г.
| Доза, Гр* | Число цветков, шт. | Завязыва-емость. бобов, % | Количество бобов | Число семян, шт. | Число семян в 1 продукт. бобе, шт. | Масса семян, г | Масса 1000 семян, г | ||
| всего, шт. | продуктивных | ||||||||
| шт. | % к общ. числу | ||||||||
| 0 | 60 | 55 | 33 | 20 | 61 | 42 | 2,3 | 7,9 | 125 |
| 5 | 54 | 57 | 31 | 18 | 58 | 37 | 2,2 | 5,1 | 135 |
| 40 | 53 | 55 | 29 | 17 | 58 | 33 | 1,6 | 4,3 | 129 |
| 60 | 54 | 54 | 29 | 17 | 57 | 29 | 1,8 | 4,1 | 138 |
| 80 | 57 | 54 | 31 | 18 | 58 | 26 | 1,6 | 3,6 | 140 |
| 100 | 54 | 48 | 26 | 16 | 61 | 26 | 1,6 | 3,6 | 138 |
| 120 | 55 | 49 | 27 | 16 | 59 | 23 | 1,4 | 3,3 | 148 |
| 140 | 47 | 34 | 16 | 10 | 61 | 14 | 1,4 | 1,9 | 146 |
| 160 | 50 | 36 | 18 | 10 | 55 | 13 | 1,4 | 1,7 | 146 |
| 180 | 47 | 28 | 13 | 7 | 54 | 9 | 1,4 | 1,3 | 142 |
| 200 | 43 | 27 | 12 | 7 | 57 | 7 | 1,0 | 1,0 | 126 |
*Мощность дозы – 0,9 Гр/мин.
Облучение семян гамма-лучами в дозе до 50 Гр не вызывало видимых изменений. В диапазоне доз от 50 до 200 Гр наблюдалось отрицательное действие радиации, которое проявлялось в замедлении и подавлении процессов прорастания, роста и развития. При этом особенно заметным отставание в росте было до фазы 3…4 тройчатого листа, наблюдалось снижение высоты растений за счет сокращения числа междоузлий и уменьшения их длины. Действие радиации проявлялось тем сильнее, чем выше была доза облучения и хуже складывались условия для прорастания и роста.
Полную гибель растений у разных сортов вызывало облучение в дозе от 150 до 400 Гр в зависимости от ряда причин, что опровергает мнение о величине летальной дозы для сои 200 Гр. По нашим данным этот показатель зависит от условий возделывания культуры, физиологического состояния семян и проростков. Выявлено, что при мощности излучения 0,4 Гр/мин. семена и выросшие из них растения страдали от облучения сильнее, чем при 1,02 Гр/мин.
Эта закономерность сохранялась и в М2.. Для диапазона доз от 50 до 200 Гр существует диапазон мощностей, при котором повреждающий эффект при каждой конкретной дозе зависит от соотношения мощности лучевого потока и продолжительности воздействия. При этом продолжительное воздействие при малой мощности сильнее повреждает живой объект, чем более мощное, но кратковременное облучение. Об этом свидетельствуют и количество хромосомных аберраций в клетках корешков проростков, причем механизм реабилитации клеточных структур при кратковременном, но интенсивном воздействии работает лучше, чем при продолжительном, но слабом. Когда же лучевой поток настолько велик, что «отключает» механизм реабилитации, вызывая глубокие, необратимые изменения в клетке, соотношение факторов интенсивности и времени уже не имеет значения. В работе дается объяснение этого явления с точки зрения возможности взаимодействия антиоксидантов с активными радикалами, образующимися при разрушении клеточных структур под действием стресс-фактора, в том числе гамма-облучения.
Повреждение хромосомного аппарата, разрушение целостности клеточных структур и вследствие этого нарушение всех биохимических процессов в клетках зародыша семени приводят к появлению химерных растений. Если при малых дозах до 50 Гр наличие видимых изменений носило случайный характер, то по мере повышения дозы облучения отмечалось закономерное увеличение их числа и расширение спектра, а в вариантах при дозах 120 Гр и более все растения были видоизменены и имели от 3 до 6 типов нарушений.
В М2 наблюдалось четко выраженное последействие радиации, что проявлялось в снижении полевой всхожести, выживаемости растений, продолжительности вегетации, продуктивности растений и было выражено тем сильнее, чем выше была доза облучения в Мо и чем хуже складывались условия для прорастания семян и развития растений. Поскольку в М2 полной реабилитации растений от радиационного повреждения не происходило, то для избежания потерь ценных мутантов отбор из мутантных популяций следует проводить в более поздних поколениях.
Выявлены сортовые различия по радиочувствительности семян. Наиболее заметно по этому показателю различались сорта Северная 5 и Приморская 494, причем радиочувствительность семян Северной 5 оказалась выше. Между сортами Аврора, Восток и Приморская 494 существенных различий по радиочувствительности не обнаружено.
Установлено, что диапазон доз, приемлемый для облучения растений в фазу начала цветения, составляет 10…20 Гр. По мере увеличения дозы снижается высота растений, уменьшается число узлов, сокращается длина междоузлий, уменьшается высота крепления первого нижнего боба, бобы закладываются в пазухах примордиальных листьев (в отдельных случаях – в пазухах семядолей), при этом уменьшаются число бобов на растении, число и масса семян, а также ухудшаются посевные свойства последних. Выросшие из таких семян растения уступают контрольным (без облучения) по высоте и продуктивности, среди них возрастает доля стерильных и увеличивается изреживаемость.
Установлено, что при выборе дозы важно учитывать мощность лучевого потока и продолжительность облучения. У обоих сортов выявлен эффект мощности дозы: мощное, но менее продолжительное облучение меньше травмировало растение и вызывало снижение семенной продуктивности в меньшей степени, чем более продолжительное но меньшей мощности.
В мутантных популяциях, полученных от облучения семян и вегетирующих растений сои сортов Северная 5 и Приморская 494, было выделено 30 типов мутаций, причем значительное количество последних присутствовало у обоих сортов при облучении как семян, так и вегетирующих растений.
Облучение семян оказалось более эффективным и технологичным, однако различия в спектре мутаций свидетельствуют о необходимости применения разных способов получения новых признаков у растений сои.
Сорт Северная 5 превосходил Приморскую 494 по мутабильности, как по числу и доле мутаций в мутантной популяции, так и по спектру наблюдавшихся изменений. В диапазоне доз от 40 до 100 Гр и от 10 до 20 Гр при облучении соответственно воздушно-сухих семян и вегетирующих растений (в фазу бутонизации-начала цветения) получен максимальныхй выход мутантов с наибольшим количеством полезных мутаций.
В целом можно сделать заключение о том, что радиационный мутагенез перспективен для получения форм, превосходящих родительские сорта по скороспелости, продуктивности и другим хозяйственно-ценным признакам (табл. 2).
2. Характеристика мутантных форм сои северного экотипа по основным морфологическим и хозяйственно-ценным признакам, полевой опыт,
в среднем за 1985…1989 гг.
| Сорт, образец | Облучение, Гр/Гр/мин. | Группа спелости, балл | Высота растений, см | Высота прикрепления нижнего боба, см | Тип роста** | Содержание белка, % | Содержание жира, % | Средняя урожайность, т/га |
| Швед. 856 | 0/0,0 | 000 | 58 | 5 | д | 35,8 | 18,3 | 1,48 |
| М-10 | 40/0,4 | 000 | 40 | 12 | д | 34,6 | 18,4 | 1,60 |
| М-17 | 40/0,4 | 000 | 46 | 9 | д | 35,6 | 19,3 | 1,80 |
| М-52 | 30/0,4 | 00 | 80 | 11 | п/д | 38,9 | 18,8 | 2,44 |
| НСР05 | - | - | 5,1 | 2,9 | - | - | - | 0,11 |
| Северная 5 | 0/0,0 | 00 | 79 | 13 | п/д | 38,5 | 18,6 | 1,52 |
| М-22 | 100/0,4 | 000 | 32 | 7 | д | 20,8 | 21,5 | 1,63 |
| М-24 | 40/1,0 | 000 | 47 | 9 | д | 38,4 | 20,9 | 2,01 |
| М-31* | 10/1,02 | 000 | 62 | 18 | п/д | 37,7 | 18,0 | 2,96 |
| М-134 | 80/1,0 | 000 | 62 | 16 | д | 41,6 | 19,4 | 2,55 |
| М-140 | 80/1,0 | 000 | 60 | 16 | п/д | 36,2 | 19,3 | 2,16 |
| НСР05 | - | - | 4,2 | 2,0 | - | - | - | 0,10 |
* Форма получена гамма-облучением вегетирующей сои.
** д-детерминантный; п/д –полудетерминантный; и/д – индетерминантный.
Коллекция полученных нами мутантов насчитывала более 500 номеров. Из них 35 (выделенные методом индивидуального отбора из мутантных популяций сортов Шведская 856 и Северная 5) представляют практический интерес. Они переданы во Всероссийский НИИ растениеводства имени Н.И. Вавилова (Санкт-Петербург), Всероссийский НИИ сои (Благовещенск), НПО «Северное Зауралье» (Тюмень), Рязанский НИИПТИ АПК, Калужский НИИПТИ АПК, Брянскую ГСХА, Ярославскую ГСХА, Калининградский филиал Санкт-Петербургского ГАУ.
Часть коллекции представлена в табл. 2. Следует отметить, что низкорослые формы детерминантного и полудетерминантного типа высевали при более высоких нормах высева. Поэтому, несмотря на сравнительно низкую семенную продуктивность отдельного растения, урожайность посевов была выше, чем у исходных сортов. Например, у сорта Шведская 856 норма высева при густоте стояния растений 400…420 тыс. шт./га должна составлять 600…700 тыс. шт. всхожих семян/га, при этом средняя урожайность посева за 5 лет составила 1,48 т/га. У полученных из этого сорта мутантных форм М-10 и М-17 при предуборочной густоте стояния 500…520 тыс. шт./га урожайность достигала соответственно 1,60 и 1,80 т/га.
Заключение о целесообразности внедрения в производство сорта должно проводиться лишь после изучения его биологических особенностей при использовании адаптированной к сорту и условиям выращивания агротехники.
Только при максимальной реализации потенциала сорта или формы может быть правильно оценена экономическая эффективность их возделывания.
Представляет интерес карликовая форма М-22, которая на широте Москвы вызревает за 80…90 дней и в жаркие сухие годы заканчивает вегетацию в первой декаде августа. Эта селекционная форма может быть использована в качестве донора скороспелости.
4. ОСОБЕННОСТИ РОСТА И РАЗВИТИЯ, ФОРМИРОВАНИЯ И ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОГО И СИМБИОТИЧЕСКОГО АППАРАТОВ У РАСТЕНИЙ СОРТОВ И ФОРМ СОИ СЕВЕРНОГО ЭКОТИПА
С 1980 по 2007 гг. проведены исследования по изучению роста и развития растений ультраскороспелых сортов и форм сои, полученных методом радиационного мутагенеза в условиях Центрального района Нечерноземной зоны России. При этом особое внимание было уделено фотосинтетической и симбиотической деятельности посевов в их взаимосвязи и способам управления этими процессами. Такие исследования в Нечерноземной зоне были проведены впервые.
На основании определения затрат питательных веществ и энергии семян на прорастание и формирование всходов на разных по гранулометрическому составу почвах выявлено, что оптимальная глубина заделки семян на дерново-подзолистых и супесчаных почвах должна составлять соответственно 3,0…4,0 и 4,5…5,0 см, что обеспечивает максимальную урожайность и наибольшую долю семян в урожае биомассы. Установлено преимущество фракции семян диаметром 5,0 см перед более крупными (диаметром более 6,0 см) по скорости прорастания и первоначального роста корней. По-видимому, это связано с трудностью выноса более крупных семядолей из почвы при меньшем соотношении массы проростка и семядолей. При этом наибольший расход сухого вещества семян на процессы прорастания отмечен на тяжелосуглинистой почве даже при поверхностном посеве из-за больших затрат энергии на проникновение корней в более тяжелую почву.
