Соя, гербициды, адъюванты и биостимуляторы в урожайном эксперименте

Рентабельность выращивания сои во многом определяется успешной ликвидацией сорняков и погодными условиями, неблагоприятное влияние которых можно минимизировать с помощью использования биостимуляторов. Команда польских исследователей оценила влияние нескольких гербицидов и биостимуляторов на урожайность семян и содержание белка, жира, аминокислот и жирных кислот в семенах сои.
Портал AgroXXI.ru ознакомился со статьей коллектива исследователей Кафедры гербологии и методов выращивания растений, Университет естественных наук в Люблине, и Института агроэкологии и растениеводства, Вроцлавский университет наук об окружающей среде и жизни, в которой рассматривается современный подход к продуктивному соеводству.
Соя остается ведущей бобовой культурой в мире
Соя на сегодня считается самой ценной бобовой культурой с точки зрения как питания человека, так и кормления животных. Ее выращивают либо для получения зеленой массы, либо семян. В первом случае ее возделывают в районах с теплым климатом, где она используется как бесценный источник высокоценного и высокобелкового зеленого или сухого корма, тогда как во втором случае ее производство сосредоточено на семенах, что является основной целью ее выращивания с точки зрения мировой экономики.
Семена сои содержат около 20% жира, богатого ненасыщенными жирными кислотами, что делает эту культуру вторым по величине производителем растительного масла в мире. Кроме того, высокое содержание белка (около 40% состава семян), который содержит все незаменимые экзогенные аминокислоты, делает сою ключевой белковой культурой.
Соя также оказывает положительное влияние на плодородие почвы, так как ее возделывание оставляет много остатков, богатых азотом, и, следовательно, создает прекрасные условия для последующих растений. Это обеспечивается синергией сои с бактериями Rhizobia рода Bradyrhizobium, которые фиксируют атмосферный азот и, благодаря хорошо развитой корневой системе, способны извлекать питательные вещества из более глубоких слоев почвы. Таким образом, возделывание сои вносит в почву значительное количество азота, что способствует повышению урожайности последующих культур и, одновременно, снижению затрат, связанных с использованием удобрений.
Борьба с сорняками в сое
Однако соя плохо конкурирует с сорняками. Поэтому рентабельность ее выращивания во многом зависит от эффективного устранения сорняков, что может быть достигнуто путем использования правильно подобранных гербицидов.
Рекомендуется уничтожать сорняки как можно скорее, т. е. сразу после посева, используя почвенные гербициды, поскольку сорняки, которые прорастают одновременно с растениями сои, растут быстрее и выше.
Однако считается, что использование гербицидов до появления всходов может отрицательно повлиять на всхожесть семян сои, а применение после появления всходов может вызвать повреждение растений, что приведет к снижению урожайности семян.
Таким образом, применяемые гербициды могут отрицательно влиять на развитие сои, образование корневых клубеньков и фиксацию азота. Помимо влияния гербицидов на рост и развитие растений, а следовательно, и на их урожайность, их применение может вызывать различия в качестве получаемого урожая, в том числе в содержании белка и жира, а также жирных кислот и аминокислот в семенах сои.
Биостимуляторы для сои
Неблагоприятные условия для роста и развития растений, связанные, например, с изменением климата, могут привести к значительным потерям урожайности. Биостимуляторы появились в ответ на этот вызов. Они поддерживают регенерацию растений после возникновения стрессовых факторов, не только связанных с неблагоприятными погодными условиями, но и вызванных применением гербицидов.
Биостимуляторы могут влиять на метаболизм растений, улучшать их биохимические и морфологические свойства и стимулировать физиологические процессы в растениях.
Доступные в настоящее время биостимуляторы содержат различные типы органических и неорганических соединений и могут быть синтетическими или натуральными.
Природные биостимуляторы чаще всего содержат гуминовые вещества или аминокислоты, тогда как синтетические препараты обычно состоят из фенольных соединений, регуляторов роста, неорганических солей и питательных веществ.
Использование биостимуляторов особенно оправдано в случае видов, чувствительных к неблагоприятным климатическим условиям, таких как соя. Как и все виды семейства Fabaceae, эта культура особенно подвержена температурному стрессу, стрессу засухи и дефициту воды, особенно на таких стадиях развития, как прорастание, появление всходов, цветение и образование стручков. Недостаток осадков на этих стадиях развития вызывает дефицит воды в тканях растений, что, тормозя ход различных физиологических процессов, влияет на рост и развитие растений и, следовательно, на урожайность и химический состав их семян.
Исследования влияния биостимуляторов на урожайность и качество семян сои вполне оправданы в условиях растущей популярности этой культуры и неблагоприятных для роста и развития растений климатических изменений. По указанным выше причинам был проведен эксперимент, в котором была сделана попытка определить реакцию растений сои на выбранные биостимуляторы и различные гербициды. Предполагалось, что применение биостимуляторов окажет положительное влияние на урожайность семян и содержание белка, липидов, аминокислот и жирных кислот в семенах сои.
