CC BY
10Вестник АПК „ ,
Ставрополья Растениеводство
№ 4(44), 2021
УДК 633.853.52:631.559(470.630) Дата поступления статьи в редакцию:
DOI: 10.31279/2222-9345-2021-10-43-27-31 20.10.2021 г.
А. Н. Есаулко, О. Г. Шабалдас, К. И. Пимонов
Esaulko A. N., Shabaldas O. G., Pimonov K. I.
УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА СОИ, ВЫРАЩИВАЕМОЙ В ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ СТАВРОПОЛЬСКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ
YIELD AND QUALITY OF SOYBEAN GRAIN GROWN IN SOIL AND CLIMATIC CONDITIONS OF THE STAVROPOL UPLAND
Биологические особенности сои ограничивают ареал распространения культуры и затрудняют производство высококачественного зерна, используемого для глубокой переработки. Дана оценка зависимости урожайности и качества зерна сои, сорта которой относятся к скороспелой, раннеспелой среднеспелой группам спелости. Цель исследований - оценка влияния суммы активных температур и выпадающих за вегетационный период осадков на продолжительность вегетационного периода, урожайность и качество зерна сои. Было установлено, что продолжительность вегетационного периода у скороспелых сортов сои составила 108-109, у раннеспелых - 114-120, у среднеспелых - 127-130 дней. Самым урожайным за три года исследований оказался сорт из раннеспелой группы -Парус, по урожайности он превзошёл стандарт Дуар на 0,29 т/га. Содержание белка в зерне сои в зависимости от сорта находилось в пределах от 35,9 (сорт Селекта 101) до 41,9 % (сорт Дуар). Колебания по содержанию в зерне сои растительного жира в зависимости от группы спелости составили от 19,3 (сорт Лира) до 22,8 % (сорт Весточка). Максимальный сбор белка с единицы площади получен при выращивании раннеспелого сорта Парус - 0,672 т/га, а сбор растительного жира при выращивании среднеспелого сорта Зара - 0,389 т/га.
Ключевые слова: вегетационный период, активная температура, осадки, урожайность зерна, содержание белка, содержание растительного жира.
The biological features of soybeans limit the area of distribution of the crop and make it difficult to produce high-quality grain used for deep processing. An assessment of the dependence of the yield and grain quality of soybeans is given, the varieties of which belong to the early maturing, early-maturing mid-maturity groups of ripeness. The purpose of the research is to assess the effect of the sum of active temperatures and precipitation during the growing season on the duration of the growing season, yield and quality of soybean grain. It was found that the duration of the growing season in early ripening soybean varieties was 108-109, in early ripening - 114-120, in mid-ripening 127-130 days. The most productive for three years of research was the variety from the early maturing group - Parus, in terms of yield, it surpassed the Duar standard by 0.29 t/ha. The protein content in soybean grain, depending on the variety, ranged from 35.9 % (variety Selecta 101) to 41.9 % (variety Duar). Fluctuations in the content of vegetable fat in soybean grain, depending on the ripeness group, ranged from 19.3 (Lira variety) to 22.8 % (Vestochka variety). The maximum collection of protein per unit area was obtained when growing the early-maturing variety Parus - 0.672 t/ha, and the collection of vegetable fat when growing the mid-season variety Zara - 0.389 t/ha.
Key words: growing season, active temperature, precipitation, grain yield, protein content, vegetable fat content.
