Продуктивность новых для Чувашской Республики культур в зависимости от норм посева в условиях УНПЦ «Студгородок»

Важной задачей земледелия является производство различных видов кормов. В настоящее время корма получают на пашне и на естественных сенокосах и пастбищах. Из-за плохого хозяйственного состояния и, как следствие, низкой продуктивности, доля кормов, получаемых с естественных сенокосов и пастбищ невелика. Основную массу кормов получают на пашне. Здесь возможна заготовка разнообразных кормов: грубых, сочных, концентрированных.

Одним из основных видов кормов в рационе животных является силос. Традиционно его заготавливают в республике из кукурузы. Однако в последнее время площади посевов кукурузы, а соответственно, и объемы заготовок силоса значительно сократились. Причиной тому является высокая стоимость семян и невысокие и неустойчивые урожаи по годам. Рекомендованы для республики и другие «нетрадиционные» силосные культуры: борщевик Сосновского, окопник жесткий и другие. Но они, в силу разных причин, на полях не возделываются. Поэтому поиск новых культур для получения силоса и зеленых кормов имеет практическое значение.

В последнее время в нашей республике изучается возможность возделывания на полях козлятник восточный, виды люпинов. Заслуживает внимания и сахарное сорго, которое отличается высоким содержанием сахара. Оно хорошо силосуется и может быть использовано для силосования трудносилосуемых кормов, например многолетних трав, которые в Чувашской Республике возделываются на значительных площадях и используются в основном для получения сена и сенажа.

В настоящее время сахарное сорго в основном выращивается в южных районах нашей страны. Значительные площади она занимает в Татарии. В Чувашской Республике сорго не возделывается: основная причина — недостаток тепла. Однако в последнее время выведены сорта сахарного сорго кормового назначения, которые отличаются не только высокими кормовыми качествами, но и отличаются сравнительно невысокой требовательностью к теплу. Это делает его привлекательным для изучения возможностей возделывания в условиях нашей республики.

Одна из проблем современного сельскохозяйственного производства — это проблема растительного белка, которая приобрела глобальный характер. По зоотехническим нормам на одну кормовую единицу должно приходиться 110−115 г. переваримого протеина. Однако в настоящее время этот показатель значительно ниже, из-за чего затрачивается значительное количество кормов для получения единицы продукции, а следовательно, повышается себестоимость животноводческой продукции. Для получения корма, сбалансированного по белку необходимо к концентрированным кормам добавлять зерно зернобобовых растений. В нашей республике традиционной зернобобовой культурой является горох. Однако в последнее время его посевы сокращаются. Поэтому поиск достойной замены гороха на полях Чувашии является актуальной. Одним из возможных претендентов является соя, которая является высокобелковой культурой. Кроме того в ее семенах содержится большое количество жира, что расширяет возможности ее использования в народном хозяйстве и повышает ее ценность. Учитывая то, что она способна фиксировать атмосферный азот, можно предположить, что эта культура ценна и в агротехническом отношении. Несмотря на высокую ценность эта культура пока еще мало изучена в условиях нашей республики. Основной интерес представляют параметры посева. Мы в своих исследованиях изучали урожайность сои в зависимости от норм посева.

Таким образом, в данной работе представлены материалы исследований двух новых для Чувашской Республики культур сахарного сорго и сои.

1. Обзор литературы

1.1 Народнохозяйственное значение, районы возделывания, урожайность и сорта

Сорго — ценная пищевая и кормовая культура для районов, в которых пшеница и другие основные зерновые культуры не могут расти, либо дают небольшие урожаи из-за засушливого климата. Из зерна сорго получают крупу и муку, кроме того, его зерном кормят свиней, коров лошадей, домашних птиц. Зеленая масса скармливается молочному скоту, идет на приготовление силоса, травяной муки, сенажа. Молодая зеленая масса кормового сорго может содержать синильную кислоту, количество которой уменьшается с возрастом. Сухая и силосованная масса не содержит вредных для животных соединений. При своевременном скашивании сорго дает хорошее сено. В 100 кг сорго содержится: зерно — 118,8 корм. ед., зеленая масса — 23,5 корм. ед., в силосе — 22 корм. ед. Сорго хорошо отрастает после стравливания и может быть использовано для создания однолетних пастбищ. В 100 кг зерна содержится 119 корм. ед. В зерне накапливается 65−70% крахмала, 11−15% протеина, богатого лизином, 3,5−4% жира. Из стеблей сахарных сортов сорго можно получать сироп с содержанием сахара до 10−15%.

Сорго сахарное (Sorghum saccharatum Pers.) К сахарному сорго относится большое число разновидностей, характеризующихся тем, что у них (в отличие от зернового и веничного сорго) в соке стебля содержится от 10 до 20% и более сахаров. В природе не существует другого растения, которое могло бы так быстро синтезировать сахарозу.

Сорта сахарного сорго с высоким содержанием сахара в соке выведены в США в начале 1940;х годов в связи с тем, что во время второй мировой войны снизилось производство сахара из сахарного тростника и сахарной свеклы. В настоящее время интерес к сахарному сорго связан с нехваткой и возрастанием стоимости нефти, нефтепродуктов и использованием спирта в качестве горючего.

Сахарное сорго служит первичным сырьем для производства сиропа, кристаллического сахара, спирта и ряда других продуктов. Сироп сорго используют для приготовления варенья и повидла. Сахарное сорго может иметь большие перспективы как резервная культура для производства сахара. В настоящее время считают, что с расширением посадок сахарного тростника можно удовлетворить потребность населения в сахаре, но в перспективе, возможно, будет более рентабельно возделывать сахарное сорго. Урожайность стеблей сорго — 20−30 т/га.

Сахар, полученный из сахарного сорго, по своему составу превосходит сахара, полученные из сахарной свеклы и тростника, т.к. кроме сахарозы содержит еще фруктозу и глюкозу. Сироп, полученный из стеблей сорго содержит: Са, P, Mg, K, Na, Cu, Zn, Co, Mn, Fe, S, до 3% протеина, все незаменимые аминокислоты, витамины В1, В2, РР, Е и С. Такой сироп можно использовать не только на кормовые, но и на пищевые цели.

