Морфо-біологічні особливості сої

 

Ботанічна систематика. Соя відноситься до родини бобових (Fabaceae). Рід сої Glycine об’єднує більше як 40 видів, з яких половина росте в країнах тропічної Африки. Виробниче значення і поширення має вид сої культурної – Glycine hispida. В Україні поширені 2 види сої: культурна і дикоросла.Відомо шість підвидів культурної сої:

- напівкультурна (Glycine max var gracilis Enk.),

- індійська (Glycine max var indica Enk.),

- китайська (Glycine max var chinensis),

- корейська (Glycine max var korajensis Enk.),

- маньчжурська (Glycine max var manshurica Enk.),

- слов'янська (Glycine max var slavonica Kov. et Pinz).

В СНД поширені маньчжурський та слов'янський підвиди. Соя, яка належить до маньчжурського підвиду, середньоросла, переважно 70-100 см заввишки, утворює великого і середнього розміру листки, боби та насіння. Сорти цього підвиду середньостиглі й переважно зернового типу. Соя слов’янського підвиду – низько-, рідше середньоросла, здебільшого заввишки 40-70 см, частіше утворює тонші стебла, кущ стиснутий, листки, боби і насіння менші, скоростигла. В Україні вирощують сорти сої переважно маньчжурського підвиду і зовсім мало слов'янського [15].

В Україні поширені 2 види сої: культурна і дикоросла.

Культурна соя – трав’яниста однорічна рослина.

Корінь сої короткий, головний – стрижневий. Від нього відходять бічні корені, що проникають у ґрунт на глибину до 2 м і більше. Основна маса коренів розміщена в орному шарі. При інокуляції активними штамами бульбочкових бактерій (нітрагін, ризоторфін) на головному і бокових корінцях утворюється бульбочки, де відбувається біологічна фіксація азоту. На коренях однієї рослини за сприятливих умов формується 25-60 бульбочок і більше. Розмір і глибина проникнення кореневої системи залежить від ґрунту, сорту, технології вирощування, вологості і температури [7].

Сходи мають дві сім’ядолі, які під час проростання насіння виносяться на поверхню ґрунту. Дружніше вони з’являються на полі з структурним, добре розпушеним ґрунтом. Коли ж утворюється ґрунтова кірка, поява сходів утруднюється, вони бувають зрідженими.

Листки складні трійчасті, опушені, а листочки широко-яйцеподібні, овальні, широко ланцетоподібні, овально-видовжені, розміщуються почергово.

Стебло – округле, грубе, жовто–буре або сіро–біле, завтовшки від 3–4 до 11–12 мм, колінчасте, довжина міжвузля – від 3 до 15 см. Стебло, гілки, листки, черешки й боби покриті волосками жовто–коричневого, білого й рудого кольору.

Суцвіття – китиця, розміщується у пазухах листків, на верхівці стебла і на бокових гілках. У кожній китиці від 2 до 20 квіток і більше. Вони дрібні, метеликового типу, п’яти пелюсткові, білого, ясно–фіолетового або фіолетового кольору. Тичинок 10, причому 3 з них зростаються, одна вільна. Соя самозапильна рослина, запліднення відбувається у фазі закритої квітки, після чого вона розкривається. Перехресно запилюється дуже рідко.

Боби прямі, зігнуті, серпоподібні, опушені, зрідка голі, завдовжки 3,1 – 7,4 см. При достиганні ясно–коричневі, жовтувато–бурі, блідо–піщані, сіро–бурі, коричневі, рідко з різним відтінком, темно–сірі. Біб містить 2-3, рідше 4 насінин. Висота прикріплення нижніх бобів від 2 до 25 см.

Насінина овальна, куляста, видовжена, ниркоподібна, має жовтий, ясно-жовто-зелений, коричневий, чорний колір. Маса 1000 насінин 50 – 100 г. Сім’ядолі жовті або зелені. Рубчик овальний, клиноподібний або лінійний, жовто-білий, коричневий, темно-коричневий, чорний [3].