Есаулко Александр Николаевич -
доктор сельскохозяйственных наук, профессор РАН, декан факультетов агробиологии и земельных ресурсов, экологии и ландшафтной архитектуры, профессор кафедры агрохимии и физиологии растений
ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный
аграрный университет»
г. Ставрополь
РИНЦ SPIN-код: 5497-6339
Тел.: 8-962-400-41-95
E-mail: [email protected]
Шабалдас Ольга Георгиевна -
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент базовой кафедры общего земледелия, растениеводства, селекции и семеноводства ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный аграрный университет» г. Ставрополь РИНЦ SPIN-код: 7835-9355 Тел.: 8-909-760-70-47 Е-mail: [email protected]
Пимонов Константин Игоревич -
доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры растениеводства и садоводства ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет»
Esaulko Aleksandr Nikolaevich -
Doctor of Agricultural Sciences, Professor
of the Russian Academy of Sciences,
Dean of the Faculty of Agrobiology and Land Resources,
Ecology and Landscape Architecture,
Professor of Department of Agrochemistry
and Plant Physiology
FSBEI HE «Stavropol State Agrarian University» Stavropol
RSCI SPIN-code: 5497-6339 Tel.: 8-962-400-41-95 E-mail: [email protected]
Shabaldas Olga Georgievna -
Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor of the Department General Agriculture, Crop Production and Breeding
FSBEI HE «Stavropol State Agrarian University» Stavropol
RSCI SPIN-code: 7835-9355 Tel.: 8-909-760-70-47 E-mail: [email protected]
Pimonov Konstantin Igorevich -
Doctor of Agricultural Sciences, Professor of the Department of Plant Growing and Horticulture FSBEI HE «Don State Agrarian University»
28
Ежеквартальный
научно-практический
журнал
В
естник АПК
Ставрополья
пос. Персиановский, Ростовская область РИНЦ SPIN-код: 4929-4883 Тел.: 8-928-775-31-87 E-mail: [email protected]
Persianovsky settlement, Rostov region RSCI SPIN-code: 4929-4883 Tel.: 8-928-775-31-87 E-mail: [email protected]
Соя культурная (Glycine max (L) merryll) относится к теплолюбивым и влаголюбивым культурам короткого дня. Биологические особенности позволяют расширять географию возделывания сои за счёт создания новых пластичных сортов, относящихся к экотипам: северному, дальневосточному и южному [1-4].
Все сорта сои, по утверждению В. Б. Енке-на (1959), в зависимости от реакции на продолжительность светового дня подразделяются на 4 группы, реагируют: очень слабо, слабо, средне и сильно [5].
Современные сорта сои, кроме основных физиологических особенностей, позволяющих формировать стабильный урожай, должны обладать способностью противостоять отрицательным абиотическим факторам, а также отзываться на создание оптимальных условий за счёт совершенствования технологических приёмов возделывания [6, 7].
В основе продуктивности растений лежит фотосинтез, интенсивность которого в большей степени зависит от агрометеорологических параметров, таких как температура воздуха и количество выпавших за вегетацию осадков [8, 9]. В зависимости от группы спелости качественные показатели в зерне технической культуры сильно зависят от сорта и обмена веществ культуры. В зерне бобовых культур белок начинает накапливаться на 10-15 дней раньше, чем наблюдается синтез жирных кислот [10]. Основная особенность в прохождении физиологических процессов у сортов сои, относящихся к скороспелой группе, - в фазу налива зерна преобладание синтеза белка над синтезом растительных жиров. При глубокой переработке такого зерна, выход растительного жира, как правило, в 2 раза меньше, чем растительного белка. Для синтеза и накопления жирных кислот существенную роль играет температурный режим, который оптимальным оказывается во время роста и развития сортов, относящихся к среднеспелой группе. У сортов сои, относящихся к позднеспелой группе, на накопление растительных белка и жира отрицательно влияют низкие температуры, которые колеблются от 10 до 15 °С. При низкой среднесуточной температуре воздуха в растениях преобладает распад белка и прекращение синтеза жирных кислот [11-14]. Целью наших исследований являлась оценка влияния суммы активных температур больше 10 °С и выпадающих за вегетационный период осадков на продолжительность вегетационного периода, урожайность и качество зерна сои.
Соя высевалась после озимой пшеницы на опытной станции Ставропольского ГАУ. Почвенный покров представлен черноземом выще-
лоченным. Объекты исследований - сорта сои скороспелой группы: Лира и Селекта 101, Бара; раннеспелой группы: Дуар, Селекта 201, Парус, Кора, Дуниза; среднеспелой группы: Вилана, Селекта 302, Весточка, Зара. В качестве стандартов для соответствующей группы спелости использовались: Лира (St1), Дуар (St2) и Вилана (St3).