Зерно сахарного сорго после обмолота остается в пленках (как просо), поэтому оно уступает по кормовым и пищевым достоинствам зерновому сорго. Зерно сорго содержит белок (11−15%), крахмал (68−73%), жир (3,5−4,5%), провитамин А, каротин, витамины группы В, рибофлавин и дубильные вещества. В 100 кг зерна сорго 117−130 корм. ед. Сахарное сорго при использовании на силос и сено хорошо поедается животными. По кормовым достоинствам оно приближается к кукурузе: в 100 кг зеленой массы содержится 20−25, в силосе — 22−23 корм, ед.

Химический состав стеблей сахарного сорго (%): вода — 65,80; сахароза — 11,25; другие сахара — 2,75; клетчатка — 7,32; крахмал — 5,15; белки — 2,60; камеди — 3,31; пектиновые вещества — 0,60; жир — 0,02. Количество сока составляет 80−85% от массы стеблей (без листьев и метелок).

В стеблях сахарного сорго содержится 20% сахара, благодаря чему оно прекрасно силосуется.

Зерно с буроватой или красноватой окраской эндосперма содержит вяжущие дубильные вещества группы танина. В кормовом отношении это недостаток, а в спиртовом и мальтозном производстве — положительное качество, так как эти вещества подавляют гнилостные процессы. Зерно сорго содержит: углеводов — 68−82%, белка — 8−15%, жира — 2−5%, золы — 1,2−3,2%, клетчатки — 1−3%.

В районах с жарким и сухим климатом в последнее время все большее значение, как сахарное, приобретает сахарное сорго. Это самая засухоустойчивая, жарои солевыносливая нетребовательная к почвам и высокоурожайная культура, способная в любой год давать гарантированные, сравнительно высокие урожаи. Себестоимость производства сахара из сорго значительно ниже, чем из свеклы. Даже при сравнительно невысокой урожайности сахарного сорго — 200 ц/га, которую можно гарантированно получать в условиях засушливой зоны, при содержании в соке стеблей 20% сахара, выход его составляет 32 ц/га. Чтобы получить такое же количество сахара при возделывании кормовой свеклы, нужно получать ее урожайность не менее 800 ц/га, что в засушливых районах очень сложно.

Сахарное сорго используется для производства биотоплива, патоки, которая широко используется в кондитерских изделиях.

Районы возделывания сахарного сорго. Сорго впервые появилось в Африке. В Индии и Китае сорго было известно за 3 тыс. лет до н.э. В Средней Азии его возделывают 2500 лет. По данным ФАО, в 2003 г. мировые посевы сорго на зерно занимали более 45,81 млн. га, урожайность составила — 1,3т/га. Основные объемы мирового производства собирают в США, Мексике и Аргентине. Урожайность в этих странах в 2003 г. составила — 3−5т/га. В РФ сорго завезено в 17 В. На территории РФ сорго широко распространенно в нижнем Поволжье, Краснодарском крае, Северном Кавказе. Площадь под этой культурой в РФ, в 2003 г. составила — 24 тыс. га, а урожайность — 1,38т/га. Во многих районах этих регионов сорго способно давать урожай зерна выше других зерновых культур более чем в 2 раза. Низкая урожайность зернового сорго обусловлена тем, что большинство соргосеющих хозяйств относит сорго к второстепенным культурам. Под сорго не вносят удобрений; не проводят необходимого ухода за растениями, для посева используют низкокачественные семена. В результате часть посевов сорго зернового убирают на силос или зеленый корм.

Потенциальная урожайность зернового сорго достигает 45−50ц/га и более; сахарное сорго (в зависимости от условий выращивания): в засушливых районах — 200−300ц/га, на поливных землях — более 1000ц/га.

Сорта сахарного сорго: Зерноградское 3, Красный янтарь (допущен Северо-Кавказском и Дальневосточном регионах), Ранний янтарь 161 (допущено к использованию в Центрально-Черноземном и Средневолжском регионах).

Ранний янтарь 161 — выведен Всесоюзным научно-исследовательским институтом кукурузы методом индивидуального, группового и массового отборов морфологически близких форм. Достигает высоты 2,5 м. Облиственность и кустистость средние, засухоустойчивость довольно высокая. Стебли сочные, негрубые, средней толщины (1,0−2,0 см). К полеганию и ветровалом менее устойчив, но пригоден к механизированной уборке.

Сахаристость средняя. В соке стебле содержится сахаров до 13−15%, зелена я масса силосуется в чистом виде и в смеси с трудносилосующимися культурами. Из стебле добывают сладкий сироп, перерабатываемый в сорговый мед. За лето дает один укос. Кормовые качества зеленой массы хорошие. Зерно светло-коричневое, средней величины, на вкус горьковатое. Кормовое качества зерна выше средних.

Среднеранний сорт. Длина вегетационного периода от посева до созревания зерна 110−125 дней, до уборки на силос 100−115 дней. На семена вызревает в Центрально-черноземной полосе и в других южных районах страны. Урожай зеленой массы и зерна довольно высокие.

Народнохозяйственное значение сои. Соя — ценнейшая универсальная культура. Семена ее содержат 17 — 26% жира, 36 — 48% хорошо сбалансированного по аминокислотному составу белка и более 20% углеводов. Масло сои полувысыхающее (йодное число 107 — 137), отличается высоким содержанием физиологически активных незаменимых жирных кислот (линолевой, олеиновой, линоленовой и др.). По качеству белка соя значительно превосходит многие другие растения, в том числе масличные и зерновые. Соевый белок хорошо усваивается организмом и по биологической ценности приближается к белкам животного происхождения. В решении проблемы устранения дефицита белка большое значение придается сое.

Углеводы в семенах сои, представленные в основном сахарозой, почти полностью растворяются в воде. Она содержит большое количество витаминов А, D, E, C, а витамина В2 — в 6 раз больше, чем в зерне пшеницы. Много в семенах сои неорганических веществ (калия, кальция, фосфора), а также фитина. В 1 кг семян сои содержится 320 — 450 г. протеина, 21,9 г лизина, 4,6 к метионина, 5,3 г цистина, 4,3 г триптофана, 25, 6 г аргинина, 7,6 г гистидина, 26, 2 г лейцина, 17, 6 г изолейцина, 17 г. фенилаланина, 12, 7 г треонина и 18 г валина.

