Оптимизация минерального питания сои на черноземных почвах южной лесостепи Западной Сибири тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.04, кандидат сельскохозяйственных наук Воронкова, Наталья Артемовна

• Воронкова, Наталья Артемовна
• кандидат сельскохозяйственных наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Воронкова, Наталья Артемовна

Введение

1. Обзор литературы

2. Условия и методика проведения исследований

2.1. Условия проведения опытов

2.2. Методика проведения исследований

3. Особенности формирования урожая сои под влиянием удобрений.

3.1. Формирование надземной массы

3.2. Структура урожая

4. Влияние минеральных удобрений на урожайность сои

4.1. Действие и последствие минеральных удобрений на урожайность сои.

4.2. Влияние минеральных удобрений на качество семян сои.

4.3. Влияние бактериальных и микроудобрений на продуктивность сои.

5. Особенности потребления соей элементов минерального питания.

5.1. Содержание элементов питания в растениях сои

5.2. Вынос элементов питания растениями сои

5.3. Использование растениями сои элементов питания из почвы и удобрений

5.4. Химический состав листьев растений в связи с применением удобрений

5.5. Оптимальные уровни и соотношения элементов питания в растениях и их связь с урожаем

6. Отзывчивость сортов сои на минеральные удобрения

7. Биологическая активность почвы

7.1. Влияние минеральных удобрений на численность и активность почвенных микроорганизмов

7.2. Симбиотическая азотофиксация клубеньковых бактерий культуры сои в зависимости от удобрений

8. Экономическая и биоэнергетическая оценка применения минеральных удобрений под сою.

8.1. Экономическая оценка

8.2. Биоэнергетическая оценка.

Выводы.

Предложения производству

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптимизация минерального питания сои на черноземных почвах южной лесостепи Западной Сибири»

Соя является важнейшей белково-масличной культурой^ имеющей широкое распространение далеко за пределами региона своего происхождения.

Мировое производство этой культуры постоянно увеличивается, что объясняется возрастающим спросом на растительные масла и белка. Наиболее быстрыми темпами растет возделывание сои в странах Северной и Южной Америки, особенно в США, Бразилии и Аргентине. В России основными районами соесеянья являются Дальний восток, Кавказ и частично Поволжье. О перспективах возделывания сои в Западной Сибири показывают данные В.П.Черноголовина (1954), Н.И.Вася-кина, В.Н.Решетникова (1982), В.М.Зерфуса и др.(1997). Гидротермические ресурсы региона достаточны для возделывания скороспелых сортов, о чем свидетельствует положительный опыт СибНИИСХоза и Сибирской опытной станции масличных культур. Средняя урожайность сортов сои селекции СибНИИСХоза за 1963-1984 годы составила 1.2-2.0 т/га, что эквивалентно по белку, 1.9 т/га гороха и 3.63.8 т/га ячменя.

Роль и значение этой культуры в сельскохозяйственном производстве трудно переоценить. Интерес к сое обусловлен высококачественным составом ее семян^содержащим в зависимости от сорта и условий произрастания 35-55% белка, аминокислоты которого усваиваются на 90%, 17-27% жира, 25-27% углеводов, витамины и фосфати-ды.

Белок сои хорошо сбалансирован по аминокислотному составу, потому относится к числу высокоценных. Он с успехом может заменить рыбную и мясо-костную муку, а также белок, полученный путем микробиологического синтеза (В.И.Заверюхин, 1980). При этом нельзя не учитывать преимущества сои, как источника кормового белка. Резервом повышения сбора кормового белка является как расширение посевных площадей, так и увеличение урожайности зернобобовых культур. Рост продуктивности сои возможен при внедрении новых урожайных сортов, совершенной технологии и рациональных приемов применения удобрений.

Среди агротехнических мероприятий,направленных на повышение урожайности сельскохозяйственных культур в Западной Сибири, минеральные удобрения имеют решающее значение (А.Е.Кочергин, О.В. Сдобникова 1973; Г.П.Гамзиков, 1971, 1981; Ю.И. Ермохин, 1995; В.П.Кормин, 1989; И.Ф.Храмцов, 1984, 1997). Важным приемом эффективного использования минеральных удобрений является выбор оптимальных доз и сочетаний элементов питания.

Недостаточный уровень поставок удобрений в земледелие региона служит предпосылкой к поискам таких доз, которые бы позволили при минимальных затратах питательного вещества получить максимальную отдачу дополнительной продукцией.

Немногочисленные исследования по удобрению сои, проведенные в Сибири, свидетельствуют, что эта культура хорошо реагирует на улучшение условий минерального питания ( Н.И.Васякин, В.Н.Решетников. 1982, 1989). Под влиянием минеральных удобрений не только повышается урожайность, но значительно улучшается качество семян (И.Ф.Беликов, 1971; В.Г.Куркаев, 1972; В.П.Толстоусов, 1987).