Агротехнические мероприятия проводились в соответствии с рекомендациями по возделыванию сои в богарных условиях [15]. После уборки предшественника почва обрабатывалась бороной дисковой тяжелой БДТ-6. После отрастания сорняков использовался агрегат комбинированный АКМ-3,6. Весной при наступлении физической спелости почва обрабатывалась культиватором КП-7,0. Посев проводился сеялкой СН-16 П. Уборка зерна сои и учёт урожая осуществлялся комбайном Terri-on 2010. Закладка опытов, учеты и наблюдения осуществлялись в соответствии с общепринятыми методиками и ГОСТ [16-19]. Математическую обработку цифровых данных выполняли с использованием программы Excel.
В среднем за три года исследований в межфазный период растений сои «всходы - начало цветения» выпало 67,9 мм осадков, сумма активных температур при этом варьировала в зависимости от группы спелости от 692,3 °С до 733,9 °С. В последующие межфазные периоды отмечены отличия как в количестве выпадающих осадков, так и в сумме активных температур в зависимости от группы спелости. В межфазный период «начало цветения - конец цветения» для скороспелых сортов отмечено выпадение осадков в количестве 62,9, раннеспелых и среднеспелых - 58,3 мм. В межфазный период от конца цветения до физиологического созревания количество осадков варьировало в пределах от 43,8 (скороспелые сорта) до 88,5 (среднеспелые сорта) мм при сумме активных температур, увеличивающейся от 1082,2 до 1281,8 °С. Показатель увлажненности (ГТК) в среднем за три года в условиях Ставропольской возвышенности наиболее высокий для всех групп спелости отмечен в межфазный период «всходы - начало цветения» - 0,9-1,0, в период «начало цветения - конец цветения» он оставался на таком же уровне для скороспелой группы, для раннеспелой и среднеспелой групп он снижался до 0,8. Во второй половине вегетации гидротермический коэффициент снижался до 0,4 (скороспелая группа) и до 0,8 (раннеспелая и среднеспелая группы).
В среднем за три года исследований у скороспелых сортов Лира, Селекта 101 и Бара продолжительность вегетационного периода составила 108-109, у раннеспелых сортов Дуар, Селекта 201-120, Парус, Дуниза - 116, Кора -114 дней (рис. 1).
в
естникАПК у
Ставрополья Растениеводство
= N° 2021
29
Рисунок 1 - Продолжительность вегетационного периода сортов сои, дн., среднее за 2017-2019 гг
Среднеспелые сорта имели наиболее продолжительный вегетационный период - Се-лекта 302 - 130, Вилана - 129, Весточка и Зара - 127 дней. За вегетационный период скороспелых сортов сои выпало 174,5 мм при сумме активных температур 2418,3 °С, раннеспелых - 204,8 мм при сумме активных температур
2602,0 °С, среднеспелых - 214,7 мм, сумма активных температур составила 2775,9 °С. Гидротермический коэффициент при возделывании сортов сои различных групп спелости наиболее высоким был в 2017 году, для скороспелой и раннеспелой групп он равнялся 1,0, а для среднеспелой - 0,9 (рис. 2).
Рисунок 2 - Гидротермический коэффициент при возделывании сортов сои,
среднееза2017-2019гг.
В 2019 году в зависимости от группы спелости он находился в пределах от 0,9 (скороспелая группа) до 0,8 (раннеспелая и среднеспелая группы), наименее благоприятно для роста и развития растений сои складывались условия в 2018 году, коэффициент увлажнения для
скороспелой группы составил 0,5, для раннеспелой и среднеспелой групп - 0,6.
Урожайность сои значительно отличалась от выращиваемого сорта и метеорологических условийгода (табл.1).