Добавление соевой муки в хлеб, кондитерские, колбасные изделия улучшает их питательность, вкусовые качества и калорийность. Соя рекомендуется как диетический продукт при диабете. Соевое масло употребляется в пищу и используется для приготовления многих продуктов питания. Соевые фосфатиды применяют при изготовлении шоколада, в хлебопекарной и кондитерской промышленности. И зерна сои готовят растительное масло, маргарин, простоквашу, кефир, соевый паштет, соевый сыр «Тофу», соевый соус, кофе.

Широко используется сои для технических целей — в мыловаренной, лакокрасочной, текстильной, химической и других отраслях промышленности. Из нее изготавливают пластмассу, клеенку, линолеум, смазочные масла и многие другие товары.

Соя — ценная кормовая культура. Для кормовых целей используют жмых, шрот, соевую муку, зеленую массу. Соевый жмых содержит 38, 7% протеина, 5,5% жира. Добавление его и соевой муки в комбикорма заменяет цельное молоко в рационе телят. Из 1 т семян сои получают 750 — 800 кг шрота, который содержит 40% протеина, 1,4% жира и является ценнейшим концентрированным кормом для животных.

Зеленая масса сои охотно поедается всеми видами скота как в свежем виде, так и в силосе с другими культурами. В 100 кг ее, убранной в фазе цветения — налива бобов, содержится до 22 кормовых единиц и до 3 кг протеина. На 1 кормовую единицу зеленой массы сои приходится 145 — 301 г. протеина. Скармливают ее как в чистом виде, так и в смеси со злаковыми культурами. Содержание каротина, протеина, кальция в зеленой массе сои в 2−5 раз больше, чем в злаковых. Соевое сено по кормовым достоинствам не уступает клеверному: в 100 г. его содержится 47−54 кормовых единицы, 11−15 кг протеина. Солома сои также является хорошим кормом для животных. В ней содержится 2−4,8% протеина. 1,5−2,9% жира, в 100 кг соломы — 38,2 кормовой единицы.

Благоприятное сочетание питательных веществ позволяет широко возделывать сою как пищевое, кормовое и техническое растение. Соя используется в пищу в разнообразных видах: из нее получают масло, маргарин, соевый сыр, молоко, муку, кондитерские изделия, консервы. Соевое молоко рекомендуют при язве желудка, заболевании почек, базедовой болезни, холицистите. Соевое масло идет не только в пищу, но и в мыловарении, в лакокрасочную промышленность, из него получают инсектициды, искусственный каучук, глицерин, жирные кислоты. Белок сои применяют при производстве бумаги, фотопленок. Большое значение как корм имеют жмых, шрот и соевая мука. Шрот сои содержит 40% белка, 1,4% жира и около 30,0% безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ).

Сою возделывают на зеленый корм и для силосования в смеси с кукурузой. В 100 кг зеленой массы содержится 21 корм. ед. и 3,5 кг протеина. В районах достаточного увлажнения сою выращивают в качестве зеленого удобрения.

В странах, расположенных южнее 48−50° с. ш., из зернобобовых культур предпочтение отдают сое как наиболее ценному белково-масличному растению.

Соя, как и другие бобовые культуры, обладает способность фиксировать азот из воздуха посредством симбиоза с клубеньковыми бактериями. В начальные фазы вегетации азотфиксация идет слабо, достигает максимума во время цветения и плодообразования, затем активность снижается по мере приближения растений к созреванию. Количество атмосферного азота, фиксируемого соей за вегетацию, составляет от 40 до 180 кг/га. Фиксируемый азот составляет примерно 60−65% от его общего количества в урожае сои. Интенсивность азотфиксации в посевах сои зависит от почвенно-кли-матических условий, уровня агротехники, а также от генетических особенностей сорта и штамма клубеньковых бактерий. Как пропашная культура при хорошем уходе за ней соя оставляет поле чистым от сорняков и является ценным предшественником многих полевых культур. Ее можно возделывать на маломощных подзолистых почвах как сидеральную культуру.

Районы возделывания сои. Родина сои Юго-Восточная Азия. В Китае она была известна 4 тыс. лет назад до н.э. Из давно ее возделывают и других странах Азии (Индии, Японии, Корее, Вьетнаме и Индонезии), где соя является основным источникам получении растительного белка и масла. И используется в самых разнообразных видах, из неё готовят более 250 блюд. В конце 8 века соя была завезена в Европу. Из Китая соя проникла в Дальний Восток, где с давних пор её возделывают.

По площади посева в мировом земледелии соя занимает первое место среди зерновых бобовых культур. Её возделывают более 40 странах мира. В США площадь посева этой культуры составляет около 27,6 млн. га при урожае 25,5 ц/га, Бразилия 11,8 млн. га средний урожай 23 ц/га, в Китае — более 10 млн. га (ФАО 2007 г.). Большие площади она занимает в Японии, Вьетнаме, а также в странах Европы, Северной Африки, Австралии, Северной и Южной Америки. Мировое производство сои увеличивается очень высокими темпами. В настоящее время самые большие посевные площади сои находятся в США (около 35−40% от мировых), Бразилии (20%), Аргентине (12%), Китае (12−13%) и Индии (8%). В Европе сосредоточено около 2% от общей площади мировых посевов сои.

В России широкая интродукция сои началась в 1927 г., когда площадь её посева составила 28 тыс. га. Основные посевы сосредоточены в Приморском и Хабаровском краях и Амурской области. Соя продвинулась в увлажненные районы Северного Кавказа, в Среднее и Нижнее Поволжье, в Центрально-Чернозёмную зону.

Среди субъектов Российской Федерации максимальные площади посевов сои расположены в регионах Дальневосточного федерального округа 533,4 тыс. га или 84%, в том числе в Амурская области (около 56% от общей площади посевов РФ), Приморском (около 15,9%) и Хабаровском (2%) краях, Еврейской АО (10%). Среди других субъектов Российской Федерации наибольшие площади сои занимают в Краснодарском крае (13%).

Посевная площадь сои в Российской Федерации в 2008 году составила 747 тыс. га при урожайности 1,05 т/га, валовой сбор 746 тыс. тонн. В Чувашской Республике первые цифры появились в 1993 г. после появления сортов Магева и СибНИИК 315. В настоящее время в ЧР возделывают в Алатырьском, Ибресинском и Цивильском районах, общая площадь на 2009 год составила 42 га при средней урожайности 7,3 ц/га

В республике с 1991 года районировано два раннеспелых сорта: Магева и СибНИИК-315. В последние годы в Чувашский государственный реестр вошел сорт Чера-1.

