Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Агробиологические основы производства сои 7
Глава 2. Минеральное питание сои 21
Глава 3. Объекты и методы изучения эффективности под сою макро-, микроудобрений и ризоторфина в Алтайском Приобье 41
Глава 4. Взаимосвязь метеорологических условий и продуктивности сои в опытах с макро- и микроудобрениями (2002-2004гг.) 49
Глава 5. Влияние совместного применения под сою макро- и микроудобрений на площадь листьев и продуктивность сои 62
Глава 6. Раздельное и совместное применение макро- и микроудобрений под сою 69
Глава 7. Сравнительная характеристика влияния на урожайность и качестно зерна сои макро-, микроудобрений и ризоторфина 96
Глава 8. Экономическая эффективность применения макро-, микроудобрений и ризоторфина под культуру соя 111
Выводы 117
Рекомендации производству 119
Литература 120
Приложения
- Агробиологические основы производства сои
- Объекты и методы изучения эффективности под сою макро-, микроудобрений и ризоторфина в Алтайском Приобье
- Взаимосвязь метеорологических условий и продуктивности сои в опытах с макро- и микроудобрениями (2002-2004гг.)
- Раздельное и совместное применение макро- и микроудобрений под сою
Введение к работе
Актуальность. Увеличение производства растительного белка является одной из важнейших задач сельскохозяйственного производства. К числу наиболее ценных белковых культур относится соя - универсальная пищевая и кормовая культура. В ее зерне содержится до 52% высокоценного по аминокислотному составу белка, до 32% углеводов и до 27% жиров. Белок сои но химическому составу близок к животному белку, а по переваримости - к казеину молока.
На Дальнем Востоке России посевы сои известны с момента развития там земледелия. В европейской части первые опытные посевы сои были проведены в 1877 г., но долгое время культура не имела хозяйственного значения. Лишь в 20-х годах началось массовое внедрение сои и быстрый рост ее посевов в нашей стране. Так, в 1925 г. под ней было занято 16,1 тыс. га, а в 1931 г. уже 461 тыс. га. Однако завезенные из Китая, Японии, Америки сорта оказались совершенно не адаптированными к местным условиям. Кроме того, отсутствие достаточного научного и производственного опыта по ее возделыванию привело к быстрому сокращению ее посевов. В последние годы сое вновь уделяется значительное внимание. Максимальные площади посевов сои были достигнуты в 1971-1975 гг. - 850 тыс. га, более 90% которых было размещено на Дальнем Востоке, чему способствовал успех дальневосточных селекционеров. Однако в последующие годы интерес к сое пропал. Одной из причин этого послужило отсутствие отечественной переработки, что привело к невостребованности и снижению заинтересованности сеющих хозяйств. Основным сеющим регионом остается Дальний Восток, где в 1998 г. было сосредоточено 74,4% посевов сои по России. В 2000 г. площадь посевов по России сократилась до 423 тыс. га.
До последнего времени в хозяйствах Западной Сибири посевов сои на зерно практически не было. Неоднократные попытки освоить ее в местных
условиях носили опытный характер. Существующие сорта в условиях Алтайского края просто не вызревали. В 1957 г. в Алтайском крае и Новосибирской области было засеяно соей в чистом виде и в смеси с кукурузой для получения зеленой массы и на силос 17 тыс. га. Первое семеноводство и размножение перспективного сорта Алтом с подходящим периодом вегетации было начато на полях АНИИЗиС в 1992 г. В 1995 г. впервые в крае посевы сои заняли 631 га. В 1996 г сорт сои Алтом выращивался уже в 34 хозяйствах и занимал 2366 га. В 1997-1998 гг. посевы сои в крае занимали 5600 га. В последние годы рост площадей под соей в Алтайском крае замедлился. Однако возросший спрос на соевые бобы побудил хозяйства к расширению посевов этой культуры. В результате посевные площади под соей в 1999 г. впервые в Сибири заняли более 11 тыс. га (Васякин, 2002).
Появилась потребность в научных разработках, дающих возможность использовать потенциальные возможности сортов в плане увеличения урожайности и улучшения качества соевых бобов за счет удобрений. Вопрос о влиянии азотных, фосфорных и калийных удобрений на продуктивность сои в Алтайском крае изучен плохо. Недостаточно детально изучен также вопрос о влиянии на продуктивность сои молибдена - элемента, активирующего азотфиксацию, и цинка, который выносится соей из почвы в значительных количествах и поэтому может быть для нее дефицитным.
Всё вышеизложенное явилось основой для выбора цели настоящего исследования.
Цель исследований: Выявить эффективность раздельного и совместного применения под сою макроудобрений, молибдена, цинка и ризоторфина в условиях Алтайского Приобья.
Задачи исследовании: Изучить влияние макроудобрений, микроэлементов и ризоторфина на: 1) продуктивность растений сои в зависимости от погодных условий вегетационных периодов; 2) формирование
площади листьев сои; 3) величину урожайности; 4) качество семян сои; 5) экономическую эффективность возделывания сои на фоне удобрений. Защищаемые положения:
Совместное применение макро- и микроудобрений способствует растениям сои преодолевать неблагоприятные погодные условия и использовать резервы климата.
Увеличение площади листьев сои под влиянием макро- и микроудобрений в лучших вариантах сопряжено с увеличением урожайности семян и вегетативной массы.
Урожайность зерна сои в вариантах с совместным применением макроудобрений и микроэлементов значительно выше, чем урожайность в вариантах с применением одних макроэлементов.
Совместное применение макро- и микроудобрений способствует
повышению рентабельности производства сои.
Научная новизна. Результаты исследований позволяют углубить
знания о связи между площадью листовой поверхности и урожайностью зерна сои в годы с различной влагообеспеченностью при раздельном и совместном использовании макроудобрений и микроэлементов.
Практическая значимость исследований заключается в том, что они могут быть использованы при производстве сои в Алтайском крае, в частности, при разработке системы удобрений под нее, включающей микроэлементы.
Апробации работы. Материалы диссертации доложены на научно-практических конференциях агрономического факультета АГАУ (2003, 2004, 2005 гг.). Результаты исследований были представлены и доложены на Юбилейной международной научно-практической конференции «Современные проблемы и достижения аграрной науки в животноводстве и растениеводстве» (Барнаул, 2003 г.), на научно-практической конференции
-б-
«Актуальные вопросы аграрной науки» (Барнаул, 2004 п), на 3-й международной научно-практической конференции «Производные хитозана и стимуляторы роста в сельском хозяйстве» (Бийск 2005 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 работы.
Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 160 страницах машинописного текста, содержит 31 таблицу, 19 рисунков. Состоит из введения, 8 глав, выводов, предложений производству и приложений. Список литературы содержит 232 наименований, в том числе, 10 - на иностранных языках.
Особую признательность автор выражает своему руководителю доктору с.-х. наук, профессору Спицыной С.Ф.