Изучение динамики роста корней, формирования всходов, роста листьев и стеблей показало, что к моменту появления семядолей на поверхности почвы (в благоприятных условиях на 7…8 сутки) длина корня достигает 15…20 см. При дефиците влаги доля корней в общей биомассе возрастает. В целом рост корней в начальные периоды опережает рост надземной части растения.
Формы, полученные в результате отборов, проведенных в мутантных популяциях, характеризуются гармоничным соотношением роста надземной массы и корней. При этом низкорослые детерминантные мутанты имеют менее разветвленную корневую систему по сравнению с высокорослыми индетерминантными. Однако, соотношение корневой системы с надземной массой частично свидетельствует о том, что для всех мутантов характерна относительно более развитая и разветвленная корневая система по сравнению с родительскими сортами, что особенно важно для сортов северного экотипа, предназначенных для выращивания на почвах Нечерноземной зоны с сильной дифференциацией пахотного и подпахотного горизонтов по плодородию, содержанию гумуса, фосфора, кислотности, аэрации, концентрации подвижного алюминия и вредных для растений недоокисленных веществ. В то же время следует учитывать, что в засушливые годы в верхнем слое почвы наблюдается наибольший дефицит влаги. Формирование же всходов, рост корней, рост и развитие растений, формирование ассимиляционного и симбиотического аппаратов замедляются и ухудшаются при снижении влажности почвы ниже 60 % ППВ. Это повышает актуальность орошения посевов, которое возможно провести на основе использования передвижных быстросборных оросительных комплектов, разработанных в МСХА имени К.А. Тимирязева.
В отличие от таких зернобобовых культур, как фасоль, нут, чечевица, всходы сои выдерживают кратковременные заморозки до –6 оС. Набухшие семена сои сохраняют способность к прорастанию во влажной холодной почве до 30 сут., давая всходы при наступлении благоприятных условий.
Посев сортов северного экотипа предпочтительно проводить в более ранние сроки сразу после посева ранних яровых культур при прогревании почвы на глубине 4,0…5,0 см до 7…9 оС. При влажности почвы более 80 % ППВ снижение температуры почвы с 12 до 7…8 оС увеличивало период прорастания семян соответственно с 5 до 9 сут. При температуре почвы 10…12 оС уменьшение ее влажности с 80…90 до 60…70 % ППВ увеличивало период прорастания с 7 до 15 сут. Таким образом, сорта сои северного экотипа лучше сеять во влажную более холодную (7 оС) почву, чем в прогретую (10…12 оС), но подсохшую до 60…70 % ППВ. Способность длительного сохранения жизнеспособности и всхожести семян во влажной холодной почве у сортов и форм северного экотипа выработалась отчасти в результате естественного отбора в мутантной популяции, оказавшейся в стрессовых условиях при прорастании семян. Благодаря отбору при раннем посеве сохранялись генотипы, имеющие высокую устойчивость к стресс-факторам и повышенную активность антиоксидантных систем. Высокое содержание витаминов и незаменимых аминокислот также является косвенным подтверждением правильности этого предположения. Наличие витаминов, антиоксидантов, флаваноидов, специфичный жирно-кислотный состав семян обуславливают сохранность последних во влажной холодной почве. При наступлении теплой погоды усиливаются процессы дыхания и гидролиза, при наличии влаги быстро формируются проростки и всходы, а при дефиците воды в период прорастания появление всходов затягивается и вегетационный период (посев – полная спелость) увеличивается.
Средняя продолжительность периода вегетации у формы М-134 и М-52 составила соответственно 103 и 121 дней, у Светлой, Магевы и Окской – соответственно 105, 107 и 115 дней; в годы с дефицитом влаги вегетационный период сокращался в среднем на 6…7 дней, во влажные годы – увеличивался на 6…8 дней. Наиболее скороспелыми являются форма М-134, сорта Светлая и Магева, вызревающие при сумме активных температур 1 666…1 795 оС; сорту Окская для созревания требуется сумма температур 1 666…1 889 оС, форме М-52 – 1 690…1 957 оС. Продолжительность вегетативного периода у этих сортов одинакова, а генеративный период составляет у сортов Светлая, Магева и Окская 58, 61 и 67 дней, соответственно, у формы М-52 – 81 день.
Отмечено, что скороспелость сортов и форм сои северного экотипа формируется за счет сокращения периода «цветение-полная спелость». При этом наиболее ценными являются биотипы, характеризующиеся максимально коротким периодом «налив семян – полная спелость» при повышенной атрагирующей способности бобов и семян. Выявлено, что семена скороспелых сортов, а также семена, полученные в засушливые годы или с хорошо освещенных ярусов растений, содержат больше метионина и линолевой кислоты, которые являются источником этилена, ускоряющего созревание растений (Кретович, 1980). Во влажные годы усиливаются симбиотическая азотфиксация, и, как следствие, рост зеленой массы, что, в свою очередь, приводит к увеличению семенной продуктивности и замедлению созревания. Кроме того, во влажные годы в спектре солнечного света уменьшается доля ультрафиолетовых лучей, способствующих синтезу метионина и линолевой кислоты, что также способствует замедлению старения и созревания растений.
Рост и формирование вегетативной массы у растений сои описывается S-образной кривой: за первые 30 дней всходы сои увеличивают высоту до 10 см, за последующие 10 дней – более чем на 30 см. Медленный рост всходов делает сою неконкурентоспособной по отношению к сорной растительности, в этой связи уничтожение сорняков является необходимым условием сохранения посевов, поддержания высокой фотосинтетической и симбиотической активности и получения устойчивых урожаев этой культуры.
Исследования морфологии и размещения клубеньков на корнях растений показали, что в Нечерноземной зоне в отличие от других бобовых культур клубеньки на корнях растений сои не образуются без искусственной инокуляции. При этом клубеньки сосредоточены в верхнем слое почвы (0…7 см) в радиусе до 12 см от главного корня. При повторных посевах и в переувлажненные годы они распределяются более дисперсно, тяготея тем не менее к верхнему более аэрируемому слою.
Максимальныее число и масса сырых клубеньков наблюдаются в фазу налива семян. В последующие периоды в клубеньках снижаются содержание леггемоглобина и нитрогеназная активность. В средние по влагообеспеченности годы максимальная масса клубеньков достигала 736 кг/га, при доле активных клубеньков более 52 %, активный симбиотический потенциал (АСП) составлял 12 250 кг . дней/га; во влажный год АСП повышался до 22 855 кг . дней/га; при чрезмерном избытке влаги снижался до 19 950 кг . дней/га, при остром дефиците влаги – до 521 кг . дней/га.
В средние по влагообеспеченности годы симбиотическая азотфиксация в посевах сои северного экотипа составляла в среднем 123 кг/га, что составляло 62 % от максимального суммарного потребления азота посевом; В засушливые годы величина симбиотической азотфиксации снижалась до 11 кг/га или до 13 % от максимального потребления азота в этих условиях.
Фотосинтетическая и симбиотическая деятельность посевов сои тесно сопряжены. В средние по влагообеспеченности, влажные годы и при остром дефиците влаги максимальная площадь поверхности листьев в среднем по сортам составляла соответственно 34 250; 38 950 и 26 254 м2/га, фотосинтетический потенциал (ФСП) соответственно – 1 730, 1 970 и 1 290 тыс. м2 . дней/га; чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) соответственно – 3,50; 3,75 и 3,03 г . сут./м2; максимальное накопление абсолютно сухого вещества (АСВ) соответственно – 61 150; 72 500 и 25 700 кг/га, урожайность семян соответственно – 2,27; 2,82 и 0,94 т/га.
Площадь поверхности листьев достигала максимума в фазу налива бобов и варьировала в зависимости от сорта, причем наибольшим этот показатель оказался у формы М-52, наименьшим – у сорта Магева. Абсолютно сухая масса посевов была максимальной в фазу полного налива семян. Все биометрические показатели увеличивались при увеличении площади питания растений. При этом по мере роста и развития растений доля корней в общей массе уменьшалась, что свидетельствует об эффективной работе корневой системы.
Отмечена тесная корреляция между динамикой массы клубеньков на корнях растений сои, содержанием в клубеньках леггемоглобина, активностью нитрогеназы, динамикой площади поверхности листьев и накоплением АСВ. Все эти показатели одинаково зависят от условий вегетации и площади питания растения.
3. Средняя сырая масса корневых клубеньков,
интенсивность фотосинтеза и дыхания корней у растений
разного возраста в зависимости от инокуляции семян клубеньковыми бактериями и освещенности, лабораторный опыт, 1980 г.*
| Показатели | Возраст растений, сут. | |||||||
| 30 | 40 | 50 | 60 | |||||
| б/ин. | ин. | б/ин. | ин. | б/ин. | ин. | б/ин. | ин. | |
| Интенсивность фотосинтеза, мг СО2/дм2час | 3,71 4,78 | 4,00 5,05 | 3,14 4,08 | 4,13 5,36 | 3,59 4,05 | 4,14 6,01 | 4,12 3,18 | 4,52 6,32 |
| Сырая масса клубеньков, мг/раст. | 0 0 | 6 8 | 0 0 | 5 10 | 5 0 | 50 110 | 8 5 | 50 120 |
| Интенсивность дыхания корней, мг СО2 в сутки на 1 растение | 25 39 | 45 77 | 22 38 | 30 50 | 34 53 | 67 111 | 30 78 | 64 78 |
| Фиксация азота воздуха (мг N в час на 1 растение) в 12 часов дня при естественной освещенности | - | - | 0,56 | 1,28 | 0,50 | 1,25 | 0,49 | 0,79 |
* Числитель – при освещенности 5 тыс. люкс; знаменатель – 10 тыс. люкс.
В лабораторных опытах выявлено, что увеличение освещенности растений сопровождалось возрастанием интенсивности фотосинтеза, повышением количества и массы клубеньков на корнях, усилением интенсивности их дыхания, а также азотфиксирующей активности. В свою очередь инокуляция семян клубеньковыми бактериями способствовала увеличению этих показателей за счет улучшения использования световой энергии и повышения интенсивности фотосинтеза в 1,2…1,5 раза, интенсивности дыхания корней с клубеньками и интенсивности азотфиксации в 2,0…2,5 раза. При этом за счет инокуляции биомасса растений увеличивалась в 1,6 раза, семенная продуктивность – в 2,2 раза. При внесении азотных удобрений без инокуляции семян эти показатели повышались соответственно в 2,1 и 3,1 раза. Совместное использование этих приемов приводило к увеличению биомассы растений в 2,4 раза, семенной продуктивности – в 3,6 раза (табл. 3…4). При этом показатели интенсивности фотосинтеза, дыхания и азотфиксации достигали максимального значения в период от бутонизации до цветения.
Исследования 1991…1995 гг. показали, что увеличение площади питания растений не оказало влияния на продолжительность вегетации, но при более свободном размещении растений способствовало образованию большего числа узлов с генеративными органами, количество которых коррелирует с продолжительностью вегетации сорта. Повышение плотности агроценоза ограничивало ростовые процессы и ускоряло созревание сои.
Динамика площади поверхности листьев и накопления сухого вещества растениями прямо зависит от продолжительности периода вегетации, причем при разреженных квадратно-гнездовых посевах эти показатели в 2,0...2,7 раза больше, чем в широкорядных. Семенная продуктивность оказалась наибольшей у формы М-52 и наименьшей – у сорта Окская.
