Агротехнологическая оценка раннеспелых сортов сои северного экотипа - Ботаника и сельское хоз-во - Скачать бесплатно
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
6
1.1 Хозяйственное значение и использование сои
6
1.2 Современное состояние производства и переработки сои
12
1.3 Соя в России. Производство и переработка. Современная ситуация
13
1.4 Ботанические и биологические характеристики сои
16
1.5 Технология возделывания сои
18
2. Цель, задачи, объекты, методика и условия проведения
исследований
25
2.1 Цель и задачи исследований
25
2.2 Объекты исследований
26
2.3 Место и условия проведения опытов
28
2.4 Методика проведения исследований
30
3. Экспериментальная часть
31
3.1 Фенологические наблюдения. Наступление фаз развития
31
3.2 Продуктивность сортов сои
33
3.3 Полевая всхожесть и сохраняемость растений сои
34
3.4 Урожайность сои
35
4. Экономическая эффективность возделывания сои
36
5. Охрана окружающей среды
37
6. Охрана труда
39
Выводы
41
Предложения
42
Список используемой литературы
43
Приложения
Введение
Соя – самая распространенная зернобобовая и масличная культура. По
данным ФАО ООН посевные площади ее в конце 70-х годов достигли 52 млн. га.
При этом за последние 20 лет посевы сои увеличились вдвое. США, Бразилия,
Аргентина стали основными экспортерами сои в мире. Бурное распространение
сои обусловлено большим спросом на эту культуру как источника
высококачественного по аминокислотному составу белка, используемого на корм
и в пищевых целях, и ценного растительного масла, имеющего пищевое и
техническое применение [9].
В настоящее время интерес к сое как сельскохозяйственной культуре
третьего тысячелетия растет и в связи с ее высокой экологичностью. Она
представляет большой интерес в севообороте зерновых хозяйств по сравнению с
другими культурами, так как, благодаря своей способности связывать
атмосферный азот, она в большей степени обеспечивает защиту окружающей
среды. Происходит дополнительное питание растения азотом за счет связывания
атмосферного азота и поглощения минерального азота из почвы. Вследствие
этого нет необходимости вносить синтетические азотные удобрения для сои,
которые, как правило, способны вызывать загрязнение подземных вод. Более
того, если после сои культивируются зерновые монокультуры, обеспечивается
повышение их урожайности и сокращение вносимого количества необходимых им
азотных удобрений. При выращивании сои практически нет необходимости в
использовании пестицидов. Соя является однолетней культурой (сеется
весной), она нуждается в ирригации в меньшей степени, чем другие культуры.
Например, соя требует на 27% меньше воды, чем выращиваемая в такой же зоне
кукуруза. Таким образом, посев соевых бобов обеспечивает более рациональное
потребление воды. Исходя из особенностей потребления азота соей и из
особенностей цикла этой культуры, можно также заключить, что соя
способствует в большой степени поддержанию хорошего качества воды,
находящихся поблизости от полей водоемов, по сравнению с хозяйствами по
выращиванию зерновых [7].
Соя является экономически выгодной культурой, которая производится без
внесения азотных удобрений, пестицидов, не требует затрат на возмещение
ущерба окружающей среде и способствует ее сохранению, пользуется устойчивым
спросом на мировом рынке. Ввиду роста населения Земли и все более заметного
ущерба, наносимого окружающей среде вследствие хозяйственной деятельности
человека связанной с производством продовольствия, очень важным для
выживания человечества является оптимизация производства и использования
пищевых ресурсов. Соя в этом плане является незаменимой и перспективнейшей
культурой [2].
Внедрить сою в ЦЧР пытались в довоенные (1930-1935гг.), послевоенные
(1948-1950гг.), в шестидесятые и восьмидесятые годы. Однако эти попытки
были не всегда успешными, поскольку не было приспособленных к условиям зоны
сортов, необходимой техники, сбыта и переработки продукции. В настоящее же
время появились сорта местной и другой селекции северного экотипа, имеется
необходимая техника и почти неограниченный рынок сбыта. Вполне возможно,
что соя в недалеком будущем станет одной из ведущих культур ЦЧР [15].