Сорт СибНИИК-315 выведен в Сибирском научно-исследовательском институте кормов методом индивидуального отбора сортообразца ВИРа.

Относится к маньчжурскому подвиду. Опушение рыжее, густое. Всходы зеленые, семядольное колено зеленое с антоциановой окраской. Листья тройчатые с овально-удлиненными слабозаостренными листочками, при созревании опадают. Облиственность средняя.

Цветки фиолетовые, мелкие на короткой цветоножке, собраны в кисть по 3−5 штук. Бобы двух — трехсемянные, слабоизогнутым с заостренным кончиком, при созревании бурые с густым рыжеватым опушением. Высота прикрепления нижних бобов до 13 см.

Семена овальные, желтые без пигментации с коричневым рубчиком. Масса 1000 семян 150−180 г. В семенах содержится 36−40% протеина и 16−22% масла.

Сорт СибНИИК-315 скороспелый. Средняя продолжительность от периода всходов до созревания в наших условиях 104 дня. Урожайность сорта на зерно в среднем составила 17,5 ц/га, максимальная в благоприятные годы-28 ц/га.

Устойчивость к полеганию, к бактериальным и грибковым болезням на уровне стандарта — средняя.

Сортообновление рекомендуется проводить один раз в 2−4 года. Производственные посевы должны быть не ниже пятой репродукции. Сортосмена происходит по мере появления новых перспективных сортов.

культура соя севооборот сорго

1.2 Морфологические и биологические особенности сахарного сорго и сои

Морфологические особенности сорго. Род сорго (Sorghum Moench.) объединяют более 30 видов однолетних и многолетних видов. В нашей стране культурное сорго представлена четырьмя видами:

· Сорго обыкновенное (S. vulgare), включающие большое число разновидностей и сортов. Широко возделывается на кормовые, технические и продовольственные цели;

· Джугара (S. Cernuum Host.) с изогнутым соцветием, используется преимущественно на зерно;

· Гаолян (S. chinense Jakushev) — китайское сорго, используется преимущественно на корм;

· Суданская трава (S. sudanense Pers.) возделывается как кормовое растение на зеленую массу и сено.

Сорго обыкновенное в зависимости от цели возделывания, а также морфологии растений делят на четыре группы: зерновое, сахарное, веничное и травянистое [10]

Корневая система у сахарного сорго мочковатая. сильно разветвленная, до 2 м в глубину и на 60−90 см в стороны. Из надземных узлов растение способно образовывать воздушные, или опорные корни. Семена прорастают одним корешком. При появлении 3−4 листочков образуются вторичные корни. Узел кущения находиться близко от поверхности почвы, поэтому интенсивность образования вторичных корней во многом зависит от влажности почвы и воздуха. При повышенной влажности воздуха они быстро разрастаются и в растение поступает больше питательных веществ и влаги. Засушливые условия задерживает образование вторичных корней. Растение сорго плохо укореняется и отстают в росте и развитии, а в дальнейшем нередко полегают. Поэтому междурядная обработка с небольшим приваливанием почвы к рядкам, способствует образованию вторичных корней. Ко времени выхода в трубку из нижних узлов стебля образуются воздушные корни. Они хорошо углубляются в почву, укрепляют растение и обеспечивают дополнительное питание.

Стебли сорго прямостоячие, гладкие. Высота стеблей 1−2,5 м, в тропической зоне до 7 м, заполнен рыхлой паренхимной тканью. Состоит из 5−25 междоузлий цилиндрической формы. Число междоузлий на главном стебле является устойчивым признаком сорта. Часто стебель сильно ветвится. Продуктивная кустистость — 1−5 и более.

Со стороны выхода пластинки листа от стебля междоузлие имеет небольшое продолговатое, желобообразное углубление, прикрываемое влагалищем листа. Оно является местом формирования боковых ветвей. От нижнего узла, являющимся одновременно узлом кущения, отходят вторичные корни, от второго и третьего узлов — воздушные корни.

Лист состоит из двух частей — влагалища и листовой пластинки. Листья широкие, покрыты восковым налетом, количество листьев 10−25 и более, в зависимости от скороспелости и условий выращивания.

Соцветие — метелка длиной 15−60 см. Главная ось метелки длинная (стержневая) или укороченная (безстержневая). Это существенный морфологический признак при определении групп и сортов сорго. Характерная особенность соцветия — наличие на концах каждого разветвления двух колосков, один — сидячий, обоеполый, другой — на длинной ножке — мужской, опадающий после цветения.

Сорго — перекрестно — опыляющиеся растение, однако в засушливые годы или во влажные, во время цветения большое значение имеет самоопыление.

Зерно — пленчатое, голое, обычно плотно охваченное колосковыми чешуйками. Голое зерно при созревании легко освобождается от этих чешуй. Форма зерна круглая, яйцевидная, продолговатое, редко с огранками (в зависимости от вида и подвида сорго). Окраска: белая, желтая, красная, коричневая, бурая. Масса 1000 зерен — 25−45 г. и более. В одной метелке — 1600−3500 зерен. Семена отличаются очень коротким периодом покоя. Они способны быстро набухать и прорастать даже «на корню». Это создает дополнительные трудности при уборке и ведет к снижению качества семян, что особенно сказывается на полевой всхожести и препятствует распространению культуры.

Биологические особенности сахарного сорго. Сорго — самое теплолюбивое растение из всех хлебов второй группы, семена погибают при небольших и кратковременных заморозках. Для нормальной всхожести семян необходимо, чтобы почва на глубине заделки семян было 15 °C. Оптимальная температура для прорастания сахарного сорго 26−30°С, более высокая температура приводит к снижению всхожести.

Сорго хорошо растет и развивается при 30−35°С и выносит жару — до 40 °C. Минимальная температура для цветения — 14−15°С, для созревания — 10−12°С, сумма активных температур за вегетацию составляет — 2250−2500°С.

Среди зерновых, сорго является самой засухоустойчивой культурой среди полевых культур. Оно хорошо переносит почвенную и воздушную засухи. Транспирационный коэффициент равен 200. Сорго теплолюбивое растение короткого светового дня.