Наибольшая площадь поверхности листьев формируется в узлах среднего яруса (у сортов Магева и Окская 5... 8, формы М-52 – 6...10), несколько меньше – в узлах нижнего и ещё меньше в верхнем ярусе. У сорта Магева в третьем ярусе широкорядных посевов листья не образуются. Снижение густоты стояния растений соответственно способствует увеличению площади поверхности листьев каждого узла.
Наибольшая абортивность генеративных органов отмечена в нижнем ярусе (сохранность бобов 13... 23 %), а наименьшая – в среднем ярусе (сохранность бобов 32...67 %). Показатель абортивности бутонов и цветков значительно меньше при свободном квадратно-гнездовом размещении растений, чем при широкорядном. Абортивность определяется недостатком притока пластических веществ к генеративным органам, то есть условиями освещенности и временем формирования листьев и образующихся в их пазухах соцветий.
При квадратно-гнездовом размещении растений число семян в бобах увеличивается снизу вверх, а при широкорядном способе посева наибольшим этот показатель наблюдался в среднем ярусе. Максимальная семенная продуктивность узла отмечена в среднем ярусе, минимальная – в нижнем, причем при широкорядном способе посева этот показатель выше, чем при квадратно-гнездовом (табл. 4).
Семена из среднего яруса обладали наибольшей полевой всхожестью; изреживаемость растений, выращенных из этих семян, была наименьшей. Семена из нижнего яруса имели наихудшую полевую всхожесть и наивысшую изреживаемость растений. Для получения семян с наиболее высокими посевными и урожайными качествами у детерминантных сортов Магева и Окская следует выделять фракцию диаметром 5...7 мм, а у полудетерминантной формы М-52 – более 5 мм.
4. Средняя продуктивность узла
разных ярусов растений различных сортов и форм сои северного экотипа
в зависимости от способа размещения растений,
полевой опыт, 1991…1995 гг.
| Ярус | Сорт, форма | |||||
| Магева | Окская | М-52 | ||||
| широко-рядный | квадратно-гнездовой | широко-рядный | квадратно-гнездовой | широко-рядный | квадратно-гнездовой | |
| Число бобов, шт./1узел* | ||||||
| 1-й | 42 | 68 | 55 | 62 | 40 | 60 |
| 2-й | 138 | 201 | 92 | 131 | 176 | 218 |
| 3-й | 40 | 82 | 45 | 80 | 59 | 99 |
| Число семян, шт./1 боб | ||||||
| 1-й | 1,60 | 1,55 | 0,86 | 0,68 | 1,38 | 0,85 |
| 2-й | 1,76 | 1,56 | 1,50 | 1,31 | 1,91 | 1,97 |
| 3-й | 1,70 | 1,78 | 0,92 | 1,39 | 1,77 | 2,82 |
| Масса семян, г/1узел* | ||||||
| 1-й | 9,3 | 3,7 | 0,9 | 0,9 | 3,2 | 0,4 |
| 2-й | 25,5 | 17,1 | 14,8 | 9,0 | 30,7 | 15,6 |
| 3-й | 5,4 | 4,3 | 1,8 | 1,0 | 4,4 | 1,9 |
| Доля семян с яруса от целого стебля, % | ||||||
| 1-й | 6,5 | 7,5 | 3,9 | 5,9 | 7,7 | 2,2 |
| 2-й | 88,3 | 86,1 | 91,2 | 87,5 | 84,8 | 93,5 |
| 3-й | 5,2 | 6,5 | 5,0 | 6,6 | 7,6 | 4,3 |
| Масса 1000 семян, г | ||||||
| 1-й | 112 | 105 | 89 | 76 | 135 | 65 |
| 2-й | 105 | 99 | 110 | 90 | 108 | 87 |
| 3-й | 90 | 69 | 62 | 64 | 74 | 77 |
| Полевая всхожесть, % | ||||||
| 1-й | - | 25 | - | 21 | - | 44 |
| 2-й | - | 62 | - | 54 | - | 61 |
| 3-й | - | 56 | - | 38 | - | 32 |
| Изреживаемость всходов, % | ||||||
| 1-й | - | 24 | - | 13 | - | 23 |
| 2-й | - | 11 | - | 14 | - | 12 |
| 3-й | - | 20 | - | 29 | - | 18 |
*В пересчете на 100 растений.
Интересен положительный факт, что на долю центрального яруса приходится до 85…94 % семян, которые обладают не только наилучшими посевными качествами, но и характеризуются ценными биохимическими свойствами. В целом следует ориентироваться на выделение фракции семян диаметром около 5 мм.
5. ВОЗМОЖНОСТИ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА И ПРОДУКТИВНОСТИ ПОСЕВОВ СОИ СЕВЕРНОГО ЭКОТИПА В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО РАЙОНА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ.
Урожайность, сбор белка, незаменимых аминокислот, жира являются важнейшими характеристиками любого сорта и целесообразности возделывания сои в том или ином регионе. Эти показатели изучались нами с 1983 по 2004 гг.: сорта Шведская 856, Северная 5 в полевых опытах выращивались с 1983 по 1988 гг. (6 лет), полученные из них мутантные формы М-134, М-52 с 1983 по 2004 гг., сорт Магева – с 1988 по 2004 г. (6 лет), Светлая и Окская – с 1999 по 2004 гг. (6 лет). Шведская 856 и Северная 5 были исключены из эксперимента, поскольку первый сорт характеризуется сильным растрескиванием бобов при созревании и низким их креплением, второй вызревал не во все годы.
Исследования 1983…1988 гг. показали, что мутантные формы М-134 и М-52 по урожайности семян, и ее стабильности превышали исходные сорта Северная 5 и Шведская 856, кроме того, они оказались с более высоким креплением бобов, не растрескивающихся при созревании. В 1988…1999 гг. средняя урожайность этих форм была на 0,11…0,21 т/га больше и стабильнее, чем у сорта Магева (табл. 6).
6. Средняя урожайность семян сои сортов и форм северного экотипа, т/га
| Годы | Сорт, форма | НСР05 | ||||||
| Северная 5 | М-134 | Светлая | Магева | Окская | Шведская 856 | М-52 | ||
| Московская обл. | ||||||||
| 1983…1988 | 1,34 | 1,71 | - | - | - | 1,36 | 1,61 | 0,10 |
| Кв*, % | 13,1 | 11,3 | - | - | - | 15,2 | 12,6 | - |
| 1988…1999 | - | 2,11 | - | 1,89 | - | - | 2,00 | 0,11 |
| Кв, % | - | 11,5 | - | 14,8 | - | - | 13,9 | - |
| 1999…2004 | - | 2,55 | 2,27 | 1,80 | 1,80 | - | 2,44 | 0,20 |
| Кв, % | - | 13,6 | 16,0 | 18,7 | 18,8 | - | 16,4 | - |
| Ярославская обл. | ||||||||
| 2003…2005 | - | - | 2,50 | 1,70 | 1,40 | - | - | 0,50 |
| Кв, % | - | - | 14,4 | 18,0 | 19,2 | - | - | - |
Кв – коэффициент варьирования по годам.
В условиях Ярославской области сорта Светлая, Магева и Окская в 2003…2005 гг. устойчиво вызревали за 106…115 дней при сумме активных температур 1 450…1 600 оС, обеспечивая среднюю урожайность семян соответственно 2,5; 1,7 и 1,4 т/га при содержании жира 18,0; 19,1 и 19,5 % и белка 35 % (работа проведена совместно с Кель Т.И.).
На широте Москвы на дерново-подзолистой почве сорта и формы сои северного экотипа характеризуются средней урожайностью семян 1,8…2,5 т/га.
В среднем за 6 лет исследований (1999…2004), три из которых были крайне неблагоприятными для возделывания полевых культур, средняя урожайность составляла у М-134 2,55 т/га при коэффициенте варьирования по годам (Кв) 13,6 %, у М-52 – 2,44 т/га (Кв = 16,4 %), у сортов Светлая – 2,27 т/га (Кв = 16,0 %), Магева и Окская – по 1,8 т/га (Кв = 18,8 %).
В благоприятные годы урожайность у форм М-134 и М-52 достигала 3,20…3,40 т/га, у сортов Светлая – 3,0 т/га, Магева и Окская – 2,30 и 2,70 т/га, при этом сбор белка с урожаем семян в засушливые годы составлял у М-134 и М-52 – 890 кг/га, у сортов Светлая – 840 кг/га, Магева и Окская – 685 кг/га, в благоприятные годы этот показатель достигал у М-134 – 1 200…1 360 кг/га, М-52 – 1 100…1 240 кг/га, сортов Светлая – 1 075…1 180 кг/га, Магева и Окская 820…1 060 кг/га. По сбору суммы незаменимых аминокислот сорта и формы распределились в следующем порядке: М-52, М-134 – 563 кг/га; Светлая – 537 кг/га; Магева и Окская – по 434 кг/га. Для обеспечения такого выхода незаменимых аминокислот с 1 га урожайность, например, пшеницы должна составлять около 10 т/га. Самый высокий сбор масла отмечен у формы М-52 – 483 кг/га. Этот показатель у М-134 составил 450 кг/га, у сортов Светлая и Окская соответственно 387 и 307 кг/га (табл. 7).
7. Продуктивность посевов сои сортов и форм
северного экотипа по биохимическим показателям качества семян,
полевой опыт, 1999…2004 гг.
| Показатель | Сорт, форма | НСР 05 | ||||
| Светлая | М-134 | Магева | Окская | М-52 | ||
| Сбор белка, кг/га | 840 | 890 | 685 | 683 | 888 | 44 |
| Кв, % | 16,8 | 10,2 | 17,1 | 20,3 | 16,1 | - |
| Сбор незаменимых аминокислот, кг/га | 537 | 570 | 434 | 434 | 563 | - |
| Сбор жира, кг/га | 387 | 450 | 318 | 307 | 483 | 23 |
| Кв, % | 14,1 | 10,6 | 14,5 | 21,0 | 17,1 | - |
Масличная продуктивность формы М-52 была в 1,6, а белковая продуктивность – в 1,3 раза выше, чем у сорта Окская. Таким образом самые высокие и стабильные показатели по сбору белка, незаменимых аминокислот и жира отмечены при возделывании форм М-134 и М-52, сорт Светлая занимал промежуточное положение, ему уступали сорта Магева и Окская.
Впервые подробно изучено качество семян сои северного экотипа и его зависимость от сорта, места расположения бобов на растении и количества семян в бобе, а также от сроков посева. При этом определено содержание углеводов, белка, жира и жирных кислот, биологически активных и минеральных веществ, в том числе микроэлементов. Исследован фракционный и аминокислотный состав белка. Установлено, что сорта сои северного экотипа характеризуются высоким содержанием в семенах белка (40,6…43,2 %) и жира (19,0…22,6 %). Наибольшее содержание белка и наименьшее количество жира отмечено у формы М-134, меньше всего белка и самое высокое содержание жира наблюдалось у мутантной формы М-52 (табл. 7). Больше всего белка в семенах накапливалось в благоприятные по увлажнению и теплые вегетационные периоды; содержание белка снижалось при засухе и недостатке инсоляции. В засушливые годы содержание масла в семенах было самым высоким, однако, сбор масла – минимальным из-за низкой урожайности семян.
Сроки посева не оказывали существенного влияния на биохимический и минеральный состав семян, однако отмечена тенденция повышения содержания белка в семенах при ранних (30 апреля…12 мая) сроках посева. При посеве в более поздние сроки, а также при засушливых вегетационных периодах в семенах снижалось содержание фосфора, калия, кальция, магния, бора, и особенно, железа и марганца, так как при засухе снижается не только поглотительная способность корней, но и доступность для растений элементов минерального питания.
В целом различия по биохимическому и минеральному составу семян из разных узлов по профилю растения, а также взятых из бобов разной озерненности, оказались несущественными для учета их в практических технологиях, однако отмечена тенденция снижения содержания белка в семенах из нижних узлов (3…5) и с боковых побегов по сравнению с семенами, сформировавшимися в более высоких узлах. Отмечена тенденция повышения содержания белка и фосфора в семенах, полученных из двух-трехсемянных бобов по сравнению с одно- и четырехсемянными. При этом матрикальная разнокачественность семян, в том числе по биохимическому составу, у детерминантных сортов выражена слабее.
