Состояние и перспективы повышения урожайности сои в условиях Центрального региона России

3.1 Биологические особенности  и хозяйственная характеристика сортов сои.

Решающим фактором эффективности  сорта в системе земледелия является то, как сорт «вписан» в климат. В  силу характерной для большинства  сортов сои реакции на долготу  дня (фотопериод) они обычно приурочены к узким географическим зонам. Принято  считать, что продвижение сои  на север всего на один градус широты (около 100 км.) требует внедрения нового сорта. Генетическую систему реакции сои на фотопериод контролируют около десяти генов. [20].

Как известно, зернобобовые культуры и, в частности, соя, имеют  критические периоды повышенной чувствительности к недостатку влаги. Исследования показали, что для регионов с дефицитом осадков во второй половине лета предпочтительна селекционная стратегия, направленная на раннее начало и большую продолжительность  цветения. Этим достигается повышение  стабильности урожаев в засушливые годы.

При продвижении культуры на север становится особенно важно  использовать весь безморозный период. Существуют сорта, созревающие в  августе, однако их потенциальная урожайность  примерно на 20 - 30 % ниже сортов, устойчиво  созревающих в сентябре. К тому же в сентябре проще выделить технику  для уборки. [20].

Сорт Ясельда внесен в Госреестр селекционных достижений России по Центрально-Черноземному региону с 2004 года, он также зарегистрирован на Украине, в Великобритании и Киргизии. Урожайность в производстве достигает 30 ц/га. Сумма активных температур от всходов до созревания 2300 °С. Доля бобов ниже 15 см (этот показатель характеризует возможные потери при уборке) составляет не более 4 %. Благодаря хорошей способности к ветвлению   обеспечивает   стабилизацию   урожайности   при   изреживании стеблестоя. Содержание белка в зерне 38 - 40 %, масла - 21 - 22 %. Содержание водорастворимой фракции белка 88 %. Окраска цветков фиолетовая. Опушение коричневое. Тип роста полудетерминантный. Высота растения 60 - 80 см. Масса 1000 семян 150 -170 г. Рубчик черный.

Сорт Припять внесен в Госреестр по Центрально-Черноземному и Нечерноземному регионам РФ с 2007 года, зарегистрирован также на Украине и в Польше. Превышает сорт Ясельда по урожайности на 5 %, а на фоне засухи на 18 %, при созревании на 2 - 3 дня раньше. В целом при ожидаемой урожайности менее 25 ц/га предпочтительнее высевать экологически более стабильный сорт Припять. Сумма активных температур от всходов до созревания 2250 °С. Устойчив к полеганию и осыпанию зерна. Доля бобов ниже 15 см не более 8 %. Отличается повышенным содержанием белка - до 44 %, масла - 19-20 %. Содержание водорастворимой фракции белка 88 %. Таким образом, сорт Припять наиболее пригоден для пищевой переработки. Окраска цветков фиолетовая. Опушение коричневое. Тип роста полудетерминантный. Высота растения 60 - 70 см. Ветвление ограниченное; сорт чувствителен к изреживанию посева, важно соблюдение нормы высева. Масса 1000 семян 160-180 г. Рубчик желтый.

Сорт Верас. Для хозяйств с высоким уровнем агротехники, получающих в течение ряда лет высокие урожаи сои, компания «Соя-Север» предлагает новый интенсивный сорт Верас (в РФ пока не зарегистрирован). При уровне урожайности около 30 ц/га прибавка к сорту Ясельда составляет до 13 %. Сумма активных температур от всходов до созревания 2300 °С. Содержание белка в зерне 36 - 42 %, масла 20 - 24 %. Окраска цветков фиолетовая. Опушение коричневое. Тип роста индетерминантный. Высота растения 70 - 90 см. Масса 1000 семян 140 - 150 г. Рубчик желтый.

Сорт Рось внесен в Госреестр по Центрально-Черноземному региону РФ с 2008 года. Превышает сорт Ясельда по урожайности на 12 % при созревании на 7 дней позже. Сумма активных температур от всходов до созревания 2450 °С. Устойчив к осыпанию зерна. Доля бобов ниже 15 см - 1 %. Содержание в семенах белка 40 %, масла - 20 %. Окраска цветков фиолетовая. Опушение светлое. Тип роста индетерминантный. Высота растения 90 — 115 см. Масса 1000 семян 190 - 235 г. Рубчик светло-коричневый.

В 2004 году сортами сои  селекции ООО «Соя-Север» было засеяно  около 100 га в хозяйствах Липецкой и  Тульской областей. По словам агронома агрофирмы «Трио» Г. Уваркина, в условиях засухи на площади 50 га сорт Ясельда  проявил себя с положительной  стороны, дав урожай 14 ц/га и превысив другие сорта почти в два раза. [20]

2. Расчет уровней программируемой урожайности.