ГЛАВЛ 1. АГРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА
Соя - ценная белково-масличная культура. Ее роль и значение в мировом земледелии широко известна. Многие страны смогли за 10-15 лет полностью удовлетворить свою потребность в растительном белке и жирах за счет активного освоения этой культуры. Сою успешно выращивают США (около 50% .мировых посевов), Китай (25%), страны Южной Америки (17%), получая урожайность качественного зерна более 20 ц/га. Резкое увеличение производства зерна сои отмечено в Канаде, Италии, Югославии, широкое распространение эта культура находит в странах с умеренным климатом -Германии, Дании, Швеции, Англии (Яковлев, Усенко, 2000).
Большой интерес к производству сои вызван тем, что ни одна другая культура за вегетационный период не дает такого высокого выхода белка и масла с единицы площади. Соя, являясь одновременно продовольственной, технической и кормовой культурой, не имеет себе равных по универсальности применения (Карягин, 1968).
Ценность каждой сельскохозяйственной культуры определяется количеством и качеством содержащихся в ней полезных для человека и животных питательных веществ или сырьевых качеств для технических целей. В зерне сои содержится до 52% высокоценного по аминокислотному составу белка, до 32% углеводов и до 27% жиров, крахмала до 6%. Белок сои по химическому составу близок к животному белку, а по переваримости - к казеину молока. По масличности соя уступает лишь сугубо масличным культурам (Гамзиков, 1998).
По содержанию и качественному составу белков соя значительно превосходит все зерновые и зернобобовые культуры. Протеин сои отличается высокой полноценностью, так как содержит все незаменимые аминокислоты в легкоусвояемой форме. Основная составная часть белка сои - глицинии (60-92%о общего количества белков), который оказывает почти такое же
влияние па процессы обмена в организме, как и казеин - наиболее ценный белок коровьего молока. В сравнении с мясом соевый белок содержит почти в 2 раза больше фосфорной кислоты и в 4 раза больше минеральных веществ. Кроме того, в отличие от белков животного происхождения он хорошо усваивается организмом (Кузьмина, 1975).
Как известно, соя относится к зернобобовым культурам, роду однолетних трав семейства бобовых. Высокая питательная ценность и лечебные свойства соевых бобов были известны на Востоке еще 5 тыс. лет назад. Продукты из сои являются не только источником ценного растительного белка и полноценного масла, но и эффективнейшим средством против раковых, почечных и сердечных заболеваний, диабета, желчнокаменной болезни, остеопороза и повышенного содержания холестерина в организме (Вавилов, 1979).
Из зерна сои производится более 400 видов продуктов питания. Соевая мука широко используется в хлебопечении, кондитерской промышленности, в качестве наполнителя при производстве колбас и мясных фаршей. Соевое масло, соевое молоко, соевый сыр, тофу, окара могут употребляться в пищу как непосредственно, так и для приготовления большого количества вкусных и полезных блюд. Соя настолько полно используется, что практически не имеет отходов, причём народнохозяйственное значение её возрастает с повышением комплексности и разнообразия применения (Шишкин, 1965),
Сою справедливо называть безотходной, поскольку даже её солома является хорошим кормом для молодняка крупного рогатого скота (Черпаков, 1988). Во многих странах наиболее доступным и экономичным источником кормового белка стал соевый шрот. Соевые добавки широко используются во всех отраслях животноводства. Однако наиболее эффективны они в птицеводстве и свиноводстве. В связи с добавлением в рацион животных соевого шрота расход зерна на производство 1 кг мяса уменьшается с 4,9 до 2,1 кг (Доспехов, 1968).
Значительное количество сои и продуктов ее переработки используется и в нашей стране. За последнее пятилетие импорт сои в Россию составлял от 325 до 890 тыс. т, соевого масла - 100-150 тыс. т, шрота - около 3 млн. т. На это расходуются огромные средства. В России посевные площади сои в последние годы составляют не более 600 тыс. га и сосредоточены они, в основном, в Дальневосточном и Северо-Кавказском регионах.
Анализ природно-климатических условий России свидетельствует о том, что во многих регионах, в том числе и в сибирском, они вполне позволяют возделывать сою на больших площадях. Так, в Сибири возможный ареал распространения этой культуры - территория с суммой активных температур (выше +10 С) 1800-2000С, что характерно для лесостепной части с черноземными почвами, протянувшейся полосой от Урала через Тюменскую, Омскую, Новосибирскую, Кемеровскую области к Красноярскому краю и Иркутской области. Значительные площади пашни, где можно возделывать сою, находятся в Алтайском крае.
Неоднократные попытки освоить сою в сибирских условиях, предпринимавшиеся учеными и производственниками путем привлечения дальневосточных, краснодарских или зарубежных сортов и технологий, в большинстве своем оказывались безуспешными (Гамзиков, 1998).
В настоящее время обстановка существенно изменилась. В 1995 г. коллегией Главного управления сельского хозяйства и продовольствия администрации Алтайского края одобрена разработанная АНИИЗиС краевая научно-техническая программа "Соя", включающая вопросы производства, переработки, реализации и использования сои и соевых продуктов, научного, материально-технического, финансового и организационного обеспечения, а также очередность этапов ее выполнения.
В г. Барнауле, а также в ряде районов края уже создано более 10 фирм по переработке сои и поставке населению продуктов питания с добавками или на основе сои, во многих хозяйствах края налажена собственная
переработка сои на кормовые и пищевые цели. В Павловском районе фирмой "Леко" запущена линия по переработке сои и подсолнечника на масло и жмых мощностью 7000 т в год. Готов перерабатывать до 150 тыс. т сои в год Би иски и маслоэкстракционный завод. В Калманском районе фирма «БИНАКА» может переработать до 400 тыс. т сои в год.
Существующая рыночная потребность в соевых бобах, накопленный опыт эффективного их производства, сформированная сеть семеноводческих и товарных хозяйств и система их научного и материально-технического обеспечения, а также развивающаяся перерабатывающая база, открывают реальные возможности расширения площадей посева новой в сибирском регионе культуры до 150-200 тыс. га, что при урожайности 10-12 ц/га, обеспечит валовой сбор высокобелкового масличного зерна порядка 150-240 тыс. т (Яковлев, 2000).
Соя культурная - Glycine hispida Maxim - однолетнее растение семейства Бобовые (Fabaceae). Стебель у сои прямостоячий, ветвящийся, высотой от 60 до 100 см. Корневая система стержневая. Корни проникают на глубину 1,5-2 м, основная их масса распространяется в слое 0—50 см. На корнях образуются клубеньки, в которых азотфиксирующие бактерии, поглощая атмосферный азот, способствуют обеспечению этим элементом как самой сои, так и последующих культур. Листья у сои очередные, тройчатые, при созревании полностью опадают. Цветки мелкие, светло-фиолетовые или белые по 3-6 на коротком цветоносе. Соя относится к самоопыляющимся растениям. Бобы прямые или слабоизогнутые, при созревании имеют коричневый цвет. Число семян в бобе в основном 2-3. Стебли, листья и бобы покрыты короткими густыми волосками от светло-серой до темно-коричневой окраски. Высота прикрепления нижнего боба у сибирских сортов сои - от 8 до 15 см. Семена округлые или овальные, в зависимости от сорта. Масса 1000 семян - от 120 до 250 г. Рубчик овальный или линейный, окраска его от светло-желтой до черной (Коренев, 1988; Усенко, 2000).