Вимоги до тепла і світла. Серед зернобобових культур соя найбільш вибаглива до тепла рослина. Мінімальна температура проростання насіння 8 – 10°С, а дружні сходи з’являються за 15 – 18°С.

Найбільш сприятлива середньодобова температура для росту й розвитку сої впродовж вегетації – 18 – 22°С, а під час цвітіння і наливання зерна – до 25°С. Проте сходи переносять короткочасні приморозки до мінус 2 – 3°С. Однак восени за такої температури рослини гинуть [7].

Сума активних температур за вегетаційний період становить – 1700 –3200°С. Для формування репродуктивних органів сої сприятлива температура – +18-19°С, оптимальна – +21 – 23°С, для цвітіння – відповідно + 19-21 і + 22-25°С; для достигання – +13-16 і +18-20°С. Дуже негативно впливає а врожай похолодання під час цвітіння [3].

Соя культура – короткого світлового дня. Чим більше світла, тим коротший вегетаційний період.

У разі вирощування сої в північних районах від недостатньої кількості світла подовжується тривалість росту і розвитку цієї культури, а тому знижується її продуктивність [7].

Вимоги до вологи. Соя – вологолюбна культура.

У різні періоди росту і розвитку неоднакові вимоги до вологи. Під час проростання насіння соя поглинає 90-160% вологи від своєї маси. Для формування високого врожаю зеленої маси й насіння сої потрібно, щоб вміст вологи в ґрунті у фазі сходи-цвітіння становив 70%, формування бобів і налив насіння – 80, у фазі достигання 60 – 70% найменшої вологоємності [3].

Менше вологи соя використовує у період від сходів до початку цвітіння. Найбільше вологи потребує під час цвітіння і росту бобів. За нестачі води бутони, квітки, боби опадають, і формується дрібне насіння [7].

Транспіраційний коефіцієнт 520 – 600 [5].

Вимоги до ґрунту. Соя забезпечує високий урожай на супіщаних і суглинкових чорноземах, достатньо родючих, багатих на органічну речовину і кальцій, з нейтральною реакцією ґрунтового розчину рН – 6,5 – 7. Непридатні для вирощування сої кислі, заболочені, засолені ґрунти [7].

Вимоги до елементів живлення. Соя дуже чутлива до поживного режиму ґрунту, причому поживні речовини засвоює під час вегетації нерівномірно. Максимальне засвоєння їх відбувається під час цвітіння, формування і наливу бобів. На формування 1 ц зерна витрачається 7,7 – 10 кг азоту, 1,7 – 4,0 кг фосфору, 3,2 – 4,0 кг калію [3].

Особливості росту і розвитку. У розвитку сої виділяють вегетативний і репродуктивний періоди.Період від сходів до з’явлення першої квітки триває 6-8 тижнів, між з’явленням першої і останньої квітки проходить до 6 тижнів. Нагромадження сухої речовини в насінні відбувається з відносно високою і постійною швидкістю протягом 30-40 днів. Тривалість вегетаційного періоду залежить від сорту й району вирощування коливається від 90-100 до 150-170 днів [8].

У розвитку сої виділяють 12 етапів органогенезу, які в свою чергу подялються на 3 періоди: перший (1-2 етапи органогенезу) – формування вегетативних органів 1 коренів, стебел, листя); другий (3-8 етапи) – утворення генеративних органів і третій (9-12 етапи) – дозрівання плодів і насіння

В онтогенезі сої виділяють наступні фази росту й розвитку: проростання насіння, сходи (поява сім'ядоль на поверхні ґрунту), утворення першої пари справжніх листків, гілкування, бутонізація, цвітіння, формування бобів, наливання бобів, побуріння бобів, дозрівання насіння (молочна, воскова та повна стиглість).

Проростання насіння – складний фізіологічний процес, у результаті якого зародок використовує запасні поживні речовини, перетворюється у проросток, що здатний до автотрофного живлення. У цьому складному процесі в 1976 році Ф. Ноббе виділив три основні фази проростання: 1– поглинання води (фізичний бік процесу); 2 – перетворення запасних поживних речовин із нерозчинних у розчинні (біохімічний бік процесу); 3 – власне проростання (фізіологічний бік процесу, морфологія проростання) [4].