1. Обзор литературы
1.1. Хозяйственное значение и использование сои
Соя — важнейшая белково-масличная культура мирового значения. Ее
семена содержат в среднем 37—42% белка, 19—22% масла и до 30% углеводов;
вегетативная масса, убранная в фазу налива бобов, богата белками (16—18%),
углеводами и витаминами. По аминокислотному составу протеин сои близок к
белку куриных яиц, а масло относится к легкоусвояемым и содержит жирные
кислоты, не вырабатываемые организмом животных и человека.
Благодаря богатому и разнообразному химическому составу соя широко
используется как продовольственная, кормовая и техническая культура. Она не
имеет равных себе в этом отношении. Так, по содержанию лизина он не
уступает сухому молоку и куриному яйцу. Он на 85-90 % растворим в воде и
хорошо (80-95 %) усваивается. Глицинин способен створаживаться.
Соевое масло полувысыхающее (йодное число 107-137). Его используют для
пищевых и технических целей. В нем преобладают ненасыщенные жирные кислоты
- олеиновая (до 25 %), линолевая (43-59 %) и линоленовая (7-10 %);
насыщенных кислот мало - около 15 %. По питательности и усвояемости оно
близко к подсолнечному маслу и мало уступает коровьему. В соевом масле
много полезных веществ -фосфатиды, каратиноиды, витамины и др. Из витаминов
в семенах сои содержатся: B1 - 11-17 мг/кг, В2 - 2,1-2,7 В3 - 13-16, В6 - 4-
9, РР - 22-34, Р - 1000-1600, К - 1,5-2,5, С - 100-200 мг/кг и др. В масле
содержание ряда витаминов больше, чем в семенах [12].
Соя универсальна, она имеет большое многостороннее, продовольственное,
целебное, кормовое, техническое и агротехническое значение. Помимо масла,
основными пищевыми продуктами, вырабатываемыми из сои являются: соевое
молоко, тофу, окара, текстурированный соевый белок (ТСБ), соевые изоляты и
другие. Из семян сои получают продукты для изготовления нескольких сот
разнообразных изделий. В мировой практике соевое зерно в основном
используется для переработки на масло, а шрот и жмых - для кормовых целей
как ценные высокобелковые добавки к комбикормам. В пищевой промышленности
широко применяется обезжиренная соевая мука для приготовления
хлебобулочных, крупяных и кондитерских изделий. Соевое масло находит также
применение в мыловаренной и лакокрасочной промышленности. Белковые соевые
изоляты потребляются в текстильной, парфюмерной, фармацевтической, бумажной
промышленности и для других технических целей [15].
На корм скоту может использоваться и зеленая масса сои как для
непосредственного скармливания, так и для заготовок силоса, сена, сенажа,
травяной муки, гранул. Соевая солома, содержащая в 1ц около 3% белка и 30
кормовых единиц, является также хорошим кормом. Из нее можно делать
кормовую муку, гранулы или смешанный (с ботвой сахарной свеклы или зеленой
массой кукурузы) силос [10].
Бурное увеличение производства сои во второй половине XX столетия
обусловлено рядом причин и факторов, из которых наиболее важны следующие.
На земном шаре, в том числе и в нашей стране, ощущается дефицит
протеиновых кормов и высокобелковых пищевых продуктов. Соя не только дает
отличный белковый корм, но и в значительной степени используется для
приготовления ценных пищевых продуктов в таких странах, как Китай, США,
Индонезия, Япония, Филиппины, и некоторых других.
По белковому комплексу и содержанию незаменимых аминокислот (лизин,
метионин, триптофан и др.) соевый протеин ближе к белкам животного
происхождения, поэтому организмы животных и человека затрачивают
минимальные усилия для преобразования соевого белка в белки своего тела.
