Соя

     Мета і задачі  досліджень. Визначити оптимальну дозу мінеральних добрив і встановити ефективність розрахункової норми під сою при вирощуванні її в умовах зрошення. 

Задачі досліджень:

– вивчити зміни  поживного режиму ґрунту залежно  від систем удобрення;

– встановити особливості формування надземної  маси і асиміляційної поверхні рослинами  сої;

– визначити  реакцію бульбочкових бактерій на мінеральні добрива;

– встановити винос елементів живлення на формування врожаю;

– визначити  вміст олії, білку, амінокислот та біологічну цінність білків в зерні  зрошуваної сої;

– встановити вплив добрив на врожай зерна і  дати економічну та біоенергетичну оцінки їх застосуванню.

     Об’єкт дослідження: соя, ґрунт, мінеральні добрива.

     Предмет досліджень: продуктивність та якість сої при вирощуванні її в умовах зрошення на різних фонах мінерального живлення.

     Методи дослідження: при виконанні дисертаційної роботи використані польові, лабораторні, вегетаційні та статистичні методи, що є загальноприйняті в землеробстві.

     Наукова новизна  одержаних результатів. Вперше визначена реакція сої сорту Вітязь - 50 на мінеральні добрива і встановлена ефективність розрахункового методу визначення оптимальної норми добрива при вирощуванні цієї культури в умовах зрошення. Вперше також визначено винос елементів живлення соєю сорту Вітязь - 50, витрати їх на формування одиниці врожаю, вміст амінокислот та біологічну цінність білків зерна сої.

     За матеріалами досліджень одержаний деклараційний патент на корисну модель.

     Практичне значення одержаних результатів. Виробництву рекомендована оптимальна норма мінерального добрива при вирощуванні сої сорту “Вітязь - 50” в умовах зрошення на темно-каштановому ґрунті. Встановлена висока економічна ефективність розрахункової норми мінеральних добрив.

     Результати досліджень впроваджувались в Товаристві з обмеженою відповідальністю машино-тракторного сервісу “Вінада-Авіа” Чаплинського району Херсонської області. Вони увійшли також до основних методичних рекомендацій по вирощуванні сої.

     Особистий внесок здобувача. Автор розробляв робочу програму, приймав участь у проведенні досліджень, аналіз і узагальнення літературних джерел, написанні та оформленні дисертації. Особистий внесок у наукових працях, написаних у співавторстві, складає 82%.

     Апробація результатів  дисертації. Основні результати досліджень доповідались на міжнародній науковій конференції молодих вчених “Актуальні проблеми землеробства на початку нового тисячоліття та шляхи їх вирішення” (м.Херсон, 2002 р.), ІV міжнародній науковій конференції “Экологические основы онтогенеза природных и культурных сообществ Евразии” (м. Херсон, 2002); VІ з’їзді Українського товариства ґрунтознавців та агрохіміків (м. Умань, 2002), всеукраїнській конференції молодих вчених "Матеріали всеукраїнської науково-практичної конференції молодих вчених і спеціалістів з проблем виробництва зерна в Україні" (м.Дніпропетровськ, 2002).

     Публікації. Основні результати дисертаційної роботи опубліковані

у 16 статтях  із них  7 у фахових виданнях і 4 у рекомендаціях та отриманий  деклараційний пакет на винахід.

     Структура та обсяг дисертації. Дисертація викладена на

131 сторінці  комп’ютерного набору, містить 33 таблиці та 14 рисунків. Складається  із вступу, семи розділів, висновків,  аналізу і узагальнення результатів  досліджень, списку використаних  джерел - 171, в тому числі 

22 іноземних  авторів.  

ОСНОВНИЙ  ЗМІСТ РОБОТИ

     Стан вивчення питання і задачі досліджень

     У розділі наведено ґрунтовний аналіз літературних джерел вітчизняних і зарубіжних авторів з питань застосування добрив при вирощуванні сої і дано обґрунтування необхідності досліджень у цьому напрямку. Звернута увага на те, що перш за все слід вияснити ефективність розрахункової норми добрива, яка відповідно досліджень з іншими культурами, виявилась найбільш ефективною. Але для цього питання необхідно мати регіональні дані про винос елементів живлення на формування одиниці врожаю. Тому вивчення цього питання і було заплановано.