В составе белка сортов и форм северного экотипа сои преобладает водорастворимая фракция, на долю которой в благоприятный год приходится до 81…83 % белка, в засушливый – 75…76 %. У этих сортов и форм белок сои северного экотипа характеризуется высоким содержанием суммы незаменимых аминокислот – 60…68 %. При этом наибольшее количество лизина, триптофана, гистидина, аргинина было отмечено в белке позднеспелой мутантной формы М-52, наиболее высокое содержание валина, метионина+цистеина определено в белке скороспелого сорта Светлая – в 1,15 раза больше, чем у М-52.
Условия формирования оказывали влияние на аминокислотный состав семян. Сухая солнечная погода способствовала большему накоплению в семенах метионина, триптофана, фенилаланина, гистидина, тирозина, при этом содержание лизина уменьшалось. Это связано с адаптивным синтезом указанных аминокислот под действием инсоляции и изменения спектра света.
В целом, аминокислотный состав белка семян сои северного экотипа характеризуется высоким содержанием лизина – 7,8…8,1 %, триптофана – 4,7…4,9 %, гистидина – 7,0…8,0 %, аргинина – 8,0…9,0 %, треонина – более 4,0 %, фенилаланина – 3,5 %, метионина – 1,0 %, причем эти показатели практически не зависели и от срока посева.
Не установлено существенных различий по аминокислотному составу белка у семян с разных узлов растения, однако отмечена тенденция к более высокому содержанию в белке у семян с верхних ярусов таких аминокислот как гистидин, треонин, метионин и снижения количества глутаминовой кислоты по сравнению с нижним ярусом. В нижней части растений из-за большего затенения бобов и листьев замедляется синтез отдельных незаменимых аминокислот и усиливается накопление глутаминовой кислоты и глутамина.
Существенных различий по аминокислотному составу белка у семян из бобов разной озерненности не установлено, однако прослеживается тенденция увеличения доли незаменимых аминокислот в общем их количестве в семенах из двух- и трехсемянных бобов по сравнению с одно- и четырехсемянными.
Значительное внимание было уделено исследованию состава жира семян сои. Отмечено, что жир семян сои северного экотипа характеризуется повышенным содержанием пальмитиновой кислоты (11,0…11,5 %) и низким содержанием олеиновой (10,0…12,0 %). Однако по содержанию полиненасыщенных жирных кислот и соотношению линолевой и линоленовой кислот жир у семян сортов Светлая и Окская, а также формы М-52 приравнивается к таковому у семян пищевых сортов и превосходит традиционные сорта (табл. 8)
Наблюдались различия по содержанию олеиновой кислоты в жире при разных сроках посева, причем наиболее заметной эта разница была у сортов Светлая и Магева. В вариантах с ранними сроками посева (30 апреля-5 мая) содержание олеиновой кислоты в жире у этих сортов оказалось в 1,17…1,47 раз больше, чем при более поздних сроках (12-19 мая), а в среднем по сортам и формам в 1,21 раза. Такая же тенденция отмечена и по линолевой кислоте. Возможно, это является одной из причин ускорения созревания семян при разных сроках посева, так как линолевая кислота под действием липоксигеназы становится источником этилена, который ускоряет созревание растений (Кретович, 1980).
Состав жира семян у сортов и форм сои северного экотипа зависел от погодных условий года. В условиях избыточного увлажнения отмечено увеличение содержания в жире пальмитиновой кислоты, а в засушливый год ненасыщенных: олеиновой, линолевой и линоленовой кислот. Так в острозасушливый 1999 год содержание линолевой кислоты в жире было в 1,2…1,8 раз больше, при этом растения созрели намного раньше, чем во влажный 2000 год, сумма всех ненасыщенных жирных кислот в 1999 году составляла 73 %, в 2000 году – 67 %. Соотношение линолевой и линоленовой кислот в 1999 году было ниже и более благоприятным с позиций потребителя. По-видимому, увеличение освещенности и доли ультрафиолетовых лучей в спектре света ведет к усилению синтеза ненасыщенных жирных кислот.
8. Биохимический состав семян разных сортов и форм сои северного экотипа,
(в среднем за 1999…2004 гг.)
| Показатель | По данным В.С. Питебской (2004) | Сорт, форма сои северного экотипа | |||||
| Традиционные сорта | Пищевые сорта | Светлая | М-134 | Магева | Окская | М-52 | |
| Содержание белка, %: общего водорастворимого* | 37,9 21,8 | 45,2 24,7 | 41,1 24,7 | 42,2 - | 40,7 - | 40,7 26,6 | 40,5 26,8 |
| Сумма незаменимых аминокислот*, % | 12,6 | 14,9 | 26,3 | - | 25,7 | 25,8 | 25,8 |
| Содержание жира, % | 23,2 | 17,8 | 19,3 | 19,6 | 17,9 | 19,8 | 21,9 |
| Доля жирных кислот в масле*, %: насыщенных мононенащенных полиненасыщенных | 12,8 24,8 61,8 | 13,8 20,0 66,5 | 15,2 9,4 59,0 | - - - | 15,2 11,1 58,4 | 15,3 11,6 60,2 | 15,3 11,2 59,1 |
| Отношение линолевая/линоленовая к-ты | 7,7 | 5,5 | 5,7 | - | 6,9 | 5,8 | 5,2 |
| Содержание углеводов, % | 20,9 | 19,8 | 30,7 | 29,6 | 29,9 | 30,4 | 31,1 |
| Активность ингибиторов трипсина*, мг/г | 26,1 | 16,8 | 16,5 | - | 16,4 | 15,5 | 15,5 |
| Витамины*, мг/100 г: группы В (в сумме) каротин токоферол | 5,25 0,25 5,90 | 7,76 0,35 2,52 | 6,8 0,25 4,10 | - - - | 6,4 0,25 3,55 | 6,3 0,25 4,15 | 6,4 0,35 4,25 |
| Макроэлементы, % АСВ: Р2О5 К2О Са Мg | 1,19 2,13 0,30 0,01 | 1,69 2,57 0,38 0,02 | 1,57 2,78 0,66 0,58 | 1,60 2,77 0,68 0,59 | 1,45 2,77 0,66 0,58 | 1,57 2,72 0,66 0,58 | 1,58 2,70 0,63 0,58 |
| Микроэлементы*, мг/100 г: Fe Во Mn | 10,0 0,1 6,0 | 10,0 0,4 7,5 | 13,8 - 9,0 | - - - | 14,2 - 8,7 | 11,8 0,25 8,2 | 15,7 0,25 7,2 |
*В среднем за 2002…2003 гг.
В жире семян, сформировавшихся в верхних узлах по профилю растений, содержание ненасыщенных жирных кислот оказалось больше, поскольку их синтезу способствует лучшая освещенность; в то же время насыщенных жирных кислот было меньше по сравнению с семенами нижних узлов.
Выявлено, что в жире семян из односемянных бобов ненасыщенных жирных кислот, особенно линоленовой, было в 1,3 раза меньше по сравнению с двусемянными бобами. Дальнейшее увеличение озерненности бобов также снижало долю ненасыщенных жирных кислот в жире. Такие исследования проведены впервые.
По биохимическому составу семена сортов и форм сои северного экотипа не уступают традиционным сортам, а по ряду показателей (содержанию растворимых белков, макроэлементов, железа, марганца, витаминов группы В, соотношению линолевой и линоленовой кислот) превосходят их, характеризуясь при этом более низкой активностью ингибиторов трипсина.
Отмечено, что в засушливом 2002 г. содержание ингибиторов трипсина было больше, чем во влажном. При дефиците влаги из-за пересыхания верхнего слоя почвы в семенах резко снижалось содержание всех минеральных веществ, фосфора, кальция, магния, а также микроэлементов. Во влажный год увеличивалось содержание железа и марганца, которые лучше усваиваются растениями в закисной форме, при меньшем окислительно-восстановительном потенциале почвы, то есть при повышении ее влажности.
Содержание в семенах витаминов группы В, каротина, токоферола в 2002 г. было почти в 1,5 раза больше, чем в 2003 году. Усиление освещенности способствует накоплению антиоксидантов, что является результатом адаптивного синтеза биологически активных веществ в растениях.
Урожайность и качество семян сои в значительной степени определяются условиями произрастания растений. В результате исследований, проведенных в 1981…2004 гг., были определены оптимальные и критические значения параметров почвенных условий возделывания сои северного экотипа в Нечерноземной зоне. Выявлено, что для получения урожая семян 3,0…3,5 т/га посевы следует размещать на супесчаных и среднесуглинистых почвах, минералогический состав которых характеризуется наличием полевых шпатов, роговых обманок, кальцита и глинистых материалов с высокой емкостью катионного обмена (ЕКО): – для супесчаных почв – более 15 мг-экв./100 г, для суглинистых – более 20 мг-экв./100 г; при содержании гумуса 1,5…2,5 и % более, при отсутствии острого дефицита кальция и магния, со степенью насыщенности почвенного поглощающего комплекса (ППК) основаниями около 80 %, рН сол. 6,3…6,8. При этом содержание подвижного Р2О5 (по Кирсанову) должно составлять не менее 150 мг/кг, обменного К2О (по Пейве-Масловой) – более 150 мг/кг, Са и Mg – 70 мг/кг, микроэлементов (по Ринькису): В – около 1,0; Мо – около 0,4; Сu – 5,0; Mn – 4,0 мг/кг. Наиболее благоприятная плотность почвы для сои – 1,0…1,2 г/см3 при общей порозности 55…70 %, порозности аэрации – более 25 % от объема почвы, содержании агрономически наиболее ценных водопрочных агрегатов (диаметром 0,25…10,00 мм с порозностью более 45 %) более 55 % от массы. В этом случае обеспечивается наиболее благоприятный окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) – 500…600 мв при влажности пахотного горизонта 70…90 % ППВ, при залегании грунтовых вод на глубине более 70 см. Под посевы сои рекомендуется отводить ровные участки на склонах южной экспозиции.
На основе изучения биологических особенностей сортов сои северного экотипа и требований их к почвенным условиям была разработана комплексная технология их возделывания, которая предусматривает не только известкование, внесение фосфорных, калийных, органических удобрений и микроэлементов, совершенствование обработки почвы, в частности углубление пахотного горизонта, которое должно проводится при подготовке почвы под предшественник (картофель, свекла, кукуруза), но также использование ряда других специфических приемов, Выявлено, что лучшими предшественниками для сои является озимая пшеница, кукуруза на силос, кормовая свекла, или картофель. В то же время соя – хороший предшественник для яровых зерновых культур, кукурузы, картофеля, кормовой свеклы. В период интродукции сои ее можно возделывать в повторных посевах 2..3 года, но при этом требуется ежегодная инокуляция семян специфичным, вирулентным активным штаммом клубеньковых бактерий (табл. 9).
9. Эффективность инокуляции семян сои сорта Магева
при возделывании ее в севообороте после картофеля (1) и бессменно (2),
полевой опыт, (Домодедовский район Московской обл.), 2001…2004 гг.*
| Год | Урожайность, т/га | Содержание в семенах, % | Сбор, кг/га | |||||||
| белка | жира | белка | жира | |||||||
| 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | |
| Средн. за 2001…2004 | 2,18 2,46 | 2,01 2,29 | 40,2 42,5 | 40,1 42,3 | 19,8 18,3 | 19,8 18,3 | 813 970 | 746 891 | 401 418 | 368 385 |
| НСР05 | 0,11 | - | - | - | - | - | 78 | - | 27 | - |
| 2004 | 2,69 2,93 | 2,39 2,55 | 41,8 44,0 | 40,9 43,6 | 18,0 16,3 | 17,6 16,8 | 1037 1192 | 904 1029 | 446 442 | 389 368 |
*Числитель – без инокуляции; знаменатель – с инокуляцией.
