Введение к работе
Актуальность исследований. Острый дефицит белка, составляющий в 117 млн.т в год (в России – 600 тыс. т) обуславливает ценность сои, занимающей в мире четвертое место после кукурузы, пшеницы и риса и первое среди зерновых бобовых культур. В настоящее время мировые посевные площади под этой культурой превышают 90 млн. га, а валовый сбор зерна составляет 200 млн. т в год. Благодаря высокому уровню рентабельности возделывания, возрастающему спросу на высокобелковое и маличное сырье, расширение направлений использования (кормовое, пищевое, медицинское, техническое, агротехническое), темпы мирового производства сои неуклонно растут. В Российской Федерации разработана программа по стимулированию соеводства, предусматривающая увеличение производства зерна до 2,7 млн.т. в год за счет расширение посевных площадей до 3,0 млн. га, выведения новых перспективных сортов (в том числе северного экотипа), внедрения в производство интенсивных и высоких технологий возделывания. В основе любой технологии лежит выбор оптимальных сроков, способов и норм высева с учетом региона выращивания культуры, биологии вида и особенностей сорта. Создание в последние два десятилетия уникальных по скороспелости сортов сои северного экотипа позволило существенно расширить ареал распространения и возделывания сои в европейской части России. В этой связи изучение возможности выращивания этой высокоценной культуры, сроков посева и плотности ценоза, а так же изучение азотфиксирующей способности сои в новых районах соесеяния является важной и актуальной задачей растениеводства.
Цель и задачи исследований.
Целью исследований явилось изучение особенностей формирования урожая и качества семян у новых сортов сои северного экотипа в условиях Центрального района Нечерноземной зоны Российской Федерации в зависимости от сроков, плотности стеблестоя и способов посева при симбиотрофном и автотрофном типах питании азотом.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
-изучить влияние метеорологических условий, сроков, способов посева, плотности стеблестоя и инокуляции семян на семенную продуктивностьразных сортов сои и их скороспелость;
-исследовать биологические аспекты формирования продуктивности сои, в том числе симбиотическую и фотосинтетическую деятельность посевов разных сортов, динамику накопления зеленой массы, сухого вещества, формирования бобов и семян в зависимости от метеорологических условий и изучаемых приёмов;
-определить качество семян, белковую и масличную продуктивность сои разных сортов и форм в зависимости от условий вегетации, плотности стеблестоя и способа посева;
-выявить аминокислотный состав белка, жирнокислотный состав жира семян разных сортов сои северного экотипа в зависимости от изучаемых факторов и в сравнении с сортами южного экотипа;
-дать экономическую оценку возделывания разных сортов сои северного экотипа.
Научная новизна заключается в обосновании системы управления продуктивностью и качеством семян сои северного экотипа при интродукции культуры в новые регионы, путем оптимизации сочетания инокуляции семян, сроков, способов посева, сортовых особенностей новых, скороспелых сортов культуры с учетом почвенно-климатических и погодных условий выращивания.
Впервые проведен подробный биохимический анализ семян: определен аминокислотный состав белка, содержание жирных кислот в зависимости от сорта, метеоусловий и в сравнении с сортами южного экотипа.
Установлено, что даже небольшое (200…400 км) смещение региона возделывания сои с севера на юг существенно влияет на скороспелость, урожайность и качество урожая.
Доказана высокая эффективность инокуляции семян вирулентным активным штаммом клубеньковых бактерий для увеличения продуктивности посева и улучшения качества урожая.
Установлено преимущество сортов сои северного экотипа по биохимическому составу, в том числе по аминокислотному и жирнокислотному, по сравнению с сортами южного экотипа.
Практическая значимость заключается в том, что доказана высокая экономическая эффективность возделывания сортов сои северного экотипа в Центальном Нечерноземье. Использование данных рекомендаций позволяет получить при плотности стеблестоя 500 тыс. раст./га среднюю по сортам урожайность семян 2,5 т/га при сборе белка с урожаем семян до 800 кг/га, жира – до 400 кг/га и при рентабельности 240 %.
Доказано преимущества ранних (календарных) сроков посева (с 1 по 15 мая), позволяющих максимально использовать беззаморозковый период вегетации. Показано, что выбор способа посева определяется технологией выращивания.
Даны рекомендации по инокуляции и оптимизации норм посева семян в зависимости от сорта сои и расчетной плотности стеблестоя. Инокуляции семян сортов сои северного экотипа, повышала урожайность на 20…30 %, содержание белка в семенах – на 1 %, сбор белка с 1 га на 25…30 %.
Апробация результатов исследований. Основные положения и результаты исследований доложены на Международных научно-практических конференциях, посвященных 75-летию ФГОУ ВПО МГАУ «Актуальные проблемы агроинженерной науки», (Москва, ФГОУ ВПО МГАУ, январь, 2005); Международной научной сессии «Агроинновации в АПК» (Москва, ФГОУ ВПО МГАУ, 2006); на Международной научной конференции «Основи формування продуктивностi сiльскогосподарських культур за iнтенсссивних технологiй вирощування» (Умань, Уманський ДАУ, 2008); .на Международной научно-практической конференции «Инновации в образовании и науке» (Москва, ФГОУ ВПО МГАУ, 2009); на Международной конференции «Информационные технологии в эксплуатации МТП АПК» (Санкт-Петербург – Пушкин, ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский ГАУ», январь, 2009).
Публикации. Основные результаты исследований отражены в 11 печатных работах (статьях), в том числе в учебнике «Технология производства, хранения и переработки продукции растениеводства» для вузов (с грифом МСХ РФ), двух научных изданиях перечня ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Работа изложена на 182 стр. машинописного текста, состоит из введения, 8 глав, выводов, списка использованной литературы (270 источников, в том числе 108 зарубежных авторов), включает 40 таблиц, 15 рисунков, 30 приложений.