Соя - самоопылитель. Цветки у нее очень мелкие, собраны по 3 - 8 в соцветие-кисть, расположенное в пазухах листьев. Бобы обычно устойчивы к растрескиванию. Соя при прорастании выносит семядоли на поверхность и поэтому требует тщательного выравнивания поверхности поля и неглубокого посева. Нижние бобы прикрепляются на высоте 7 - 15 см от поверхности почвы. Низкое прикрепление бобов затрудняет уборку. Поэтому соя предъявляет повышенные требования к выравниванию поверхности поля и тщательной регулировке режущего аппарата комбайна. Масса 1000 семян в зависимости от сорта и условий возделывания колеблется от 100 до 250 г, и, чаще всего, 130 - 170 г (Вавилов, 1979; Коренев, 1988).
Соя - растение короткого дня, перемещение ее в широтном направлении с юга на север значительно удлиняет период вегетации. Ультраскороспелые и более холодостойкие сорта мало реагируют на длину дня. Именно поэтому многие инорайонные сорта в условиях Сибири настолько затягивают вегетацию, что даже не завязывают бобов. При недостаточной освещенности наблюдается пожелтение и опадение нижних листьев, что приводит к снижению урожая. Освещенность растений регулируется выбором оптимальных норм высева и способов посева с учетом плодородия почвы и биологических особенностей сорта (Посыпанов, 1997; Шишкин, 1965).
Количество бобов на одном растении зависит от густоты стояния растений и условий питания, увлажнения, экологических факторов. Число бобов, сформировавшихся на 1 м", - довольно изменчивый показатель, зависящий от многих факторов. Именно этот показатель определяет уровень урожайности.
Соя - светолюбивая и требовательная к теплу культура. Сумма эффективных температур для полного цикла её развития колеблется от 1600-2000С для раннеспелых сортов и 3200-3600С для поздних (Филатова, 1999).
Соя выделяется повышенными требованиями к теплу. Семена
начинают прорастать при 7-8С. Однако при такой температуре всходы появляются через 25-30 дней после посева. Оптимальной температурой для прорастания и появления всходов считается 15-20С. При прогревании почвы на глубине заделки семян до 10-12С всходы появляются через 7—8 дней. Всходы сои переносят кратковременные заморозки до -2,..-3С, однако при этом рост и развитие растений замедляются. Отрицательно влияют на рост и развитие сои большие колебания между дневными и ночными температурами (Лещенко, 1978). Оптимальными температурами в первой половине вегетации являются 18-22С, снижение же температурного режима до 15С существенно сдерживает рост сои. В период цветения оптимум температур повышается до 22-25С, а в период налива и созревания бобов — снижается до 17-20С. В целом за период вегетации скороспелым сортам сои для нормального роста, развития и созревания требуется сумма активных температур (выше +10С) от 1800 до 2000С. Большая часть Западной Сибири, в том числе и Алтайского края, удовлетворяет этим требованиям (Гамзиков, 1998; Кузьмина, 1975; Филатова, 1999; Карягин, 1968; Шишкин, 1965).
Бытует мнение, что соя плохо переносит засушливые условия, однако накопленный опыт опровергает эту точку зрения. Д.Н. Прянишников и И.В. Якушкин (1936) отмечают, что соя переносит засуху значительно лучше многих полевых культур. П.И. Колосков (1932), Сунь-Син-дун (1958), наоборот, считают сою требовательной к влаге и неустойчивой к засухе. При медленном росте надземной массы в первый период роста соя развивает мощную корневую систему и хорошо переносит раннелетнюю засуху. Повышенные требования к влаге она предъявляет в период от начала цветения до налива и формирования семян (Вавилов, 1979). В условиях лесостепи Сибири этот период, как правило, приходится на вторую-третью декады июля, когда обычно выпадает наибольшее количество летних осадков. Засушливые условия 1997 г. подтвердили более высокую
устойчивость сои к недостатку влаги и высоким температурам воздуха в сравнении со многими зерновыми и кормовыми культурами. При этом по продуктивности она не уступает яровой пшенице: средний сбор зерна сои со всей площади в Алтайском крае (более 5,2 тыс. га) составил 5,9 ц/га (Яковлев, 2000).
Главная биологическая особенность сои — способность в симбиозе с клубеньковыми бактериями использовать азот воздуха. Однако эта способность реализуется только при наличии: активного и вирулентного штамма бактерий; нейтральной реакции почвенного раствора; хорошей аэрации и оптимальной влажности почвы; достаточных количеств фосфора, калия, других питательных веществ, в том числе и микроэлементов, а также хорошей фотосинтетической деятельности растений, поставляющих углеводы клубеньковым бактериям. На создание этих условий должна быть направлена система технологических приемов (Коренев, 1988).
Интенсивная технология способствует удовлетворению биологических потребностей сои, что позволяет растениям устойчиво и стабильно формировать 700-800 бобов на 1 м . При густоте 40 растений на 1 м на каждом из них должно образоваться около 20 бобов. В среднем на один боб приходится два семени. Если масса 1000 семян составляет 150 г и на 1 м2 формируется 1500-1600 семян, то их масса составит 225-240 г/м или 2,2 -2,4 т/га (Коренев, Гатаулина, 1988).
Соя может произрастать на разных почвах, кроме кислых, сильно засоленных и заболоченных. Оптимальный рН почвы для сои 6,5-7, но хорошие урожаи она может дать только на богатых органическим веществом, высокоплодородных землях с нейтральной реакцией почвы (Вавилов, 1979).
В исследованиях А.А.Бабич (1991) на Украине было установлено, что высокий прирост урожая, особенно на кислых почвах, даёт сочетание приёмов известкования почв и использования минеральных и бактериальных удобрений.
Система обработки почвы должна обеспечить максимальное уничтожение сорняков, особенно многолетних, создать хорошую структуру для хорошей аэрации почвы, накопления и сбережения влаги. При засоренности однолетними сорняками почву целесообразно обработать по типу улучшенной зяби: проводят 2-3 лущения стерни, вспашку в сентябре и последующие культивации. Первое лущение, направленное на сохранение запасов влаги в почве, проводят сразу после уборки пшеницы, если она предшественник. Оптимальный срок проведения предпосевной культивации наступает при проявлении массовых всходов яровых сорняков, когда верхний слой почвы достаточно прогрет (Баранов, 1997).
Па полях, засорённых корнеотпрысковьши сорняками, рекомендуется послойная обработка, включающая лущение лемешными орудиями и глубокую вспашку на 25-27 см при появлении массовых всходов сорняков. В связи с низким прикреплением бобов на стебле поверхность почвы необходимо тщательно выровнять. На ранних этапах развития соя слабо конкурирует с сорняками. Поэтому уход за посевами должен быть особенно тщательным и включать внесение почвенных гербицидов и проведение не менее двух боронований. Первое - проводят до появления всходов, когда семена только проклюнулись (через 3-4 дня после посева). Второй раз боронуют при появлении второго-третьего листа во второй половине хорошего ясного дня, когда растения теряют тургор и становятся менее ломкими. Скорость боронования 6-7 км/ч (Гулидова, Ващенко, 1998).