В повышении урожайности, белковой и масличной продуктивности семян сои северного экотипа важную роль играет подбор комплиментарной пары макро и микросимбионтов. Такими комлиментарными парами являются сорт Магева и штамм 605д (прибавка урожая от инокуляции – 0,25 т/га), сорт Окская и штамм АС-17 (прибавка урожая – 0,39 т/га). Сбор белка при инокуляции увеличивался на 20…25 % при повышении прибавки энергии на 5,2 ГДж/га.
Предпосевная обработка семян сои хлофлорамом (50 мг/га) способствовала сокращению вегетационного периода на 5 дней и повышению урожайности семян на 0,32 т/га. Применение биологически активных веществ (фузикокцин, экссудат, аллелостим, квартазин) приводило к увеличению симбиотического и фотосинтетического потенциала посевов, повышению содержания белка в семенах на 2,0…2,8 % и сбора белка с урожаем в 1,17…1,35 раза. При этом энергетический доход увеличивался на 3,6…4,8 ГДж/га.
Наибольшая урожайность семян, сбор белка и жира, незаменимых аминокислот отмечались при посеве сои северного экотипа в срок с 30 апреля по 7 мая при температуре почвы на глубине 4…5 см 7…8 оС. При этом средняя урожайность сортов составляла 1,8 т/га, сбор белка – до 700 кг/га, сбор жира – 320 кг/га. При посеве в более поздние сроки (17…20 мая) урожайность снижалась до 1,3 т/га, сбор белка уменьшался в среднем до 462 кг/га, а жира – до 258 кг/га. При ранневесеннем посеве (конец апреля – начало мая) сбор суммы незаменимых аминокислот составлял более 400 кг/га, а при подневесеннем (17…20 мая) – в среднем 296 кг/га.
В среднем за 5 лет (2001…2005 гг.) максимальная семенная продуктивность (2,65…2,88 т/га) наиболее скороспелой и сравнительно низкорослой формы М-134 и сорта Светлая обеспечивалась при рядовом способе посева (с междурядьем 15 см) и норме высева всхожих семян 600 тыс. шт./га (при ручной уборке семенного материала) и 720 тыс. шт./га (при комбайновой уборке), обеспечивающих предуборочную густоту стояния растений 500…550 тыс. шт./га. У более высокорослого сорта Магева максимальная продуктивность (2,25…2,27 т/га) наблюдалась при норме высева 600 тыс. всхожих семян/га, обеспечивавшей предуборочную густоту стояния при рядовом посеве 400…500 тыс. шт./га, при широкорядном 400…450 тыс. шт./га. Самые высокорослые и менее скороспелые сорт Окская и форма М-52 сформировали максимальную урожайность соответственно 2,32 и 2,84 т/га при норме высева 500 тыс. всхожих семян/га, позволяющей сформировать предуборочную густоту стояния растений 320…400 тыс. шт./га при широкорядном способе посева.
В связи с крайне медленным начальным ростом растений сои возделывание этой культуры невозможно без уничтожения сорняков. Поэтому борьба с сорняками должна начинаться до посева сои и продолжаться по мере появления всходов до смыкания рядков. Соседство с растениями сои высокорослых сорняков (марь белая, щирица) снижало семенную продуктивность культурного вида на 10…11 % за счет угнетения симбиоза (на 16…21 %) и общего уменьшения биомассы растений (на 16…21 %). Соседство сои с полынью горькой в большей степени угнетает рост, развитие растений сои и симбиоз на ее корнях, что способствует снижению массы клубеньков на 33 %, биомассы на 28 %, семенной продуктивности на 20 %. Соседство пырея ползучего снижало массу клубеньков, биомассу растений и семенную продуктивность соответственно на 51, 40 и 31 %.
Выявлено, что низкорослые сорта сои засоряются сильнее высокорослых. Своевременное уничтожение сорняков повышает семенную продуктивность посевов сои на 0,49…0,75 т/га. Применение баковой смеси гербицидов базаграна 2,5 л/га + поаст супер 3,5 л/га после всходов в фазу 3…4 листьев способствует эффективному уничтожению однодольных и двудольных сорняков и по качеству воздействия не уступает ручной многократной прополке. В хозяйствах, сертифицированных на производство экологически чистой продукции, уничтожение сорняков в широкорядном посеве сои можно проводить при сочетании междурядной обработки и ручной прополки сорняков в рядках.
Применение комплексного гербицида пивота, направленного на уничтожение как однодольных, так и двудольных сорняков, требует дальнейшего изучения, поскольку обнаружено его угнетающее действие на растения сои при рекомендуемых дозах. Интересен метод борьбы с сорняками с помощью локального нанесения гербицидов на семена капиллярной лентой-апликатором, смоченной в рабочем растворе.
В настоящее время поражаемость сои болезнями и вредителяи в Нечерноземной зоне невелика, поскольку культура является новой для зоны. Однако при развитии соеводства неизбежно увеличение численности и видового многообразия вредителей и болезней. Для профилактики распространения патогенной микрофлоры необходимо протравливание семян препаратами, совместимыми с инокуляцией и не повреждающими клубеньковые бактерии (фундазол, агроцит, бенлат и др.). При этом следует использовать все приемы, повышающие конкурентоспособность посевов в агроценозах и устойчивость растений сои к вредителям и болезням.
В полевых опытах выявлено, что влагообеспеченность посевов существенным образом влияет на продолжительность вегетации. Увеличение предполивной влажности с 40 до 60 % ППВ увеличивало вегетационный период у сорта Магева на 7…8 дней. При оптимальных условиях увлажнения масса клубеньков на корнях сои (в период их максимального развития)увеличивалась в 1,9 раза, семенная продуктивность посевов – в 2,0 раза, крупность семян (масса 1000 семян) – в 1,5 раза.
В засушливые годы проведение периодических поливов и поддержание влажности почвы на уровне 70…90 % ППВ в период до цветения позволило увеличить урожайность посевов сои в среднем до 3,23 т/га, или в 2,65 раза, при обеспечении средней прибавки 2,02 кг зерна на каждый кубический метр оросительной воды. Кратковременное передвижное орошение можно организовать на местном стоке при использовании дешевых быстросборных малометаллоемких оросительных комплектов на базе шлейфов-трубопроводов и дождевальных шлейфов с карусельными дождевателями КД-10 «Тимирязевец» (табл. 10).
При разработке комплексной технологии возделывания сои северного экотипа в Нечерноземной зоне РФ и особенно в ее центральном районе учтены результаты наблюдений и даны рекомендации по определению дефицита минеральных питательных веществ, в том числе и микроэлементов, по содержанию в листьях и по внешним признакам растений. На основании такой диагностики и данных полевых опытов предложены приемы регулирования пищевого режима посевов сои. При этом основную обработку почвы рекомендуется проводить с учетом предшествующей культуры, известкования и внесения удобрений.
10. Эффективность орошения сортов и форм сои северного экотипа
в засушливые годы, полевой опыт, 1999, 2002 гг.
| Показатели | Сорт, форма | ||||||||||
| М-134 | Светлая | Магева | Окская | М-52 | В среднем | ||||||
| 1999 | 2002 | 1999 | 2000 | 1999 | 2000 | 1999 | 2000 | 1999 | 2000 | ||
| Урожайность, т/га: без орошен. при орошен. | 1,85 3,02 | 1,09 3,30 | 1,66 3,28 | 1,65 3,44 | 0,91 2,99 | 0,95 3,06 | 1,15 2,98 | 0,51 3,07 | 1,46 3,59 | 1,02 3,60 | 1,22 3.23 |
| Прибавка урожая от орошения, т/га | 1,70 | 2,21 | 1,62 | 1,79 | 2,08 | 2,11 | 1,83 | 2,56 | 2,13 | 2,58 | 2,01 |
| Оросительная норма, м3/га | 910 | 1080 | 900 | 1050 | 910 | 1040 | 910 | 1050 | 1060 | 1050 | 996 |
| Выход продукции на 1 м3 оросительной воды, кг | 1,87 | 2,05 | 1,80 | 1,70 | 2,29 | 2,03 | 2,01 | 2,44 | 2,42 | 2,46 | 2,02 |
В годы с прохладной дождливой осенью для ускорения созревания семян и сбрасывания листьев можно провести обработку посевов хлористым калием (20 кг/га), раундапом (2 л/га) при расходе воды 200…300 л/га или реглоном (3…4 кг/га), ДНОК (6…10 кг/га) при расходе воды 400…600 л/га. Для повышения эффективности обработки в раствор добавляют прилипатель (агрил-90).
При уборке сои особое внимание следует обратить на регулировку жатки и молотильного аппарата комбайна, учитывая высокую травмируемость семян при обмолоте и низкое крепление бобов. Недозревшие посевы сои лучше использовать для приготовления сенажа или силоса.
6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СОИ СЕВЕРНОГО ЭКОТИПА НА СЕМЕНА В ЦЕНТРАЛЬНОМ РАЙОНЕ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ
В условиях рыночной экономики при диспаритете цен даже энергетически выгодные технологии возделывания сельскохозяйственных культур могут оказаться невостребованными. Поэтому была определена экономическая эффективность возделывания сои на основании данных урожайности полевого опыта 2001…2005 гг. и цене зерна сои (2006 г.) 7,1 р./кг. Прибавка энергии при выращивании сои составила 18…20 ГДж/га. При выращивании сорта Светлая и форм М-134, М-52 условный чистый доход составил 10 033…10 530 р./га при рентабельности 105…113 %, а сортов Магева и Окская – 6 700 р./га при рентабельности 70…72 %.
Инокуляция семян сои вирулентным, специфичным, активным штаммом клубеньковых бактерий, комплиментарным сорту, обеспечивает дополнительный условный чистый доход в 865…2 285 р./га при окупаемости затрат более 400 %. Передвижное орошение посевов сои при использовании быстросборных оросительных комплектов на базе дождевальных шлейфов в засушливые годы увеличивает чистый доход на 6,8 тыс. р./га. Условный дополнительный чистый доход от химической прополки посевов сои сорта Магева составил 2 945 р./га, формы М-52 – 1 409 р./га, при окупаемости дополнительных затрат соответственно 124 и 68 %.
ВЫВОДЫ
1. Доказана эффективность интродукции сои в Нечерноземную зону Российской Федерации до 56о с. ш. на основе создания сортов и форм северного экотипа и разработки адаптированной к биотипу и биотопу технологии возделывания.
2. Создание ультраскороспелых сортов и форм северного экотипа, совершенствование сортовой агротехники сделало возможным эффективное возделывание сои в Нечерноземной зоне и получение урожая семян 1,8…2,5 т/га, при сборе жира 307…483 кг/га, белка 820…1 360 кг/га, суммы незаменимых аминокислот 434…563 кг/га, что эквивалентно урожаю пшеницы около 10,0 т/га и обеспечивает получение условного чистого дохода около 9 000 р./га.
3. Испытание 600 ультраскороспелых и скороспелых сортов сои коллекции Всероссийского НИИ растениеводства имени Н.И. Вавилова из 14 стран мира выявило отсутствие сортов, пригодных для возделывания на семена в Нечерноземной зоне на момент начала исследований (1980 г.). Наиболее скороспелые сорта отечественной селекции (Северная 5, Приморская 494, Аврора, Восток) не вызревали в условиях Нечерноземья, сорта шведской селекции (группы Шведская, Фискеби, Бравелла) оказались нетехнологичными.