Найбільше на проростання насіння впливають тепло і волога, а на швидкість набубнявіння, структура, розміри. Дрібне насіння бубнявіє швидше.

Для проростання насіння необхідний кисень для дихання й окислення запасних речовин.

На початку вегетації ріст кореневої системи сої випереджає ріст стебла і має за інтенсивністю приросту перший максимум після з’явлення сходів, другий – у фазі галуження й на початку цвітіння.

У ранніх сортів коріння інтенсивно розвивається на початку, в середньостиглих – у фазі бутонізації, в середньопізніх під час цвітіння. Коренева система сої розвивається в досить великих межах температури – 12 –42°С, але найкраще при 27 – 33°С. При підвищенні її від 12 до 33°С вбирання катіонів калію посилюється, а кальцію й магнію послаблюється.

Основними елементами структури насіннєвої продуктивності є кількість плодоносних вузлів, бобів у вузлі й насінин у бобові та їх крупність. Ці елементи пов’язані з висотою рослин, гіллястістю, облистяністю й товщиною стебла, довжиною й шириною плода, розмірами листків, довжиною міжвузлів і квіткової китиці та іншими ознаками.

Кожному сорту властиві певний прояв і взаємозв’язок елементів структури врожаю, ступінь мінливості їх під впливом умов вирощування і наявність найбільш характерних з них, які в межах сорту менше змінюються. Рівень урожайності залежить від кількісного прояву всіх елементів структури та їх поєднання як між собою, так і з іншими ознаками рослин. Сорти з різними ознаками структури можуть давати близькі врожаї [2].

Технологія вирощування сої

Місце у сівозміні. Для сої найкращими попередниками є озимі та ярі зернові, кукурудза, особливо на зелений корм та силос. Добрі попередники – цукрові буряки, картопля, багаторічні злакові трави. Повертати її на те ж поле рекомендується не раніше, ніж через 2 роки, хоча і повторні посіви соя витримує без значного зниження урожайності.

До незадовільних попередників можна віднести інші зернобобові культури та багаторічні бобові трави і культури – за спільних шкідників та хвороб, а також соняшник та суданська трава.

Соя – цінний попередник для багатьох культур у сівозміні. Вона сприяє нагромадженню азоту, поліпшенню структури і родючості ґрунту, посиленню активності мікроорганізмів і процесів нітрифікації [11].

Обробіток ґрунту. Після зернових попередників поле лущать дисковими лущильниками на глибину 6 – 8 см. Своєчасне лущення ефективне у боротьбі з однорічними бур'янами, особливо теплолюбними. Такі бур'яни як півняче просо, щириця, мишій та ін. погано проростають при низькій температурі, тому не знищуються навесні під час передпосівної підготовки ґрунту.

На забур'янених осотом площах перше лущення здійснюють дисковими лущильниками на глибину 6 – 8 см, друге полицевими лущильниками на глибину 12 – 14 см.

Проти пирію використовують подвійне дискування на глибину 10 –12 см важкими боронами БДТ-3; БДТ-7.

На дуже забур'янених площах найвищу ефективність у боротьбі з бур'янами забезпечує внесення гербіцидів суцільної дії (раундап, ураган та ін.) за 2 – 3 тижні до оранки.

Глибина зяблевої оранки під сою 28 – 30 см. Соя негативно реагує на недостатню аерацію ґрунту. Оптимальна щільність ґрунту для неї становить 1,0 – 1,2 г/см³. За щільності ґрунту вище 1,27 г/см3 відмічається пригнічення росту і розвитку рослин. Після просапних попередників орють на 25 – 27 см без попереднього лущіння. Глибока оранка сприяє розвитку кореневої системи і збільшує кількість бульбочкових бактерій. Кращий строк зяблевої оранки – кінець серпня – початок вересня [5].