Основная обработка почвы проводится для накопления влаги, активизации микробиологических процессов, улучшения воздушного и питательного режимов почвы и борьбы с сорняками. Вид зяблевой обработки определяется в первую очередь предшественником и почвенно-климатическими условиями (Васякин, 2002). Вслед за уборкой предшествующей культуры для уничтожения вегетирующих сорняков и заделки их семян проводится поверхностная обработка почвы на глубину
4-5 см. Затем, по мере появления всходов сорняков, выполняется основная зяблевая обработка. Весенняя обработка почвы должна быть направлена на выполнение трех основных условий: тщательное выравнивание поверхности поля, всемерное сохранение влаги и уничтожение всходов сорняков. При наступлении физической спелости почвы проводится ранневесеннее боронование: на отвальной зяби - двойным сцепом зубовых борон в 2 следа поперек или по диагонали к направлению основной обработки, на плоскорезной - игольчатыми боронами БИГ-3 или БМШ -15 (Яковлев, Усенко, 2000).
Хорошие результаты на тяжелых почвах дает углубление пахотного слоя (вспашка плугами с почвоуглубителями, щелевание). При такой обработке урожайность сои увеличивается на 3...4 ц/га за счет большего накопления влаги в осенне-зимне-весенний периоды, лучшей аэрациии, активизации микробиологических процессов и биологической фиксации азота растениями (Васякин, 2002).
Не рекомендуется высевать сою на полях, засоренных многолетними сорняками (осоты, бодяки, вьюнки и др.), так как эффективных гербицидов для борьбы с ними в посевах сои пока нет.
Для успешного выращивания сои рекомендуется размещать её после лучших предшественников и применять предпосевную инокуляцию семян соевым нитрагином, что позволяет увеличить урожайность культуры до 25% (Зайцев, Афонин, 1997).
Лучшими предшественниками для сои являются озимые (пшеница, тритикале, рожь), оборот пласта многолетних трав, яровая пшеница после пара, чистые поля из-под кукурузы и однолетних трав, убранные на зеленый корм. Поляков Я.К. (1996) считает, что посевы сои нужно размещать по пару, после озимых и яровых зерновых. Семеноводческие посевы лучше размещать по сидеральному и занятому пару (Гайдученко, 1999). Нельзя высевать сою после подсолнечника, так как это способствует сильному
поражению ее белой гнилью (склеротинией). К плохим предшественникам относятся также сахарная свекла и суданская трава на семена, которые сильно иссушают почву (Яковлев, Усенко, 2000).
По данным Моисеенко Л.А. (1988) соя хорошо удаётся на участках заправленных свежим органическим веществом по пласту многолетних трав и занятому удобренному пару. Прибавка составляет 3,1-5,6 ц/га (Моисеенко, Чайка, 1988).
Агротехника сои должна быть направлена на создание оптимальных режимов и свойств почвы, предусматривающих получение высоких урожаев этой культуры. Среди приемов, способствующих повышению урожайности сои, большое значение имеют удобрения, в т. ч. и использование микроэлементов (Гулидова, 1998).
Для подготовки семян сои к посеву за две-три недели до посева её обрабатывают ТМТД, защищающим от комплекса заболеваний. В день посева сою обрабатывают нитрагином или соевым ризоторфином (Смоляников, 1988).
Вегетационный период сои обычно составляет ПО - 140 дней. Отмечают фазы всходов, ветвления, бутонизации, цветения и созревания. Фаза всходов наступает через 8-10 дней после посева. Примордиальные листья раскрываются через 3-4 дня после появления семядолей, первый тройчатый лист - через 5-7 дней после появления всходов.
Ветвление начинается с появлением 3 - 5-го листа, а цветение — одновременно с развитием боковых побегов.
В развитии растений и формировании урожая сои выделяются отдельные периоды. Период от посева до появления всходов очень важен для формирования будущего урожая, хотя в это время отсутствует фотосинтез, органическое вещество не синтезируется, а расходуется за счет запасных веществ семядолей. В это время важно, чтобы все высеянные всхожие семена равномерно набухли, дружно и одновременно дали всходы планируемой
густоты. Период от появления всходов до начала созревания (когда листья уже пожелтели и опали) характеризуется активной фотосинтетической деятельностью.
По особенностям формирования урожая это время вегетации сои делится на четыре периода: всходы - начало цветения; цветение и образование плодов; рост плодов; налив семян. В период от всходов до начала цветения растут корневая система и побеги, образуются по мере роста новые листья, закладываются цветочные почки. В течение цветения и образования плодов продолжает интенсивно нарастать листовая поверхность, достигающая к концу этого периода максимальной величины. Одновременно снизу вверх поярусно происходят цветение и завязывание плодов. Этот период длится от 15 до 40 дней в зависимости от сорта и условий возделывания. Фотосинтез и азотфиксация в это время характеризуются наибольшей интенсивностью. Между вегетативным ростом и образованием плодов могут возникнуть конкурентные отношения (Коренев, 1988; Шишкин, 1965).
Сорта сои с ограниченным вегетативным ростом (более скороспелые) формируют меньшее число узлов на растении. Однако они могут быть урожайны. Задача заключается в том, чтобы цветки и плоды, завязавшиеся на нижних ярусах, не опадали из-за недостатка влаги, плохого развития клубеньков или других лимитирующих факторов. Следовательно, период цветения и образования плодов — критический в формировании урожайности сои. Технологические приемы должны в это время поддерживать фотосинтетическую деятельность на высоком уровне, по заданным (программируемым) параметрам, одновременно обеспечивая необходимую завязываемость бобов (Посыпанов, 1997).
Рост бобов у сои продолжается 13-18 дней. Интенсивно растут створки бобов, масса которых становится максимальной к концу периода. Семена к этому времени по сухой массе составляют всего 50 %. Прироста
вегетативных органов не отмечается, все продукты фотосинтеза оттекают к плодам. Налив семян продолжается 15 -20 дней. Из всех органов только семена увеличиваются в размерах. Их сухая масса становится максимальной к концу периода, когда влажность семян еще высокая (Вавилов, 1979; Карягин, 1968). Как только семя достигает максимальной сухой массы, содержание влаги в нем быстро снижается (за 1 -2 недели от 55—60 до 15 % и даже ниже в зависимости от условий). Это фаза является заключительным периодом в формировании урожая сои (Коренев, Гатаулина, 1988). Убирают сою прямым комбайнированием в фазе полной спелости, но до момента, когда бобы начинают растрескиваться (Зайцев, Афонин, 1997).
Чтобы сохранить урожай, уборку надо провести с наименьшими потерями, преимущественно в ранние сроки, когда семена имеют влажность 14-16 %. Перестой посевов, пересыхание (до 9-10 %) и растрескивание бобов приводят к увеличению потерь (до 10-15 %) и дроблению семян молотильным аппаратом. Особенно опасен перестой для раннеспелых сортов, созревающих в конце августа - начале сентября при жаркой погоде. При задержке с уборкой снижаются и посевные качества семян, поэтому в первую очередь необходимо убирать семеноводческие посевы (Баранов, 1997).
