Значение сои для мирового земледелия трудно переоценить. Эта культура имеет широкое использование в различных отраслях промышленности. Ее используют как пищевую, техническую и кормовую культуру. Посевные площади под соей ежегодно увеличиваются как в целом в мире, так и в нашей стране, что связано с растущими потребностями в зерне данной культуры [1]. Несмотря на то, что основные площади под соей находятся в Дальневосточном и Северо-Кавказском федеральных округах, культура продвигается на север, благ. ря скороспелым сортам, и является перспективной для Чувашской Республики. Увеличить валовой сбор в первую очередь необходимо за счет повышения урожайности, что достигается подбором агротехнических приемов, позволяющих реализовать в большей мере продуктивность сортов.
Продуктивность растений зависит от многих факторов, таких как почвенно-климатические условия, генетический потенциал сортов, их адаптивность к конкретным условиям, особенностей агротехники, качества семенного материала [2, 3]. Агротехника, применяемая при возделывании культуры, оказывает влияние на урожайность и качество зерна сои. Оптимизация параметров посева позволяет реализовать потенциал сортов [4].
Для формирования максимальной урожайности сортов необходима оптимальная плотность стеблестоя, то есть подбор способов посева и норм высева применительно к каждой культуре и сорту [5]. Ряд исследователей отмечает, что для обеспечения максимальной продуктивности и высокого качества семян следует применять широкорядные посевы [6] и повышенные нормы высева [7]. Однако также были получены данные, указывающие на то, что соя достаточно пластичное растение, и различные междурядья и нормы высева не оказывают существенного влияния на ее продуктивность [8]. Все это указывает на необходимость совершенствования технологии возделывания применительно к конкретному сорту и условиям вегетации.
Таким образом, для каждой природно-климатической зоны с целью увеличения продуктивности сои, следует подбирать оптимальные способы и нормы высева с учетом требований сорта [9].
Цель исследования: изучить влияние способов и норм высева на урожайность сои, выращиваемой на светло-серых лесных почвах Чувашской Республики.
Материалы и методы исследования
Исследования проводились в 2018–2019 гг. на опытном участке УНПЦ «Студенческий» ФГБОУ ВО «Чувашская ГСХА», который расположен в северной части республики. Почвы участка светло-серые лесные тяжелосуглинистые, характеризуются низким содержанием гумуса (до 2,5 %), повышенным содержанием фосфора (14,6 мг на 100 г) и средним – калия (11,5 мг на 100 г), слабокислые (рН 5,7). Объектом исследований служил раннеспелый сорт сои северного экотипа СибНИИК 315. Погодные условия в годы исследований отличались от средних многолетних. Так, 2018 г. характеризовался низкой температурой начала вегетации и высокими температурами с умеренным количеством осадков во второй половине вегетации. 2019 г., наоборот, в начале вегетации оказался достаточно теплым, а середина вегетации и вторая ее половина отличились изобилием осадков и температурой ниже средних многолетних показателей.
Посев сои проводился во второй декаде мая – 15 мая в 2018 г. и 14 мая в 2019 г., учетная площадь делянки – 3,2 м2, повторность шестикратная, расположение делянок систематическое. Способы посева в опытах: рядовой (15 см), широкорядные (с междурядьями 30 и 45 см) с нормами высева: 300 тыс. шт/га, 450 тыс. шт/га и 600 тыс. шт/га.
В течение вегетации проводились фенологические наблюдения, определяли густоту всходов и сохранность растений к уборке. Перед уборкой анализировали показатели структуры урожая на опытных растениях. Учет урожайности проводили поделяночно сплошным способом. Статистическая обработка полученных результатов проводилась по методике Б.А. Доспехова [10].
Результаты исследования и их обсуждение
Каждый сорт проявляет максимальную продуктивность при определенной площади питания растений. Способы и нормы высева семян влияют на густоту стояния растений, которая в свою очередь зависит от полевой всхожести семян и сохранности растений к уборке.
В наших исследованиях наблюдалось различие в показателях полевой всхожести и сохранности растений по годам опыта. Во всех вариантах в 2018 г. эти показатели были значительно ниже, чем в 2019 г. Это связываем в первую очередь с погодными условиями, так как в 2018 г. низкие температуры и недостаток влаги повлияли на полевую всхожесть семян сои. Сохранность растений к уборке также оказалась несколько ниже, видимо, из-за заморозков, наблюдавшихся в первой декаде июня.