Однако, этих материалов явно не достаточно для характеристики особенностей минерального питания сои, в частности, слабо изучено влияние минеральных удобрений на урожай и качество семян сои на черноземах Западной Сибири.

Отзывчивость культуры на удобрение во многом определяется возможностями возделываемого сорта. Сорта с невысокой отзывчивостью на туки склонны к поражению болезнями, не окупают расходы на удобрения и не могут удовлетворять производство при интенсивном ведении хозяйства.

Перспективы внедрения новых сортов в земледелии черноземной зоны Западной Сибири обуславливают необходимость изучения специфики сортовой отзывчивости зернобобовых культур на удобрения. Соя в этом плане не является исключением.

Решению этих проблем посвящена данная диссертационная работа.

Цель исследований. Целью настоящей работы является разработка приемов оптимизации минерального питания сои за счет минеральных и бактериальных удобрений для повышения урожайности и качества семян на черноземных почвах лесостепи Западной Сибири.

В задачи исследований входило:

- определить действие и последействие возрастающих доз минеральных удобрений на продуктивность и качество семян сои ;

- изучить влияние микро- и бактериальных удобрений на продуктивность сои;

- выявить особенности потребления, использования и расхода элементов питания растениями сои;

- дать сравнительную оценку сортовой отзывчивости сои на минеральные удобрения;

- определить экономическую и биоэнергетическую эффективность применения удобрений под сою.

Научная новизна. Исследованиями на основе полевого многофакторного эксперимента с возрастающими дозами минеральных удобрений установлены основные закономерности действия и взаимодействия азота и фосфора на формирование урожая сои и качество семян. Выявлено, что при возделывании сои на черноземных почвах лесостепи

Западной Сибири второй культурой после пара внесение азотных удобрений под нее неэффективно. Фосфорные удобрения, внесенные в дозах 60-120 кг/га д.в., обеспечивали повышение продуктивности сои на 0.13-0.25 т/га.

Установлено, что, на формирование одной тонны семян сои с соответствующим количеством соломы расходуется от 68 до 84 кг азота, от 12 до 18 кг фосфора и от 41-45 кг калия.

Выявлена сортовая специфика сои по уровню продуктивности и по реакции на применение удобрений.

Сорта СибНИЙК 315 и Омская 4 при общем высоком уровне продуктивности обеспечивали максимальные прибавки семян при внесении удобрений.

Экспериментальный материал, его анализ, обсуждение литературы позволяют вынести на защиту следующие положения:

- особенности действия и последействия минеральных удобрений на продуктивность сои;

- параметры потребления, использования и расхода элементов питания растениями сои;

- приемы эффективного применения микро- и бактериальных удобрений под сою на черноземах Западной Сибири;

- сортоспецифические реакции сои на минеральные удобрения.

Практическая ценность работы. Внедрение разработанных агроприемов обеспечит получение в условиях южной лесостепи Западной Сибири, при соблюдении рекомендуемой системы удобрений, стабильных урожаев высококачественных семян сои на уровне 1.5-1.7 т/га, что является надежным источником ценного кормового белка и растительного масла.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований прошли производственную проверку на полях опытно-производственного хозяйства "Омское" СибНИИСХ, (приложение 1).

Разработанные элементы агротехники сои включены в рекомендации по технологии ее возделывания в Западной Сибири.

Апробация работы. „Материалы диссертации были доложены и обсуждены на научно-практической конференции ОмГАУ в 1996 г., на конференции научной молодежи "Молодые ученые в решении проблем Сибирской аграрной науки" (Краснообск, 1997), на научной конференции молодых ученых и аспирантов СибНИИСХ, ОмГАУ и ВНИИБТЖ (Омск, 1998 г.) и на заседаниях научно-технического совета отдела земледелия СибНИИСХ в 1996-1998 гг. и опубликованы в трех работах.

Автор выражает глубокую благодарность за огромную помощь, оказанную при выполнении настоящей работы, научному руководителю доктору сельскохозяйственных наук И.Ф.Храмцову. Автор искренне благодарит кандидата сельскохозяйственных наук Г.Я.Козлову, О.Ф. Хамову, а также коллективы лабораторий агрохимии, селекции зернобобовых культур, технологии возделывания высокобелковых культур отдела земледелия за ценные советы и практическую помощь в проведении исследований по данной теме.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В связи с возрастающей потребностью в растительном белке и масле для питания человека и белковых компонентов кормовых рационов для животных и птицы очень важное значение имеет использование культуры сои.

Соя - важнейшая белково-масличная культура мирового значения. Ее семена содержат до 55% белка, до 27% масла (Ю.П.Мякушко, 1984; В. С. Ала и др., 1986). По аминокислотному составу протеин сои близок к белку куриных яиц, а масло относится к легкоусвояемым и содержит жирные кислоты, невырабатываемые организмом человека и животных (Д. Аллисон, 1952; В.А. Гордиенко, И.И. Либерштейн, 1969, А.Г.Ефремов, 1994). Благодаря богатому и разнообразному химическому составу, соя широко используется как продовольственная, кормовая и техническая культура. Соевое растение используется не только многосторонне,но и без отходов, т.е. практически на 100%. Она не имеет равных себе в этом отношении. Из семян сои получают продукты для приготовления нескольких сот разнообразных изделий.