Высокая растворимость соевого альбумина в воде (до 94%) делает его
легкоусвояемой пищей для людей и ценным кормом для животных и птицы.
Соя является также важным масличным растением. В мире ежегодно
производится 8,5-9,2 млн. т соевого пищевого масла, которое широко
используют для приготовления маргарина, шортингов, майонеза и других
высококалорийных продуктов питания [11].
Химический состав семян сои отличается благоприятным сочетанием не
только протеина и жира, но и наличием биологически активных веществ:
фосфатидов (2,5%), комплексом витаминов, минеральных легкоусваемых солей
(Са, К, Мg, Р). Столь богатый набор биологически активных веществ побудил к
широкому и универсальному использованию сои для пищевых, кормовых и
технических целей [18].
Соевое растение используется не только многосторонне, но и без
отходов, т. е. практически на 100%. Соевые жмых и шрот—важнейшие
ингредиенты, улучшающие качество комбикормов при добавлении в количестве
5—15%. Без сои почти невозможно всестороннее сбалансирование комбикорма для
промышленного птицеводства, свиноводства и высокопродуктивного молочного
животноводства (удои коров превышают 5—6 тыс. кг в год) [16].
Из зернобобовых культур соя лучше других растений сочетается с
кукурузой при выращивании на силос, так как максимальный урожай зеленой
массы у этих культур формируется одновременно в конце августа — в сентябре,
и они отличаются хорошей биологической совместимостью [7].
Длительное возделывание сои человеком способствовало детальному
освоению агроприемов ее выращивания, а труд многих поколений земледельцев и
народных селекционеров превратил это растение в культуру, хорошо
приспособленную к механизированному проведению всех технологических
процессов выращивания — от посева до уборки [13].
Высока и экономическая эффективность возделывания сои: каждый гектар
ее посева при урожае 20—25 ц/га дает 500—700 руб. чистой прибыли.
Соя—наиболее дешевый и повсеместно доступный источник высококачественного
протеина. Так, если стоимость 1 т белка мясо-костной муки составляет 1220
руб., а рыбной— 1100 руб., то 1 т белка сои стоит лишь 80—100 руб.
Немаловажно и то, что соевый белок можно получить (т. е. выращивать) в
хозяйствах, где откармливают животных. Из соевой муки приготовляют
искусственное молоко для выпойки поросят и телят, которым можно заменить
цельное молоко [14].
С развитием производства риса, кукурузы, пшеницы, сахарной свеклы,
проса и других культур, богатых углеводами, острее ощущается дефицит белка,
больше требуется выращивать зернобобовых культур, в частности сои, для
сбалансирования пищевых и кормовых рационов по протеину. Поэтому в развитых
странах бобовые и зернобобовые культуры занимают 10—12% площади полевых
севооборотов. Те страны, которые расположены южнее 48—50° с. ш., из
зернобобовых культур отдают предпочтение сое как наиболее ценному белково-
масличному растению. Включение соевых кормов в рационы скота и птицы
позволяет снизить расходы на единицу продукции при одновременном росте
продуктивности и улучшении качества мяса, молока, шерсти [19].
Велико агротехническое значение сои прежде всего как азотфиксирующей
культуры. При инокуляции нитрагином (ризоторфином) в условиях оптимальной
влажности она накапливает в почве значительное количество (40-60 кг/га)
азота и поэтому является хорошим предшественником зерновых и других не
бобовых сельскохозяйственных культур. При усиленной фиксации атмосферного
азота клубеньковыми бактериями на корнях соя на 40—70% своей потребности в
азоте удовлетворяет за счет содержания его в атмосфере. Обладая активной
усвояющей способностью корней, соя использует малодоступные и
труднорастворимые для злаков минеральные соединения не только из пахотного
горизонта, но из более глубоких слоев. Соя может успешно использоваться и в
качестве зеленого удобрения [3].