4. Радиационный мутагенез является перспективным методом для получения форм, превосходящих родительские сорта по скороспелости, продуктивности и другим хозяйственным признакам. Максимальный выход мутантов с полезными признаками наблюдается при предпосевном гамма-облучении воздушно-сухих семян в диапазоне доз 40…100 Гр и облучении вегетирующих растений в фазу бутонизации – начала цветения в диапазоне доз 10…20 Гр.
5. Повреждающее действие радиации зависит от облучаемого сорта и проявляется тем сильнее, чем выше доза облучения и хуже условия для прорастания, роста и развития растений. Установлено, что продолжительное облучение гамма-лучами малой мощности оказывает более сильное повреждающее действие на растительный организм, чем более мощное, но кратковременное воздействие. При высоких дозах эти различия нивелируются. Отрицательное последействие радиации наблюдалось в поколении М2, что проявлялось в снижении энергии прорастания, полевой всхожести, выживаемости и продуктивности растений, в увеличении вегетационного периода и было выражено сильнее в неблагоприятных погодных условиях. Следовательно, отбор полезных мутаций, в том числе скороспелых, следует проводить в более поздних поколениях.
6. На основе гамма-облучения воздушно-сухих семян и вегетирующих растений сои, а также отборов, проведенных в М2 и последующих поколениях, получена коллекция мутантов (около 500 номеров), 35 из которых представляют практический интерес. Они выделены индивидуальным отбором из мутантных популяций сортов Шведская 856 и Северная 5, переданы во Всероссийский НИИ растениеводства имени Н.И. Вавилова (Санкт-Петербург), Всероссийский НИИ сои (Благовещенск), НПО «Северное Зауралье» (Тюмень), Рязанский НИИПТИ АПК, Калужский НИИПТИ АПК, Брянскую ГСХА, Ярославскую ГСХА, Калининградский филиал Санкт-Петербургского ГАУ и включены в селекционный процесс.
7. Длина вегетационного периода у сортов и форм сои северного экотипа определяется генотипом сорта, детерминируется условиями произрастания и длиной дня и составляет в среднем 103…121 день при сумме активных температур не более 1 700…1 900 оС (группа спелости 000). В засушливые годы вегетационный период сокращается, во влажные – увеличивается в среднем на 6…8 дней. Средняя продолжительность вегетации у формы М-134 составляет 103 дня при средней урожайности 2,55 т/га, у сортов Светлая – 105 дней и 2,27 т/га, Магева – 107 дней и 1,8 т/га, Окская – 115 дней и 1,8 т/га, М-52 – 121 день и 2,44 т/га. При этом скороспелость сортов и форм формируется за счет сокращения периода «цветение – полная спелость» при усилении атрагирующей способности семян.
8. На севере центрального района Нечерноземной зоны следует возделывать сорта северного экотипа Магева, Светлая, Касатка и перспективные мутантные формы М-10, М-17, М-24, М-31, М-134, М-140; на юге – сорт Окская, мутантную форму М-52. При соблюдении технологии, адаптированной к зоне возделывания, урожайность семян в благоприятные годы (или в засушливые при орошении) достигает 3,0…3,6 т/га.
9. Посев сортов северного экотипа лучше проводить в максимально ранние сроки (сразу после посева ранних яровых) в относительно холодную (7 оС на глубине 5 см), но более влажную (70…80 % ППВ) почву, по сравнению с прогретой (10…12 оС), но подсохшей (60…70 % ППВ), что обеспечивает максимальную продуктивность при минимальном вегетационном периоде.
10. Сравнительно низкорослые и более скороспелые сорта и формы (М-134, Светлая) лучше высевать рядовым способом при ширине междурядий 15 см, норме высева 600 тыс. всхожих семян/га; более высокорослые и менее скороспелые (Окская, М-52) – широкорядно при норме высева 500 тыс. всхожих семян/га.
11. Оптимальная глубина заделки семян сои северного экотипа на дерново-подзолистых суглинистых почвах составляет 3,0…4,0 см, на супесчаных – 5,0 см. Фракция семян диаметром 4,5…5,0 мм имеет преимущество по полевой всхожести и урожайности.
12. Из-за крайне медленного роста в начальные периоды вегетации (первые 20…25 дней после появления всходов) успешное возделывание сои невозможно без своевременного уничтожения сорняков. Наиболее вредоносны в связи с ранним посевом ранние яровые быстрорастущие сорняки (марь белая, щирица и т.п.), а также сорняки, соседство которых угнетает симбиоз (полынь горькая, пырей ползучий). Химическая обработка посевов на основе баковой смеси гербицидов базаграна (2,5 л/га) + поаст супер (3,5 л/га) в фазу 3…4 листьев по воздействию на ценоз не уступала ручной прополке.
13. В средние по влагообеспеченности годы симбиотическая азотфиксация в посевах сои северного экотипа достигала 123 кг/га. Выявлена тесная сопряженность процессов симбиотической азотфиксации, фотосинтеза и дыхания растений. В вегетационных опытах установлено, что за счет инокуляции биомасса растений может увеличиться в 1,6 раза, а семенная продуктивность – в 2,2 раза, за счет применения азотных удобрений без инокуляции – соответственно в 2,1 и 3,1 раза; за счет совместного применения азота и инокуляции – соответственно в 2,4 и 3,6 раза.
14. Основная масса корней у растений сои северного экотипа расположена в пахотном горизонте (0…20 см), а симбиотический аппарат сосредоточен в слое 0…7 см в радиусе 12 см от главного корня, в этой связи снижение влажности почвы ниже 60 % ППВ существенно замедляет процесс прорастания семян, отрицательно влияет на развитие и активность фотосинтетического и симбиотического аппаратов, угнетает продукционный процесс. Проведение периодических поливов в засушливые годы с целью поддержания влажности почвы на уровне 70…90 % ППВ позволяет увеличить урожайность сои в среднем до 3,23 т/га или в 2,65 раза, обеспечивая среднюю прибавку 2,02 кг зерна на каждый кубический метр оросительной воды.
15. Предпосевная обработка семян биологически активными веществами (хлофлорамом, фузикокцином, экссудатом, аллелостимом, квартазином) способствует повышению адаптационных возможностей сои, а также увеличению симбиотического и фотосинтетического потенциалов посевов, повышению урожайности, увеличению содержания белка в семенах, его сбора с урожаем (в 1,17…1,35 раза) и повышению «энергетического дохода» на 3,6…4,8 ГДж/га.
16. Сорта и формы сои северного экотипа характеризуются высоким содержанием белка (40…43 %) и жира (19…22 %) в зерне, при этом в составе белка преобладают водорастворимые фракции (75…83 %), содержание незаменимых аминокислот составляет 60…68 %, в том числе лизина – 7,8…8,1 %; триптофана – 4,7…4,9 %; гистидина – 7,0…8,0; аргинина – 8,0…9,0 %; треонина – более 4,0 %; фенилаланина – 3,5 %; метионина – около 1,0 %. По биохимическому составу семена сортов и форм сои северного экотипа не уступают традиционным сортам, а по содержанию легкорастворимых белков, макроэлементов, железа, марганца, витаминов группы В, соотношению линолевой и линоленовой кислот превосходят их, характеризуясь при этом более низкой активностью ингибиторов трипсина.
17. При выращивании сорта Светлая и форм М-134, М-52 условный чистый доход составляет 10 333…10 530 р./га, сортов Магева и Окская – 6 700 р./га. Инокуляция семян вирулентным, специфичным, активным штаммом клубеньковых бактерий, комплиментарным сорту сои, обеспечивает дополнительный условный чистый доход 865…2 285 р./га при окупаемости затрат около 400 %. Передвижное орошение в засушливые годы при использовании быстросборных оросительных комплектов на базе дождевальных шлейфов увеличивает условный чистый доход в среднем на 6 800 р./га. Условный чистый доход от химической прополки посевов сорта Магева составляет 2 945 р./га, формы М-52 – 1409 р./га.
18. На основе изучения биологических особенностей роста, развития и требований к условиям произрастания растений сои определены оптимальные и критические параметры состава, свойств и режимов почв для возделывания этой культуры в Нечерноземной зоне, а именно минералогический, гранулометрический и химический состав, структура почвы, физико-химические, агрохимические, общие физические, окислительно-восстановительные, воздушные и водные свойства. Описаны симптомы проявления недостатка или избытка в растениях того или иного питательного элемента и разработаны рекомендации по возделыванию и уборке сои, в том числе по подбору полей, известкованию, внесению микро- и макроудобрений, уходу за посевами. На основании обобщения результатов производственного опыта разработаны рекомендации по уборке и послеуборочной доработке семян, рациональному использованию половы, зерноотходов и соломы сои. Предложены способы рационального использования недозрелых посевов для получения высококачественного комбинированного силоса и зерносенажа.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
1. В центральном районе Нечерноземной зоны Российской Федерации рекомендуется возделывание следующих сортов сои северного экотипа: Магева, Светлая, Касатка, Окская, а также перспективных высокопродуктивных форм М-10, М-17, М-24, М-31, М-52, М-134, М-140 стабильно созревающих на широте Москвы при сумме активных температур 1 700…1 900 оС и обеспечивающих среднюю урожайность 1,8…2,5 т/га, сбор белка и жира с урожаем семян соответственно 820…1 360 кг/га и 307…483 кг/га.
2. Для получения перспективных ультраскороспелых мутантных форм сои эффективен метод радиационного мутагенеза на основе предпосевного облучения воздушно-сухих семян гамма-лучами в дозе 40…100 Гр и вегетирующих растений в фазу бутонизации – начала цветения – в дозе 10…20 Гр. При этом отбор перспективных форм, особенно на скороспелость следует проводить в более поздних поколениях (начиная с М3), поскольку в М2 наблюдается угнетение роста и развития растений в результате последействия радиационного стресса.
3. Соблюдение элементов разработанной технологии возделывания посевов сои северного экотипа, адаптированной к требованиям сорта и условиям зоны, позволяет в благоприятные годы (или в засушливые при передвижном орошении) получать до 3,0…3,6 т/га семян. Необходимыми условиями высокой продуктивности сои в Нечерноземной зоне являются подбор комплиментарной пары макро- и микросимбионта, известкование почвы, внесение фосфорно-калийных удобрений и микроэлементов, борьба с сорняками с применением эффективных гербицидов, проведение посева в максимально ранние сроки во влажную почву (сразу после посева ранних яровых при прогревании почвы на глубине 4…5 см до 7 оС). При этом для сравнительно низкорослых сортов и форм предпочтителен рядовой посев (15 см) при норме высева 600 тыс. всхожих семян/га, обеспечивающей предуборочную густоту стояния растений 500…550 тыс. шт./га; для более высокорослых и менее скороспелых сортов и форм – широкорядный (45 см) при норме высева 500 тыс. всхожих семян/га, обеспечивающей предуборочную густоту стояния растений 320…400 тыс. шт./га.
4. Возделывание сои следует организовывать на хорошо окультуренных супесчаных, средне- и легкосуглинистых почвах, характеризующихся реакцией почвенного раствора, близкой к нейтральной (рНсол. 6,5…7,0), при содержаниии гумуса более 1,5 %, подвижного фосфора и обменного калия не менее 150 мг/кг почвы, достаточной обеспеченности микроэлементами, при степени насыщенности основаниями 80 %, плотности почвы 1,2…1,3 г/см3.
5. Лучшими предшественниками для сои в Нечерноземной зоне являются картофель, кормовая свекла, кукуруза на силос, озимая пшеница. На начальном этапе интродукции сою можно выращивать повторно в течение 2…3 лет, проводя ежегодную искусственную предпосевную инокуляцию семян специфичным, вирулентным, активным, комплиментарным сорту штаммом клубеньковых бактерий.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ
В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ
1. Посыпанов, Г.С. Размещение клубеньков по корневой системе зерновых бобовых культур [Текст] / Г.С. Посыпанов, Т.П. Кобозева, В.Н. Посыпанова // Повышение продуктивности кормовой пашни и луговых угодий: сборник научных трудов. – М.: ТСХА. – 1981. – С. 25-35.
