Способ возделывания среднеспелых сортов сои на зерно преимущественно в системе капельного орошения

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к технологии возделывания сои в условиях орошаемого земледелия.

Известен способ выращивания сои, включающий сплошной посев, в котором с целью повышения урожайности за счет создания наиболее благоприятных условий созревания сплошной сев осуществляют не менее чем двумя сортами сои с разницей в сроках созревания не более 25 дней (SU, авторское свидетельство №1471969 А1. М. кл.⁴ А01С 7/00. Способ выращивания сои / В.М.Жеребко (СССР). - Заявка №4108226/30-15; Заявлено 16.06.1986; Опубл. 15.04.1989, Бюл. №14).

К недостаткам описанного способа применительно к решаемой нами проблеме - повышение качества зерна сои - относятся низкое качество зерна из-за отсутствия необходимых микроэлементов - молибдена, кобальта, бора, цинка, меди и др. при вегетации, формирования и налива бобов, полного созревания зерна.

Известен способ возделывания сои, включающий внекорневые подкормки, в котором подкормки проводят трехкратно, начиная с фазы образования тройчатых листов и до окончания фазы цветения, а в качестве подкормки используют смесь забродившего соломистого навоза с водой в соотношении навоз:вода 1:5-10; смесь забродившего соломистого навоза с водой готовят в течение 7-10 суток в соотношении 1:5-10, причем вторую подкормку проводят через 14 дней после первой (RU, патент №2188532. С 2. МПК⁷ А01С 21/00. Способ возделывания сои / А.Ф.Кислов (RU). - Заявка №2000101076/13; Заявлено 12.01.2000; Опубл. 10.09.2002, Бюл. №25 // Изобретения. Полезные модели. - 2002. - №25).

К недостаткам описанного способа возделывания сои относятся низкое качество зерна из-за отсутствия в забродившемся соломистом навозе жизненно важных микроэлементов для сои Мо, В, Mn, Cu, Fe, Zn и др.

Известен также способ возделывания сои на зерно в условиях Астраханской области, включающий посев сортами сои с различными сроками созревания, в котором одновременно в смежные рядки высевают семена сои, по крайней мере, четырех сроков созревания, совмещая сорта раннего срока созревания с сортами позднего срока созревания, при этом нормы высева сортов раннего срока созревания устанавливают равными 600-650 тыс.шт. на 1 га, а сортов позднего срока созревания 400-450 тыс.шт. на 1 га (RU, патент №2244394 С 1. МПК⁷ А01С 7/00, А01В 79/02. Способ возделывания сои на зерно на орошаемых землях Астраханской области / В.П.Зволинский, Т.В.Мухортова, Л.В.Богосорьянская, A.M.Салдаев (RU). - Заявка №2003116605/12; Заявлено 03.06.2003; Опубл. 20.01.2005, Бюл. №2 // Изобретения. Полезные модели. - 2005. - №2).

К недостаткам описанного способа возделывания сои на зерно относится то, что, несмотря на некоторое повышение урожайности, отмечается невысокое содержание в них белка и жира. Это объясняется острым недостатком микроэлементов в растениях сои в периоды «всходы - налив зерна».

Кроме описанных известен способ подкормки растений, включающий внесение макро- и микроэлементов в определенные фазы развития, в котором в фазе бутонизации - цветения на фоне микроудобрений азота, фосфора и калия осуществляют подкормку минеральной водой со слабощелочной реакцией в количестве 250-300 л/га (RU, патент №2265306 С1. МПК⁷ А01С 21/00. Способ подкормки растений сои / С.Х.Дзанагов, С.А.Бекузарова, Т.К.Лазарев, А.Е.Басиев, А.Ю.Хадиков (RU). - Заявка №2004103681/12; Заявлено 09.02.2004; Опубл. 10.12.2005, Бюл. №34 // Изобретения. Полезные модели. - 2005. - №34).