Было установлено, что с увеличением нормы высева показатели полевой всхожести и сохранности растений к уборке увеличиваются в оба года исследований при рядовом способе посева. Так, в 2018 г. наивысшую полевую всхожесть имели варианты с нормами высева 600 тыс. шт/га при всех способах посева (50,0–55,0 %). В 2019 г. данная закономерность наблюдалась только при рядовом посеве, а в широкорядных посевах, наоборот, с увеличением нормы высева – она уменьшалась. Больше сохранялось растений к уборке в загущенных посевах. Так, в оба года опытов максимальная сохранность наблюдалась при норме высева 600 тыс. шт/га и составила от 90,0 до 96,7 %. Способы посева также оказали влияние на данный показатель. По годам исследований сохранность растений оказалась выше при посеве с междурядьями 45 см при всех нормах высева от 90,3 до 93,4 % в 2018 г. до 94,2–98,3 % в 2019 г. (табл. 1). Большее количество растений на единице площади впоследствии повлияло на урожайность сои.
Таблица 1
Полевая всхожесть и сохранность растений сои в зависимости от способов и норм высева, %
|
Способы посева |
Нормы высева, тыс. шт/га |
Полевая всхожесть, % |
Сохранность растений, % |
||
|
2018 г. |
2019 г. |
2018 г. |
2019 г. |
||
|
Рядовой (15 см) |
300 |
46,7 |
75,0 |
85,7 |
91,5 |
|
450 |
51,1 |
76,7 |
91,3 |
92,3 |
|
|
600 |
53,3 |
83,3 |
90,6 |
96,7 |
|
|
Широкорядный (30 см) |
300 |
48,3 |
86,7 |
89,7 |
87,3 |
|
450 |
49,2 |
85,5 |
88,1 |
94,5 |
|
|
600 |
50,0 |
82,2 |
90,0 |
96,2 |
|
|
Широкорядный (45 см) |
300 |
53,3 |
88,3 |
90,3 |
94,2 |
|
450 |
55,0 |
78,9 |
92,9 |
98,3 |
|
|
600 |
55,0 |
70,8 |
93,4 |
96,5 |
|
В полевых условиях всходы сои появились в 2018 г. на 10–11-й день, в 2019 г. – на 13–14-й день после посева. До начала цветения развитие растений в разных вариантах происходило одинаково. Затем, в более загущенных посевах, процесс плодообразования и созревания происходил медленнее. Продолжительность вегетационного периода в 2018 г. составила 91 день при нормах высева 450 и 300 тыс. на га и 98 дней при посеве с нормой высева 600 тыс. на га. В 2019 г. период вегетации затянулся и составил 124–132 дня, сохраняя закономерность предыдущего года.
Биометрический анализ растений сои показал, что более высокорослые растения сформировались при посеве семян с нормой 600 тыс. шт/га при широкорядном посеве – 56,6 см, в этом варианте первый боб образовывался ниже на высоте 9,46 см от корневой шейки растения. В 2019 г. растения оказались более высокорослыми, что объясняется большим количеством осадков в течение вегетации. При норме высева 600 тыс. шт/га и ширине междурядий 45 см высота растений составила 73,8 см. Количество ветвей на растениях закономерно уменьшается с увеличением нормы высева, а высота образования первого боба увеличивается.
В 2018 г. показатели продуктивности растений, за исключением массы 1000 семян, оказались выше, чем в 2019 г. В среднем за два года при посеве рядовым способом наилучшие показатели продуктивности были получены при посеве с нормой высева 300 тыс. шт/га: количество бобов на растении – 41 шт., масса 1000 семян – 168,3 г. Эта же норма высева оказалась оптимальной и на широкорядных посевах. Было отмечено, что ширина междурядий при широкорядном посеве не оказала влияния на количество бобов с растения, количество семян в бобе и массу семян с растения при всех нормах высева. Наблюдались различия только по массе 1000 семян. Так, норма высева обеспечила ее максимальные показатели при всех способах посева (162,1–168,3 г), менее крупные семена образовались в вариантах с нормой высева 600 тыс. шт/га (153,5–157,8 г). Наибольший выход семян обеспечила норма высева 300 тыс. шт/га, в среднем с растения было получено 66–77 штук (табл. 2). Полученные результаты указывают на то, что для получения выполненных семян при различных способах посева следует сою высевать с нормой высева 300 тыс. шт/га. Анализируя широкорядные способы, отметили, что лучшие показатели продуктивности растений сои были получены при посеве с междурядьями 45 см.