Таблица 1 - Урожайность зерна сортов сои, среднее за 2017-2019 гг, т/га
Сорт Год Средняя + (-) к стандарту
2017 2018 2019 т/га %
Лира ^1) 1,73 1,45 1,60 1,59 - -
Селекта 101 1,69 1,39 1,54 1,54 -0,05 -3,2
Бара 1,56 1,32 1,49 1,45 -0,14 -6,3
Дуар ф2) 1,84 1,53 1,70 1,69 - -
Селекта 201 1,80 1,70 1,76 1,75 +0,06 +3,5
Парус 2,27 1,80 1,88 1,98 +0,29 + 17,1
Кора 2,18 1,64 1,79 1,87 +0,18 + 10,6
Дуниза 1,70 1,50 1,63 1,61 -0,08 -4,8
Вилана ^3) 1,82 1,74 1,78 1,78 - -
*>естеик АПК
ЖВ Ставрополья
научно-практическии журнал
Продолжение
Сорт Год Средняя + (-) к стандарту
2017 2018 2019 т/га %
Селекта 302 1,77 1,61 1,72 1,70 -0,08 -5,5
Весточка 1,99 1,79 1,87 1,88 +0,10 +5,6
Зара 1,95 1,90 1,96 1,94 +0,16 +8,9
НСР05 0,12 0,10 0,13 - - -
В течение 2017-2019 гг. в группе скороспелых сортов стандартом Лира получена наибольшая урожайность, в среднем за три года она составила 1,59 т/га. Сорта Селекта 101 и Бара уступали стандарту на 0,05-0,14 т/га.
В группе среднеспелых сортов достоверная прибавка урожая по сравнению со стандартом Дуар ^2) получена новыми перспективными сортами - Парус и Кора, которая варьировала в зависимости от года исследований от 1,80 до 2,27 (сорт Парус) и от 1,64 до 2,18 т/га. Сорта Весточка и Зара выделились по урожайности в среднеспелой группе, в среднем за три года их урожайность была больше стандарта Вилана ^3) на 0,10-0,16 т/га. Максимальная урожайность получена раннеспелым сортом Парус - 1,98 т/га.
Содержание белка в зерне сои в среднем за три года было достаточно высоким и в зависимости от сорта находилось в пределах от 35,9 до 41,9 % (табл. 2).
Высокое содержание белка отмечено в зерне сортов: Дуниза - 39,4, Кора - 39,5 и Дуар -41,9 %. Содержание растительного жира в зерне сои варьировало в зависимости от сорта от 19,3 до 22,8 %. У сортов Весточка и Зара в зерне накапливалось наибольшее количество растительного жира - от 22,3 до 22,8 %. Максимальный сбор белка с единицы площади получен при выращивании раннеспелого сорта Парус -0,672 т/га, а сбор растительного жира при выращивании среднеспелого сорта Зара - 0,389 т/га.
В результате исследований, проведенных в 2017-2019 гг., было установлено, что продолжительность вегетационного периода у скороспе-
лых сортов сои составила 108-109, у раннеспелых - 114-120, у среднеспелых - 127-130 дней.
Таблица 2 - Качество зерна сои и сбор белка и растительного жира, среднее за 2017-2019 гг.
Сорт Содержание, % Сбор, т/га
белка растительного жира белка растительного жира
Лира (St1) 36,6 19,3 0,523 0,276
Селекта 101 35,9 19,9 0,497 0,275
Бара 37,4 19,8 0,488 0,258
Дуар (St2) 41,9 22,1 0,637 0,336
Селекта 201 37,6 21,4 0,592 0,337
Парус 37,7 21,0 0,672 0,355
Кора 39,5 21,9 0,665 0,368
Дуниза 39,4 21,4 0,571 0,310
Вилана (St3) 37,5 20,7 0,600 0,332
Селекта 302 37,9 21,1 0,579 0,323
Весточка 36,2 22,8 0,612 0,386
Зара 37,8 22,3 0,660 0,389
Наибольшая урожайность в группе скороспелых сортов получена сортом Лира - 1,59, раннеспелых - сортом Парус - 1,98 и среднеспелых - сортом Зара - 1,94 т/га. Содержание белка в зерне сои в зависимости от сорта варьировало от 35,9 до 41,9 %. Высокое содержание белка отмечено в зерне сортов: Дуниза - 39,4, Кора -39,5 и Дуар - 41,9 %. Содержание растительного жира в зерне сои в зависимости от сорта находилось в пределах от 19,3 до 22,8 %.