     Методика та умови проведення досліджень

     Польові і вегетаційні досліди проводили протягом 1999 – 2002 рр. в Інституті землеробства південного регіону УААН. Ґрунт, на якому проводили дослідження,  темно-каштановий середньосуглинковий. В шарі ґрунту

0 – 30 см містилось  гумусу 2,24%, загальних азоту 0,118%, фосфору – 0,112%, калію – 2,5%, рухомого фосфору 2,7, обмінного  калію 25,8 мг/100 г ґрунту, рН водної  витяжки 7,1. Вміст важких металів  у ґрунті не перевищував ГДК.  Найменша вологоємність у 0 –  100 см шарі становила 21,5%, а вологість  в’янення – 8,2% маси сухого  ґрунту.

     Погодні умови в роки досліджень були неоднаковими. В 1999 році для появи сходів сої і подальшого її розвитку вони були сприятливими. У липні та серпні у критичний період за вологозабезпеченістю цієї культури погодні умови різко погіршились. За ці два місяці випало тільки 21,6 мм опадів, а гідротермічний коефіцієнт становив відповідно 0,1 та 0,2 що негативно позначилось на формуванні врожаю сої і ефективності добрив.

     У 2000 році умови для вирощування сої склались сприятливими, а у 2001 – вони були несприятливими і перш за все у період цвітіння та формування зерна (липень – серпень). За ці місяці опадів випало тільки 40 % багаторічної норми, а гідротермічний коефіцієнт становив відповідно 0,7 і 0,6. У 2002 році погодні умови для росту сої виявилися також несприятливими.

     Кількість опадів за період вегетації сої була неоднаковою і становила у 1999 році – 190,2; 2000 – 340,1; 2001 – 204,5 і 2002 році 165,7 мм, при середній багаторічній нормі 214 мм. Розподіл їх протягом вегетації був нерівномірним.

     Агротехніка вирощування сої у досліді була загальноприйнятою для півдня України. Для посіву використовували середньостиглий сорт

Вітязь – 50. Посівна площа ділянки 80 м2, а облікова 30 м2, повторність чотириразова.

     Вегетаційний дослід закладали в пластмасових посудинах, які набивали ґрунтом масою 6 кг, повторність – 5-разова.

     Розрахункову норму мінеральних добрив визначили відповідно для одержання врожаю зерна 20 ц/га. Із мінеральних добрив застосовували аміачну селітру, гранульований суперфосфат і калійну сіль. Насіння сої (варіанти 3 – 4) обробляли ризоторфіном. Відповідно до схеми досліду сою підживлювали “Мікомом”, який містить у засвоюваній формі Zn, Сu, В, Мn, Мо, Fе.

     Поливи сої проводили дощувальною машиною ДДА – 100МА водою  Інгулецької зрошувальної системи. Для боротьби з бур’янами крім міжрядних культивацій і ручних прополювань, використовували Харнес 2,5 кг/га. Збирали сою комбайном “Сампо – 500”.

     Аналіз зразків ґрунту проводили згідно загальних рекомендованих методик, а саме – гумус визначали за методом Тюріна, нітрати – за Грандваль – Ляжем, рухомий фосфор – в 1 % вуглецевоамонійній витяжці за Мачигіним, обмінний калій – з цієї ж витяжки на полуменевому фотометрі. Вміст важких металів визначали на атомно – сорбційному фотометрі “Сатурн” в лабораторії ННЦ Інституту ґрунтознавства і агрохімії УААН.

     В надземній масі і зерні сої визначали після їх мокрого озолення (за Гінзбург) з однієї наважки вміст загальних азоту (за К’єльдалем), фосфору – варіант Мерфі – Рейлі з застосуванням аскорбінової кислоти, калію – на полуменевому фотометрі.

     Зерно сої аналізували на вміст у ньому амінокислот на японському аналізаторі Hitachi – 835 в лабораторії якості зерна Селекційно – генетичного інституту УААН. Біологічну цінність білків визначали за методом Корпаці, Ліндера, Варга, а вміст олії в зерні – за Сокслетом.

     Біоенергетичну ефективність вирощування сої при застосуванні добрив розраховували користуючись загальноприйнятими методиками 

(Ушкаренко  В.О. та інші, 1997). 

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

     Вміст елементів живлення у ґрунті

     Дослідження показали, що в ґрунті ділянок, де вносили добрива, елементів живлення при сходах сої було більше ніж в неудобреному контролі. Максимальним вміст нітратів і рухомого фосфору виявився в ґрунті варіанту розрахункової дози. Порівняно з неудобреним контролем цих елементів живлення було більше відповідно на 33,8 і 17,2%. Від сходів сої до її цвітіння вміст нітратів, рухомого фосфору і обмінного калію у ґрунті удобрених варіантів зменшується більшою мірою, ніж у неудобрених, що мабуть, пов’язане з інтенсивнішим їх використанням на формування більш високого врожаю. Кількість важких металів в орному шарі ґрунту в період вегетації сої не перевищувала ГДК. 