Сорго — растение светолюбивое и короткодневное. Как и все хлеба второй группы, сорго вначале растет медленно и сильно страдает от засоренности полей. В засушливых районах у среднеспелого зернового сорго, всходы появляются на 10−15 день, а через 25−30 дней — наступает фаза кущения. Выход в трубку отмечается спустя 40−50 дней, а выметывание через 55−65 дней после всходов. Цветение начинается через 5−6 дней после выметывания. Растения используют дожди второй половины лета.

Вегетационный период у различных по скороспелости сортов колеблется в пределах — 90−145 дней.

К почве сорго не предъявляет высоких требований и вполне выносит засоление. Однако предпочтительнее для него хорошо прогреваемые, рыхлые и хорошо проницаемые почвы.

Морфологические особенности сои. Соя относится к роду Glicine L, который объединяет десятки видов, распространенных в странах тропиков. В культуру введен один вид Glicine hispida Maxim, выращиваемый на всех континентах земного шара. Сортовое разнообразие культурной сои объединено в 4 подвида (manshurica, chinensis, japonica, indica). Подвиды различают по продолжительности периода вегетации, строению куста, форме листьев и бобов, величине и окраске семян.

Соя — однолетнее травянистое растение семейства бобовых, подсемейства мотыльковых.

В России возделывается один культурный вид сои — Glicine hispida Maxim. Этот вид подразделяется на ряд подвидов и разновидностей.

В Нечерноземной зоне в полевой культуре возделывается кустовые сорта сои.

Стебель крепкий, прямостоячий, ветвистый, неполегающий, сильно ветвится и образует куст высотой до 1,5 м, длина междоузлий от 3 до 15 см, количество боковых побегов от 2 до 5.

Корневая система стержневая, мощная и основная масса корней залегает в пахотном слое. Главный корень — короткий (10−15 см), стержневой с большим количеством длинных боковых корней, которые составляют почти 60% корней. Корни достигают до 2 м глубины. На корнях образуются клубеньки, в которых азотфиксирующие бактерии, поглощают атмосферный азот, переводят его в доступную для растения форму. При благоприятных условиях образуется много клубеньков.

Листья у сои очередные, тройчатые, различной формы: овальные, яйцевидные, линейные и другие. Первые два листа — супротивные. При созревании у большинства сортов листья опадают.

Цветки самоопыляющиеся, мелкие, пятилепестковые, собраны по 3−6 в короткую кисть. Окраска венчика белая или фиолетовая.

Плод сои — боб. Бобы прямые, изогнутые, серповидные, плоские, опушенные, длиной до 5 см, окраска от светло-серой до черной. Число семян в бобе от 1 до 4, чаще 3. Количество бобов на растении зависит от густоты стояния растений, обеспеченности элементами питания и влагой. В загущенных посевах на растении образуется 10−15, а в разреженных посевах и на плодородных почвах — до 300−400 бобов. Нижние бобы прикрепляются на высоте от 3 до 15 см от поверхности почвы. В загущенных посевах прикрепление нижних бобов повышается до 17−20 см и в ряде случаев до 30 см от поверхности почвы. Стебли, листья и бобы покрыты короткими густыми волосками от светло-серой до темно-коричневой окраски. Семена шаровидные, овальные, плоско-округлые, удлиненно-округлые, почковидные. Окраска семян разнообразная — черная, коричневая, зеленая, жёлтая. Масса 1000 семян в зависимости от сорта колеблется от 60 до 400 г. Они содержат 30−52% полноценного белка и 17−27% жира. Семя состоит из оболочки и зародыша, в котором имеются 2 семядоли и почечка с зачаточным корешком, стеблем и листьями. Семядоли бывают желтой или зеленой окраски. Рубчики разные по форме (овальные, линейные), по размеру (длина 1,5−6 мм) и окраске (от светлой до черной). Светло-коричневые рубчика как правило, свойственны сортам с белым опушением, а коричневые-рыжим.

Биологические особенности сои. Соя — теплолюбивое растение. Для нормального развития и созревания ей необходимо сумма активных температур 1700−3200°С. Минимальная температура прорастания семян 8 °C, а благоприятная-12−14°С, но всходы ее переносят кратковременные заморозки до -2… — 3 °C. Некоторые сорта выдерживают заморозки до минуса 6 °C.

По продолжительности вегетации сорта сои условно делят на ультраскороспелые (80−90 дней), ранние (90−100), среднеспелые (110−120), позднеспелые (130−150) и очень позднеспелые (свыше 150 дней).

Соя — типичное короткодневное растение. При удлинении светового дня цветение и созревание задерживаются, увеличивается период вегетации. При чрезмерном удлинении светового дня цветение может отсутствовать. Максимальное цветение наблюдается при чередовании 12 ч света и темноты. Растения сои реагируют на изменение длины дня в период от появления всходов до окончания массового цветения. Реакция сорта на фотопериодизм тесно связана с периодом вегетации. Скороспелые сорта меньше реагируют на длину дня, чем среднеспелые и особенно позднеспелые.

Соя — светолюбивое растение, плохо переносит затенение. У затененных растений уменьшается содержание азота, увеличивается количество абортируемых плодов, снижается высота прикрепления бобов на стебле, что ведет к увеличению потерь при механизированной уборке. Освещенность регулируется изменением площади питания растений.

При медленном росте надземной массы и мощном развитии корневой системы соя хорошо мирится с недостатком влаги в первый период роста и развития. Однако в фазах цветения и налива семян она очень страдает от недостатка влаги. Как растение муссонного климата соя на формирование семян расходует значительно больше воды, чем зерновые колосовые культуры. Общий расход воды за вегетацию достигает 5−6 тыс. м3/га. В течение вегетации потребность в воде неодинаковая. При прорастании и набухании семена поглощают 110−120% воды к сухой их массе. От всходов до цветения наблюдается меньшая потребность в воде. Наиболее интенсивное водопотребление происходит в фазу цветения и формирования бобов. За этот период соя потребляет 60−70% суммарного расхода воды за вегетацию. Большинство сортов до цветения устойчивы к засухе, в период цветения и позднее устойчивость к засухе снижается. Коэффициент транспирации колеблется от 400 до 1000. Оптимальная влажность почвы в период вегетации должна быть не ниже 70−80% от наименьшей влагоемкости.