Від початку весняного обробітку ґрунту до сівби проходить 30 – 40 днів, що дозволяє якісно підготувати ґрунт і провести боротьбу з бур'янами за допомогою агротехнічних заходів.

Навесні, як тільки ґрунт перестає мазатися, закривають вологу шляхом боронування важкими боронами. Після проростання бур'янів (фаза білої ниточки) проводять культивацію з допомогою КПС-4 в агрегаті з боронами. При потребі такий обробіток повторюють для знищення нової хвилі бур'янів. Передпосівний обробіток ґрунту здійснюють на глибину 4 – 5 см. Високу якість підготовки ґрунту забезпечують комбіновані агрегати Комбінатор, Компактор, Європак. Вони добре вирівнюють поле, що дуже важливо при збиранні врожаю. Боби розміщуються невисоко над ґрунтом і при скошуванні застосовують низький зріз. На погано вирівняному полі низько скосити неможливо і частина бобів може залишатися на стеблах незібраними [9].

Система удобрення. Органічні добрива доцільніше вносити під попередник. Післядія органічних добрив триває 3 – 4 роки, а поля менш забур'янені, ніж у рік внесення органіки.

Для формування 1 ц зерна сої необхідно 6,5 – 7,5 кг азоту, 1,3 – 1,7 кг фосфору, 1,8 – 2,2 кг калію.

Надходження елементів живлення впродовж вегетації сої відбувається нерівномірно. Від сходів до початку цвітіння рослини засвоюють лише 18 % азоту, 15 % фосфору і 25 % калію. Основна частина макроелементів поступає в рослину в період від бутонізації до формування бобів і наливу зерна – 80 % азоту, 80 % фосфору, 50 % калію [10].

На початкових фазах росту (від сходів до гілкування) рослинам сої найбільш потрібний фосфор, який сприяє закладанню більшої кількості генеративних органів. Фосфор сприяє розвитку бульбочок, внаслідок чого покращується забезпечення азотом.

До початку цвітіння рослини сої засвоюють калію у 1,5 рази більше ніж азоту, і в 1,8 рази більше ніж фосфору. Проте найбільшу кількість калію рослини використовують у фазі формування бобів і наливу зерна.

Для забезпечення потреб рослини в азоті перш за все необхідно застосовувати бактеріальні добрива, ризоторфін. Обробляють насіння в день сівби. На 1 ц насіння використовують також 0,6 л води. Висівають оброблене насіння в той же день, так як при тривалому зберіганні життєздатність бактерій різко зменшується. Приріст урожаю зерна сої від ризоторфіну становить 3-4 ц/га.

Під час сходів і впродовж тижня після сходів проросток використовує поживні речовини з насіння. Внесення високих норм азоту до сівби пригнічує розвиток бульбочок. Найбільше азоту соя засвоює від фази бутонізації до цвітіння, коли інтенсивно наростає вегетативна маса. У цей період фіксація атмосферного азоту максимальна. Значна частина азоту використовується при наливі зерна. Під час наливу азот також поступає в зерно з інших органів рослини.

Норми мінеральних добрив встановлюють залежно від вмісту поживних речовин в ґрунті, рівня запланованого врожаю тощо. Фосфорні і калійні добрива (P_45-60 К_45-60) вносять під зяблеву оранку. Азотні добрива, як правило, при дотриманні вимог агротехніки і створенні оптимальних умов азотфіксації з повітря, не застосовують. Стартову дозу азоту (N_20-30) дають під культивацію лише на бідних ґрунтах та після гірших неудобрених попередників, а повну норму (N_60-90) вносять у випадку неефективної роботи бульбочок [9].

Підготовка насіння до сівби. Сіють сою доброякісним насінням, відсортованим і вирівняним. Насіння має бути крупним, однакового розміру, що важливо для рівномірного його розподілу в рядку, швидкого і дружного проростання, одержання вирівняного стеблостою. Схожість насіння має бути не менше 90 %, чистота - не менше 98 %. При потребі для знезараження від збудників хвороб насіння протруюють. Протруювання насіння проводять в день сівби, поєднуючи його з бактеріальним добривом і мікроелементами (бор, молібден, кобальт) [6].