Литература
1. Баранов В. Ф., Кочегура А. В., Луко-мец В. М. Соя на Кубани / под общ. ред.
B. М. Лукомца. Краснодар : ООО «Бизнес-Групп», 2009. 321 с.
2. Продуктивность сортов сои различных групп спелости в условиях восточной зоны Краснодарского края / О. Г. Ша-балдас, Н. И. Зайцев, К. И. Пимонов [и др.] // Земледелие. 2019. № 7. С. 38-40. DOI:10.24411/0044-3913-2019-10710.
3. Шабалдас О. Г., Пимонов К. И., Зайцев Н. И. Реакция сортов сои различных групп спелости на абиотические факторы в условиях восточной зоны Краснодарского края // Аграрный научный журнал. 2021. № 10.
C. 67-72.
4. Щегорец О. В. Соеводство. Благовещенск : Зея, 2002. 432 с.
References
1. Baranov V. F., Kochegura A. V., Lukom-ets V. M. Soya in the Kuban / edited by V. M. Lukomets. Krasnodar : LLC «Business Group», 2009. 321 p.
2. Productivity of soybean varieties of different ripeness groups in the eastern zone of Krasnodar Region / O. G. Shabaldas, N. I. Zait-sev, K. I. Pimonov [et al.] // Agriculture. 2019. № 7. P. 38-40. DOI: 10.24411/00443913-2019-10710.
3. Shabaldas O. G., Pimonov K. I., Zait-sev N. I. Reaction of soybean varieties of different ripeness groups to abiotic factors in the eastern zone of Krasnodar Territory // Agrarian research journal. 2021. № 10. P. 67-72.
4. Shchegorets O. V. Soy production. Blagoveshchensk : «Zeya», 2002. 432 p.
в
естник АПК
Ставрополья
№ 4(44), 2021
Растениеводство
31
5. Енкен В. Б. Соя. М. : Гос. изд-во с.-х. литературы, 1959. 653 с.
6. Сеферова И. В., Булах П. П. Результаты изучения образцов сои на Дальневосточной опытной станции ВИР в 1990-2017 гг. // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2019. № 180 (4). С. 59-65.
7. Головина Е. В., Зотиков В. И. Продукционный процесс и адаптивные реакции к абиотическим факторам сортов сои северного экотипа в условиях Центрально-Черноземного региона РФ. Орел : Изд-во «Картуш», 2019. 318 с.
8. Головина Е. В., Зеленов А. А. Физиологические особенности сортов сои северного экотипа, возделываемых в условиях ЦЧР // Аграрная наука. 2020. № 343 (11). С. 89-96. https://doi. org/10.32634/0869-8155-2020-343-11-52-6.
9. Зеленцов С. В., Мошненко Е. В. Перспективы селекции высокобелковых сортов сои: моделирование механизмов увеличения белка в семенах (сообщение 1) // Масличные культуры. Науч.-техн. бюл. Всерос. НИИ масличных культур. 2016. № 2 (166). С. 34-41.
10. Селекционно-генетическое улучшение сои по биохимическим признакам / А. В. Кочегу-ра, С. В. Зеленцов [и др.] // Масличные культуры. Науч.-техн. бюл. Всерос. НИИ масличных культур. 2005. № 2 (133). 24-35.
11. Ермолина О. В., Антонов С. И., Коротко-ва О. В. Изменение качества семян сои в процессе селекции на Дону // Зерновое хозяйство России. 2011. № 6. С. 20-28.
12. Ojo D. K., Adebisi M. A., Tijani B. O. Influence of environment on protein and oil contents of soybeans seed (Glycine max (L.) Merril) // Global J. Agric. Sci. 2002. № 1(1). С. 27-32. DOI 10.4314/gjass.v1i1.2199.
13. Белолюбцев А. И., Сенников В. А. Биоклиматический потенциал экосистем. М. : РГАУ-МСХА, 2012. 160 с.