Соя—весьма пластичное растение, с огромным ареалом, простирающимся от
зоны вечной мерзлоты (на 54—56° с. ш. на Дальнем Востоке СССР, в Швеции и
Канаде) до тропических широт (страны Африки, Индонезия). В южном полушарии
сою выращивают на больших площадях в странах Латинской Америки и в
Австралии, где зона ее возделывания достигает 48—50° ю. ш [6].
Сфера применения сои продолжает расширяться. Если с древнего времени в
странах Юго-Восточной Азии она известна в основном как продовольственная
культура, то с продвижением в страны Европы и особенно в США утилизация сои
значительно расширилась. Она стала неотъемлемой частью комбикормовой,
текстильной, лакокрасочной, мыловаренной, парфюмерной, фармацевтической,
пищевой и ряда других отраслей промышленности. Все это обусловливает
большое народнохозяйственное значение сои (Мякушко Ю.П., 1972). В связи с
ростом народонаселения и увеличением потребностей в высококачественных
белковых продуктах есть основания полагать, что к XXI столетию соя получит
дальнейшее распространение как важнейшая продовольственная культура.
Велико диетическое значение продуктов из сои. В отличие от мяса соя не
содержит холестерин и насыщенные жирные кислоты, которые приводят к
сердечным болезням, раку и остеопорозу. Замечено, что соя эффективно
снижает уровень холестерина в крови, оптимизирует содержание глюкозы в ней
при диабете, способствует укреплению костей, предотвращает развитие
болезней сердца и кровеносных сосудов, уменьшает риск образования камней в
почках и печени [21].
В сое содержится очень редкая жирная кислота омега 3, необходимая для
развития мозга у новорожденных, снижающая риск заболевания сердечными и
раковыми болезнями. В ней много антиканцерогенных веществ, препятствующих и
останавливающих развитие раковых опухолей [25].
Соя, как источник высокоценного белка, имеет важное значение и в
кормлении скота. На корм используют жмых, шрот, муку, зерноотходы, зеленую
массу, травяную муку, сено, силос и солому сои. Добавление лишь 10-15 %
шрота в рацион делает его полноценным по протеину и аминокислотному
составу. Корма из сои высокопитательны: 1 кг семян сои содержит 1,38 к.ед.
и 380 г перевариваемого протеина, 1 кг соевой муки - 1,20 и 375, шрота 1,21
и 420, жмыха - 1,19 и 410, зеленой массы -0,21 и 35, сена - 0,51 и 140,
соломы - 0,38 и 48, травяной муки - 0,69 и 120, кукурузно-соевого силоса -
0,15 и 22. Сою на корм используют обычно в смеси со злаками (кукуруза,
сорго, суданская трава и др.) [23].
1.2. Современное состояние производства и переработки сои
Соя - самая распространенная, зернобобовая и масличная культура нашей
планеты, которую возделывают более 60 стран на пяти континентах в
умеренном, субтропическом и тропическом поясах. Соя оказалась экологически
пластичной культурой и благодаря проделанной во многих странах селекционной
работе шагнула далеко за пределы первоначального распространения [22].
В 1998 году соя был выращен рекордный урожай сои около 160 млн. тонн,
что на 30% выше среднего урожая, выращенного в период с 1991 по 1995 годы.
Рост производства соевых бобов связан как с увеличением мировых посевных
площадей под соей, так и с ростом средней урожайности сои во всех регионах
мира. Мировыми лидерами в производстве сои является США, Аргентина,
Бразилия, Китай, Индия, в которых посевные площади под этой культурой
составляют 40, 19, 10, 13 и 9 от мировых, соответственно. В Европе
собственное производство сои невелико и составляет только 1,5 % от мирового
урожая. В США в 1998 году выращено свыше 75 млн. тонн сои - максимально
выращенный урожай за все годы. Средняя цена продажи сои составила 186 $ США
за тонну бобов – минимальная цена на соевые бобы начиная с 1985 года,
причем 31 % снижения цены пришлось на последние 2 года [17].
