Влияние отдельных элементов технологии выращивания на урожайность сои

10.02.2014

Изучение биологических особенностей роста и развития сои в условиях орошения, усовершенствование и разработка элементов технологии ее возделывания позволяют определить научные основы повышения продуктивности сои и увеличить эффективность орошаемых земель. Так, по мнению некоторых авторов, урожайность сои мало зависит от места в севообороте. Более того, ее урожай даже повышается, если соя выращивается на одном и том же поле несколько лет. Однако большинство авторов придерживаются иного мнения. Правильное размещение сои в севообороте увеличивает ее урожайность не только за счет предупреждения заболеваний и повреждений вредителями, уменьшения засоренности поля, но и в результате улучшения водно-воздушного режима почвы, более рационального использования питательных веществ.
Размещают сою, по возможности, на чистых от сорняков (особенно многолетних) полях. Лучшие предшественники для нее — озимые и яровые зерновые, а также кукуруза на зеленый корм и силос, после уборки которых остается достаточно времени для тщательной послойной обработки почвы с целью очищения полей от сорняков.
В условиях Ставропольского края лучшими предшественниками для сои являются зерновые колосовые культуры, которые рано освобождают поле. Нельзя размещать сою после бобовых культур из-за нерационального использования биологически фиксируемого азота, заболеваемости бактериозами, фузариозами и другими общими патогенами, вблизи акациевых насаждений и многолетних бобовых трав, так как появляется опасность переселения на ее посевы вредителей. Таким образом, существенное влияние на эффективность производства оказывает правильный выбор места сои в севообороте.
Своевременная и качественная обработка почвы — важнейший элемент технологии возделывания сои на орошаемых землях. Обработка почвы предусматривает три главных момента: тщательное рыхление пахотного горизонта, создание благоприятных условий для накопления питательных веществ и влаги, уничтожение возможно большего количества сорняков. Поэтому обработка почвы зависит от ее типа, засоренности, особенностей предшественника. При основной обработке почвы уничтожается до 80 % многолетних сорняков.
На черноземах предел целесообразного углубления вспашки — 30—32 см. Глубина вспашки может быть от 18—20 до 28—32 см в зависимости от применяемой в севообороте системы борьбы с сорняками, механического состава и структуры почвы. По данным научно-исследовательских учреждений, преимущество имеет отвальная вспашка комбинированным пахотным агрегатом. Однако в районах проявления водной и ветровой эрозии целесообразна и безотвальная обработка.
Для сои очень важна оптимальная аэрация верхнего слоя почвы, при которой нормально функционируют корневая система растений и клубеньковые азотфиксирующие бактерии. Установлено, что наиболее благоприятные условия для роста и развития растений сои создаются при плотности почвы 1,1—1,2 г/см3. Повышение этого показателя сильно ухудшает важнейшие процессы, протекающие в почве, в первую очередь, воздушный, водный и тепловой режимы, а это приводит к снижению урожая зерна сои. Известно, что повышение плотности почвы на 0,07—0,10 г/см3 сокращает урожайность сои на 2—4 ц/га.
Выравнивание поверхности поля после вспашки в осенний период обязательно на всех полях, не подверженных ветровой эрозии. Для сои это имеет большое значение, так как ее семена при посеве заделываются мелко, а бобы прикрепляются на стебле низко. Поэтому предпосевная обработка почвы зависит от приемов, которые проводились в осенний период, уровня залегания грунтовых вод, засоренности полей и выровненности участков. Как правило, она включает следующие операции: боронование, культивации, и в отдельных случаях — на тяжелых, заплывающих почвах — перепашку зяби. При хорошей оструктуренности почвы от ранневесеннего боронования можно отказаться, ограничиваясь предпосевной культивацией на 6—7 см. По данным Ставропольского НИИГиМ, весной при поспевании почвы проводят боронование в два следа тяжелыми зубовыми боронами. Затем, в зависимости от засоренности поля, делают две-три культивации с одновременным шлейфованием.
Таким образом, при определении глубины и способа обработки почвы чрезвычайно важны показатели не только сложения обрабатываемого слоя, но и его биологической активности, вопросы борьбы с сорняками, эффективности внесения удобрений, защиты почв от эрозии, сбережения энергии и снижения затрат.
Основными факторами определения оптимальных сроков сева являются температура и влажность почвы. Биологический минимум температуры почвы для прорастания семян находится на уровне +6...+7 °C. Так как при ранних сроках посева снижается полевая всхожесть, прорастание семян задерживается, поля зарастают сорняками.
