CC BY
54
УДК 635.655: 581.1
Продукционный процесс сортов сои
Е.В. Головина, к. с. -х. н. (ГНУ ВНИИ ЗБК)
Мировое производство сои за последние 50 лет возросло в 10 раз. Главным фактором, способствующим возделыванию этой культуры на всех континен -тах мира является уникальный биохимический состав зерна. В нем содержится 35-45 % белка, состоящего в основном из водо- и солерастворимых фракций легко усваиваемых животным организмом, и 20-25 % масла. При благоприятных условиях для симбиоза соя способ а удовлетворить потреб ость в азоте за счет симбиотической фиксации азота воздуха (1). Соя новая культура для Центрального Нечерноземья России, поэтому в почве могут отсутствовать специфич ые для нее клубеньковые бактерии. Но даже при наличии «диких» штаммов эффективность естественной инокуляции может быть низкой (2). В связи с этим в нашем опыте был использован прием предпосевной обработки семян - инокуляция ризоторфином.
Материалы и методика исследований
В 2005-2006 гг. в полевом опыте было проан али-зировано 5 новых сортов сои. В опыт были включены два варианта с инокуляцией и без нее. Семена и окулировали за 2-3 часа до посева высокоактив-ым итраги ом, приготовле ом а ос ове ста -дартного штамма Rhizobium japonicum. Повторность 4-х кратная. Образцы отбирали в фазы ветвления, цвете ия, ачала формирова ия бобов, алив бобов. Определяли площадь листьев гравиметрическим способом, ос ова ом а устойчивой корреляции между массой и площадью листьев (Корнилов, 1971; Коломейченко, 1987); фотосинтетический потенциал (по методу Ничипоровича,1961), чистую продук-тив ость фотоси теза как част ое от деле ия прироста сухой массы на ФП (Синякова Л.А., Иванова А.И., 1981), нитрагиназную активность ацетиленовым методом (Орлов и др.,1984), количество хлорофилла в листьях с помощью спектрофотометра (Ба-славская, Трубецкова, 1964). Морфологический анализ растений проводили по методике С.И.Репьева и др.(1983). Учет урожая зерна проводили в период
полной спелости. Данные обрабатывали статистически по Доспехову (1979). Содержание протеина в зерне определялось микрометодом Къельдаля с отгонкой аммиака на аппаратах Сереньева.
Результаты и их обсуждение
В полевом опыте по всем сортам площадь листьев, ФП, ЧПФ в варианте с инокуляцией превышали контроль (табл.1).
Максимальный урожай сухой зеленой массы 96,28 ц/га сформировал БММ 1/90 в фазу налив бобов. Прибавка урожая сухого вещества в результате инокуляции составила от 2,44 ц/га у Ланцетной до
21,66 ц/га у БММ 1/90.
Скороспелый сорт Магева уступает осталь ым среднескороспелым сортам по урожаю сухой биомассы, о превосходит их по чистой продуктив ости фотосинтеза, которая в период цветение - налив бобов составила у этого сорта 9,17 г/м2 сут. Зависимость между и окуляцией и хлорофиллом в листьях не обнаружена. Наиболее высокая концентрация хлорофилла у всех сортов отмече а в вегетатив ый период развития расте ий, которая превышала сред юю величи у этого показателя за ге ератив-ный период в 1,5-1,7 раза (табл. 1). Максимальное содержа ие хлорофилла в фазу алив бобов у сорта Белор - 10,03 мг/г сухого вещества.
Количество клубе ьков у сортов сои выше в ва-риа те с и окуляцией в 2,8 (Магева) - 8,3 (БММ 1/90) раза, а их масса в 1,8 (Белор) - 4,9 (БММ) раз (табл.2). Максимальное количество клубеньков 26,45 штук/расте ие у Л-02, аибольшая масса у БММ 1/90 - 227,91 мг/расте ие. Количество и масса клубе ьков растут до фазы алив бобов у всех сортов. Нитрогеназная активность у всех сортов в варианте с инокуляцией выше, чем в контроле в 1,7-10,7 раз в фазу цветения и в 1,7 - 3,0 раза в фазу налив бобов. Максимальное значение активности нитроге-азы у БММ 1/90 в фазу цвете ия 21,67 мкг К/растение/час.
Урожайность зерна в полевом опыте (табл.3) в вариа те с и окуляцией выше, чем в ко троле а 7,4 (Л-02) - 23,6% (Магева). Максимальный средний по годам урожай у Л-02 - 23,9 ц/га.
Таблица 1 - Показатели фотосинтетической деятельности сортов сои за 2005-2006 гг.