На формирование 1 т семян соя потребляет 84 кг азота, 23 кг фосфора и 37 кг калия. Общий вынос элементов питания надземной частью зависит от урожайности сои и при урожае семян в 3,3 т/га достигает 250 кг азота, 63 кг фосфора и 101 кг калия. Соя неравномерно потребляет элементы питания в течение вегетации. От всходов до цветения она усваивает 5,9−6,8% азота, 4,6−4,7% фосфора и 7,6−9,4% калия от общего потребления за вегетацию. Наибольшее потребление элементов питания происходит во время цветения, формирования бобов, начала налива семян. В этот период она потребляет соответственно 57,9−59,7%, 59,4−64,7 и 66,0−70,0%; от начала налива семян до конца созревания — 33,7−36,3, 30,6−36,0% и 18,9−26,4% соответственно. В азотном питании критический период для сои — 2−3 недели до цветения и 2 недели после цветения; в фосфорном питании — первый месяц ее жизни. Недостаток элементов питания в эти периоды ведет к заметному снижению урожайности сои и не может компенсироваться внесением удобрений в более поздние фазы роста и развития растений. Соя хорошо отзывается на внесение навоза и известкования. Прибавка при внесении 20 тонн навоза составляет 2−6 ц/га. Известкование кислых почв даёт прибавку 2−4 ц/га. Реагирует на внесение микроэлементов бора и молибдена. Обработка семян бором повышает урожай до 20%, при совместном внесении прибавка увеличивается до 34%.

Требования к почвам. Соя успешно растет на различных по гранулометрическому составу почвах: супесях, черноземах, каштановых почвах и суглинках. Плохо переносит заболоченные, засоленные и кислые почвы. Почвы с рН выше 9,0 и ниже 3,9 непригодны для этой культуры. Хороший урожай она может дать только на богатых органическим веществом высокоплодородных землях с нейтральной реакцией среды (pH 6,5−7,0).

1.3 Размещение сахарного сорго и сои в севооборотах

Сорго хорошо переносит повторные посевы, его можно возделывать на постоянных участках, если она не поражается бактериозом. В опытах ВНИИ кукурузы в течение 10 лет урожайность сорго на постоянном участке не снижалась и составляла в среднем 2,69 т/га, а в звене севооборота (занятый пар-озимые-озимые-сорго) — 2,49 т/га. В севообороте сорго обычно размещают после зерновых бобовых, озимых, кукурузы и других культур.

По данным сорго обычно размещают после пропашных, озимых, зернобобовых культур. Хорошими предшественниками являются пласт и оборот пласта многолетних трав. Сорго хороший предшественник во влажных районах для поздних яровых. Сорго переносит повторные посевы, его можно возделывать на постоянных участках, если оно не поражается бактериозом. Однако при бессменном возделывании этой культуры сильно иссушается подпахотный слой почвы.

Для сои хорошими предшественниками являются в первую очередь озимые зерновые культуры, за ними следуют пропашные, яровые зерновые (за исключением зернобобовых). Повторные посевы не рекомендуются, так как в почве сохраняются вредители и болезни.

Соя представляет большую ценность как предшественник благодаря азотфиксирующей способности. Оно накапливает в почве 40−180 кг/га азота, поэтому является хорошим предшественником многих сельскохозяйственных культур. Большинство вредителей и болезней сои не поражают растения других семейств и поэтому безопасно для посева зерновых и иных последующих культур. После сои в зерновых увеличивается содержание белка.

Соя хороший предшественник для льна-долгунца, ячменя, овса, проса, гречихи и других культур. Её можно размещать по разным предшественникам, но только не по зернобобовым, так как из-за распространения специализированных вредителей и болезней она отрицательно реагирует на повторные посевы. Положительно отзываясь на посев после различных пропашных культур, соя, в свою очередь, является хорошим предшественникам для большинства пропашных культур — картофеля, сахарной свеклы, кукурузы, подсолнечника, конопли, табака, различных овощных культур.

При посеве после сои и зернобобовых эти культуры дают такие же урожаи, как и после озимой пшеницы, идущий в севообороте по лучшим предшественникам.

2. Методика проведения опытов

2.1 Цель и задачи исследований

Целью наших исследований явилось изучение норм высева новых для условий Чувашской Республики культур — сахарного сорго и сои.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить почвенные условия опытных участков;

2. Изучить погодные условия в годы проведения исследований;

3. Изучить технологию возделывания сахарного сорго и сои;

4. Проследить за формированием агрофитоценозов изучаемых в опыте культур;

5. Определить влияние сахарного сорго и сои на плодородие почвы;

6. Определить структуру урожая и урожайность сельскохозяйственных культур;

7. Дать экономическую оценку возделывания сахарного сорго и сои.

2.2 Схема опыта

При изучении норм высева сахарного сорго мы использовали 5 вариантов (табл. 1). Все варианты посеяны сплошным рядовым способом с междурядьем 15 см. Повторность в опыте шестикратная, размещение делянок систематическое, площадь делянки 1 м², ширина защитных полос 0,5 м, ширина между делянками 0,4 м. Общая площадь под опытом — 46 м².

При изучении норм высева сои использовали четыре варианта (табл. 2)

Таблица 2. Схема опыта, 2009 г.

Размещение делянок, площадь делянок, ширина защитных полос и прохода между делянками такие же, что и в опыте сахарного сорго.

2.3 Погодные условия в годы

По данным Чебоксарской метеорологической станции, самую высокую среднемесячную температуру имеет июль месяц (+ 18,5 ^оС), самую низкую — январь (- 12,5 ^оС). В зимнее время температура может понижаться до 46 ^оС ниже нуля, а в летнее время подниматься до 35,2 ^оС выше нуля. Многолетняя среднегодовая температура равна 3 ^оС., сумма положительных температур — выше 10 ^оС равна 2100. Амплитуда колебания температуры воздуха в течение года, месяца, суток говорит о значительной континентальности климата района расположения хозяйства. Первые заморозки в воздухе и на почве отмечается между 26 августа и 28 сентября. Последние заморозки на поверхности почвы в большей части наблюдается во вторую или третью декаду мая с температурой безморозного составляет в воздухе 112−152 дней, а на поверхности почвы — 90−146 дней. Среднегодовое количество осадков по многолетним данным составляет 472 мм с колебанием в отдельные годы от 267 до 616 мм. Из них в период с температурой воздуха выше 10^оС выпадает осадков в среднем 270 мл.

