CC BY
44
ISSN 0202-5493.МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып.2 (148-149), 2011
A. В. Кочегура,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
С. В. Зеленцов,
доктор сельскохозяйственных наук
B. Л. Махонин,
кандидат сельскохозяйственных наук
ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии
Россия, 350038, г. Краснодар, ул. Филатова, д. 17
тел. (861) 275-78-45, e-mail: [email protected]
СЕЛЕКЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СТАБИЛИЗАЦИИ УРОЖАЕВ СОИ НА ЮГЕ ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РОССИИ
Ключевые слова: соя, модель сорта, сверхранние посевы, холодостойкость
УДК 633.853.52:631.52
Введение. В настоящее время в Российской Федерации соя входит в число экономически выгодных культур, причиной чего является заметно увеличившийся спрос на соевое зерно для кормовых и пищевых целей. Производство сои в стране сосредоточено во многих регионах, резко различающихся по почвенно-климатическим условиям. Наиболее благоприятным для выращивания культуры является юг европейской части страны [1]. На протяжении многих лет наиболее крупным производителем сои здесь является Краснодарский край, где за период с 2006 по 2010 годы средняя площадь посева сои составила 126,5 тыс. га, а валовой сбор 180,3 тыс. т при средней урожайности 1,43 т/га (рис. 1).
Рисунок 1 - Современное состояние производства сои на юге европейской части России
Максимальные показатели в производстве сои в Краснодарском крае достигнуты в 2006 г., когда валовой сбор высокобелковых семян достиг 236,1 тыс. т с площади 173,6 тыс. га (рис. 2).
Рисунок 2 - Динамика производства сои в Краснодарском крае
В последние годы многие хозяйства Краснодарского края выращивают сою на значительных площадях, составляющих от 300 до 500 га, а в некоторых крупных агрообъедине-ниях под посевы культуры отводится 3-10 тыс. га [1].
Основной проблемой при выращивании сои на юге европейской части России является нестабильность урожаев по годам, связанная с неравномерным выпадением осадков в период вегетации. В отдельные годы, когда в июле и августе сумма осадков составляет 150-200 мм, урожаи сои достигают 3,54,0 т/га, вместе с тем бывают годы с суммой осадков во второй половине лета не более 50 мм, в результате чего урожайность культуры снижается до 0,9-1,1 т/га.
Анализ погодных условий последних пяти лет показывает, что при выращивании сои в Краснодарском крае условия водообеспечен-ности складываются таким образом, что до наступления массового цветения растения развиваются при достаточном увлажнении, которое состоит из запасов осенне-зимней влаги в почве, а также осадков, выпадающих в мае и июне. Во второй же половине лета на фоне резко сокращающихся запасов почвенной влаги наблюдается дефицит осадков, усугубляющийся высокими температурами воздуха. Такой характер водообеспеченности приводит к тому, что в период до наступле-
ния цветения растения развивают большую вегетативную массу, которая в дальнейшем требует большого расхода воды на её содержание и, следовательно, при дефиците осадков в июле и августе негативно влияет на формирование генеративных органов, конкурируя с ними за воду.
В связи с изменяющейся климатической ситуацией важнейшей проблемой в научном обеспечении соеводства на юге европейской части страны, в целом определяющей перспективы производства культуры, является поиск путей рационального использования имеющихся ресурсов среды для формирования максимально возможной хозяйственно полезной продукции. В решении этой проблемы важнейшая роль отводится селекции и, прежде всего, созданию сортов, адаптированных к климату юга России.
Результаты и обсуждение. Исследованиями ВНИИМК установлено [2, 3], что совершенствование растения сои необходимо вести не в направлении выживаемости растений или их отдельных тканей в условиях водного стресса, а на адаптивность агроцено-зов в целом, которая при засухе обеспечивает минимизацию подавления процессов формирования семян за счёт повышения эффективности использования доступных ресурсов влаги. Новый морфо-биологический тип це-нотически адаптивного сорта сои должен отличаться сдержанным ростом вегетативных органов до цветения, чтобы к наступлению критического периода площадь листьев не превышала 1,4-2,0 м2/м2, в т. ч. из-за пониженной ветвистости стебля. При этом интенсивность фотосинтеза может быть сохранена за счёт увеличения ксероморфности листьев (удельной поверхностной плотности), достигающей 65 г сухой массы на 1 м2.
Ценной особенностью адаптивного сорта сои является полудетерминантный тип роста стебля. Такой тип роста несколько увеличивает площадь листьев по сравнению с детер-минантным, но обеспечивает более длительный рост корней и освоение влагоза-пасов глубоких слоёв почвы, а также удлинённый до 38-45 суток период цветения, что снижает риск ущерба от периодов засушливой погоды. Признаками адаптивного типа растения сои также являются увеличенная до 100-115 см высота растений, повышенная доля участия главного побега в урожайности (до 60-80 %), а также хорошая выполнен-
ность бобов, при которой не более 26-28 % приходится на долю створок от всей массы генеративных органов. Все эти признаки и свойства растения объединены в модель адаптивного сорта, в соответствии с которой и осуществляется селекция сои во ВНИИМК. В настоящее время наиболее соответствует модели среднеспелый сорт сои Вилана.