В мировой практике соя в основном используется для переработки на масло, а шрот и жмых - для кормовых целей, как ценные высокобелковые добавки к комбикормам. В пищевой промышленности широко применяется обезжиренная соевая мука для приготовления хлебобулочных, крупяных и кондитерских изделий.

Соевое масло находит также применение в мыловаренной и лакокрасочной промышленности. Белковые соевые изоляты потребляются в текстильной, парфюмерной, фармацевтической, бумажной промышленности и для других технических целей (Д. Аллисон, 1952; В.С.Ала, А.Я.Ала и др. 1986).

Потенциальной зоной расширения посевов сои в Западной Сибири является южная лесостепь, о чем свидетельствует положительный опыт СибНИИСХоза и сибирской опытной станции масличных культур (Н.И.Васякин, В.Н.Решетников, 1982, 1989; В.А.Барсуков, Н.И.Вася-кин и др., 1986).

Первые из известных опытных посевов сои в Сибири проводились в начале 30-х годов в Омской области и на Алтае (М. 3. Журавлев, 1935; 0.П.Картузова, 1935). Позднее на трех сортоучастках Алтайского края было начато изучение небольшого набора сортов. Однако эта попытка была неудачной: изучавшиеся сорта не были достаточно скороспелыми, попадали под осенние заморозки и не давали урожая семян (Н.И.Васякин, 1982).

В дальнейшем изучение сортов сои на отдельных сортоучастках Омской и Новосибирской областей носило эпизодический характер. В итоге В.П.Черноголовин (1954) и В.Б.Енкен (1959) пришли к выводу о возможности и перспективности посевов сои в южных районах Западной Сибири. В опытах, сорта Хабаровская 4, Амурская 42 и скороспелые номера местной селекции обеспечивали получение 1.0-1.8 т/га семян. Известны примеры, когда даже на производственных посевах в районах южной лесостепи Западной Сибири урожайность семян сои составляла 0.8-1.5 т/га (В.В.Рубцова, В.П.Черноголовин, 1954).

В.М.Степанова и Н.И.Корсаков (1977), рассматривая перспективы расширения ареала возделывания сои на европейской части страны отметили, что благоприятные сочетания тепла и влаги для скороспелых сортов по периодам посев-всходы, всходы-цветение, цветение-созревание складываются при среднедекадных температурах воздуха 13, 22, 15°С и сумме осадков соответственно 16, 27, 18 мм.

В условиях Омска сочетание этих факторов по периодам развития сортов сои Омская 3 и Северная 4 складывалось следующим образом: среднедекадные температуры составили 16,22,15°С, сумма осадков - 12, 24, 17 мм (Агроклиматические ресурсы Омской области, 1971).

Тепловые ресурсы лесостепных районов, где сумма температур (свыше 10°С) составляет 1800-2000°С, вполне достаточны для возделывания скороспелых сортов. Соя сравнительно хорошо переносит и обычные для Сибири засушливые условия раннелетнего периода, а критическая фаза плодообразования и формирования семян у скороспелых сортов совпадает с условиями достаточного увлажнения. По средним многолетним данным, сумма осадков за июль-август в лесостепных районах Западной Сибири составляет 120-130 мм, гидротермический коэффициент равен 0.9-1.2, что вполне достаточно для формирования 1.2-1.5 т/га семян сои (В.Б.Енкен, 1959). Эти выводы полностью подтверждаются опытом возделывания скороспелых сортов сои Северная 4 и Омская 3 (Н.И.Васякин, 1982).

Соя не очень требовательна к почве. Для ее роста и развития благоприятны почвы с рН от 5 до 8, а оптимальный - рН - 6.5. Соя вызревает на почвах с неглубоким пахотным слоем, песчаных почвах, но лучше всего развивается на почвах с глубоким рыхлым пахотным слоем, богатым органическим веществом и хорошо обеспеченным кальцием.

Соя отличается специфичностью питания, потребляя на формирование урожая больше питательных веществ, чем многие другие культуры, неравномерно поглощая элементы пищи по фазам развития растения, обладая способностью как бобовая культура ассимилировать азот из воздуха посредством симбиоза (В.А.Гордиенко, И.И.Ли-берштейн, 1969; Н.А.Калинина, 1980; М.С.Кузьмин, 1984, С.А.Титов, 1989; И.С.Панков, 1990).

А.Демалон (1961) отмечает, что при урожайности семян 2.0 т/га соя выносит азота, фосфора, серы, кальция, магния значительно больше, чем пшеница при урожайности 3.5 т/га и кукуруза - 5.0 т/га, уступая в то же время этим культурам по выносу калия. Среди зернобобовых соя больше, чем другие культуры (горох, вика, кормовые бобы), выносит азота, фосфора, калия и кальция.