Погодные условия вегетационного периода 2008 года характеризовались резкими колебаниями количества атмосферных осадков и среднесуточных температур. В средине мая на почве были отмечены заморозки, выпал снег, что повлекло гибель значительного количества растений. В последующий период температурные условия и условия увлажнения в основном были благоприятны для растений.

Погодные условия 2009 года характеризовались неравномерным выпадением атмосферных осадков и резким колебанием среднесуточных температур. Относительно холодным было начало мая. Осадки были немногочисленны. Особенно мало осадков выпало во второй и третьей декаде июня и в конце августа.

Рис. 3. Температура воздуха в годы исследований

Рис. 4. Количество атмосферных осадков в годы исследований

2.4 Почвенные условия

Землепользование учхоза «Приволжское», где находится опытный участок расположено в западной части Чебоксарского района. На территории хозяйства самыми древними породами являются глины и суглинки, которые распространены на всех водоразделах и склонах, и частично в балках. На трети некоторых склонов в качестве материнских пород большое распространение имеют древнеаллювиальные пески.

Территория хозяйства характеризуется холмисто-сильноволнистым рельефом, широко разветленной и глубокоизрезывающей территорию овражно-балочной сетью. На склонах выражен микрорельеф в виде отдельных микрозападин и повышений. Сильноволнистый и сильнорасчлененный рельеф территории свидетельствует о значительном развитии всех видов эрозии почв, в прошлом и настоящее время.

Гидрографическая сеть представлена овражно-балочной сетью и многочисленными ручьями родникового происхождения. Уровень залегания грунтовых вод от 1 метра до 30 метров и более.

На территории хозяйства распространены почвы 3-х типов:

дерново-подзолистые;

серые лесные;

дерновые почвы;

Участок, на котором проводились полевые опыты, имеет темно-серые лесные почвы, которые образовались из дерново-слабоподзолистых почв в условиях способствующих более интенсивному развитию дернового почвообразовательного процесса и ослаблению подзолистого процесса. Такое возникновение серых лесных почв происходило под широколиственным лесом, вытеснившим постепенно березовый лес.

По гранулометрическому составу темно-серые лесные почвы — глинистые. Их материнскими породами являются юрские и лессовидные глины.

Изучение норм посева сахарного сорго проводили на опытном поле кафедры земледелия, почвоведения и землеустройства Чувашской ГСХА. Почва опытного участка светло серая лесная тяжелосуглинистого гранулометрического состава, с содержанием в пахотном слое гумуса — 1,96%, подвижного фосфора — 140 мг/кг, подвижного калия — 273 мг/кг, рН солевой вытяжки 6,5.

Опыты 2009 году проводились на территории К (Ф) Х Узянова В. Н. Аликовского района Чувашской Республики. Территория хозяйства расположена в северо-западной части Чувашской Республики и находиться в зоне серых лесных почв Чувашии.

Серые лесные почвы в хозяйстве занимают более 60% площади всего почвенного покрова. Опыты были поставлены на типично серых лесных почвах, которые формируются на лессовидных глинах и суглинках. Для того чтобы иметь представление о агрохимических показателей почвы, были взяты почвенные образцы. На данном поле был взят почвенный разрез со следующими показателями:

По гранулометрическому составу типично-серые лесные почвы хозяйства среднесуглинистые. У них распахан как верхний перегнойный горизонт, так и в той или иной степени и нижний перегнойный горизонт, вследствие чего мощность последнего в уцелевшем виде колеблется от 6−7 см до 15 см. Общая мощность пахотного слоя и нижнего перегнойного горизонта колеблется в пределах 19−38 см в зависимости от смытости.

Глубина пахотного слоя составляет 19−25 см. Результаты лабораторных анализов показывают, что типично-серые лесные почвы хозяйства содержат гумаса 3,93%, подвижного фосфора по Кирсанову 200 мг Р₂О₅, а обменного калия 250 мг К₂О на 1 кг почвы и имеет рН солевой вытяжки 6,3.

2.5 Агротехника в опыте

Агротехника сахарного сорго. Предшественником для сорго была выбрана озимая рожь, которая является наилучшим предшественником.

Удобрения. Сорго хорошо отзывается на внесение фосфорных и калийных удобрений под зяблевую вспашку. Азотные удобрения вносят весной под культивацию. В условиях достаточного увлажнения очень эффективны подкормки при междурядных обработках. Мы в своих исследованиях под сорго вносили удобрения из расчета по 60 кг/га д.в. N, P, К.

Обработка почвы. Осенняя обработка почвы под сорго начинается с лущения стерни на 7−8 см с дисковым лущильником ЛДГ-5А, который агрегатируется трактором МТЗ-82 (с производительностью 4 га/ч). После лущения проводили глубокую зяблевую вспашка, на глубину 25 см с трактором МТЗ-82 и плугом ПЛН-3−35. Глубокая вспашка способствует снижению засоренности на 37−50% и повышению запасов влаги на 25%. Затем вносили органические и минеральные удобрения.

Рано весной провели ранневесеннее боронование с тяжелыми боронами БЗТС — 1,0 в составе с трактором МТЗ-82. После ранневесеннего боронования рекомендуется проводить две культивации. В нашем случае была проведена только одна культивация с трактором МТЗ-82 и агрегатом КПС-4, на глубину 12−14 см. При проведении культивации 2 раза, после первой проводят прикатывание, чтобы спровоцировать прорастание сорняков и уничтожить их последующий предпосевной культивацией. При очень засушливой весне прикатывание проводят и перед посевом сорго.

Перед посевом семена сортируют, подвергают воздушно-тепловой обработке и протравливают.

Обычно сорго сеют, когда почва на глубине заделки семян (3−5 см) прогревается до 12−15 ^оС. Способ посева в основном широкорядный с междурядьями — 45,60,70 см и расстоянием в рядке 15−20 см Густота растений в умеренной зоне возделывания сорго 60−160 тыс/га, в засушливых условиях 40−50 тыс/га.