При интенсивной технологии возделывания сои особое внимание уделяется созданию и регулированию требуемого теплового, водного, воздушного и пищевого режимов по периодам вегетации с помощью системы технологических приемов, при которых проявляются потенциальные возможности сорта, оптимизируются фотосинтез, азотфиксация и другие процессы, направленные на формирование высокого урожая (Кузьмина, 1975).
Нормы и сроки посева сои в основном определяются степенью прогревания почвы. Оптимальный срок сева наступает при прогревании верхнего (0-5 см) слоя до 10-12 С. В почве семена быстро набухают и
начинают прорастать уже при температуре 6-8 С, но в этих условиях прорастание идет очень медленно. За этот период семена поражаются грибковыми болезнями, плесневеют и загнивают, вследствие чего всходы получаются недружными и сильно изреженными.
Для возделывания сои в условиях Алтайского края необходимы хорошо адаптированные к местным условиям сорта сибирского экотипа, и соблюдение элементов технологии её возделывания (Гамзиков, 1998). Календарные сроки посева сои в нашей стране приходятся на вторую половину апреля - май. Средние нормы высева всхожих семян сортов (тыс.шт./га): раннеспелых от 500 до 800, среднераннеспелых и среднеспелых от 300 до 700, позднеспелых от 250 до 450. Лучший способ посева сои -широкорядный с междурядьями 45 см или ленточный двухстрочный (51x15,60x15см). Для высокорослых сортов допустимы междурядья 70 см. Глубина посева сои должна быть 3-5 см (Филатов, 1999).
С 1995 по 1998 г. на опытном поле АНИИЗиС в трехфакторном полевом опыте (Васякин, 2002) изучалось влияние сроков (А - 5, 15, 25 мая и 5 июня), способов посева (В - рядовой - через 15 см, широкорядный - через 45 см) и норм высева (С - 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 млн/га всхожих семян) на урожайность скороспелого сибирского сорта Алтом. Предшественники - пар (1995-1997 гг.) и ячмень (1998 г.). Основная обработка почвы в 1995-1997 гг. проводилась отвальная плугом, а в 1998 г. - плоскорезом. Допосевная обработка почвы включала ранневесеннее боронование и внесение гербицида Трефлан 4-5 кг/га, предпосевную культивацию и прикатывание кольчатыми катками. В фазу 3-4 листьев проводились междурядная обработка широкорядных посевов и обработка противозлаковым гербицидом Фуроре-супер I кг/га. Почва опытного участка - слабо выщелоченный среднесуглинистый малогумусный чернозем с мощностью пахотного горизонта 25-30 см. По содержанию гумуса (7-8%) относятся к среднегумусовым (Сельскохозяйственные ресурсы Алтайского края..., 2000).
Годы проведения опытов существенно различались по условиям увлажнения и температурному режиму в период вегетации сои. Эти различия определяли и значительную степень варьирования влияния каждого из изучавшихся факторов на урожай зерна. Результаты изучения показали, что в зависимости от условий вегетации в отдельные годы преимущество могут иметь как ранние сроки посева (1995 г.), так и поздние (1997 г.). Однако в среднем за 4 года более высокий (16,2 ц/га) и более стабильный урожай зерна был получен при посеве 25 мая.
На основании исследований можно заключить, что в лесостепи Алтайского края сою предпочтительнее высевать в третьей декаде мая, широкорядным способом (с междурядьями 45 см), нормой высева 0,6-0,8 млн. всхожих семян на 1 га. Однако, в засушливые годы наиболее предпочтительней рядовой способ посева (Васякин, 2002).
Агробиологические основы производства сои
Соя - ценная белково-масличная культура. Ее роль и значение в мировом земледелии широко известна. Многие страны смогли за 10-15 лет полностью удовлетворить свою потребность в растительном белке и жирах за счет активного освоения этой культуры. Сою успешно выращивают США (около 50% .мировых посевов), Китай (25%), страны Южной Америки (17%), получая урожайность качественного зерна более 20 ц/га. Резкое увеличение производства зерна сои отмечено в Канаде, Италии, Югославии, широкое распространение эта культура находит в странах с умеренным климатом -Германии, Дании, Швеции, Англии (Яковлев, Усенко, 2000).
Большой интерес к производству сои вызван тем, что ни одна другая культура за вегетационный период не дает такого высокого выхода белка и масла с единицы площади. Соя, являясь одновременно продовольственной, технической и кормовой культурой, не имеет себе равных по универсальности применения (Карягин, 1968).
Ценность каждой сельскохозяйственной культуры определяется количеством и качеством содержащихся в ней полезных для человека и животных питательных веществ или сырьевых качеств для технических целей. В зерне сои содержится до 52% высокоценного по аминокислотному составу белка, до 32% углеводов и до 27% жиров, крахмала до 6%. Белок сои по химическому составу близок к животному белку, а по переваримости - к казеину молока. По масличности соя уступает лишь сугубо масличным культурам (Гамзиков, 1998).
По содержанию и качественному составу белков соя значительно превосходит все зерновые и зернобобовые культуры. Протеин сои отличается высокой полноценностью, так как содержит все незаменимые аминокислоты в легкоусвояемой форме. Основная составная часть белка сои - глицинии (60-92%о общего количества белков), который оказывает почти такое же влияние па процессы обмена в организме, как и казеин - наиболее ценный белок коровьего молока. В сравнении с мясом соевый белок содержит почти в 2 раза больше фосфорной кислоты и в 4 раза больше минеральных веществ. Кроме того, в отличие от белков животного происхождения он хорошо усваивается организмом (Кузьмина, 1975).
Как известно, соя относится к зернобобовым культурам, роду однолетних трав семейства бобовых. Высокая питательная ценность и лечебные свойства соевых бобов были известны на Востоке еще 5 тыс. лет назад. Продукты из сои являются не только источником ценного растительного белка и полноценного масла, но и эффективнейшим средством против раковых, почечных и сердечных заболеваний, диабета, желчнокаменной болезни, остеопороза и повышенного содержания холестерина в организме (Вавилов, 1979).
Из зерна сои производится более 400 видов продуктов питания. Соевая мука широко используется в хлебопечении, кондитерской промышленности, в качестве наполнителя при производстве колбас и мясных фаршей. Соевое масло, соевое молоко, соевый сыр, тофу, окара могут употребляться в пищу как непосредственно, так и для приготовления большого количества вкусных и полезных блюд. Соя настолько полно используется, что практически не имеет отходов, причём народнохозяйственное значение её возрастает с повышением комплексности и разнообразия применения (Шишкин, 1965),
Сою справедливо называть безотходной, поскольку даже её солома является хорошим кормом для молодняка крупного рогатого скота (Черпаков, 1988). Во многих странах наиболее доступным и экономичным источником кормового белка стал соевый шрот. Соевые добавки широко используются во всех отраслях животноводства. Однако наиболее эффективны они в птицеводстве и свиноводстве. В связи с добавлением в рацион животных соевого шрота расход зерна на производство 1 кг мяса уменьшается с 4,9 до 2,1 кг (Доспехов, 1968).