1.3. Соя в России. Производство и переработка.
Современная ситуация
Менее 1% мировых площадей и около 0,2% мирового урожая соевых бобов -
вот, к сожалению, современная ситуация с производством соевых бобов в
России. Аналогичные цифры для США - 40 и 50, стран Европейского Союза 1,5 и
1, Бразилии - 19 и 19, Аргентины 10 и 11,5, Китая 13 и 8,5, Индии 9 и 3,4,
соответственно. Обращает на себя внимание и неблагоприятное для нашей
страны соотношение выхода урожая сои с занятых ею площадей. Свидетельствует
лишь о том, что до самого последнего времени этой культуре в нашей стране
не уделялось должного внимания. Отрадно, однако, то, что в последнее время
эта ситуация коренным образом меняется и, например, начиная с 1998 года в
России преодолена тенденция к сокращению посевных площадей под этой важной
продовольственной и стратегической культурой современного мира, отмечается
некоторое повышение урожайности и увеличение валового сбора зерна.
Интересна также информация о состоянии дел с производством сои в
крестьянских и фермерских хозяйствах. Среди этого класса производителей сои
выделяется два региона: Амурская область и Краснодарский край
(соответственно 64% и 18% площадей посевов всех частных хозяйств и 73% и
12% валового сбора. Наиболее высокая урожайность в хозяйствах этого типа
достигнута в Белгородской и Амурской областях и составила 10,2 и 6,5 ц/га.
В приведенном выше разделе, касающемся производства соевых бобов, мы
видим, что оно пока весьма незначительно и не составляет сколько-нибудь
значимого направления в сельскохозяйственном производстве страны. Возникает
естественный вопрос, а сколько же мы сегодня их используем и какое их
количество и для каких целей нам минимально необходимо сегодня? Возможно
даже того количества, которое у нас сегодня производится достаточно для
всех целей. Анализ мировой практики использования соевых бобов показывает,
что имеется несколько крупных секторов их потребления, а именно:
производства растительного масла; производства кормов; производства
продуктов питания непосредственно из бобов или использования продуктов их
переработки в ингредиенты для других отраслей пищевых производств. Продажа
их на международных рынках.
Рассмотрим конкретную ситуацию в секторах переработки сои в России по
порядку. Согласно данным ГВЦ Минсельхозпрода в 1998 году на
специализированных маслоперерабатывающих заводах РФ было переработано 110
тыс. тонн семян сои и выработано 18,5 тыс. тонн соевого масла. Интересным
фактом является то, что при таких незначительных объемах собственного
производства Россия экспортирует соевое масло в размере 1, 3 тыс. тонн. В
то же самое время импорт соевого масла в 1998 году в Россию превысил 100
тыс. тонн. Для собственного производства этого количества масла нам
необходимо было бы свыше 600 тыс. тонн соевых бобов.
Второе важное направление переработки соевых бобов - кормовое.
Необходимо учесть, что почти половина урожая соевых бобов непосредственно
скармливается животным в хозяйствах. Это типичная практика не только
России, но и других стран мира. Учет этого приводит к ориентировочной
потребности для этих целей почти 150 тыс. тонн соевых бобов. Производство
кормового соевого шрота в 1998 году в целом по России оценивается в 80 тыс.
тонн. В то же время импорт этого продукта в 1998 году составил 133506 тонн,
который был выработан из более чем 160 тыс. тонн соевых бобов. Понятно, что
эта цифра далека от реально необходимого количества ценнейшей белковой
кормовой добавки. Переработку соевых бобов внутри страны на различные цели
оценить достаточно точно не представляется возможным, так как такая
статистика не ведется. Но если представить себе, что на территории нашей
страны уже действует "стадо" так называемых соевых "коров", которые по
нашим оценкам уже дают свыше 10 млн. литров молока в год, что сопоставимо с
объемами производства некоторых стран, традиционно потребляющих соевое
"молоко", то уже сегодня для этих целей необходимо не менее 20 тыс. тонн
сои.