Основные критерии, определяющие наступление оптимального срока сева сои, — достаточное прогревание (+12...+14 °С — для среднеспелых и +16...+ 18 °C — для раннеспелых) и увлажнение (22—25 %) посевного слоя почвы. В то же время оптимальная температура для прорастания семян сои наступает при прогревании почвы на глубине заделки семян — +20...+22 °C.
Известно, что при оптимальной влажности почвы полное набухание семян при температуре +10 °С происходит только через 62 часа, при +15 °С — через 48 часов, при +25...+30 °C — через 24 часа. Установлено, что при набухании семян в холодной воде (+5 °С) резко снижается использование питательных веществ семядолей.
В европейской части нашей страны в почве часто отсутствуют активные соевые клубеньковые бактерии, поэтому их необходимо вносить с нитрагином. Особенно действенна инокуляция на полях, где сою раньше не возделывали. Обработка семян сои перед посевом способствует повышению урожайности на 20—25 %, снижению затрат на азотные удобрения, а следовательно, и себестоимости зерна.
В России в целом потенциальные потери урожая от болезней, вредителей и сорняков составляют 26 % валовой продукции. Данные, полученные в Ростовской области, Краснодарском и Ставропольском краях, показывают, что потери урожая сои могут составлять: от болезней — 15—20 %, вредителей — 20—30 %, сорняков — до 80 %. В условиях орошения создается более благоприятный микроклимат, и повреждение растений болезнями увеличивается на 10—20 % по сравнению с неорошаемыми землями, а засоренность посевов иногда может достичь такой величины, что практически невозможно убрать урожай.
Установлена низкая конкурентная способность стеблестоя сои по отношению к сообществу сорной флоры.
Для защиты растений применяют агротехнические, химические, биологические, физические и другие методы. Установлено, что при основной обработке почвы уничтожается до 80 % многолетних сорняков. При сильной засоренности полей корнеотпрысковыми сорняками применяют послойную обработку почвы тяжелыми дисковыми боронами на глубину 12—14 см с последующей глубокой вспашкой на 30—32 см.
Интегрированная защита растений — это особый экологический подход к использованию всех доступных форм подавления нежелательного вида, который позволяет удерживать популяцию вредителя, возбудителя болезни или сорняка ниже уровня, причиняющего экономический ущерб, то есть ниже экономического порога вредоносности.
Многие авторы считают очень эффективным для борьбы с сорной растительностью на начальном этапе развития растений сои такой агроприем, как довсходовое боронование. Его проводят во время массового прорастания семян сорняков, когда они еще не укоренились и находятся в фазе «белой ниточки», а у сои образовался корешок не длиннее 1 см. He рекомендуется бороновать поле в фазе изогнутого колена, то есть за 2—3 дня до всходов. Всходы сои боронуются в фазе 1—3-го тройчатого листа в солнечное послеобеденное время. Однако при каждом бороновании уничтожается до 10—15 % всходов сои, что учитывается при установлении сеялок на норму высева. От совместного применения довсходового и послевсходового боронования прибавка урожая достигает 2,0—2,8 ц/га.
В течение 40—60 дней от фазы всходов растения сои особенно чувствительны к затенению сорняками. Объясняется это тем, что стеблестой широкорядного посева сои длительное время не затеняет поверхность почвы, в том числе и всходы сорняков. Поэтому культура не угнетает всходы сорняков, в результате чего они опережают сою в росте и сильно заглушают ее. Культивировать междурядья начинают на 8—12 день после появления всходов. Междурядные обработки применяют, в первую очередь, с целью рыхления почвы и создания благоприятных условий для роста и развития растений.
Эффективны в борьбе с сорняками, вредителями и болезнями химические методы. Так, гербициды позволили сократить потребность в рабочей силе на 30—50 % в США и на 42 % в Японии. При этом производительность труда поднялась на 20 %. В мировой практике на посевах сои применяются около пятидесяти препаратов.
Исследованиями установлено, что нормы применения гербицидов определяются целым комплексом факторов, прежде всего, биологическими особенностями, влажностью почвы, почвенными условиями, типом засоренности, способом внесения и другими.
Важнейший путь оптимизации химического метода и снижения воздействия на окружающую среду — внедрение интегрированной системы защиты растений, которая предполагает применение научно обоснованной агротехники, использование устойчивых к болезням и вредителям сортов, применение биологических средств защиты растений или же разработка безгербицидных технологий на основе использования агротехнических методов.
Роль воды в жизни растения не ограничивается поддержанием тургора и нормального протекания всех физиологических процессов в тканях растения. Вода, являясь универсальным растворителем, способствует растворению в ней минеральных солей и переносу их через корень внутрь растения. Оптимизация водного и пищевого режимов позволяет значительно повысить продуктивность растений, планировать величину урожая сельскохозяйственных культур при программировании их выращивания.