Сівба. Сіяти сою починають, коли ґрунт на глибині 10 см прогрівається до 10-14°С. У господарствах північного Лісостепу оптимальний строк сівби сої на зерно - перша декада травня, допустимий до 20 травня. При пізнішій сівбі тут можуть не достигнути навіть ранньостиглі сорти. У південно-західному Лісостепу краще сіяти сою в останній декаді квітня і на початку травня. У західних областях і на Поліссі кращий строк сівби - перша половина травня. У південному Степу сою можна сіяти 15-20 квітня [10].

У роки з ранньою весною сіють раніше, як тільки ґрунт прогріється до оптимальної температури. Пізні, середньопізні і середньостиглі сорти необхідно висівати в першу чергу, а середньоранні і ранньостиглі - в кінці оптимальних строків. Вважається, що оптимальний строк сівби сої припадає на період цвітіння яблуні.

При дуже ранній сівбі в холодний ґрунт сходи затримуються, знижується польова схожість, насіння пошкоджується шкідниками і хворобами (фузаріоз), урожай зерна зменшується.

Запізнення з строками сівби призводить до зниження врожаю, зерно має підвищену вологість, що вимагає додаткових затрат на його сушіння [5].

Соя має властивість формувати високий урожай при різних способах сівби, завдяки широкому діапазону зміни величини елементів структури врожаю. Сою на зерно і корм сіють переважно широкорядним способом. Ранньостиглі сорти потребують меншої площі живлення, тому їх висівають з міжряддями 45 см, середньоранні і середньостиглі - 60 см, високорослі середньопізні й пізньостиглі - 70 см.

Посіви із звуженими міжряддями та суцільні рядкові забезпечують урожайність 28-30 ц/га, що на 2-3 ц/га більше ніж на широкорядних посівах. При зменшенні ширини міжрядь до 15 см висота прикріплення нижнього бобу вища, ніж при інших способах сівби. Останніми роками в США посіви зі звуженими міжряддями займають близько третини посівів [3].

У зв'язку з тим, що під час проростання соя виносить сім'ядолі на поверхню ґрунту, вона досить чутлива до глибини загортання насіння. Оптимальна глибина загортання насіння 4-5 см. На важких запливаючих ґрунтах, в умовах достатнього зволоження сіють на глибину 3-4 см. За умов недостатнього зволоження глибше - 5-6 см.

Сіють спеціальними соєвими сівалками СПС-12, Оптіма, Амазоне або кукурудзяними СПЧ-6М, овочевими СКОН-4,2, бурячними ССТ-12А. За рядкового способу сівби використовують сівалки СЗ-3,6, СЗТ-3,6 [4].

Оптимальна густота стояння рослин перед збиранням при достатньому зволоженні у зоні Лісостепу є 450-550 тис./га, недостатньому зволоженні -400—450 тис./га, на Поліссі -400-450 тис./га, в Степу - 300-450 тис./га. Щоб одержати таку кількість рослин необхідно при міжряддях 45 см висіяти для ранньостиглих сортів 600-750 тис./га схожих насінин, середньоранніх та середньостиглих 550-650 тис./га, середньопізніх і пізньостиглих - 350-500 тис./га. За суцільного способу сівби з шириною міжрядь 7,5—15 см норму висіву збільшують на 10-20 %.

На посівах з оптимальною густотою боби прикріплюються на стеблі на висоті 15-17 см і вище, на зріджених - на 3-5 см, що призводить до значних втрат під час збирання. За деякими даними густі посіви достигають швидше.

Необхідно врахувати, що польова схожість на 20-30 % може бути нижчою від лабораторної.

Вагову норму встановлюють залежно від маси 1000 насінин, посівних якостей насіння, кількості рослин. Вона коливається в межах 80-130 кг/га [6].

Догляд за посівами. Бобові культури чутливі до забур’янення посівів. Економічний поріг шкодочинності бур’янів складає (в залежності від типу забур’яненості) 5 злакових або 3 дводольних рослин на 1м², а при змішаному типі забур’яненості – 3шт. злакових та 3шт. дводольних бур’яни на 1м² [11].