Второй путь нивелирования негативного влияния июльско-августовских засух при возделывании сои - селекционно-технологический, суть которого заключается в сверхранних посевах. Целесообразность высева сои в конце марта-начале апреля заключается в том, чтобы сдвинуть критические по водо-потреблению фазы развития растений (цветение и налив семян) на более ранний период, лучше обеспеченный влагой за счёт зимних и весенних осадков, вероятность выпадения которых значительно выше, чем летом. При этом завершение развития растений и формирование урожая семян должно происходить до наступления засух второй половины лета.
Проведёнными в 2008-2010 гг. во ВНИИМК исследованиями установлена принципиальная возможность выращивания сои при определённых условиях в сверхранних посевах [4, 5]. Непременным условием для успешного осуществления сверхранних посевов сои является использование холодостойких сортов культуры. Основные требования к сортам сои, предназначенным для выращивания при сверхранних сроках посева, заключаются в следующем:
- повышенная активность метаболизма на стадии прорастания семян при пониженных положительных (5-6 С) температурах почвы, обеспечивающая ранние всходы;
- повышенная устойчивость закалённых в естественных условиях растений на начальных этапах онтогенеза (всходы - первый тройчатый лист) к кратковременным заморозкам с температурами на поверхности почвы не менее -3 С;
- пониженная фотопериодическая чувствительность растений или фотонейтральность к складывающимся в послевсходовый период (11-111 декады апреля) укороченным (13-14 ч) длинам дня [4. 5].
В настоящее время на основании результатов предварительной оценки для сверхранних посевов сои рекомендованы раннеспелые сорта Славия и Альба по большинству параметров в целом соответствующие требовани-
ям, предъявляемым к холодостойкому сорту [5]. В течение 2008-2010 гг. высеваемые в последних числах марта семена этих сортов прорастали значительно интенсивнее по сравнению с нехолодостойкими сортами. Весной 2009 г. растения этих сортов в естественных полевых условиях в день появления всходов выдержали кратковременное понижение температуры на почве до -4,5 °С, а через 10 суток повторные заморозки до -4,0 °С. В конечном итоге во все годы исследований сорта Славия и Альба созревали в 1 -й декаде августа, что было на 13-23 дней раньше по сравнению с оптимальным сроком посева. Более раннее прохождение критических по водопотреблению фаз развития растений у этих сортов, при посеве в конце марта обеспечило им достоверные прибавки урожайности ежегодно от 0,28 до 0,70 т/га, а в среднем за три года соответственно по сортам 0,46 и 0,38 т/га (табл. 1).
Таблица 1
Урожайность холодостойких сортов сои при сверхранних и оптимальных сроках посева, т/га
Краснодар, 2008-2010 гг.
Сорт 2008 г. 2009 г. 2010 г. Среднее за 3 года
сверхранний оптимальный сверх-ранний опти-маль-ный сверх-ранний опти-маль-ный сверх-ранний опти-маль-ный
Славия 2,05 1,62 3,15 2,47 2,30 2,02 2,46 2,00
Альба 2,23 1,70 3,10 2,80 1,77 1,47 2,35 1,97
НСР05 0,06 0,10 0,07 -
С целью дальнейшего повышения эффективности сверхранних посевов во ВНИИМК развёрнута селекционная работа по созданию специализированных холодостойких, с пониженной фоточувствительностью сортов сои, а также отработаны основные элементы технологии возделывания культуры при ранних сроках посева.
Перспективным путём стабилизации урожаев сои в условиях усугубляющейся нестабильности увлажнения периода вегетации является расширение площадей посева раннеспелых сортов. В средние или благоприятные по обеспеченности осадками годы потенциал раннеспелых сортов, как правило, ниже, чем у сортов с более продолжительным вегетационным периодом. Но, как показывают данные последних пяти лет, в условиях
острой засушливости второй половины лета, раннеспелые сорта способны формировать урожаи семян значительно выше, чем среднеспелые сорта (табл. 2). Так, скороспелый сорт сои Лира в течение четырёх лет из пяти превышал сорт Вилана по урожайности на 0,201,33 т/га, при этом вегетационный период первого сорта был на 21 сутки короче. Следовательно, высевая два-три разных по срокам созревания сорта, можно существенно стабилизировать урожаи сои в хозяйствах независимо от складывающихся погодных условий.
Таблица 2
Урожайность раннеспелых и среднеспелых сортов сои в разные по обеспеченностью осадками годы
Краснодар, 2006-2010 гг.