Значительное количество сои и продуктов ее переработки используется и в нашей стране. За последнее пятилетие импорт сои в Россию составлял от 325 до 890 тыс. т, соевого масла - 100-150 тыс. т, шрота - около 3 млн. т. На это расходуются огромные средства. В России посевные площади сои в последние годы составляют не более 600 тыс. га и сосредоточены они, в основном, в Дальневосточном и Северо-Кавказском регионах.
Анализ природно-климатических условий России свидетельствует о том, что во многих регионах, в том числе и в сибирском, они вполне позволяют возделывать сою на больших площадях. Так, в Сибири возможный ареал распространения этой культуры - территория с суммой активных температур (выше +10 С) 1800-2000С, что характерно для лесостепной части с черноземными почвами, протянувшейся полосой от Урала через Тюменскую, Омскую, Новосибирскую, Кемеровскую области к Красноярскому краю и Иркутской области. Значительные площади пашни, где можно возделывать сою, находятся в Алтайском крае.
Неоднократные попытки освоить сою в сибирских условиях, предпринимавшиеся учеными и производственниками путем привлечения дальневосточных, краснодарских или зарубежных сортов и технологий, в большинстве своем оказывались безуспешными (Гамзиков, 1998).
В настоящее время обстановка существенно изменилась. В 1995 г. коллегией Главного управления сельского хозяйства и продовольствия администрации Алтайского края одобрена разработанная АНИИЗиС краевая научно-техническая программа "Соя", включающая вопросы производства, переработки, реализации и использования сои и соевых продуктов, научного, материально-технического, финансового и организационного обеспечения, а также очередность этапов ее выполнения.
Объекты и методы изучения эффективности под сою макро-, микроудобрений и ризоторфина в Алтайском Приобье
В геоморфологическом отношении район исследований расположен в пределах Приобского плато (Занин, 1958) и относится к Обь-Иртышской синеклмзе, выполненной толщей мезокайнозойских отложений песчано-глинистого состава с преобладанием глин (Бейрон и др., 1958). Палеозойский фундамент лежит на глубине 1000 - 1400 м. В верхне-четвертичное время восточный склон Обь-Иртышской синеклизы претерпел поднятие, в результате чего образовалось Приобское плато. Восточная часть Приобского плато в пределах подзоны обыкновенных черноземов колонной степи имеет абсолютные отметки 120 - 140 м над уровнем моря и достигает наивысших значений 285 - 300 м у городов Камень-на-Оби и Барнаул. Почти на всем протяжении Приобское плато сложено песчано-глинистыми отложениями, перекрытыми толщей лессовидных суглинков. четвертичного периода мощностью 15 - 40 м.
Приобское плато представляет собой слабоволнистую равнину, расчлененную на ряд увалов параллельно вытянутыми ложбинами древнего стока, заложенными еще в третичное время и переуглубленными в четвертичное - потоками талых ледниковых вод. На склонах плато выработаны серии эрозионно-аккумулятивных террас и ложбин древесного стока. Приобское плато покрыто толщей аллювиальных песков и галечников. Ложбины древнего стока, прорезающие плато, заполнены, в основном, песком. Склоны плато расчленены такими же ложбинами при выходе их на террасы, а также очень гутой сетью более молодых эрозионных форм балок и долин. Густота эрозионного расчленения склонов достигает 0,3 - 0,9 км/км . Там, где участки плато повышаются, эрозионная сеть развита сильнее.
Общая поверхность плато слабоволнистая, с небольшими уклонами. Склоны с углами, превышающими 1 30 , довольно редки. Склоны круче 3 встречаются лишь на наиболее расчлененных участках. Но так как в условиях Приобского плато склоны отличаются простым профилем и очень большой длиной (до 3 км), то даже при небольших углах уклона в 1 30 создаются условия, благоприятствующие почвенному смыву, который, казалось бы, трудно предположить на столь равнинной территории.
Равнины Приобского плато представляют территории, почти сплошь пригодные для земледельческого использования, с прекрасными условиями для обработки земель.
Почвообразующие породы черноземов на исследуемой территории — крупнопылеватые лессовидные суглинки, которые подстилаются песками, супесями и глинами. На террасированных склонах широких увалов почвообразующие породы более легкие. По механическому составу, почвообразующие породы изучаемой территории — легкие и средние суглинки. По минералогическому составу они богаты полевыми шпатами, слюдами и гидрослюдами (Петров, 1998; Трофимов, 1967).
Естественная растительность на территории Приобского плато, в настоящее время почти полностью распахана и сохранилась лишь в неудобных для распашки местах. До распашки подзона обыкновенных черноземов колонной степи на Приобском плато характеризовалась развитием богатой типчаково-разнотравно-ковыльной растительностью с дерновинными злаками (ковыль, типчак). Корневищные злаки (костер безостый) встречались единично. Характерной особенностью этих степей являлось обильное развитие разнотравья, которое часто превалировало над злаковой растительностью (люцерна, горечник, зопник, гранатник, таволжанка, чина клубненосная, мышиный горошек и др.). Древесная растительность здесь сохранилась в виде березовых колков по склонам северной экспозиции и по пологим понижениям. Травянистая растительность колков состоит из мезофильных трав: ежа, кострец безостый, лабазник, клевер люпиновидный и др. (Александрова и др., 1958).
По клішатическіш особенностям подзона, обыкновенных черноземов умеренно-засушливой колоночной степи относится к теплому недостаточно увлажненному району: t 10С 2000 - 2200, Гидротермический коэффициент (ГТК) по Селян и нову составляет 1,2 - 1,0 (Агрохимические ресурсы Алтайского края, 1971). Коэффициент увлажнения по Н.Ы. Иванову (Шашко, 1967) за период с температурой более 10 на данной территории достаточно низок (0,47 — 0,55), что говорит о ее засушливости. В связи с этим биологическая продуктивность в этой климатической зоне ниже, чем, например, в луговой степи.
Климат зоны исследований резкоконтинентальный (Агроклиматические ресурсы..., 1971). Среднее годовое количество осадков составляет 483 мм, из них 2/3 приходится на теплый период и 1/3 на холодный, когда образуется снежный покров. По годам их количество колеблется в значительных пределах. За последние 20 лет варьирование суммы осадков за год составило от 258 мм в 1973 году до 547 мм в 1990 году. Наибольшее количество осадков выпадает в июле-августе, наименьшее в феврале-марте.
Продолжительность безморозного периода составляет 123-127 дней. Средняя дата последнего весеннего заморозка 25 мая, а первого осеннего 15 сентября.