Программирование урожайности  позволяет определить примерный  уровень урожая в данных климатических  условия на определенной почве.

Расчет потенциальной  урожайности (ПУ) по приходу фотосинтетически активной радиации (ФАР).

Потенциальная урожайность  — это урожайность, которая может  быть получена в идеальных почвенно-климатических  условиях и зависит только от прихода  ФАР и генотипа.

Исходные данные:

1. Культура - соя, сорт Ясельда.
2. Калорийность биомассы (С) - 21 МДж/кг сухого вещества.
3. Вегетационный период - с 16 мая по 6 сентября (113 дней).
4. Стандартная влажность основной продукции (W_ct) - 14%.

5. Соотношение частей основной и побочной продукции (по массе) при стандартной влажности (1 : п) - 1,0 : 1,0.

6. Коэффициент использования ФАР (К_фар) - 2,2%

7. Данные по приходу прямой и рассеянной радиации приведены в таблице.

Данные метеостанции (средние  многолетние).

Месяц года	05	06	07	08	09
Поток прямой радиации за месяц, Дж/см2	22567	32982	28897	22259	18869
Поток рассеянной радиации за месяц, Дж/см2	18688	27988	27659	19340	18103

Приход прямой (S) и рассеянной (D) радиации в мае:

S = 22567/31 х 15 = 10920 Дж/см²

D = 18688/31 x 15- 9344 Дж/см²

Приход прямой (S) и рассеянной (D) радиации в сентябре:

S = 18869/30 х 6 = 3774 Дж/см²

D = 18103/30 х 6 = 3621 Дж/см²

1. Расчет суммы ФАР за вегетационный период:

Q_ФАР = 0,42∑S + 0,58∑D = 0,42 × (10920+32982+28897+22259+3774) + 0,58 × (18688 + 27988 + 27659 + 19340+3621) = 93430 Дж/см²

2. Расчет ПУ абсолютно сухой биомассы:

ПУ = (Q_ФАР х К_ФАР)/(С х 1000) = (93430 х 2,2)/(21 х 1000) = 9,8 т/га

3. Расчет ПУ основной продукции при стандартной влажности:

ПУ_осн= (ПУ х 100)/((100 - W_ct) х (1 + п)) = (9,8 х 100)/((100 - 14) х (1,0 +1,0))= 5,7 т/га зерна.

4. Расчет ПУ побочной продукции при стандартной влажности:

ПУ_поб = ПУ_осн х п = 5,7 х 1,0= = 5,7 т/га.

Расчет климатически обеспеченной урожайности (КОУ) по запасам продуктивной влаги.

КОУ - это урожайность, которая  может быть получена в идеальных  почвенных условиях и лимитируется влиянием различных климатических факторов.

Исходные данные:

1. Культура - соя; сорт  Ясельда.

2. Почва - среднесуглинистая.
3. Наименьшая влагоёмкость почвы (НВ) - 40%
4. Влажность завядания (ВЗ) - 10%
5. Коэффициент водопотребления (Кв) - 450 м³/т
6. Вегетационный период - с 16 мая по 6 сентября (113 дней)
7. Максимальная глубина корневой зоны (h) - 0,3 м
8. Стандартная влажность основной продукции - 14%

9. Соотношение частей основной и побочной продукции (по массе) при стандартной влажности (1 : п) — 1,0 : 1,0

10. Данные по количеству осадков и коэффициенты поверхностного стока приведены в таблице.

Данные метеостанции (средние  многолетние).

 

Месяц года	05	06	07	08	09
Количество осадков, мм	45	52	70	50	39
Коэффициент поверхностного стока	0,15	ОД	0,15	0,2	0,15

1. Запас продуктивной влаги в почве на момент посева (W_п), м³/га:

W_п = 100 х h х (НВ - ВЗ) = 100 х 0,3 х (40-10) = 900 м³/га.

2. Расчет поступления продуктивной влаги по месяцам с осадками:

W_o за месяц ⁼ О_с - к₀ × О_с

W_o за май= ((45 - 45 × 0,15)/31) × 15= 18,5.

W₀ за июнь= 52-52 × 0,1= 46,8

W₀ за июль=70-70×0,15= 59,5

W₀ за август= 50-50×0,2= 40

W₀ за сентябрь = ((39 - 39 × 0,15)/30)×6 = 6,6

W₀= 10 ∑W₀ за вегетационный период = 10× (18,5 + 46,8 + 59,5 + 40 + 6,6) = 1714,4 м³/га.