Технологические аспекты стабилизации урожаев сои на юге европейской части страны заключаются в применении в процессе выращивания приёмов, обеспечивающих экономное расходование влаги. Особенно важна для сохранения почвенной влаги минимизация обработок почвы в весенний предпосевной период. Достигается это путём применения такого эффективного технологического приёма, как осеннее выравнивание зяби.
Не менее важный элемент технологии -оптимизация густоты стояния растений. В условиях юга России при густоте стояния растений от 200 до 400 тыс. шт./га при нормальном увлажнении формируется примерно равный урожай семян сои. Однако при засухе во второй половине лета повышенная густота стояния негативно отражается на урожае. Связано это с тем, что при увеличенной плотности посева растения рано вступают в конкурентные взаимоотношения друг с другом и в условиях дефицита влаги не успевают сформировать мощную, глубоко проникающую корневую систему. Поэтому, учитывая высокую вероятность отсутствия осадков в
июле и августе, выращивать сою необходимо при минимальном стеблестое в пределах рекомендуемой оптимальной густоты стояния.
Многолетними исследованиями по способам посева сои установлено, что рядовые посевы с междурядьем 15 см имеют преимущество только при оптимальном увлажнении вегетационного периода (и только на полях свободных от сорняков), а при недостаточном увлажнении более высокую урожайность обеспечивают широкорядные посевы с междурядьем 70 см. В широкорядном посеве рыхление почвы при междурядных обработках способствует меньшим, чем в обычном рядовом, непродуктивным потерям влаги за счёт испарения через капиллярный подток и почвенные трещины.
Исследования последних засушливых лет показывают эффективность применения ро-стрегулирующих веществ таких, как альбит, агропон-с, а также микроудобрений аква-микс, мастер, райкат и других, которые повышают устойчивость растений к стрессовым условиям. Их можно применять как путём обработки семян, так и посредством опрыскивания вегетирующих растений. Применение вышеперечисленных агрохимикатов обеспечивает прибавки урожаев сои от 0,2 до 0,3 т/га.
Выводы. В целом, проведённые исследования показали, что создание адаптивных сортов сои, обеспечивающих меньшую зависимость соевых агроценозов от условий увлажнения, сверхранние посевы сои, увеличение доли раннеспелых сортов и эффективные технологические приёмы - всё это в совокупности способствует стабилизации урожаев сои в условиях нестабильности увлажнения юга европейской части России. А это в конечном итоге делает культуру сои привлекательной, перспективной и высокорентабельной.
Список литературы
1. Лукомец В. М. Состояние соеводства в европейской части России и задачи научных учреждений по увеличению производства культуры // Современные проблемы селекции и технологии возделывания сои / Сб. статей 2-й Международной конференции по сое, Россия, Краснодар, 9-10 сентября 2008 г. -Краснодар, 2008. - С. 3-7.
2. Дьяков, А.Б. Выявление критериев отбора растений сои при селекции стабильно урожайных сортов в условиях усугубляющейся нестабильности климата юга России /
Сорт Вегетационный период, суток Урожайность по годам, т/га, по годам Среднее за 5 лет, т/га
2006 2007 2008 2009 2010
Лира 96 2,76 1,37 1,81 2,82 2,66 2,28
Альба 108 1,86 0,46 1,47 2,67 1,27 1,55
Вилана 117 1,84 0,43 1,52 2,85 1,33 1,59
ISSN 0202-5493.МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып.2 (148-149), 2011
А.Б. Дьяков, А.В. Кочегура, М.В. Трунова, С.В. Зеленцов, Т.А. Васильева, А.С. Лучин-ский // Вклад фундаментальных исследований в развитие современной инновационной экономики Краснодарского края // Сб. тр. -Краснодар, 2009. - С. 86-87.
3. Трунова, М.В. Модель высокопродуктивного среднераннеспелого сорта сои для условий недостаточного увлажнения юга России / М.В. Трунова, А.В.Кочегура // Современные проблемы селекции и технологии возделывания сои / Сб. статей 2-й Международной конференции по сое, Россия, Краснодар, 9-10 сентября 2008 г. - Краснодар, 2008. - С. 85-90.
4. Мошненко, Е.В. Оценка устойчивости генотипов сои к пониженным температурам на начальных этапах онтогенеза / Е.В. Мошненко, С.В.Зеленцов // Роль ВОГиС в современном научном мире // Материалы научно-практической конференции Кубанского отделения ВОГиС, 18-19 марта 2009 г. - Краснодар: Изд-во КубГАУ, 2009. - С. 114115.
5. Зеленцов С.В. Перспективы использования сверхранних посевов сои в условиях Краснодарского края / С.В. Зеленцов, Е.В. Мош-ненко // Масличные культуры. - Краснодар, 2010. - Вып. 1 (142-143). - С. 87-94.