Для этого учитывается, что расход питательных веществ на 1 т зерна сои составляет: азота — 55—65 кг, фосфора — 19—20 кг, калия — 23—25 кг. Общий вынос азота надземной частью составляет 152—179 кг/га, фосфора — 38—47 кг/га, калия — 39—49 кг/га.
В отличие от других культур, бобовые, в том числе и соя, способны образовывать на корнях симбиотические азотфиксирующие системы. Теоретическую и народнохозяйственную значимость биологической фиксации азота трудно переоценить. По сравнению со злаками, при благоприятных условиях симбиоза эти культуры производят на единице площади значительно больше белка высокого качества, решают проблему сохранения и даже расширенного воспроизводства естественного плодородия почвы.
Проблеме азотного питания бобовых культур, остающейся до настоящего времени весьма дискуссионной, посвящено большое количество работ как в нашей стране, так и за рубежом. Одни авторы считают биологический азот малозначимым фактором для этих растений и утверждают, что необходимо применять большие дозы минерального азота для получения высоких урожаев сои независимо от характера его влияния на симбиотический аппарат. Другие авторы, не отрицая существенного его влияния, полагают, что при инокуляции семян высокоактивными штаммами клубеньковых бактерий и создании оптимальных условий как для сои, так и для бактерий растение будет полностью обеспечено биологическим азотом.
Каждому виду бобовых присущи специфические клубеньковые бактерии. При выращивании сои в новых районах азотфиксирующие бактерии поселяются на корнях и образуют клубеньки только после нескольких лет посева, так как в почве они встречаются в неактивной форме и в недостаточном количестве. Поэтому семена сои перед посевом необходимо в обязательном порядке обрабатывать соевым нитрагином. Этот прием, называемый инокуляцией, повышает урожай и улучшает его качество. Лучше всего применять испытанные активные штаммы клубеньковых бактерий.
Некоторые авторы считают целесообразным внесение небольших доз минерального азота для развития бобового растения до начала симбиотической фиксации. Однако, мнения о возможности продуктивного сочетания бобово-ризоторфинового симбиоза с малыми дозами азота удобрений довольно разноречивы. С одной стороны — отрицание, иногда сопровождаемое оговорками, связанными с неблагоприятными агротехническими и погодными условиями, с другой — подход, дифференцированный по почвам и видам бобовых.
Ряд исследователей считают нецелесообразным применять под сою азотные удобрения ввиду того, что они угнетают образование клубеньков. Первые клубеньки появляются на корнях через несколько дней после всходов, но максимальное их количество наблюдается в фазы цветения и формирования бобов. Одним из главных факторов, влияющих на развитие клубеньков у сои, является влажность почвы. Оптимальные условия создаются при влажности почвы 60—80 % от HB. С уменьшением влажности почвы до 50—60 % от HB деятельность бактерий замедляется, а при уровне ниже 40 % от HB жизнедеятельность подавляется, и даже наблюдается отмирание сформировавшихся клубеньков.
Улучшение влагообеспеченности почвы способствует увеличению количества и массы клубеньков на корнях сои и обеспечению растений азотом, следовательно, повышается урожайность зерна и содержание в нем белка на 3—10 %, жира — на 1—2 %. Опытным путем установлено, что в условиях орошения или достаточной влагообеспеченности соя способна полностью снабжать себя азотом за счет азотфиксации.
Таким образом, есть необходимость в дифференцированном подходе к применению азотных удобрений под сою с учетом плодородия почвы, активности азотфиксации, потребности растения в этом элементе питания. Так, по данным ряда исследователей, фосфорные удобрения оказывают значительное положительное влияние на симбиотическую фиксацию азота и урожайность бобовых.
Соя и фасоль более отзывчивы на калийные удобрения, чем другие зернобобовые культуры. Внесение калийных удобрений малоэффективно на почвах с высокой обеспеченностью этим элементом. Они эффективны при содержании обменного калия менее 100 мг/кг почвы.
К уборке сои на зерно приступают после полного опадения листьев, когда стебель и створки бобов приобретут бурую окраску, а влажность зерна не превышает 16 %.
Районированные и перспективные сорта сои в основном удовлетворяют требованиям механизированной уборки урожая — высота крепления нижних бобов при оптимальной густоте стояния растений составляет не менее 10—12 см, в течение 15—20 дней после полного созревания растений бобы не растрескиваются. Уборка урожая осуществляется путем прямого комбайнирования.