2. Посыпанов, Г.С. Определение режима облучения вегетирующей сои с целью его использования в селекционном процессе [Текст] / Г.С. Посыпанов, В.П. Мухин, Е.И. Кошкин, Т.П. Кобозева // М.: Известия ТСХА. – Вып. 5. – 1982. – С. 16-19.
3. Jamro, G.H. Stadi of nodule distribution on the rootsof pulses [Текст] / G.S. Posipanov, V.N. Posipanova, T.P. Koboseva //Agro-technick Yoctochvo-Rjirmov: Base 23-105-112. – 1982. – Р. 70-77.
4. Посыпанов, Г.С. Интенсивность фотосинтеза у сои и фасоли в зависимости от симбиотического аппарата [Текст] / Г.С.Посыпанов, М.В. Моторина, Т.П. Кобозева [и др.] // М.: Известия ТСХА. – Вып. 5. – 1982. – С. 54-59.
5. Посыпанов, Г.С. Размещение клубеньков по корневой системе многолетних бобовых трав [Текст] / Г.С. Посыпанов, Т.П. Кобозева, В.Н. Посыпанова [и др.] // Агротехнические основы устойчивости кормовой базы: сборник научных трудов. – М.: ТСХА. – 1983. – С. 12-18.
6. Посыпанорв, Г.С. Интенсивность фотосинтеза растений сои и фасоли в зависимости от величины симбиотического аппарата [Текст] /Г.С. Посыпанорв, Т.П. Кобозева, М.В. Моторина [и др.] // М.: Известия ТСХА. – Вып. 5. – 1984. – С. 16-22.
7. Jamro, G.H. Effect of NH4NO3 application on nodulation content and nitrogen fixation in Soybean [Текст] / G.H.Jamro, G. S, Posipanov, T.P. Koboseva // Pefr. AAEVS: Vol 4. – 1985. – Р. 18-26.
8. Посыпанов, Г.С. Связь активности нитрогеназы сои с массой клубеньков и содержанием в них леггемоглобина [Текст] / Г.С. Посыпанов, Л.А. Буханова, Т.П. Кобозева [и др.] // М.: Известия ТСХА. Вып. 1. – 1987. – С. 11-22.
9. Посыпанов, Г.С. Изменение концентрации леггемоглобина в клубеньках бобовых культур в зависимости от условий выращивания [Текст] / Г.С. Посыпанов, Т.П. Кобозева, Л.А. Буханова [и др.] // Депонированная рукопись во ВНИИТЭИ агропрома, № 332 ВС-88 от 23.06.1988. Реф. журнал Удобрение с.-х. культур, Агропочвоведение. № 9. – 1988. – 21 с.
10. Посыпанов, Г.С. Изменение концентрации леггемоглобина в клубеньках бобовых культур в зависимости от условий выращивания [Текст] / Г.С. Посыпанов, Т.П. Кобозева, Л.А. Буханова [и др.] // М.: Известия ТСХА. Вып. 2. – 1988. – С. 12-24.
11. Посыпанов, Г.С. Уникальная культура [Текст] / Г.С. Посыпанов, Т.П. Кобозева // Биология в школе. № 2. – 1988. – С. 15-20.
12. Посыпанов, Г.С. Радиационный мутагенез в создании скороспелых форм сои [Текст] / Г.С. Посыпанов, Т.П. Кобозева, М.П. Гуреева, В.П. Мухин // Селекция и семеноводство. № 4. – 1988. – С. 25-30.
13. Посыпанов, Г.С. Репродукционный процесс у сои при гамма-облучении вегетирующих растений [Текст] / Г.С. Посыпанов, Т.П. Кобозева, Л.А. Буханова, В.П. Мухин // М.: Известия ТСХА. Вып. 4. – 1988 – С. 22-24.
14. Посыпанов, Г.С. Уожайность и белковая продуктивность ультраскороспелых форм сои при симбиотрофном и автотрофном питании азотом [Текст] / Г.С. Посыпанов, Т.П. Кобозева, Л.А. Буханова, В.П. Мухин // НИР ВНИИ сои: сборник научных трудов. – Благовещенск: ВНИИ сои. – 1990. – С. 35-46.
15. Кобозева, Т.П. Использование радиационного мутагенеза в создании исходных форм сои [Текст] / Т.П. Кобозева // Автореферат дисс. канд. с.-х. наук. – М.: ТСХА. – 1990. – 22 с.
16. Кобозева, Т.П. Сравнительная симбиотическая активность и семенная продуктивность мутантных форм сои и исходного сорта Северная 5 [Текст] / Т.П. Кобозева, Г.С. Посыпанов, Л.А. Буханова [и др.] // Биологический азот: материалы I Всесоюзной научной конференции СОИСАФ. – Калуга: КФ ТСХА. – 1990. – С.23-26.
17. Кобозева, Т.П. Характеристика мутантных форм сои северного экотипа [Текст] / Т.П. Кобозева, Г.С. Посыпанов, Л.А. Буханова // Биологический азот: материалы I Всесоюзной научной конференции СОИСАФ. – Калуга: КФ ТСХА. – 1990. – С. 23-26.
18. Регистрационное свидетельство на линию сои северного экотипа № К-9515 [Текст] / Т.П. Кобозева, Г.С. Посыпанов, Л.А. Буханова, В.П. Мухин // Ленинград: ВИР. – 1990. – 3 с.
19. Кобозева, Т.П. Продуктивность мутантных форм сои при симбиотрофном и автотрофном типах питания азотом [Текст] / Т.П. Кобозева, Г.С. Посыпанов, Л.А. Буханова, В.П. Мухин // Современные проблемы научного обеспечения кадров АПК: сборник научных трудов НИИ Северного Зауралья. – Тюмень: НИИ Северного Зауралья. – 1990. – С. 28-36.
20. Кобозева, Т.П. Радиочувствительность воздушно-сухих семян скороспелых сортов сои [Текст] / Т.П. Кобозева, Г.С. Посыпанов, В.П. Мухин [и др.] // Биологический азот: материалы II Всесоюзной научной конференции СОИСАФ. – Калуга: КФ ТСХА. – 1991. – С. 23-26.
21. Кобозева, Т.П. Формирование генеративных органов и продуктивность сои в зависимости от дозы и мощности гамма-излучения [Текст] / Т.П. Кобозева, Г.С. Посыпанов, В.П. Мухин [и др.] // Биологический азот: материалы II Всесоюзной научной конференции СОИСАФ. – Калуга: КФ ТСХА. – 1991. – С. 33-36.
22. Кобозева, Т.П. Действие минеральных азотных удобрений на урожайность и симбиотическую деятельность бобовых и бобово-злаковых травостоев [Текст] / Т.П. Кобозева, И.В. Кобозев // Биологический азот: материалы II Всесоюзной научной конференции СОИСАФ. – Калуга: КФ ТСХА. – 1991. – С. 42-45.
23. Кобозева, Т.П., Радиочувствительность воздушно-сухих семян сои в зависимости от дозы и мощности гамма-излучения [Текст] / Т.П. Кобозева, Г.С. Посыпанов, В.П. Мухин [и др.] // Биологический азот в растениеводстве: материалы III Международной научной конференции СОИСАФ. – М.: МСХА. – 1993. – С. 23-25.
24. Кобозева, Т.П. Динамика площади листьев, накопление сухой массы и урожай сои в зависимости от сорта и активности штамма клубеньковых бактерий [Текст] / Т.П. Кобозева, Л.Н. Бойко // Биологический азот в растениеводстве: материалы III Международной научной конференции СОИСАФ. – М.: МСХА. – 1993. – С. 27-29.
25. Кобозева, Т.П. Исследование газообмена в посевах бобовых и бобово-злаковых травостоев [Текст] / Т.П. Кобозева, И.В. Кобозев // Биологический азот в растениеводстве: материалы III Международной научной конференции СОИСАФ. – М.: МСХА. – 1993. – С. 30-32.
26. Кобозева, Т.П. Радиочувствительность воздушно-сухих семян сои в зависимости от дозы и мощности гамма-излучения [Текст] / Т.П. Кобозева, Г.С. Посыпанов, В.П. Мухин // Биологический азот в растениеводстве: материалы III Международной научной конференции СОИСАФ. – М.: МСХА. – 1993. – С. 35-37.
27. Jamro, G.H. Effect of soil moisture on biological nitrogen fixsation in pot grown Phaseolus vulgaris L. [Текст] / G.H. Jamro, G.S. Posipanov, Т.Р. Koboseva // Pac. J. of Agric. Vol. X. No 3. – 1994. – Р. 5-6.
28. Посыпанов, Г.С. Матрикальная разнокачественность семян сои новых сортов северного экотипа [Текст] / Г.С. Посыпанов, Т.П. Кобозева Т.П., В.А. Клоттей // М.: Известия МСХА. – Вып. 2. – 1994. – С. 52-57.
29. Посыпанов, Г.С., Кобозева Т.П. Теоретические основы норм, сроков, способов посева и глубины заделки семян полевых культур [Текст] / Г.С. Посыпанов, Т.П. Кобозева // М.: МСХА. – 1994. – 23 с.
30. Jamro, G.H. Effect of nitrogenous fertilizer on DM and N accumulation and seed yield of field beans[Текст] / G.H Jamro, G.S. Posipanov, Т.Р. Koboseva // Gomal Univ. J. Res. 13. No. 2. December. AAEVS. 3. – 1996. – Р. 35-49.
31. Посыпанов, Г.С. Интактный метод изучения корневой системы и морфологии симбиотического аппарата сои в сосудах Посыпанова [Текст] / Г.С. Посыпанов, В.Н. Посыпанова, Т.П. Кобозева // Биологический азот в растениеводстве: материалы IY Международной научной конференции СОИСАФ. – М.: МСХА. – 1996. – С. 39-41.
32. Кобозева, Т.П. Эффективность инокуляции сортов сои северного экотипа в Нечерноземной зоне [Текст] / Т.П. Кобозева, Г.С. Посыпанов, Л.А. Буханова [и др.] // Биологический азот в растениеводстве: материалы IY Международной научной конференции СОИСАФ. – М.: МСХА. – 1996. – С. 29-31.
33. Кобозева, Т.П. Создание сортов сои северного экотипа [Текст] / Т.П. Кобозева, Г.С. Посыпанов, М.П. Гуреева // Биологический азот в растениеводстве: материалы IY Международной научной конференции СОИСАФ. – М.: МСХА. – 1996. – С. 49-51.
34. Кобозева, Т.П. Использование радиационного мутагенеза в создании форм сои с повышенной симбиотичностью [Текст] / Т.П. Кобозева, Г.С. Посыпанов, М.П. Гуреева // Биологический азот в растениеводстве: материалы IY Международной научной конференции СОИСАФ. – М.: МСХА. – 1996. – С. 55-57.
35. Кобозева, Т.П. Видовые особенности локализации леггемоглобина в клубеньках бобовых культур [Текст] / Т.П. Кобозева, В.Н. Посыпанова, Л.А. Буханова // Биологический азот в растениеводстве: материалы IY Международной научной конференции СОИСАФ. – М.: МСХА. – 1996. – С. 59-61.
36. Кобозева, Т.П. Матрикальная разнокачественность семян сои новых сортов северного экотипа [Текст] / Т.П. Кобозева, Г.С. Посыпанов, В.А. Клоттей // Биологический азот в растениеводстве: материалы IY Международной научной конференции СОИСАФ. – М.: МСХА. – 1996. – С. 69-71.
37. Кобозева, Т.П. Исследование газообмена в посевах бобовых и бобово-злаковых травостоев [Текст] / Т.П. Кобозева, И.В. Кобозев // Биологический азот в растениеводстве: материалы IY Международной научной конференции СОИСАФ. – М.: МСХА. – 1996. – С. 27-29.