За безгербіцидної технології вирощування сої проти бур’янів застосовують в основному агротехнічні заходи. В цьому випадку догляд за посівами включає: прикочування вслід за сівбою в суху погоду та на легких ґрунтах, до і після сходове боронування, міжрядні культивації. У кожному конкретному випадку важливо встановити оптимальні терміни і кількість боронувань, щоб знищити максимальну кількість проростків і сходів бур’янів і менше пошкодити рослини.

Досходове боронування краще проводити через 3-5 днів після сівби легкими і середніми боронами, щоб знищити бур’яни у фазі «білої ниточки». Після сходове боронування проводять у фазі першого справжнього листка. Сою не слід боронувати рано вранці, в похмурі дні, тому що ломкість рослин в цей час збільшується в зв’язку з підвищенням тургору [9].

Першу культивацію проводять через 8-12 днів після появи сходів при чіткому позначенні рядків на глибину 5-6 см з шириною захисної зони 8-10 см. Рекомендується використовувати культиватори обладнані однобічними лапами бритвами. Другий раз міжряддя розпушують на глибину 8-10 см через 8-10 днів після першого обробітку, але не пізніше утворення другої-третьої пари справжніх листків. Захисну зону залишають шириною 10-12 см. Використовують культиватори з стрілчастими лапами. Третій, а можливо і четвертий раз обробляють з урахуванням засміченості посівів та ущільнення ґрунту. Останній обробіток міжрядь, що звичайно збігається з початком цвітіння сої, поєднують з підживленням мінеральними добривами. Обробіток міжрядь культиваторами не тільки знищує бур’яни, але й покращує утворення бульбочок на коренях рослин, що краще фіксують азот в аеробних умовах.

На посівах звичайним рядковим способом застосовують до сходове боронування і 2-3 після сходових боронувань у ті ж строки, що і на широкорядних посівах[7].

При гербіцидній технології за якісного обробітку ґрунту і позитивної дії внесених до посіву ґрунтових гербіцидів, догляд за посівами сої практично обмежуються одним міжрядним розпушенням ґрунту на глибину 5-6 см.

При появі бур’янів у період вегетації вносять страхові гербіциди – Базагран, Екстрем, Зенкер, Пантера тощо. В зв’язку з тим, що багато гербіцидів мають вибіркову дію, застосовують одночасне внесення двох і більше препаратів.

Найнебезпечнішими є пошкодження рослин сої шкідниками в період закладання генеративних органів та формування насіння. При загрозі розповсюдження шкідників (плодожерка, бульбочковий довгоносик, кліщі, вогнівка та ін.) посіви обробляють інсектицидами – Золон 35 к. е. З появою хвороб (переноспорозу, антракнозу, плямистостей та ін.) застосовують фунгіциди – Максим XL, Степ.

За недостатнього росту азот фіксуючих бактерій на коренях рослин (менше 5 шт. на рослину) та при вирощуванні високопродуктивних сортів ефективним є азотне підживлення N₂₀ у фазі бутонізації [11].

Збирання врожаю. Сою збирають прямим комбайнуванням при повній стиглості, коли листя вже опало і боби сухі, насіння тверде. Оптимальна передзбиральна вологість насіння складає 12-15 %. При запізненні зі збиранням боби розтріскуються, а вологість насіння знову зростає. Як правило, посіви сої дозрівають без використання десикантів. За потреби, наприклад, для підсушування рослин і прискорення строків початку збирання сої пізньостиглих сортів або при пізньому забур’яненні, проводять десикацію. Для знищення втрат зерна при збиранні важливо, щоб висота зрізу не перевищувала 6-8 см. При більш високому зрізі втрачають ся боби, які розміщені внизу і які, як правило, є найбільш врожайними. Збирають сою зерновими комбайнами СК-5, «Нива», ДОН-1500, «Дніпро», Johne Deereта ін.

Тривале зберігання сої можливе за вологості нижче 10,0-10,5 % [10].