В растениях сои обнаружено более 35 химических элементов, значение которых в жизнедеятельности растений еще малоизвестно (Ю.П. Мякушко, 1984).

На формирование одного центнера семян соя потребляет в среднем 8.4 кг азота, 2.3 кг фосфора, 3.7 кг калия (М. С. Арефьева, 1933; В.Т. Куркаев, 1965; А.К. Лещенко, 1978). Почвенных запасов питательных веществ часто недостаточно для удовлетворения этих потребностей, поэтому их недостаток необходимо компенсировать внесением удобрений.

Ведущее место в повышении урожайности зерновых и зернобобовых культур принадлежит минеральным удобрениям.

О высокой эффективности минеральных удобрений в условиях черноземной зоны Сибири свидетельствуют работы многих исследователей (А.Е. Кочергин, 1965; 1972; А.Я . Жежер, 1970; Н.К.Болдырев, 1970; О.В. Сдобникова, 1973; Г.П.Гамзиков, 1971; 1981; Н.Я.Кузнецов, 1976; Н.И. Синягин и др., 1979; И.Ф.Храмцов, 1984; 1997). Этот экспериментальный материал достаточно полно освещает основные особенности применения удобрений под сельскохозяйственные культуры на черноземных почвах Западной Сибири. Вместе с тем, изучению удобрения сои на черноземах региона уделялось сравнительно мало внимания.

В отечественной и зарубежной литературе встречается много разноречивых сведений о влиянии удобрений на продуктивность сои. Это обусловлено тем, что действие удобрений зависит от плодородия почвы, ее структурного и гранулометрического состава, водно-воздушного режима, содержания в почве подвижных элементов питания, активности биологической азотфиксации, отзывчивости сортов сои на удобрения, сроков и способов внесения удобрений, погодных условий и других факторов.

О положительном влиянии на урожайность сои азотно-фосфорных удобрений на предкавказских черноземах свидетельствуют данные Ю.П.Мякушко, (1975), Г.С.Посыпанова и др. (1990, 1994) Высокая эффективность удобрений на почвах Дальнего Востока отмечается в работах В.Т.Куркаева, (1965, 1972), М.С.Кузьмина (1976), М.Д. Салтанова (1978), И.Г.Геращенко и И. Г. Ковшика (1985), Н.Ф. Куликова (1992) и других авторов.

В опытах В.Н.Решетникова (1989) на обыкновенном черноземе южной лесостепи Западной Сибири минеральные (N40P60) удобрения повышали урожайность сои на 21.8% по сравнению с контролем. В тоже время ряд авторов отмечают отсутствие эффекта от минеральных удобрений на сое или неустойчивость прибавок урожая от них (Г.В. Голов, М.Д. Салтанов, В. А. Тильба, 1971; И. И. Месяц, 1979) это обусловлено, во-первых высоким плодородием почвы, во-вторых, активной деятельностью, клубеньковых азотфиксирующих бактерий (С.Н. Виноградский, 1952; А.Олрадж, 1964; Е.Н.Мишустин, В. К. Шильникова, 1968; В.Д.Баранов, А. И. Лебедовский, 1980; И. С. Панков, 1990).

Установлено, что высокие дозы азотно-фосфорных удобрений под сою неэффективны. Это подтверждается опытами В.Ф.Баранова (1984) на карбонатном черноземе, где урожаи сои были близкими при N60P60 и Ni2opi2o> а также исследованиями УкрНИИОЗ на темно-каштановых почвах (В.И.Заверюхин, 1981). Не получено положительного эффекта от высоких (более 80 кг/га) доз минеральных удобрений на тяжелых выщелоченных черноземах Болгарии (Е.С.Сигаев, 1981).

При внесении минеральных удобрений под сою необходимо учитывать ее биологические особенности и прежде всего способность как бобовой культуры использовать азот воздуха.

Бобовые растения, находясь в симбиозе с клубеньковыми бактериями, образуют цельную физиологическую систему, обуславливающую специфику их физиологии и в целом обмена веществ (П.П.Вавилов, Г.С.Посыпанов, 1983). Связывается молекулярный азот воздуха в результате симбиоза растений со специфичной группой клубеньковых бактерий - Rizobium japonicum. Инфицированные клубеньковыми бактериями клетки коры корня начинают делиться, что приводит к образованию вздутия-клубенька (E.H. Мишустин, В.К.Шильникова, 1968; В.А. Тильба, С.А.Бегун, 1976; Г. С. Посыпанов, Е.Н.Трепачев, Б.А.Чернов, 1986). Число клубеньков на одном растении сои может варьировать в значительных пределах - от единичных до несколько сотен.