Соя в Центрально-Черноземном регионе. Почвенно-климатические условия
ЦЧР позволяют успешно возделывать сою не только на зеленую массу (совместно
с кукурузой), но и на семена. В ЦЧР складываются оптимальные сочетания
агроклиматических показателей для возделывания сои без орошения.
Климатические условия областей ЦЧР характеризуются следующими
показателями: сумма температур выше 10°С 2400° (г. Тамбов) - 2700° (г.
Воронеж), а для раннеспелых сортов требуется 1600-22000С. Осадков за период
вегетации сои выпадает (мм): 250 - в Тамбове, 340 - в Курске, ГТК
составляет 1,00 - в Воронеже. Из областей ЦЧР наиболее оптимальные условия
для возделывания сои имеются в Курской, Белгородской и Воронежской
областях.
В ЦЧР соя дает высокие урожаи семян. По опытным данным, в Курской
области 18-19 ц/га (Рыльский сельскохозяйственный техникум), в Белгородской
области -18-20 ц/га (Белгородская СХА). В Воронежской области в
благоприятный для сои 1995 г. в опытах (Воронежский ГАУ) были получены
такие урожаи по сортам: Белгородская 18 - 24,8 ц/га, Лучезарная - 22,4
ц/га; в условиях производства (Эртиль, Воронежская область) урожайность сои
составила 18,5 ц/га (19).
1.4 Ботаническая и биологическая характеристика сои
Соя культурная (Glicint hispida Maxim.) – однолетнее растение
семейства
бобовые (Fabaceae). Стебель у нее прямостоячий, ветвящийся, высотой 1-1,5
м, не полегает, листья тройчатые, у созревших растений листья не опадают.
Бобы многосемянные (2-5 семян), при созревании не растрескиваются. Все
растения и бобы покрыты жесткими волосками. Масса 1000 семян 150-200 г.
Культура самоопыляющаяся.
Соя светолюбива. Ее считают теплолюбивой и влаголюбивой культурой
короткого дня. Особенную потребность в тепле испытывает в периоды:
бутонизация - цветение (22-25°С), бобообразование - налив семян (20-25°С) и
созревание бобов (18-20°С). Для раннеспелых сортов сумма эффективных
температур (>10оС) для полного цикла их развития составляет 1600-2200°С.
Семена начинают прорастать при температуре 6-7°С. В период всходов и
созревания соя может переносить кратковременные заморозки до -2,5°С.
Наибольшую потребность во влаге растения испытывают во время цветения
и налива семян. Коэффициент транспирации 600. Однако соя устойчива к
майской засухе.
Лучшие почвы для сои - суглинистые и супесчаные черноземы с хорошей
аэрацией. Она не переносит засоления и кислотности почвы. Оптимальное
сложение почвы для хорошей аэрации и нормального развития корневой системы
и клубеньковых бактерий создаются при плотности почвы 1,10-1,25 г/см .
Основные фазы роста сои следующие: прорастание (от посева до всходов),
всходы (от появления семядольных до распускания примордиальных листьев),
образование первого тройчатого листа, ветвление, бутонизация, цветение,
формирование бобов, налив семян, созревание.
Всходы сои при благоприятных условиях появляются на 6-9-й день после
посева, а на 3-4-й день после выноса семядолей раскрываются примордиальные
листья. Первый тройчатый лист раскрывается на 5-7-й день после появления
всходов. Он формируется 10-13 дней. Последующие листья появляются через
каждые 4-7 дней.
До фазы ветвления надземная фитомасса сои растет медленно. В этот
период и до начала цветения интенсивнее нарастают корни и клубеньки.
Ветвление начинается с пазушных почек 3-4-го тройчатого листа, а в пазухах
листьев, начиная с 5-6-го узла, образуются цветочные кисти.
Одна кисть цветет 5-8 дней. Цветение и
|