Сорт Иноку- ляция Площадь листьев, тыс. м2/га фп, тыс.м2сут./га ЧПФ, г/м2 сут. Хлорофилл а+в, мг/г сух. в-а Урожай сухой зеленой массы, ц/га
цветение налив бобов
Белор - 53,8 756,04 3,69 12,34 10,03 60,37
+ 72,17 973,52 5,00 11,59 9,79 81,84
БММ 1/90 - 49,30 606,16 4,77 10,45 6,05 74,62
+ 74,34 869,03 4,92 10,40 7,63 96,28
Ланцетная - 43,77 598,12 5,24 12,19 6,93 66,62
+ 45,74 653,96 4,16 9,86 6,69 69,06
Л-02 - 41,93 664,6 4,73 10,01 7,72 63,60
+ 65,20 919,72 5,41 12,47 8,42 84,26
Магева - 48,52 616,96 5,26 9,85 6,51 58,95
+ 49,84 624,94 9,17 8,90 5,92 73,91
НСР05 11,970 110,916 1,355 2,280 1,270 20,646
Т аблица 2 - Эффективность инокуляции в полевом опыте (2005 - 2006 гг.)
Сорт Ино ку- ля- ция Цветение Налив бобов
Количество клубеньков, шт./раст. Масса клубеньков, мг/раст. Активность нитрогеназы, мкг К/раст. час Количество клубеньков, шт./раст. Масса клубеньков, мг/раст. Активность нитрогеназы, мкг Ы/раст./ час
Белор - 0,53 5,60 1,60 7,52 94,11 8,13
+ 5,41 43,20 17,13 21,94 173,67 13,67
БММ 1/90 - 0,38 3,68 10,86 2,70 46,79 5,63
+ 5,19 42,41 21,67 22,48 227,91 11,44
Ланцетная - 0,80 7,98 4,01 3,63 61,27 6,34
+ 3,76 29,42 11,85 20,63 163,48 16,03
Л-02 - 1,54 7,55 2,50 7,44 76,09 5,39
+ 5,46 59,48 14,07 26,45 178,37 11,47
Магева - 3,08 22,12 12,08 5,78 53,12 4,62
+ 5,81 65,43 20,29 16,18 163,33 14,02
НСР05 2,182 20,838 6,219 11,655 80,750 2,881
Таблица 3 - Влияние инокуляции н а урожай зерна и вегетационный период сортов сои в полевом опыте,
2005 - 2006 гг.
Сорт Инокуляция Урожайн ость, ц/га Вегетацион н ый период, сут.
2005 2006 X
Белор - 16,4 20,81 18,60 110
+ 21,10 21,76 21,43 115
БММ 1/90 - 14,10 20,46 17,28 110
+ 16,60 22,13 19,36 116
Ланцетная - 20,50 17,64 19,07 109
+ 23,70 21,27 22,48 109
Л-02 - 23,40 21,10 22,25 110
+ 24,90 22,90 23,90 110
Магева - 16,50 16,03 16,26 100
+ 19,90 20,31 20,10 100
НСР05 2,493
Т аблица 4 - Связь урожайности зерна и сухой биомассы сортов сои с фотосинтетическими и симбиотиче-
скими показателями в полевом опыте
Сорт Коэффициен т корреляции между урожайн остью зерн а и
ФП Площадью листьев Содержанием хлорофилла Массой клубеньков Количеством клубеньков Активностью нитрогеназы
Белор 0,9954 0,9788 0,9782 0,3685 0,2154 0,5549
БММ 1/90 -0,0059 -0,19969 0,7432 -0,3814 -0,3780 -4808
Ланцетная 0,20934 -0,2825 -0,6112 0,8173 0,8137 0,9566
Л-02 0,2163 -0,1353 -0,1707 0,8918 0,8725 0,9914
Магева -0,5021 0,0728 -0,2653 0,6661 0,4492 0,8679
Сорт Коэффициен т корреляции между урожайн остью сухого вещества и
ФП Площадью листьев Содержанием хлорофилла Массой клубеньков Количеством клубеньков Активностью нитрогеназы
Белор 0,9936 0,9782 0,9474 0,4712 0,3018 0,6772
БММ 1/90 0,8262 0,8789 0,0856 0,9784 0,9778 0,7858
Ланцетная 0,6340 0,3078 0,0914 0,8652 0,8667 0,6385
Л-02 0,9495 0,7101 0,6935 0,3815 0,4941 0,3882
Магева 0,5781 0,9379 0,7380 -0,0478 -0,1855 -0,0439
Т аблица 5 - Содержан ие и сбор сырого протеин а с зерном сои
Сорт Иноку- ляция Содержан ие сырого протеин а, % Сбор сырого протеин а, г/растение Сбор сырого протеина, кг/га
2005 2006 X 2005 2006 X 2005 2006 X
Белор - 30,0 32,98 31,49 2,46 1,21 1,83 1168,50 574,75 871,62
+ 31,9 31,84 31,87 2,45 1,70 2,07 1163,75 807,50 985,62
БММ 1/90 - 29,4 22,22 25,81 2,50 1,11 1,80 1187,50 527,25 857,37
+ 33,70 32,55 33,12 3,33 1,35 2,34 1581,75 641,25 1111,50
Ланцет- - 30,3 23,09 26,69 0,83 1,31 1,07 394,25 622,25 508,25
ная + 26,50 32,54 29,52 1,73 1,04 1,38 821,75 494,00 657,87
Л-02 - 30,4 29,83 30,11 1,98 0,96 1,47 940,50 456,00 698,25
+ 29,20 32,63 30,91 1,88 1,49 1,68 893,00 707,75 800,37
Магева - 31,90 32,46 32,18 2,41 1,19 1,80 1144,75 565,25 855,00
+ 35,0 31,5 32,25 2,34 1,48 1,91 1111,50 703,00 907,25
НСР05 3,113 0,470 223,049
Период вегетации колебался от 100 суток у Ма-гевы до 116 у БММ 1/90. У сортов Белор и БММ 1/90 в варианте с инокуляцией по сравнению с кон -тролем созревание затягивается на 5-6 суток из- за значительного увеличения объема зеленой массы.