Об эффективности применяемых приемов можно судить по урожайности культуры. Выбор оптимальных параметров посева должен свидетельствовать о достоверной прибавке урожая.
В табл. 3 представлены данные по урожайности при различных способах и нормах высева. Анализируя урожайность по годам исследований, можно констатировать, что 2019 г. оказался более благоприятным и продуктивным. При всех способах посева наблюдалось увеличение урожайности. В 2018 г. самым продуктивным оказался вариант с посевом с междурядьями 45 см и нормой высева 600 тыс. шт/га – 3,32 т/га, что достоверно превысило все другие варианты. Данная норма высева оказалась самой оптимальной при всех способах посева, меньшая урожайность была получена при норме высева 300 тыс. шт/га. Норма высева 600 тыс. шт/га при посеве с междурядьями 15 и 30 см показала практически одинаковые результаты.
Таблица 2
Продуктивность растений сои в зависимости от способов и норм высева (среднее за 2018–2019 гг.)
|
Способы посева |
Нормы высева, тыс. шт/га |
Количество на растении, шт. |
Масса, г |
||
|
продуктивных бобов |
семян в бобе |
семян с растения |
1000 семян |
||
|
Рядовой (15 см) |
300 |
41,0 |
1,88 |
13,0 |
168,3 |
|
450 |
33,0 |
1,79 |
9,5 |
162,2 |
|
|
600 |
32,7 |
1,76 |
8,9 |
153,5 |
|
|
Широкорядный (30 см) |
300 |
35,6 |
1,86 |
10,7 |
162,1 |
|
450 |
31,8 |
1,82 |
9,3 |
159,9 |
|
|
600 |
33,2 |
1,82 |
9,5 |
157,4 |
|
|
Широкорядный (45 см) |
300 |
35,2 |
1,87 |
10,9 |
166,1 |
|
450 |
31,3 |
1,83 |
9,2 |
161,9 |
|
|
600 |
32,3 |
1,82 |
9,3 |
157,8 |
|
Таблица 3
Влияние способов и норм высева на урожайность сои
|
Способы посева (фактор А) |
Нормы высева, тыс. шт/га (фактор В) |
Урожайность, т/га |
|
|
2018 |
2019 |
||
|
Рядовой (15 см) |
300 |
1,44 |
2,61 |
|
450 |
2,24 |
2,67 |
|
|
600 |
2,91 |
3,72 |
|
|
Широкорядный (30 см) |
300 |
1,58 |
2,08 |
|
450 |
2,16 |
2,67 |
|
|
600 |
2,87 |
3,92 |
|
|
Широкорядный (45 см) |
300 |
1,72 |
2,45 |
|
450 |
2,47 |
2,66 |
|
|
600 |
3,32 |
3,14 |
|
|
НРС05 |
по фактору А, т/га |
0,051 |
0,024 |
|
по фактору В, т/га |
0,059 |
0,028 |
|
|
по факторам АВ, т/га |
0,052 |
0,050 |
|
Зависимость урожайности сои от способов и норм высева, т/га (среднее за 2018–2019 гг.)
В 2019 г. наибольшую урожайность обеспечил вариант с междурядьями 30 см и нормой высева 600 тыс. шт/га – 3,92 т/га. При посеве с нормой 450 тыс. шт/га различий между рядовым и широкорядными (30 и 45 см) не наблюдалось – 2,66 и 2,67 т/га. При посеве рядовым способом различия между нормами высева 300 тыс. шт/га и 450 тыс. шт/га не наблюдалось.
Несколько больше было влияние такого фактора, как норма высева, нежели способа посева. В 2019 г. взаимодействие обоих факторов (способа посева и нормы высева) оказалось сильнее, чем в 2018 г.
В среднем за два года с увеличением нормы высева происходило увеличение урожайности при всех способах посева. Наименьшие различия между способами посева наблюдались при посеве с нормой высева 450 тыс. шт/га (рисунок).
Полученная урожайность свидетельствует о том, что климатические и почвенные условия Чувашской Республики позволяют сформировать достаточные урожаи сои.
Выводы
В результате проведенных исследований было установлено, что оптимальный стеблестой сои на светло-серых лесных почвах Чувашской Республики формируется при посеве с нормой высева 600 тыс. шт/га как при рядовом, так и при широкорядном способах посева, что обеспечивает наибольшую урожайность сои. Однако для получения максимального количества выполненных семян с растения при различных способах посева следует сою высевать с нормой высева 300 тыс. шт/га, что позволит увеличить коэффициент размножения.