Оттаивание почвы начинается в середине апреля и заканчивается в середине мая. Верхний слой ее прогревается довольно быстро. Уже в первой декаде мая температура почвы на глубине заделки семян достигает +10,бС, во второй она повышается до +13,6 С, а в третьей - до +17,7 С. Особенностью климата Приобской зоны является частая повторяемость засух. Значительную опасность представляют суховейные ветры. Наибольшее их количество приходится на конец мая - начало июня, когда посевы сои находятся в фазе всходы - 3 настоящий лист. Отрицательное влияние суховеев усугубляется почвенной засухой. Часто уже к началу вегетационного периода почва имеет недостаточные запасы влаги в корнеобитаемом слое. Ее увлажнение осенне-зимними осадками нередко происходит лишь до глубины 30-40 см. Летние атмосферные осадки часто выпадают в недостаточном количестве и с опозданием к критическим фазам развития растений. В целом, зона Приобской лесостепи характеризуется недостатком осадков в первой половине вегетации и повышенным их количеством во второй (Гаркуша, 1999).
Однако климатические условия зоны благоприятствуют возделыванию сои. В отдельные годы возможны засухи, вызванные длительным отсутствием осадков и наличием суховеев (Система земледелия..., 1986).
Из почв на территории Алтайского края в подзоне черноземов обыкновенных умеренно-засушливой колочной степи господствуют черноземы обыкновенные (36,3%) и черноземы выщелоченные (25,4%). Выщелоченные черноземы на территории подзоны черноземов обыкновенных умеренно-засушливой колочной степи имеют хорошую микроагрегированность. Содержание в них крупных агрегатов крупнее 0,01мм составляет 70-90%. Плотность пахотного горизонта чернозема выщелоченного оптимальна и составляет 0,96-1,03г/см глубиной плотность возрастает. Общая порозность высокая (55-59%). Наименьшая влагоемкость в пахотном слое составляет 27-29% от веса почвы. Реакция среды чернозема нейтральная (рНсол = 6,7). Содержание валового азота колеблется в горизонте Л от 0,19 до 0,40%, фосфора - от 0,10 до 0,21 %.
Рельеф на территории опытного участка представлен ровной поверхностью. По агрохимическому районированию Алтайского края хозяйство относится ко 2-ой агрохимической зоне, характеризующейся высокой эффективностью азотных и фосфорных удобрений.
Взаимосвязь метеорологических условий и продуктивности сои в опытах с макро- и микроудобрениями (2002-2004гг.)
Свойства климата являются важным фактором для формирования урожайности сои. Уровни урожайности и качества сои в различных почвенно-климатических зонах Алтайского края определяются в значительной степени но год но-климатически ми условиями. Годы проведения исследований были различными по метеорологическим условиям и характеризовались разнообразными показателями (рис. 3, 4, табл. 3 и табл. 4).
Агроэкологическое районирование сои должно осуществляться в соответствии с биологическими особенности этой культуры и с климатическими условиями места возделывания. Климат территории Алтайского Приобья достаточно неустойчив. Изучая влияние его изменений на урожайность сои, в том числе возделываемой на фоне удобрений, можно разработать меры по целесообразному овладению климатом в интересах производителей. Применение удобрений, особенно, содержащих микроэлементы, защищает растение от абиотических и биотических стрессов. Благодаря опытам с макро-и микроудобрениями можно выявить оптимальные их сочетания в годы с разными погодными условиями. В настоящее время еще не до конца изучен вопрос о возможностях сои продуктивно использовать солнечную энергию и другие ресурсы климата. Разработка системы удобрений под сою требует теоретической базы, основанной на изучении специфической отзывчивости растений на условия местного климата и способности рационального использования его резервов. Сведений о зависимости продуктивности сои от метеоусловий недостаточно, хотя они необходимы для определения видов на урожай и прогноза, касающегося эффективности удобрений. Эти знания необходимы также для подтверждения или опровержения уже имеющихся знаний о влиянии погодных условий на доступность элементов питания растениям и о влиянии удобрений на урожайность семян сои и её зеленой массы.
Дефицит влаги больше тормозит поступление в растения фосфора и калия, чем азота, и поэтому растения при засухе в большей степени испытывают недостаток в фосфоре и положительно отзываются на его внесение. Это объясняется различием механизмов поглощения элементов минерального питания растениями и передвижения их в почве (Сдобникова, 1985).
При иссушении почвы условия для диффузии питательных веществ в почве ухудшаются. При этом отрицательное действие дефицита влаги на растения усугубляется не только недостатком фосфора, но и смещением соотношения N/P в сторону увеличения, что вызывает нарушения в обмене веществ растений и ухудшение их водного режима (Банников, 1985).
В условиях водного стресса четко проявляется регулирующая роль калия. Который увеличивает оводненность цитоплазмы, способствует повышению осмотического давления клеточного сока, участвует в регулировании водного обмена растений — корневого давления и транспирации.
Увеличение доз фосфорных и калийных удобрений смягчает отрицательное влияние засухи. Удобрения в значительной степени способствуют повышению продуктивности использования почвенной влаги (Банников, 1985).
Иногда хорошо удобренные посевы, развив значительную надземную массу и израсходовав запасы почвенной влаги, в последующих засушливых условиях могут быть менее урожайными, чем не удобренные. Поэтому любые агротехнические мероприятия по ослаблению отрицательных последствий засухи должны быть строго дифференцированы в соответствии с агрометеорологическими условиями.
Важными агроклиматическим показателем для сои является сумма активных температур (выше 10 С) за период вегетации. Скороспелым сортам сои нужна сумма активных температур 1800-2000С. В годы исследований она была достаточной и варьировала от 1815,6 до 1931,3С (табл. 5). Значительное влияние на урожайность сои оказывают осадки за вегетацию, которые в годы исследований выпадали по разному (рис. 1, рис. 2, табл.5).
Соя предъявляет повышенные требования к влаге в период от начала цветения до налива и формирования семян. В условиях Алтайского края этот период, как правило, приходится на вторую - третью декаду июля и до середины августа, когда выпадает наибольшее количество летних осадков. Как и другие зернобобовые, соя предъявляет повышенные требования к наличию влаги при набухании семян, ей необходимо 120.,..150% воды от массы воздушно сухих семян (Васякин, 2002).
С выносом семядолей на поверхность почвы соя интенсивно развивает корневую систему и очень медленно — надземную массу, а потому легко переносит засушливые условия в этот период. Прирост вегетативной массы значительно увеличивается к цветению, вместе с ним возрастает и потребность в воде. Максимум потребности в воде у сои приходится на период от цветения до начала созревания семян. Однако даже значительный дефицит осадков в период ветвление - цветение не так сильно снижает урожай зерна, если в последующие фазы обеспечивается достаточное увлажнение. Если же засуха приходится на период формирования семян, то урожай снижается весьма значительно и ухудшаются посевные и товарные качества семян. Поэтому в годы с большим количеством осадков в первой половине вегетации, но с засухой в период формирования бобов и семян урожай сои бывает намного ниже, чем в годы со сравнительно равномерным распределением влаги по фазам (Васякин, 2002). Недостаток влаги в этот период приводит к резкому снижению урожайности в результате опадения бобов.