При возделывании на зеленый корм и сено, лучшие результаты получают при рядовом посеве обычной зерновой сеялкой или сеялкой-культиватором. В нашем случае сахарное сорго возделывается на зеленый корм. Посев проводился сеялками СЗ — 3,6 и трактором МТЗ-82. Норма высева в каждом из 5 вариантов разная и составляет 15,20,25,30,35 кг/га.

Уход за посевами. Одновременно с посевом проводится прикатывание, для сохранение влаги. Для уничтожения сорной растительности в фазу полных всходов проводиться боронование средними боронами БЗСС — 1,0

Уборку проводили вручную 19 сентября. В это время растения были в начале фазы выметывания.

Агротехника сои. На слабогумусированных почвах под сою в отличие от других зерновых бобовых культур рекомендуется вносить органические удобрения 40−60 т/га или высевать ее по удобренному органикой предшественнику. В нашем случае предшественником для сои явился картофель, под которую вносился навоз в дозе 50 т/га.

После уборки картофеля проводится зяблевая вспашка на глубину 22 см с трактором МТЗ-82 с плугом ПЛН-3−35. Так как после уборки раннего картофеля вспашка проводиться уже в августе, создается благоприятное условие для прорастания многолетних сорных растений. В последствии их уничтожают паровыми культиваторами с комбинированным набором рабочих органов для подрезания и вычесывания сорняков. Агрегат комплектуется шеренговым способом, он состоит из трех культиваторов КПГ-4 или КПС-4 с трактором К-700. Поля, свободные от многолетних сорняков, обрабатывают дисковыми боронами.

Весной зябь бороновали тяжелыми зубовыми боронами БЗТС — 1,0 с трактором Т-150 присоединенную сцепкой СГ-21.

Перед посевом провели сплошную культивацию культиваторами с двумя рядами лап для подрезания сорняков и двумя — для вычесывания с одновременным боронованием.

В борьбе с двудольными сорняками применяют базагран. Эффективен на сое почвенный гербицид трефлан 24% к. э. (1,0−1,5 кг/га), применяемый до посева. Вслед за внесением гербицида поле боронуют, снижение засоренности посевов в этом случае составляет 70−90%.

Посев сои проводят при прогревании почвы на глубине 10 см до 10−12^оС широкорядным способом (45 см). При орошении междурядье увеличивают до 60−70 см. В нашем опыте посев проводиться сплошным рядовым способом с междурядьем 15 см.

Норма высева в первом варианте 500 тыс. шт./га, во втором — 600 тыс. шт./га, в третьем — 700 тыс. шт./га, в четвертом 800 тыс. шт./га. Перед посевом проводят обработку семян ризоторфином. Посев провели зерновыми сеялками СЗ — 3,6 с трактором МТЗ-82.

Убирают сою серийными зерноуборочными комбайнами СК-5 «Нива», переоборудованным на низкий срез. На жатке переставляют передний кольцевой брус и опорный лист, что обеспечивает срез растения на высоте 4−5 см; устанавливают механизм стабилизации жатки; снижают частоту вращения молотильного барабана до 400−500 оборотов в минуту; устанавливают оптимальные зазоры в молотильном и сепарирующем устройствах комбайна.

Послеуборочную обработку семян проводят на поточных зерноочистительных линиях, в которые наряду с серийными машинами ОВП-20А и СМ-4 включают пневматического сепараторы СП — 0,5 и тихоходные скребковые нории, обеспечивающие отделение поврежденных вредителями, недозрелых, колотых и больных семян, а также уменьшение дробления при очистке. Хранят семена при влажности не более 14%.

3. Результаты исследований

3.1 Формирование агрофитоценоза сахарного сорго

Изучение норм посева сахарного сорго включала 5 вариантов (табл. 3). После посева на 10 день были подсчитаны всходы растений. Результаты показали, что при увеличении нормы посева количество всходов увеличивалась. Но при этом полевая всхожесть была больше при норме посева 20 кг/га. Наименьшая полевая всхожесть была отмечена при норме 15 кг/га. При норме 25 и 30 кг/га полевая всхожесть была почти одинаковой и составила 55 и 54% соответственно.

Таблица 3. Полевая всхожесть сахарного сорго, 2008 г.

Перед уборкой урожая было подсчитано количество растений сахарного сорго. Результаты показывают, что количество растений возрастает по мере увеличения нормы посева. Но при этом выживаемость растений возрастает при уменьшении нормы посева. И самая большая выживаемость получилось при норме посева 15 кг/га. Самая меньшая при 35 кг/га. (табл. 4)

Таблица 4. Выживаемость растений сахарного сорго, 2008 г.

Высота растений была наибольшей при посеве с нормой 25 и 35 кг/га и составляла 128,5 и 128,8 см, соответственно. При посеве с нормой 20 кг/га растения имели наименьшую высоту — 119,2 см, а нормы посева 15 и 30 кг/га обеспечили примерно одинаковую высоту растений 125,1 и 125,3 см соответственно (табл. 5).

Таблица 5. Высота растений сахарного сорго перед уборкой, 2008 г.

3.2 Формирование агрофитоценоза сои

Изучение норм посева сои включала 4 варианта (табл. 6). Посев был проведен 9.06.2009. Через 7 дней после посева было подсчитано количество всходов. Результаты показали, что количество всходов увеличивается при повышении норм посева. Но при этом полевая всхожесть самая наибольшая при норме посева 700 тыс. шт./га и составляет 64,0%. Самая меньшая при норме высева 500 тыс. шт./га и составила 43%.

Таблица 6. Полевая всхожесть растений сои, 2009 г.

Таблица 7. Выживаемость растений сои, 2009 г.

Перед уборкой урожая было подсчитано количество растений сои. Результаты показали, что количество растений перед уборкой больше при повышении нормы посева. Самое большое количество растений образовалось при норме посева 800 тыс. шт./га и составило 320 тыс. шт./га (табл. 7). При норме 500 тыс. шт./га образовалось перед уборкой 108 тыс. шт. растений на 1 га, это существенно меньше других вариантов. Выживаемость была наибольшей при норме посева 800 тыс. шт./га. Самая меньшая была при норме 500 тыс. шт./га и составила 60,4%. При нормах 600 и 700 тыс. шт./га выживаемость было почти одинаковая и составила 64,5 и 63,3% соответственно.

3.3 Урожай исследуемых культур