Процесс азотфиксации в молодых клубеньках начинается рано, примерно через 15-20 дней после их появления, и продолжается вплоть до старения растений (М.В.Федоров, 1952). Но в начальные фазы развития сои азотфиксация идет слабо, затем активность ее резко возрастает, достигая максимума во время цветения и образования бобов (В.А.Тильба, С.А.Бегун, Н.Г.Дуденко, 1986), после чего снижается по мере приближения растений к созреванию (А. Норман и др., 1970).

Количество атмосферного азота, фиксируемого соей в течение вегетационного периода колеблется, по имеющимся данным, от 40 до 180 кг/га (Э.И.Шконде, 1957; А.Норман и др.,1970). По мнению большинства исследователей, фиксированный азот составляет примерно 65% и даже до 80-90% от общего выноса азота (Е.П.Трепачев,1967; Б.А.Неунылов, Ю.А.Слабко, 1968; В. Ф. Кузин и др., 1976; А.П.Коже-мяков, 1989; С.А.Титов, 1989). В благоприятных условиях при среднем уровне урожая соя может свою потребность в азоте полностью удовлетворить за счет активной фиксации азота из воздуха (А.К.Ле-щенко, 1978).

Интенсивность азотфиксации в посевах сои зависит от почвен-но-климатических условий, уровня агротехники, а также генетических особенностей сорта и штамма клубеньковых бактерий (В.Т. Куркаев, 1965; Л.М.Доросинский, 1978, 1985; А.П. Кожемяков, 1982; В.В. Русаков, В.Т. Николаева, 1986). Если таких бактерий нет, то семена перед посевом обрабатывают специальным препаратом - нитрагином. Инокуляция семян дает не одинаковый эффект в различных условиях. Иногда она бывает необходимой и обеспечивает большую прибавку урожая, а в ряде случаев оказывается бесполезной.

Большое значение для образования клубеньков у бобовых растений имеет влажность почвы. При недостатке влаги клубеньки не образуются, а сформировавшиеся ранее отмирают. Наилучшие условия увлажнения для образования клубеньков и повышения азотфиксирующей активности лежат между 40 и 80% от полной влагоемкости почвы. Особенно необходимо достаточное содержание влаги в почве весной и в первой половине лета, это способствует активному размножению клубеньковых бактерий в почве (E.H. Мишустин, В.К. Шильникова, 1973; H.C.Typ, А. В. Загорулько, 1994).

Не менее важное значение для деятельности клубеньковых бактерий имеет температура, E.H. Мишустин и В.К. Шильникова (1968) указывают, что образование клубеньков в природных условиях может наблюдаться при температурах, несколько выше 0°С, однако процесс азотфиксации становится заметным при температуре около 10°С. Оптимальное значение температуры для роста клубеньковых бактерий лежит в пределах 24-25°С (П.П.Вавилов, Г.С.Посыпанов,1983). Сильное отрицательное влияние оказывает значительное повышение температуры. Низкие температуры клубеньковые бактерии переносят значительно лучше и, как правило, перезимовывают в почве при температурах ниже нуля (Ю.П.Мякушко, 1984).

Для. роста и размножения клубеньковых бактерий большое значение имеют условия аэрации. На почвах окультуренных с рыхлым верхним слоем клубеньки образуются интенсивнее, чем на почвах тяжелых и бесструктурных. Основная их масса находится в верхнем слое до 10 см, небольшая часть проникает до 20 см, на глубине 30 см клубеньков практически нет (П.П.Вавилов, Г.С.Посыпанов, 1983).

Важное значение для процесса клубенькообразования и фиксации азота имеет реакция среды, в которой развивается растение сои. Установлено, что для сои наиболее подходят почвы нейтральные и слабокислые с рН(НС1) 6.0-6.5 (А.Т.Грицун, 1981).

Среди факторов, влияющих на азотфиксирующую активность клубеньковых бактерий, большую роль играет содержание в почве основных элементов минерального питания.

Наиболее сложным является вопрос о значении обеспеченности почвы минеральным азотом. Соя потребляет много азота, требующегося для образования и накопления белка. При этом соотношения биологического и . минерального азота в питании сои могут быть различными и зависят от плодородия почв и погодных условий. Минеральный азот соя потребляет из почвенных запасов, а также из удобрений. Некоторые.исследователи (Е.П.Трепачев и др.,1967; Ю.И.Чух-нин, 1983) отмечали угнетающее влияние минерального азота на образование клубеньков, считая нецелесообразным применение под сою азотных удобрений. По данным других авторов (П.А. Дмитриенко, П.И. Витриховский, 1966; В.А.Тильба, С.А.Бегун, 1977), эффективно применение под сою небольших "стартовых" доз азотных удобрений, которые удовлетворяют потребность растений в азоте до начала активной азотфиксации. Более высокие дозы (М60 и выше), как правило резко уменьшают число клубеньков, снижают их массу и азотфиксиру-ющую способность, превращая сою из культуры, накапливающей азот, в потребляющую его из почвы и удобрений (Е.П.Трепачев ,1967).