38. Кобозева, Т.П. Исследование микробиологической активности почвы в посевах бобовых, бобово-злаковых травостоев [Текст] / Т.П. Кобозева, И.В. Кобозев, Б.Х. Жеруков // Биологический азот в растениеводстве: материалы IY Международной научной конференции СОИСАФ. – М.: МСХА. – 1996. – С. 29-31.
39. Кобозева, Т.П. Симбиотическая и фотосинтетическая деятельность, урожайность и белковая продуктивность сои и гороха в зависимости от предполивного порога влажности [Текст] / Т.П. Кобозева, Г.С. Посыпанов, Б.Х. Жеруков [и др.] // Современные проблемы водного хозяйства и природообустройства: сборник научных трудов, посвященный 110-летию академика ВАСХНИЛ Костякова А.Н. – М.: МГУП. – 1996. – с. 25-26.
40. Кобозева, Т.П. Создание сортов сои северного экотипа [Текст] / Т.П. Кобозева, Г.С. Посыпанов, М.П. Гуреева [и др.] // Молекулярно-генетические маркеры растений: материалы Международной научной конференции. – Киев: Аграрна наука. – 1996. – С. 6-12.
41. Кобозева, Т.П. Эффективность инокуляции сортов сои северного экотипа в Центральном Нечерноземье [Текст] / Т.П. Кобозева // Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования: материалы II Международного симпозиума. – Пущино. – 1997. – С. 127-129.
42. Кобозева, Т.П. Урожайность семян сои в зависимости от сорта и активности штамма ризобий [Текст] / Т.П. Кобозева, Г.С. Посыпанов, Л.Н. Бойко // Актуальные проблемы биологии: материалы Y молодежной научной конференции. – Сыктывкар. – 1998. – С. 55-58.
43. Посыпанов, Г.С. Успехи селекции сои в Центральном Нечерноземье [Текст] / Г.С. Посыпанов, Т.П. Кобозева, М.П. Гуреева // Актуальные проблемы биологии: материалы Y молодежной научной конференции. – Сыктывкар. – 1998. – С. 59-61.
44. Кобозева, Т.П. Матрикальная разнокачественность сортов сои северного экотипа, перспективы использования в семеноводстве [Текст] / Т.П. Кобозева, Г.С. Посыпанов, В.П. Мухин [и др.] // Актуальные проблемы биологии: материалы Y молодежной научной конференции. – Сыктывкар. – 1998. – С. 69-71.
45. Кобозева, Т.П. Успехи интродукции сои в Центральном Нечерноземье РФ [Текст] / Т.П. Кобозева, Г.С. Посыпанов, М.П. Гуреева, В.П. Мухин [и др.] // К 100-летию со дня рождения академика Н.В. Цицина: сборник статей. – М.: ГБС – 1998. – С. 89-90.
46. Кобозева, Т.П. Матрикальная разнокачественность сортов сои северного экотипа и перспективы ее использования в семеноводстве [Текст] / Т.П. Кобозева, Г.С. Посыпанов, В.А. Клоттей, В.П. Мухин, Т.И. Кель // К 100-летию со дня рождения академика Н.В. Цицина: сборник статей. – М.: ГБС – 1998. – С. 91-93.
47. Посыпанов, Г.С. Интродукция сои в Центральном Нечерноземье [Текст] / Г.С. Посыпанов, Т.П. Кобозева, М.П. Гуреева // К 110 летию Н.И. Вавилова: сборник трудов МСХА. – М.: МСХА. – 1998. С. 46-51с.
48. Кобозева, Т.П. Инокуляция сои в условиях Центрального Нечерноземья [Текст] / Т.П. Кобозева, Л.Н. Бойко // Бобовые культуры в современном сельском хозяйстве: материалы Международного совещания. – Новгород. – 1998. – С. 35-40.
49. Кобозева, Т.П. Эффективность инокуляции сортов сои северного экотипа [Текст] / Т.П. Кобозева // М.: МГАУ. – 1998. – С. 22-27.
50. Кобозева, Т.П. Создание сортов сои северного экотипа [Текст] /Кобозева, Т.П. // М.: МГАУ. – 1999. – С. 33-42.
51. Посыпанов, Г.С. Сорта сои для Центрального Нечерноземья [Текст] / Г.С. Посыпанов, Т.П. Кобозева, М.П. Гуреева // Современные аспекты биологизации и экологизации земледелия: материалы Международной научно-практической конференции. – Орел: ОГСХА. – 1999. – С. 45-49.
52. Посыпанов, Г.С. Интродукция сои в Центральном Нечерноземье [Текст] / Г.С. Посыпанов, Т.П. Кобозева, М.П. Гуреева // Растениеводство, луговодство: сборник трудов МСХА. – М.: МСХА. – 1999. – С. 55-59.
53. Соловьев, А.М. Биология сельскохозяйственных растений, микроорганизмов, вредителей и болезней [Текст] / А.М. Соловьев, И.П. Фирсов, О.А. Раскутин, Т.П. Кобозева // М.: МГАУ. – 1999. – 44 с
54. Посыпанов, Г.С. Сорта сои северного экотипа для Центрального Нечерноземья [Текст] / Г.С. Посыпанов, Т.П. Кобозева, М.П. Гуреева [и др.] / Экологически безопасные технологии в сельскохозяйственном производстве ХХ1 века: материалы Международной научной конференции. – Владикавказ: Горский ГАУ. – 2000. С. 34-36.
55. Посыпанов, Г.С. Разнокачественность семян у сортов сои северного экотипа [Текст] / Г.С. Посыпанов, Т.П. Кобозева, В.А. Клоттей [и др.] // Экологически безопасные технологии в сельскохозяйственном производстве ХХ1 века: материалы Международной научной конференции. – Владикавказ: Горский ГАУ. – 2000. С. 44-46.
56. Кобозева, Т.П. Особенности роста корневой системы сои при разном предполивном пороге влажности [Текст] / Т.П. Кобозева, Г.С. Посыпанов, Э.А.Л. Жоаким // Экологически безопасные технологии в сельскохозяйственном производстве ХХ1 века: материалы Международной научной конференции. – Владикавказ: Горский ГАУ. – 2000. С. 49-51.
57. Соловьев, А.М. Стандартизация продукции растениеводства [Текст] / А.М. Соловьев, И.П. Фирсов, В.Г. Сычев, Т.П. Кобозева и др. // Учебное пособие. – М.: МГАУ. – 2002. – 79 с.
58. Кобозева, Т.П. Симбиотическая активность, урожайность и белковая продуктивность сортов сои северного экотипа в зависимости от штамма клубеньковых бактерий [Текст] / Т.П. Кобозева // Костанай: Костанайский инженерно-экономический университет, Наука. – № 1. – 2002. С. 23-27.
59. Посыпанов, Г.С. Возделывание сортов сои северного экотипа в Рязанской, Московской и Калужской областях [Текст] / Г.С. Посыпанов, М.П. Гуреева, Т.П. Кобозева, Р.Х. Бекбулатов // Труды МСХА. – М.: МСХА. – 2003. С. – 83-87.
60. Кобозева, Т.П. Подбор комплиментарных пар макро и микросимбионтов у сортов сои северного экотипа [Текст] / Т.П. Кобозева, Т.И. Кель, Л.А. Буханова // Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования: материалы Y Международного симпозиума. – Пущино, 2003. – Том II. С. 321…324.
61. Кобозева, Т.П. Урожайность и белковая продуктивность сортов сои северного экотипа в условиях Ярославской области [Текст] / Т.П. Кобозева, Т.И. Кель, В.А. Иванов // Совершенствование технологий возделывания сельскохозяйственных культур: сборник научных трудов. – Ярославль: Ярославская ГСХА, 2003. – С. 25-29.
62. Синев, Ю.В. Проведение исследований по повышению плодородия почв в зонах недостаточного увлажнения путем разработки и применения влагосберегающих технологий для фермерских хозяйств [Текст] / Ю.В. Синев, Т.П. Кобозева, Н.В. Сергеева // Научный отчет по Государственному контракту с МСХ. – № 864 от 01.07.03 г. – Рег. № 01.20.00 316718. – 120 с.
63. Kobzva, T.P. Effect of ligt intensities on growth, photosynthesis and leghaemo-globin of nodules of kidney bean [Текст] / Т.Р. Kobzva, G.S. Posypanov, G.H. Iamro // Tandojam: 10 congress of soil sciense, Sindh agriculture university. – 2004. – Р. 6…7.
64. Бжеумыхов, В.С. Многолетние и однолетние травы [Текст] / В.С. Бжеумыхов, И.В. Кобозев, Т.П. Кобозева, А.Б. Басурманкулов // Учебное пособие. – Нальчик: КБ ГСХА. 2004. 135 с.
65. Шевченко, В.А. Технология производства продукции растениеводства [Текст] / В.А. Шевченко, О.А. Раскутин, Н.В. Скороходова, Т.П. Кобозева // М.: КМК Scientific Press. – 2004. – 381 с.
66. Трифонова, М.Ф. Морфофизиологические основы влияния физических факторов на продуктивность растений [Текст] / М.Ф. Трифонова, Т.П. Кобозева, Н.П. Леухина [и др.] // Костанай: Костанайский инженерно-экономический университет. –Наука. – № 2. – 2006. – С.5…11
67. Кобозева, Т.П. Оценка биологически активного вещества хлофлорама в посевах сои северного экотипа [Текст] / Т.П. Кобозева, М.Ф. Трифонова, В.А. Шевченко // Костанай: Костанайский инженерно-экономический университет. – Наука. – № 2. – 2006. – С. 13…16.
68. Посыпанов, Г.С. Методы создания сортов сои северного экотипа [Текст] / Г.С. Посыпанов, Т.П. Кобозева, У.А. Делаев [и др.] // Сельскохозяйственная биология. – № 5. – 2006. – С. 29…33.
69. Посыпанов, Г.С. Сорта сои северного экотипа (возможные районы возделывания) [Текст] / Г.С. Посыпанов, Т.П. Кобозева, В.Н. Посыпанова, У.А. Делаев [и др.] // Зерновое хозяйство. – № 10. – 2006. – С. 10…14.
70. Соловьев, А.М. Технология возделывания сельскохозяйственных культур [Текст] / А.М. Соловьев, И.П. Фирсов, В.А. Шевченко, Т.П. Кобозева, О.А. Раскутин // Методические рекомендации и задания к лабораторно-практическим занятиям. – М.: МГАУ. – 2006. – 79 с.
71. Синев, Ю.В. Проведение исследований и разработка мероприятий по улучшению структуры пахотного горизонта за счет минимализации обработки машинами с улучшенными эксплуатационными показателями [Текст] / Ю.В. Синев, Т.П. Кобозева, Н.В. Сергеева // Научный отчет по Государственному контракту с МСХ. – № 730/13 от 27.07.04 г. – Рег. № 01.20.00 412767. – 119 с.
72. Кобозева, Т.П. Разработать методические рекомендации по возделыванию высокопродуктивных сортов сои северного экотипа в целях улучшения кормовой базы молочного животноводства [Текст] / Т.П. Кобозева, Г.С. Посыпанов, Ю.В. Синев [и др.] Научный отчет по Государственному контракту с МСХ. – № 1384/13 от 12.11.04 г. – Рег. № 01.20.00 422665. – 121 с.
73. Кобозева, Т.П. Создание сои северного экотипа и интродукция ее в Нечерноземную зону России [Текст] / Г.С. Посыпанов, Т.П. Кобозева, В.П. Мухин и др. // М.: Известия ТСХА. – Вып. 1. – 2007. – С.73-78.
74. Кобозева, Т.П. Создание сои северного экотипа и интродукция ее в Нечерноземную зону России [Текст] / Т.П. Кобозева // Монография. – М.: МГАУ. – 2007. – 107 с.