Раздельное и совместное применение макро- и микроудобрений под сою
Урожайность зерна сои - основной показатель ее хозяйственной ценности. Она отражает интегрирующее действие факторов, влияющих на растения во время их развития. Продуктивность сои зависит от почвенно-климатических условий места произрастания. Чем более благоприятны условия произрастания, тем вероятнее возможность получения более высокого урожая. При неблагоприятных условиях произрастания растения должны проявлять устойчивость к абиотическим стрессам. Этому могут способствовать минеральные удобрения и микроэлементы. Урожайность сои колеблется в достаточно широких пределах. Например, урожайность сортов допущенных к возделыванию в Западной Сибири колеблется в пределе; у сорта СибНИИК-315 - от 7,9ц/га до 22,7ц/га, Омская 4 - от 7,9 ц/га до 25,2ц/га, Алтом - от 7,6 ц/га до 29,6 ц/га. При этом сорт Алтом, по результатам конкурсных испытаний в АНИИЗиС (1995-1999 гг.), в благоприятные годы сформировал урожайность - 28,5 ц.га, а в условиях засушливого климата дал урожайность - 12,6 ц/га.
В наших опытах урожайность вариантов варьировала от 12,0 ц/га до 41,4 ц/га. Для нормального развития сои необходимо сбалансированное питание, т.е. достаточное, и не избыточное содержание тех, или иных веществ в почве. Обеспеченность почвы азотом, фосфором, калием, и микроэлементами и их взаимодействие играет решающую роль в развитии сои. При соблюдении технологических приемов возделывания соя дает хорошие урожаи на всех пахотных почвах. Одним из главных условий успешного возделывания сои является размещение её в севообороте по лучшим предшественникам. Агротехника сои направлена на создание для этой культуры оптимальных режимов и свойств почвы, предусматривающие получение высоких урожаев этой культуры. Среди приемов, способствующих повышению урожайности сои, большое значение имеют удобрения, в т. ч. и, содержание микроэлементов. На Дальнем Востоке, где сосредоточена значительная часть площадей, занятых соей, изучением влияния удобрений на ее урожайность занимаются ВНИИ сои (бывшая Амурская опытная станция), Приморский НИИСХ (бывшая Приморская опытная станция) и ДальНИИСХ.
Важнейшим направлением в производстве сои выступает не только увеличение площадей, но и увеличение урожая. Минеральные удобрения являются одним из ведущих факторов, повышающих урожайность сои. Однако на сегодня нет общего мнения об их влиянии на сою. Многочисленными исследованиями установлено, что эффективность удобрений зависит от почвенных, климатических и агротехнических условий. При внесении минеральных удобрений под сою необходимо учитывать ее биологические особенности и, прежде всего, способность как бобовой культуры использовать симбиотически фиксированный азот воздуха (Соя, 1984). Свойства почв, благоприятные для одних растений, могут лимитировать урожайность других. Это создает определенные сложности в регулировании почвенного плодородия (Кирюшин, 1996).
В Амурской области вопросы применения удобрений под сою начали изучать в 1930 г. на Амурской сельскохозяйственной опытной станции (Курдин, Кузин, 1968). Немногочисленные данные, полученные до 1958 г., свидетельствовали о незначительной и переменной отзывчивости сои на удобрения на луговых черноземовидных почвах. С 1958 г. на этом типе почв установлена высокая эффективность внесения молибдена под сою. На его фоне выявилась стабильная отзывчивость сои на фосфорные удобрения. С 1962 г. опыты с удобрениями проводились не только на луговой черноземовидной почве, но и других типах почв Д.В. Курдиным, Г.В. Головым, И.Т. Ковшиком и др. (Кузин, 1976). В работе Д.А. Курдина и В.Ф.
Кузина (1968) приводятся данные об отзывчивости сои на внесение удобрений в Амурской области в зависимости от типа почвы. На бурой лесной, луговой глеевой и пойменной почве прибавка от применения удобрений составляла 36-60% относительно контроля, тогда как на луговой черноземовидной почве соя слабо реагировала на их внесение, урожай повысился лишь на 3-6%.
Изучению эффективности удобрений под сою в Амурской области посвящены работы В.Т. Куркаева (1965), Кузина (1976), В.К. Сергеева (1976), И.Г. Ковшика (1977), Г.К. Шелевого, Р.Н. Степкиной (1988), Р.Н. Степкиной (1985, 1991), В.Ф. Прокопчук, И.Г. Ковшика (1989), В.Ф. Прокопчук (1993), М.С. Кузьмина (1981), В.В. Русакова (1993), Синеговской (2002) и др. Ряд исследований посвящен изучению отзывчивости сои на минеральные удобрения в зависимости от способа их внесения (Кузьмин, 1985; Волох, Шелевой, 1985); возделывания сои на ровной и гребневой поверхности (Развитие и продуктивность сои..., 1989; Шелевая, Казачков, 1990); в зависимости от предшественника (Степкина, 1990, 2001), сортовых особенностей (Сергеев, 1976; Кузьмин, 1981, 1985).
Установлено, что когда усиливается поступление фосфора в растения, возрастает поступление в них меди, бора, молибдена, железа и, наоборот, резко сокращается поступление цинка и марганца. Эффективность фосфорных удобрений и остаточных фосфатов возрастает при внесении микроэлементов (цинка, молибдена, марганца). В последние годы появилось много работ советских и зарубежных авторов, показывающих, что внесение высоких доз фосфорных удобрений оказывается неэффективным, а иногда приводит к снижению урожаев. Большинство авторов связывают это явление с недостатком цинка у растений, вызванную избытком фосфора (Сдобникова, 1985).
Соя особенно продуктивна на окультуренных почвах, с высокой обеспеченностью фосфором и калием. Эффективность применения под сою фосфорных и калийных удобрений не подвергается сомнению. Она уменьшается по мере снижения содержания в почве подвижных форм фосфора и калия. Считается, что под сою возможно применение широкого диапазона норм фосфорных и калийных удобрений, (от 20 до 120 кг/га) в зависимости от их содержания в почве (Баранов, 1997).
Правильное применение минеральных и органических удобрений в краткосрочных опытах в основном положительно влияет на питательный режим почв (Минеев, Ремпе, 1990). Длительное применение минеральных удобрений оказывает отрицательное действие на некоторые агрохимические свойства почв: увеличивается гидролитическая кислотность, уменьшается сумма поглощенных оснований и степень насыщенности поглощающего комплекса почвы, снижается содержание обменного кальция и магния, возрастает количество подвижного алюминия и др. (Минеев, Гомонова, 1990; Минеев, 1990; Зенова и др., 2001). Однако, одновременно, их применение приводит к повышению содержания в почве подвижных форм минеральных элементов питания - азота, фосфора и калия. Известкование почв и внесение органических удобрений существенно снижает негативное действие систематического внесения минеральных удобрений на агрохимические свойства почв и повышает продуктивность возделываемых в севообороте культур (Грицун, Васичева, 1971; Зенова и др., 2001) По данным А. А. Моисеева и др. (2001) установлено, что систематическое внесение извести в севообороте на черноземе , выщелоченном по 0,5 и 1.0 г.к. повышает продуктивность сои