Наиболее обоснован дифференцированный подход к применению азотных удобрений под сою. с учетом плодородия почвы, активности азотфиксации, потребности растений в этом элементе по фазам развития. В.Б. Енкен (1959), А.К. Лещенко (1978), и другие считают, что азотные туки следует применять под сою тогда, когда растения в большей степени нуждаются в них, когда не обеспечиваются потребности растений в азоте за счет почвенных запасов и биологического симбиоза с клубеньковыми азотфиксирующими бактериями.

Чтобы исключить отрицательное влияние азотных удобрений на жизнедеятельность клубеньковых бактерий некоторые американские исследователи, цитировано по А.К. Лещенко (1978), рекомендуют вносить азотные удобрения в два срока: в фазе всходов, когда накапливается вегетативная масса, и в период формирования бобов, когда потребность в азоте у растений максимальная, а фиксация атмосферного азота затухает и исчерпываются почвенные запасы его.

Эффективны подкормки сои азотными туками, так как они проводятся небольшими дозами и не вызывают заметного угнетения клубеньковых бактерий. При этом, как отмечает Б.А.Неунылов и Ю.П.Слабко (1968), коэффициент использования азота из удобрений повышается до 80%, или на 20% выше, чем при допосевном внесении их. Эти авторы, подчеркивая важность дробного применения азота под сою, отмечают также, что снизить отрицательное действие азотных удобрений на уровень азотфиксации можно сочетанием их с фосфорными удобрениями.

При возделывании сои на черноземных почвах большое значение для повышения урожая семян приобретают фосфорные удобрения (В.Ф. Кузин, 1976; М.Д.Салтанов, Г.К.Шелевой и др.,1978; Р.Н.Степкина, 1978; Р.А.Бурцева, 1979; X. Н. Атабаева, Нгуен Тхи Тху, 1988; Л.П.Ша-лунова, 1989; X.Н.Атабаева, Неме Махамад Зинеддин, 1990). Потребность в фосфоре соя обеспечивает за счет его запаса в почве и внесенной дозы минерального фосфора. Поэтому применение фосфорных удобрений является обязательным приемом, несмотря на то, что соя хорошо усваивает фосфор почвы (Е.П.Трепачев, 1967; В.П.Иванов, 1973; С.Д.Арабаджиев, А.Ваташки, К.Горанова и др., 1981; Е.П. Трепачев, Б.Ф.Азаров, 1991).

При фосфорном голодании растений снижаются темпы дыхания, замедляется проникновение клубеньковых бактерий в корень бобовых. М.И.Гусакова и И.Н.Арбузова (1969), Е.Н.Мишустин и В.К.Шильникова (1993) этим фактом объясняют повышенную требовательность азотфик-сирующих систем бобовых к уровню фосфора в почве. Однако вопросы оптимизации фосфорного питания при возделывании сои не нашли должного отражения в литературе и практически не изучены в нашей зоне.

Черноземные почвы Западной Сибири характеризуются высоким содержанием обменного калия, поэтому эффективность калийных удобрений при внесении под сельскохозяйственные культуры, как правило, низкая (В.В. Метельский, 1959; А.Е. Кочергин, 1965; A.A. Курсанов, Э.И.Выскребцова, 1967; И.Ф.Храмцов, 1997). Достаточная обеспеченность растений калием за счет почвенных ресурсов имеет место при сравнительно невысоких уровнях урожайности. При возрастании урожайности соответственно увеличивается потребность растений в калии. В этом случае почвенных запасов доступного для растений калия может быть недостаточно для формирования полноценного урожая, и, следовательно, следует ожидать положительного эффекта от калийных удобрений. В опытах Ю.Н.Слабко (1979) калий обеспечил дополнительный прирост урожая сои на 0.11 т/га. Вместе с тем, имеются экспериментальные данные, свидетельствующие о низкой эффективности калийных удобрений на черноземах (В. Т.Куркаев, 1965; Ю.П.Мякушко, В.Д.Баранова, 1975).

Отсутствие единого мнения о потребности и эффективности калийных удобрений на черноземах обуславливает целесообразность постановки специальных исследований.

Одним из основных приемов эффективного использования минеральных удобрений является выбор оптимальных доз (Д.Н.Прянишников, 1945; А. Н. Лебедянцев, 1960; П. Г. Найдин, 1963; Д.М. Аникст, 1971; Т.Н. Иванова, 1972). Поиску оптимальных норм внесения удобрений под сельскохозяйственные культуры в условиях Западной Сибири посвящены работы многих исследователей (А.Е. Кочергин, 1965, А.Я.Жежер, 1970, Г.П.Гамзиков, 1971; П.И.Фрей, 1972; Г.В.Семенов, 1974; В. А. Светов, 1975; Н.Я. Кузнецов, 1976; Ю.И. Ермохин, 1983; И. Ф. Храмцов, 1984, 1887; В.П.Кормин, 1989).