14. Влияние погодно-климатических условий на содержание белка и масла в семенах сои на Северном Кавказе / Л. Ю. Новикова, И. В. Сеферова, А. Ю. Некрасов [и др.] // Вавилов-ский журнал генетики и селекции. 2018. № 22 (6). С. 708-715. DOI 10.18699/VJ18.414).
15. Системы земледелия Ставрополья : монография / под общ. ред. А. А. Жученко. Ставрополь : АГРУС, 2011. С.429-433.
16. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд., доп. и пе-рераб. М. : Агропромиздат, 1985. 351 с.
17. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Вып. 1. Общая часть / под общ. ред. М. А. Федина. М. : Колос, 1985. 264 с.
18. GOST 10846-91. Grain and products of its processing. Method of determination squirrel. Enter. 1993-06-01. M. : IPK Publishing house of standards, 2001. 9 p.
19. GOST 10857-64. Oil seeds. Methods for determination of oil content. 1964-07-01. M. : Stan-dartinform, 2010. 6 p.
5. Enken V. B. Soya. M. : State Publishing House of agricultural literature, 1959. 653 s.
6. Seferova I. V., Bulakh P. P. Results of studying soybean samples at the Far East Experimental Station VIR in 1990-2017 // Works on applied botany, genetics and selection. 2019. № 180 (4). P. 59-65.
7. Golovina E. V., Zotikov V. I. Production process and adaptive responses to abiotic factors of soybean varieties of the northern ecotype in the Central Black Earth region of the Russian Federation. Orel : publishing house «Cartouche», 2019. 318.
8. Golovina E. V., Zelenov A. A. Physiological features of northern ecotype soybean varieties cultivated in the Central Black Earth region // Agrarian Science. 2020. № 343 (11). P. 89-96. https://doi. org/10.32634/0869-8155-2020-343-11-52-6.
9. Zelentsov S. V., Moshnenko E. V. Prospects for breeding high-protein soybean varieties: modeling the mechanisms of increasing protein in seeds (communication 1) // Oilseeds. Scientific and Technical Bulletin of the All-Russian Scientific Research Institute of Oilseeds. 2016. № 2 (166). P. 34-41.
10. Selection and genetic improvement of soybeans by biochemical characteristics / A. V. Kochegura, S. V. Zelentsov [et al.] // Oilseeds. Scientific and Technical Bulletin of the All-Russian Scientific Research Institute of Oilseeds. 2005. № 2 (133). P. 24-35.
11. Ermolina O. V., Antonov S. I., Korotkova O. V. Changes in the quality of soybean seeds in the process of breeding on the Don // Grain farm in Russia. 2011. № 6. P. 20-28.
12. Ojo D. K., Adebisi M. A., Tijani B. O. Influence of environment on protein and oil contents of soybeans seed (Glycine max (L.) Merril) // Global J. Agric. Sci. 2002. № 1(1). C. 27-32. DOI 10.4314/gjass.v1i1.2199.
13. Belolyubtsev A. I., Sennikov V. A. Bioclima-tic potential of ecosystems. M. : Russian State Agrarian University - Moscow Agricultural Academy, 2012. 160 p.
14. Influence of weather and climatic conditions on the content of protein and oil in soybean seeds in the North Caucasus / L. Yu. Novikova, I. V. Seferova, A. Yu. Nekrasov [et al.] // Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2018. № 22 (6). P. 708-715. DOI 10.18699/VJ18.414).
15. Agricultural systems of the Stavropol region: monograph / under total. ed. A. A. Zhuchenko. Stavropol : AGRUS, 2011. P. 429-433.
16. Dospekhov B. A. Field experiment technique (with the basics of statistical processing of research results). 5th ed., add. and revised. M. : Agropromizdat, 1985. 351 p.
17. Methodology for state variety testing of agricultural crops. Iss. 1. General part / under the general ed. M. A. Fedina. M. : Kolos, 1985. 264 p.
18. GOST 10846-91. Grain and products of its processing. Method of determination squirrel. Enter. 1993-06-01. M. : IPK Publishing house of standards, 2001. 9 p.
19. GOST 10857-64. Oil seeds. Methods for determination of oil content. 1964-07-01. M. : Stan-dartinform, 2010. 6 p.