     Приріст надземної  маси

     Добрива позитивно впливають на приріст надземної маси сої. Він спостерігається вже на початку галуження, але найбільше проявляється в фазу цвітіння. Суттєвої різниці в накопиченні надземної маси соєю між удобреними варіантами досліду як у фазу цвітіння, так і утворення бобів, не встановлено. При збиранні врожаю максимальна надземна маса формувалась при внесенні Р60К30 і посіві на цьому фоні насінням інокульованим ризоторфіном.

     Формування асиміляційної  поверхні

     Встановлено, що зрошувана соя має найбільшу асиміляційну поверхню в період утворення бобів. Застосування добрив збільшує її, порівняно з неудобреним контролем, в фазу цвітіння в межах 67,0 – 73,4%, а при утворенні бобів відповідно на 32,9 – 36,5%. Суттєвої різниці в розмірі асиміляційної поверхні між удобреними рослинами різних варіантів не встановлено.

     Вміст елементів живлення в  надземній масі

     Вміст елементів живлення в надземній масі сої залежав від добрив. У період повної стиглості бобів удобрені рослини містили загальних азоту більше ніж неудобрені в межах 15,0 – 17,5%, фосфору та калію відповідно на 5,9 – 17,6 і 11,6 – 12,3%. Тобто в більшості випадків суттєвої різниці в кількості елементів живлення у надземній масі сої між удобреними рослинами не виявлено. 

     Формування бульбочок на коренях сої

     Максимальна кількість бульбочок на коренях сої формується при застосуванні фосфорно-калійних добрив (табл. 1). Внесення на даному фоні азотного добрива негативно позначається на цьому показникові. Кількість бульбочок при внесенні N30Р60К30, порівняно з Р60К30 зменшується на 38,4%, а N60Р60К30 – на 50,1%. Маса бульбочок на коренях зрошуваної сої була максимальною також при застосуванні Р60К30. У фазу формування бобів вона була більшою ніж у рослин неудобреного контролю в 1,4, а при їх дозріванні – у 3,3 рази. 

Таблиця 1 

Кількість бульбочок залежно  від добрив (штук на одну рослину) 

Вміст олії та її збір

     Внесення добрив практично не вплинуло на вміст олії в зерні сої

(табл. 2). Тільки  у несприятливому 1999 році цей  показник був дещо більшим,  ніж у неудобреному контролі. В найбільшій мірі він підвищився  при застосуванні Р60К30 та посіві  на цьому фоні насінням інокульованим  ризоторфіном і становив 6,7%. Збір  олії під впливом добрив збільшувався  щорічно. В середньому за три  роки максимальну кількість олії  зібрали при внесенні Р60К30 + ризоторфін, а також на фоні застосування  розрахункової норми добрив, де  він був більшим, порівняно  з неудобреним контролем, на 24,3%. Звертає на себе увагу, що  за сприятливих погодних умов  обприскування посівів сої, що  вирощена на фоні N60P60K30, „Мікомом”  забезпечило максимальну прибавку  врожаю олії –  25,9 % порівняно  з неудобреним варіантом. 

Таблиця 2 

Вміст олії в зерні сої  і її збір залежно  від систем живлення 

Вміст сирого білку в  зерні сої

     Вміст сирого білку при внесенні добрив практично не змінювався (табл. 3). Тільки у несприятливому 2001 році він збільшився особливо при застосуванні N60Р60К30 і проведенні на цьому фоні у фазу формування бобів позакореневого підживлення “Мікомом”. Підвищення, порівняно з неудобреним контролем, становило – 17,4%. Пояснюється це меншим вмістом у ґрунті заліза, міді та марганцю.  

Таблиця 3  

Вміст сирого білку в  зерні сої і  його збір залежно  від систем живлення

     Збір білку при внесенні добрив у всі роки досліджень збільшувався. Максимальним він був при застосуванні повного мінерального добрива і проведенні на цьому фоні позакореневого підживлення “Мікомом”, а також у варіанті, де застосовували розрахункову дозу добрива. Вплив добрив на збір сирого білку в роки досліджень був неоднаковим. У несприятливі за погодними умовами роки всі норми добрива, що вивчали у досліді,  меншою мірою впливали на цей показник, ніж у сприятливі.