Выявлена высокая достоверная корреляция между урожай остью зер а и фотоси тетическим потенциалом, площадью листьев и содержанием хлорофилла у сорта Белор (табл.4). У сортов Ланцетная и Л-02 коэффициент корреляции между урожайностью зер а и итроге аз ой актив остью 0,957 и
0,991 соответственно, значения достоверны на 1%-ном уровне. Отмечена высокая достоверная степень зависимости между урожай остью сухого вещества и фотоси тетическим поте циалом у сортов Белор и Л-02, г=0,994 и 0,949 при критерии существенности на 1%-н ом уровне 0,956. У сорта БММ 1/90 коэф-фицие т корреляции между урожай остью сухого вещества и массой и количеством клубе ьков достоверен на 1%-н ом уровне.
В есе ие итраги а способствует увеличе ию содержа ия белка (3). А ализ зер а а содержа ие сырого протеи а показал, что сортообразец БММ 1/90 превосходит осталь ые сорта по белковости а 2,6-10,9 % (табл. 5). Инокуляция семян этого сорта аиболее эффектив а в от оше ии роста количества белка по сравнению с другими сортами. Разница в содержа ии протеи а в вариа тах с обработкой семян ризобиями и без нее у БММ 90 7,31 %, у остальных сортов - 0,4-2,8 %. Наименьшее содержание протеина в зерне в варианте с инокуляцией у Лан -цетной 29,5 %. Максимальный сбор белка у БММ 1/90 в варианте с инокуляцией 1111,5 ц/га, минимальный у Ланцетной - 657,9 ц/га.
Выводы
1. Исследуемые сорта можно подразделить на две группы: - скороспелый сорт Магева с длиной вегетационного периода 100 суток и среднескороспелые сорта Л-02, Ланцетная, Белор и БММ 1/90 с вегетационным периодом от 109 до 116 суток.
2. Все показатели фотоси тетической деятель ости достигают максимума в фазу налива бобов. Суточные приросты биомассы в этот период в 1,5 раза выше, чем в фазу цвете ия.
3. Кустистый и широколист ый сорт БММ 1/90 сформировал аибольшую сухую массу 28 ц/га по срав е ию с другими сортами. Максималь ый урожай зерна у Л-02 23,9 ц/га.
4. По показателям симбиотической деятель ости выделе ы БММ 1/90, сформировавший максималь-
ое количество клубе ьков, обладающий аиболь-шей актив остью симбиотической азотфиксации
21,67 мкг Ы/растение/час.
5. БММ 1/90 превзошел остальные сорта по содержа ию белка (33,12 %).
6. И окуляция оказывает большое влия ие а и те сив ость и масштабы продукцио ого процесса. Под влиянием инокуляции происходит рост урожая зер а, показателей фотоси тетической деятель-
ости (урожая сухой биомассы, площади листьев, фотосинтетического потенциала) и симбиотической деятельности (количества и массы клубеньков, нит-роге аз ой актив ости). Возрастает сбор сырого протеи а.
7. При сочета ии высокой положитель ой корреляции между урожай остью и фотоси тетическим поте циалом, урожай остью и количеством и массой клубе ьков, урожай остью и итроге аз ой актив остью отмече з ачитель ый рост урожая зер а и зеле ой массы.
Список литературы
1.Мирошниченко М. В. Изменение хозяйствен -о-биологических приз аков сортов сои в результате селекции.-// Автореф. дисс. ...канд. с.-х. наук Крас одар, 2005.-24 с.
2.Мишустин Е. Н., Шильникова В. К. Клубеньковые бактерии и и окуляцио ый процесс. - М.: «Наука», 1973, - 240 с.
3.Бенкен В.Б. Соя.- Москва, 1959. - С.341.