Польский научный опыт комплексной защиты сои от сорняков
Полевой эксперимент проводился в 2020–2022 годах на экспериментальном хозяйстве в Чеславице, принадлежащем Университету естественных наук в Люблине, Польша.
Двухфакторный опыт закладывался по рандомизированной блочной схеме в трехкратной повторности на делянках площадью 24 м² (4 м x 6 м). На делянке после яровой пшеницы высевали сорт сои Лайма (ранний сорт, вегетационный период 115–125 дней).
Экспериментальные факторы включали:
I. Гербициды
А. Контрольный участок (без гербицидов) — только механическая обработка;
В. Почвенный гербицид (просульфокарб — 800 г/л) ;
C. Листовой гербицид (бентазон — 480 г/л, имазамокс — 22,4 г/л) + адъювант (метилолеат — 348,75 г/л, жирный спирт — 209,25 г/л) ;
D. Почвенный гербицид и листовой гербицид + адъювант.
II. Тип биостимулятора
а) Контрольный участок (без биостимулятора);
b) Биостимулятор (пара-нитрофенолят натрия — 3 г на л, орто-нитрофенолят натрия — 2 г на л, 5-нитрогваяколят натрия — 1 г на л);
c) Биостимулятор, содержащий свободные аминокислоты и короткие пептидные цепи (органический азот — 8,7%, аммонийный азот — 0,4%, свободные аминокислоты — 10,0% и органический углерод — 24,0%);
d) Экстракт водоросли Ecklonia maxima (ауксины — 11 мг на л и цитокинины — 0,031 мг на л).
Дозы гербицидов и биостимуляторов определялись на основе рекомендаций производителя данного химического вещества в соответствии с этикеткой продукта.
Механическая обработка, состоящая из боронования на стадии третьего тройчатого листа на втором узле (BBCH 12) проводилась на всех опытных участках.
На участках B и D почвенный гербицид просульфокарб применялся сразу после посева семян сои в дозе 3,5 л/га. На участках C и D гербицид бентазон и имазамокс применялся в дозе 1,25 л/га в сочетании с адъювантом в дозе 1 л/га на стадии развития последующих листьев (BBCH 19).
В течение вегетационного периода сои все биостимуляторы применялись дважды: в фазу тройчатого листа, развившегося на третьем узле (BBCH 13) и в начале цветения (BBCH 61).
Обработка почвы под сою включала следующие виды: лущение + боронование, боронование, зяблевая вспашка; весной — боронование, внесение NPK-удобрений, культивация с боронованием, посев семян, боронование.
Посев семян сои проводили в первой декаде мая на глубину 3 см, в междурядьях 22,5 см, при плановой густоте стояния растений 70 растений на кв м. Перед посевом семена сои инокулировали бактериями Bradyrhizobium japonicum и протравливали препаратом (флудиоксонил — 25 г/л) в дозе 400 мл на 100 кг семян с добавлением воды в соотношении 1:1.
Перед посевом вносили минеральные удобрения NPK в следующих дозах: N — 30 кг/га (34,5% сульфата аммония), P — 40 кг/га (40% суперфосфата), K — 80 кг/га (60% калийной соли).
Семена сои собирали ежегодно в первой декаде сентября, на стадии полной зрелости (89 по шкале BBCH).
Результаты
Результаты показывают, что на урожайность и качество семян сои наиболее благоприятно повлияло использование просульфокарба сразу после посева в сочетании с последующей листовой обработкой бентазоном и имазамоксом с адъювантом, содержащим метилолеат и жирный спирт.
Данная обработка обеспечила самую высокую урожайность семян (3,32 т с га), самое высокое содержание в семенах белка (342,4 г на кг с DM), фенилаланина (15,65 г на кг с DM), лейцина (23,54 г на кг с DM) и большинства эндогенных аминокислот.
Все обработки гербицидами увеличили содержание триптофана, серина и глутаминовой кислоты по сравнению с семенами без обработки гербицидами. Результаты исследования показывают, что соя также положительно отреагировала на все биостимуляторы, о чем свидетельствует более высокая урожайность семян (с 5,3% до 11,3%), высота растений и содержание триптофана, серина, глутаминовой кислоты, цистеина, тирозина и кислот C18:1n9c + C18:1n9t в семенах.
По статье группы авторов (Дорота Гавенда, Малгожата Халиниаж, Сильвия Андрущак, Роман Вацлавович), опубликованной в журнале Agronomy 2024 на портале www.mdpi.com.
Заглавное фото: Медведева Анна, AgroXXI.ru.