Указанный способ нами принят в качестве наиближайшего аналога.

К недостаткам описанного способа, несмотря на схожесть решаемой нами технической задачи - повышение качество зерна сои при возделывании в системе капельного орошения, относятся низкое качества зерна и высокая трипсинингибирующая активность (ТИА, мг/г зерна). Это вызвано тем, что растения сои не получают достаточного количества жизненно важных микроэлементов в основные фазы. Высокое содержание в минеральной воде Заманкул хлора до 143 мг/л и натрия до 650 мг/л негативно сказывается на развитии растений сои, ее цветение, формирование и налив бобов.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направленно заявленное изобретение, - повышение эффективности возделывания сои на семена с разработкой технологических элементов регулирования водного и пищевого режимов почвы при использовании систем капельного орошения.

Технический результат - повышение урожайности и масличности семян сои.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе возделывания среднескороспелых сортов сои на зерно, преимущественно в системе капельного орошения, включающем лущение стерни предшественника, обработку почвы гербицидами, внесение удобрений, вспашку с оборотом пласта, ранневесеннее рыхление почвы и выравнивание, предпосевной полив и культивацию на глубину 4-5 см, сев, прикатывание почвы до и после посева, боронование всходов, орошение в период вегетации, внесение микроэлементов, десикацию посевов и уборку, согласно изобретению для среднеспелых сортов сои с температурным режимом 2301-2400°С вместе с поливной водой в период « ветвления-бутонизации» вносят микроэлементы Мо, В, Со соответственно 50-80, 150-300 и 80-170 г/га, в фазу «цветения» - микроэлементы В, Cu, Zn нормами В - 200-450 г/га, Cu - 120-170 г/га, Zn - 100-150 г/га, в период формирования бобов микроэлементы Мо - 80-140 г/га, Cu - 160-220 г/га и Zn - 100-180 г/га и фазу «налив бобов и созревание зерна» микроэлементы Со - 140-180 г/га, В - 180-300 г/га и Zn - 120-200 г/га.

Изобретение поясняется чертежом, где схематично представлена система капельного орошения при поливе полевых опытов по возделыванию среднескороспелых сортов сои на зерно.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Способ возделывания среднеспелых сортов сои на зерно, преимущественно в системе капельного орошения, включает выполнение следующих технологических операций в заданные агросроки: лущение стерни предшественника, обработку почвы гербицидом, внесение удобрений, вспашку с оборотом пласта, ранневесеннее рыхление почвы и выравнивание, предпосевной полив и культивацию на глубину 4-5 см, сев, прикатывание почвы до и после посева, боронование всходов, орошение в период вегетации, внесение микроэлементов, десикацию посевов и уборку.

Система капельного орошения включает магистральный трубопровод 1, гидравлически связанный с водоисточником и насосной станцией. Система капельного орошения предусматривает программное обеспечение и вычислительный центр 2, электрически связанный с метеостанцией 3 и основными узлами распределения потоков оросительной воды и подачи макроудобрений. На орошаемом массиве 4 уложены с заданным шагом гибкие поливные трубопроводы со встроенными капельницами, соединенные посредством цанговых захватов с ниппелями трубопроводов 5. Трубопроводы 5 посредством задвижек 6 соединены с транспортирующими трубопроводами 9, при этом в местах размещения задвижек 6 размещены кассетные фильтры 7 и устройства 8 для внесения растворенных в воде молибдата аммония, борной кислоты, хлористого кобальта, сернокислого цинка, сульфата меди и других микроэлементов из комплексных микроудобрений, к последним относятся тенсо-коктейль, кристален, акварин, мастер, кемира, виртан и др. препараты. Описанные микроудобрения содержатся в них хелатной форме.