Обобщенные результаты опытов в условиях Приморского края свидетельствуют об эффективности полного минерального удобрения при соотношении N:P:K (1-1.5 : 2-2.5 : 1) (M. Д. Салтанов, Т.К.Ше-левой, Г.А.Целковский, 1978). В Амурской области опытами ВНИИ сои также установлено преимущественное влияние фосфорных удобрений.в сочетании с NK (В/Ф.Кузин, 1976; Р.Н.Степкина, 1978). На черноземных почвах европейской части страны?богатых валовыми запасами калия, наиболее эффективно внесение под сою азотно-фосфорных удобрений в средних дозах при соотношении N: Р (1 : 1-1.5) (В.И. Заверюхин, 1981).

На юге Казахстана в условиях орошения наибольший урожай соя давала при внесении полного удобрения в дозе М45Р60К45 (Е.В.Бакаева, 1963).

Эффективность применения удобрений под сою в значительной степени зависит от способов их внесения. Под сою фосфор и калий лучше применять под вспашку как основное удобрение. Припосевное внесение фосфора под сою неэффективно, даже если почва бедна фосфором и в нее не вносили минеральных удобрений. Доза фосфора 10 кг/га существенно не повлияет на продуктивность сои, поскольку из этой дозы растения могут усвоить не более 3-3.5 кг/га (П.П.Вавилов, Г.С.Посыпанов, 1983).

Послепосевное внесение минеральных удобрений или подкормки сои, проводят значительно реже, чем злаковых культур. Если в почве мало доступного для растений фосфора и калия и удобрения не применяли или применяли в недостаточных дозах, то под сою широкорядного посева можно вносить эти удобрения культиватором-растение-питателем в междурядья на глубину 8-12 см, лучше всего до начала бутонизации растений (И.П.Волох, 1981; Г.В. Голов, В.С.Мигунов, 1968; Г.А.Целковский, 1978). При низкой активности бобово-ризоби-ального симбиоза таким же способом можно применять и азотные удобрения в начале цветения.

Минеральные удобрения, вносимые под сою, наряду с повышением урожайности сои оказывают влияние и на качество полученной продукции. Ряд исследователей отмечает, что азотные удобрения повышают содержание белка в семенах сои, но снижают масличность (Г.С. Кияк, Р. И. Тучайский, 1968; М.С. Кузьмин, Е.Т. Наумченко, 1978; В.П.Толстоусов, 1987). Фосфорные удобрения повышают количество жира (В.Т.Куркаев, 1965). Причем, чем выше доза фосфора, тем значительнее проявляется его роль в повышении масличности (И.Ф.Беликов, 1971), но при этом снижается процент белковости семян

А.Г.Грицун, 1964). Отдельные исследователи отмечают одновременное увеличение белка и жира под влиянием удобрений (Г.В.Голов, 1968). Действие калийных удобрений на содержание белка и жира неустойчиво (В.П. Толстоусов, 1974). И.В. Мосолов (1936) делает вывод, что повышенное калийное питание не влияет на увеличение процента сырого жира.

Разноречивость данных по качеству семян связано с различными почвенно-климатическими условиями, в которых проводились опыты, использованием различных сортов, поскольку сортовые различия по качеству урожая в условиях культурного возделывания проявляются с различной степенью интенсивности (Ю.П.Мякушко,1984).

Отсутствие единого мнения о зависимости качества семян сои от условий минерального питания на черноземных почвах лесостепи Западной Сибири обуславливает необходимость тщательного изучения этого вопроса.

Известно, что микроэлементы играют большую физиологическую роль в растениях - они входят в состав ферментов, витаминов, активизируют важнейшие процессы обмена веществ. Значение микроэлементов для бобовых растений, по сравнению с другими культурами, усиливается в связи с их симбиотическими отношениями с клубеньковыми бактериями и биологической фиксацией азота.

Вопросом применения микроудобрений в растениеводстве занимались Я.П. Пейве, 1963, 1969; Э.Д.Орлова, 1968; Г.П.Гамзиков, Г.Я. Жизневская, 1972; Р.Боканхель, Э.Росас, 1984; В.С.Кудряшов, 1987; И. Н. Терентьева, Н.Ф. Чайка, 1989; Л. А. Шамрай, И.Ф. Храмцов и др. 1991). В Омской области изучение микроэлементов проводилось разными учреждениями (ОмСХИ, СибНИИСХоз, Тарская опытная станция), но большинство из них не носило систематического характера. Применялись соли микроэлементов и микроудобрения под различные селькультуры, для выяснения их влияния на урожай Б. И. Герасенковым и В.П.Рагозиной (1959), Ю.И.Ермохиным, (1991) и др., на семенные качества семян, Г.П.Высокосом и Б.И.Герасенковым (1958), на биологическую активность почвы А.Ф.Вороновой (1959). Изучению возможности использования отходов промышленности, содержащих микроэлементы посвящены работы А.Е. Кочергина (1965) и Э.Д. Орловой (1968, 1987) .