3. Запас продуктивной влаги в почве за вегетационный период (W), м³/га:

W = Wn + Wo = 900+1714,4 = 2614,4 м³/га

4. KOУw абсолютно сухой биомассы:

KOУw = W/ Кв = 2614,4/450 = 5,8 т/га

5. KOУw основной продукции при стандартной влажности, т/га:

KOУ_Woch = (KOУw × 100)/((100 - 14) × (1,0 + п)) = (5,8 × 100)/((100 - 14) × (1,0 + 1,0)) = 3,4 т/га.

6. KOУw побочной продукции при стандартной влажности, т/га:

KOУwпоб = KOУ_woch × п = 3,4 х 1,0 = 3,4 т/га.

Возможны и другие методы расчета КОУ.

Расчет климатически обеспеченной урожайности (КОУ) по гидротермическому показателю (ГТП).

Исходные данные:

1. Суммарный приход ФАР: Q_фap = 93430 Дж/см²
2. Запасы продуктивной влаги: W = 2614,4 м³/га

3. n - число декад вегетационного периода.

Расчет:

1. Суммарный радиационный баланс (R), Дж/см²

R = Q_фap × 1,05 = 93430 × 1,05 = 98101 Дж/см²

2. Вегетационный период с 16.05 по 6.09 составляет 113 дней или 11,3 декад.

3. ГТП = (W × п × 4186)/(36 × R) = (2614,4 × 11,3 × 4186)/(36 × 93430) = 3,5 баллов.

4. КОУ_ГТП абсолютно сухой биомассы, т/га

КОУ_ГТП = 2,2 ГТП - 1,0 =2,2 х 3,5 - 1,0 = 6,7 т/га

5. КОУгтп основной продукции при стандартной влажности, т/га

КОУ_ГТПосн = (КОУ_ГТП × 100)/((100 - W_ct) × (1,0 + п)) = (6,7 × 100)/((100 - 14) +(1,0 + 1,0) = 3,9 т/га.

6. КОУ_ГТП побочной продукции при стандартной влажности, т/га

КОУ_ГТПпоб = КОУосн × п = 3,9 × 1,0 = 3,9 т/га.

Расчет действительно возможной (ДВУ) и программируемой урожайности (ПрУ).

Действительно возможная  урожайность - это урожайность, которая  может быть получена на конкретном поле при оптимальной агротехнике. Лимитируется данный уровень урожайности  плодородием поля.

Программируемая урожайность - это нормативная урожайность, на которую планируется вся технология. Она получается с учетом прибавки от внесения удобркний.

Исходные данные:

1. Фактический бонитет почвы (Бп) - 72 балла.
2. Прибавка урожая от внесения удобрений 20% (Ку = 0,2)

3. Для расчета ДВУ и ПРУ будет взята КОУ рассчитанная 1 способом, т.е. КОУ_осн =3,4 т/га зерна.

1. ДВУ_осн =КОУ_осн/100 × Бп = 3,4/100 × 72 = 2,4 т/га зерна.

2. Окончательный результат программируемой урожайности с учетом прибавки от внесения удобрений (К_у= 0,2).

ПрУ_осн = ДВУ_осн + ДВУ_осн × К_у = 2,4 + 2,4 × 0,2 = 2,92 т/га зерна.

ПрУ_поб – ПрУ_осн × п =2,92 × 1,0= 2,92 т/га.

Реально возможная урожайность  сои при возделывании в условиях Липецкой области с учетом прибавки от внесения удобрений равна 2,92 т/га зерна и 2,92 т/га листьев.

Полученные данные можно  отразить на графике (рисунок 1).

Климатически обеспеченная урожайность сои сорта Ясельда  в Липецкой области составляет 59,6% от потенциальной. Из этого следует, что реально возможная урожайность сои довольно сильно лимитируется климатическими условиями данного района.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Уровни программируемой  урожайности сои сорта Ясельда  в Липецкой области.

Урожайность, которую можно  получить без применения удобрений  составляет 2,4 т зерна с гектара, это на 57,9% меньше потенциальной  урожайности. А программируемая  урожайность меньше потенциальной  на 48,8%. Показатели могут меняться в  зависимости от конкретных условий  года в меньшую или большую  сторону.

4. Разработка агротехнических приемов возделывания сои.

4.1 Размещение культуры  в севообороте.

Посевы сои следует  размещать в пропашном клину  после культур, которые оставляют  после себя поле более чистым от сорняков. Это связано с тем, что  соя как теплолюбивая культура высевается сравнительно поздно, медленно развивается  в начале вегетации, больше других растений угнетается сорняками. Лучшие предшественники  для нее - озимая пшеница, яровые колосовые, чистые от сорняков овощные культуры, а также кукуруза, под которую  не вносили гербицидов типа сима-зин. Не следует размещать сою после  многолетних трав, однолетних бобовых  культур и подсолнечника. Соя  является хорошим предшественником для других культур севооборота, так как она оставляет после  себя большое количество питательных  веществ. [11]