Система капельного орошения содержит гидроподкормщик 10 для внесения макроудобрений (N, Р, К), а также гербицидов для подавления сорной растительности. Вентиль 6, управляющий работой гидроподкормщика 10, электрически связан с вычислительным центром 2. Система капельного орошения предусматривает резервную емкость 11 и сетчатый фильтр 12. Работу сетчатого фильтра 12 контролируют датчики давлений, электрически связанные с вычислительным центром. Для полива растений сои оросительной водой с температурой не ниже 16...18°С предусмотрены отстойник 13, соединенный с магистральным трубопроводом посредством либо канала 14, либо лотка, либо трубопровода.

В конце поливного сезона устройства 8 может быть внесен 8...12% раствор ортофосфорной кислоты Н₃PO₄ для очистки водовыпусков капельниц в гибких поливных трубопроводах от минерального сора и окислов.

В таблицах 1, 2 и 3 представлен поливной режим среднеспелого сорта сои Вилана в сезоны 2002, 2003 и 2004 годов при поддержании порогов наименьшей влагоемкости почвы 70-70% НВ, 70-80% НВ и 80-80% НВ.

Для завершения репродуктивных процессов различным сортам сои требуется от 1600 до 3500°С среднесуточных температур воздуха. Г.С.Посыпановым в зависимости от суммы активных температур, необходимых для полного созревания зерна сои, выделена группа: Среднеспелые (2301-2400°С).

Сорт сои Астра выведен во ВНИИМК в 1997 г. Сорт среднеспелый, длина вегетационного периода 116-120 дней. Высокопродуктивный, до 3,1 т/га. Высота растений 0,94-1,21 м, нижние бобы располагаются на высоте 0,13-0,18 м от поверхности почвы. Форма куста компактная, тип роста полудетерминантный. Опушение растений густое, серого цвета. Содержание белка в семенах - 39,9-40,8%, масла - 21,5-23,4%.

Сорт сои Вилана выведен во ВНИИМК в 1997 г. Сорт среднеспелый, длина вегетационного периода 116-120 дней. Высокопродуктивный, до 3,1 т/га. Высота растений 0,91-1,21 м, нижние бобы располагаются на расстоянии 0,12-0,18 м от поверхности почвы. Форма куста компактная, тип роста полудетерминантный. Опушение растений густое, серого цвета. Содержание белка в семенах - 39,9-40,8%, масла - 23,1-24,5%.

Сорт сои Херсонская 8, новый сорт селекции Украинского НИИ орошаемого земледелия. Районирован в Чечне, Ингушетии, где на сортоучастках дает около 3,0 т/га зерна. Сорт среднеспелый, высота растений средняя. В опытах УкрНИИОЗ за 6 лет урожайность зерна в среднем составила 2,82 т/га. В зерне содержится 39-41% протеина и 18-22% жира. Сорт зернового направления.

Сорт сои Зерноградская 2 выведен Донским селекцентром (ВНИИ сорго и других зерновых культур), районирован для условий Ростовской области в 1998 г. Подвид - манчжурика. Сорт среднеспелый: вегетационный период 115-120 дней.

Растение детерминантного типа роста. Форма полусжатая. Высота растений при созревании 0,90-1,00 м. Окраска опушения - рыжевато-коричневая. Лист зеленый, боковые листочки овальные до эллиптических. Цветки - фиолетовые. Высота прикрепления нижних бобов - 0,12-0,14 м. Бобы располагаются в основном в средней и верхней частях растения. Боб коричневый, с белым глазком.

Средняя урожайность - 2,04-2,53 т/га, при орошении - 3,0-3,5 т/га. Масса 1000 семян - 165,8 г. Содержание белка - 38-42%, жира - 20-22%.

Сорт устойчив к антракнозу, бактериозу, корневым гнилям. Это один из наиболее перспективных сортов.

Сорт сои Аркадия выведен Всесоюзным научно-исследовательским институтом селекции и генетики (г.Одесса). В поливных условиях продолжительность вегетации составила 118 дней, урожайность семян - 3,06 т/га, высота прикрепления нижних бобов - 0,10 м, содержание белка в семенах - 38-40%. Может с успехом применяться для выращивания на зерно в орошаемой зоне Ростовской области.