Микроэлементный состав почв Западной Сибири исключительно разнообразен, однако по содержанию бора черноземные почвы можно отнести к высокообеспеченным (О.В.Макеев, 1968). Молибденом почвы нашего региона обеспечены плохо (В.Б.Ильин и др.,1968). Из микроэлементов для сои наиболее изучены молибден и бор.

Наибольшее влияние на урожай сои оказывает молибден. Действие молибдена состоит в том, что он активизирует жизнедеятельность клубеньковых бактерий, усваивающих атмосферный азот. Под влиянием этого микроэлемента вес клубеньков на корнях сои увеличивается в 1.5-2 раза (В. Т. Куркаев, 1972; И. Г. Ковшик, Ю.Н. Казачков, В.И.Голов, 1983; Ю. Н. Казачков, Г.К.Шелевой, 1987). Усиливая связывание атмосферного азота, молибден тем самым улучшает азотное питание сои. Действие молибденового удобрения внешне заметно, в начале цветения сои, на удобренном поле листья приобретают темно-зеленую окраску, вегетативная масса развивается лучше.

На Амурской сельскохозяйственной опытной станции разработан высокоэффективный прием - смачивание молибденом семян сои, причем как показали анализы, проведенные Н.Г.Лопатиным (1962),избыточного накопления молибдена в урожае при этом не происходит. Средняя норма молибдата аммония, содержащего 54% молибдена - 25-50 г на 1 га (Я. В. Пейве, 1963,1969; В. И. Заверюхин, 1981; Э. Д. Орлова, 1987).

Применять микроудобрения можно и опудриванием. Но этот способ имеет недостатки. Во-первых, молибденовое удобрение плохо удерживается на гладкой поверхности семян, скапливается при посеве на дне сеялки и распределяется на поле неравномерно. Во-вторых, почва хорошо связывает молибден, и он становится недоступным растениям. Внекорневую подкормку молибденом проводят только при достаточно развитой листовой поверхности, поэтому молибден в растение поступает значительно позднее, чем при смачивании семян. К тому же резко возрастают затраты на внесение удобрений.

Эффективность молибдена выше при совместном внесении с бактериальными удобрениями (П.П.Вавилов, Г. С.Посыпанов, 1983; И.Г. Ковшик, Ю.Н.Казачков, В.И.Голов, 1983).

Многие авторы изучали действие борных удобрений на урожай и качество семян сои (Ю.П.Казачков, 1975; В.И. Голов, 1986; Э.Д.Орлова, 1987). Соя отзывчива на применение бора. В опытах ВНИИ сои при обработке семян бором урожай зерна повысился на 9.1%, масса 1000 зерен на 3.6% (Г.С. Посыпанов, Е.Н.Трепачев, Б.А.Чернов, 1986). Борные удобрения значительно увеличивают количество и массу бобов, семян, улучшаются их посевные качества (В:Р.Макарова, 1983).

В связи со слабой изученностью эффективности микроэлементов на сое в условиях лесостепи Западной Сибири возникает необходимость в разработке системы их применения под эту культуру.

В Западно-Сибирском селекционном центре в последнее время созданы и широко внедряются в производство новые высокопродуктивные сорта зерновых и зернобобовых культур. Однако все эти сорта выведены без учета генотипических особенностей отзывчивости сорта на минеральные удобрения. Работая над сортом, селекционер, как правило, не знает особенностей минерального питания полученных перспективных форм и сортов. Все это нередко приводит к просчетам при районировании новых сортов. Знание же генотипической специфики минерального питания сортов зернобобовых культур и их реакции на удобрение позволит дать научно-обоснованные рекомендации по применению удобрений, направленные на полное использование потенциала продуктивности сорта. Следовательно, исследования по отзывчивости сортов сои на минеральные удобрения на черноземных почвах лесостепи Западной Сибири имеют актуальное значение и требуют тщательной разработки.

Таким образом, обзор имеющихся в литературе данных о сбтоя-нии производства семян сои позволяет отметить, что потребность и значение их в промышленности и животноводстве резко возрастают. Однако уровень производства семян бобовых культур и в том числе сои еще недостаточно высок.

Рост продуктивности зернобобовых культур возможен при внедрении новых урожайных сортов и совершенной технологии их возделывания, основанной на оптимизации минерального питания.

Имеющиеся материалы по вопросам минерального питания сои свидетельствуют об отзывчивости этой культуры на удобрения. Однако до настоящего времени не установлены оптимальные дозы и соотношения элементов питания под сою при возделывании ее на черноземных почвах лесостепи Западной Сибири. Слабо изучена роль отдельных макро- и микроэлементов в повышении продуктивности сои. Не установлены также лимиты потребления, расхода элементов питания культурой сои, роль симбиотрофного питания.

Кроме того, при широком внедрении в сельскохозяйственное производство Западно-Сибирского региона новых высокопродуктивных сортов сои, все еще не отработаны принципы сортовой дифференциации минерального питания, которые позволяли бы с большей эффективностью использовать вносимые под них туки.