Для среднеспелых сортов сои, на примере сорта Виллана, с температурным режимом 2301-2400°С вместе с поливной водой вносят дробно по основным фенологическим фазам жизненно важные для растений микроэлементы молибден, кобальт, бор, цинк, медь.

Согласно справочным таблицам в химическом составе пищевых продуктов, в соевом зерне содержатся микро- и макроэлементы. В 100 г зерна сои содержится 1607 мг калия, 603 мг фосфора, 177 мг кремния, 64 мг хлора, 44 мг натрия, 9670 мг железа, 2800 мг марганца, 750 мг бора, 700 мг аммония, 500 мг меди, 304 мг никеля, 99 мг молибдена, 31,2 мг кобальта, 8,2 мг йода.

Для исключения абортивности (стерильности цветков) в период «ветвление-бутонизация» вместе с поливной водой вносят микроэлементы молибден, бор, кобальт соответственно 50-80, 150-300, 80-170 г/га.

Микроэлемент Мо имеет большое значение для улучшения водного и азотного обмена и усиления азотфиксации. Мо необходим для преобразования нитратов в аминные формы, для синтеза белков и важнейших ферментов.

Микроэлемент В необходим для нормального деления клеток бобов, улучшает обмен веществ, снижает недоразвитость бобов и семян, способствует лучшему усвоению неорганических фосфатов в начальные фазы роста растений сои.

Микроэлемент Со способствует усилению интенсивности фотосинтеза и азотфиксации, от поражения болезнями.

Микроэлемент Zn повышает засухоустойчивость и жаростойкость растений сои.

Микроэлемент Cu повышает устойчивость растений сои к вирусным болезням.

В фазу «цветения» растения сои сорта Вилана подкармливают микроэлементами В, Cu, Zn нормами 200-450, 120-170, 100-150 г/га.

На сегодняшний день вопросы применения микроудобрений под сою разработаны крайне недостаточно и требуется их комплексное изучение с учетом контрольных почвенных условий и оптимального их сочетания с микроудобрениями N, Р, К.

Отличительной особенностью систем капельного орошения и агробиологии культуры сои является то, что как макроудобрения, так и микроэлементы можно вносить дробно, учитывая потребность каждого растения в любой фенологической фазе. При этом микроэлементы вносят адресно в корневую систему с минимальными их потерями выносом оросительной водой в нижележащие почвенные горизонты.

В период «формирование бобов» в посевы сои для получения полноценного зерна вместе с поливной водой вносят микроэлементы молибден нормой 80-140 г/га, медь нормой 160-220 г/га, цинк нормой 100-180 г/га. Нормы вносимых микроэлементов установлены на основе лабораторных опытов, исключающие токсикоз растений на любом этапе роста.

Для повышения белка и жиров в зернах сои в фазу «налив и созревание зерна» в системе капельного орошения вместе с поливной водой дополнительно вносят микроэлементы кобальт нормой 140-180 г/га, бор нормой 180-300 г/га, цинк нормой 120-200 г/га.

На стационаре, орошаемом системой капельного орошения, на светло-каштановых почвах в период с 2002 по 2004 годы был заложен трехлетний полевой опыт по изучению влияния микроэлементов на фоне достаточного обеспечения макроудобрениями и поддержания влажности почвы для получения зерна сои с высокими качественными показателями.

В таблице 4 представлены сведения влияния микроэлементов В, Мо, Со, Zn, Cu на урожайность, содержание белка и жира, трипсина в зерне сои среднеспелого сорта Вилана (по данным 2002-2004 г.г.) только при предпосевной обработке семян сои нормой расхода раствора 10 л/т. В рабочий раствор были внесены дозы В из расчета 520-1050 г/га, Мо - 130-220 г/га, Со - 220-350 г/га, Zn - 320-530 г/га, Cu - 280-390 г/га. Раствор был подготовлен за сутки до посева. Семена сои были обработаны протравителем семян ПС-10А. Для этой цели могут быть использованы с.-х. машины марок BZK-15, ПСШ-10, ПС-30, КПС-40, КПС-10 или «Мобитокс».

В этой же таблице приведены сведения по урожайности семян сои сорта Вилана при некорневой подкормке в фазу «цветение» растений сои теми же микроэлементами. Мо, Со, Zn, Cu, В получены путем создания маточного раствора из молибдата аммония 1,6 кг, борной кислоты - 0,6 кг, хлористого кобальта - 0,25 кг, сернокислого цинка - 0,9 кг, сульфата меди - 0,67 кг. Маточный раствор объемом 200 л доведен до рабочего раствора многократным перемешиванием (рециркуляцией потоков).

Эффективность дробного внесения микроэлементов В, Мо, Со, Zn, Си вместе с поливной водой СКО по основным фенологическим фазам «Ветвление-бутонизация», «цветение», «формирование бобов», «налив бобов - созревание зерна» доказывается представленными данными по урожайности, содержания белка и жира и снижения трипсина.

Среднеспелые сорта сои Астра, Вилана, Херсонская 8, Зерноградская 2 и Аркадия в значительной степени различаются по химическому составу не только зеленой массы, но и зерна. При созревании семян сои влажность их постепенно снижается, а количество абсолютно сухих веществ, в т.ч. белка и масла, увеличивается. У сорта сои Вилана наблюдается следующая картина: синтез белка идет изначально высокими темпами и продолжается до полной спелости. Процесс образования масла заканчивается ранее наступления физической спелости. Те компоненты белка, которые обуславливают трипси-нингибирующую активность (ТИА), так же меняют темпы накопления в процессе созревания.

В первые дни развития семени ТИА не обнаруживается. ТИА в растениях сои проявляется через 12-13 дней после цветения и резко возрастает в фазу налива семян. Характер изменения ТИА в полной мере соответствует характеру изменения масла и в меньшей степени соответствует характеру изменчивости содержания общего белка.

Уровень активности ингибиторов трипсина в технически зрелых зернах сои зависит от величины и направленности процессов накопления белка и масла при созревании. Внесение микроэлементов Мо, В, Со, Zn, Cu позволяет существенно снизить величину ТИА.

Заявленный способ возделывания среднеспелых сортов сои в условиях Нижнего Поволжья в системе капельного орошения при дробном внесении микроэлементов обеспечит повышение урожайности зерна 5,6...10,2%, белка от 2,3 до 4,2%, жира на 0,8...1,4% и снижение ТИА в зерне не менее чем на 2,4...3,6 мг/г.

Способ возделывания среднеспелых сортов сои на зерно преимущественно в системе капельного орошения, включающий лущение стерни предшественника, обработку почвы гербицидом, внесение удобрений, вспашку с оборотом пласта, ранневесеннее рыхление почвы и выравнивание, предпосевной полив и культивацию на глубину 4-5 см, сев, прикатывание почвы до и после посева, боронование всходов, орошение в период вегетации, внесение микроэлементов, десикацию посевов и уборку, отличающийся тем, что для среднеспелых сортов сои с температурным режимом 2301-2400°С вместе с поливной водой вносят в период «ветвления-бутонизации» микроэлементы молибден, бор, кобальт, соответственно 50-80, 150-300, 80-170 г/га, в фазу «цветения» - микроэлементы бор, медь, цинк нормами 200-450, 120-170, 100-150 г/га, в период формирования бобов - микроэлементы молибден нормой 80-140 г/га, медь нормой 160-220 г/га, цинк нормой 100-180 г/га, в фазу «налива бобов и созревания зерна» - микроэлементы кобальт нормой 140-180 г/га, бор нормой 180-300 г/га, цинк нормой 120-200 г/га.