Нетрадиційний підхід до підвищення урожайності сої

Справді, реалізація цих заходів сприяє постійному росту врожаю. Наприклад, останніми роками середня щорічна прибавка урожайності сої у США становить приблизно 27 кг/га. Безумовно, вона не має лінійного характеру, але в цілому характеризує позитивний тренд. Головними факторами, що сприяють підвищенню врожаю, є сорт, погодні умови, система добрив, захист від хвороб і шкідників (фунгіциди та інсектициди), протруювання насіння, спосіб сівби. Кожен із цих показників вносить свій вклад у рівень урожайності. Спеціалісти США дослідили, що ефективна система добрив дає змогу одержати прибавку врожаю сої на рівні 3 ц/га, рекомендований для вирощування сорт — 2,2, захист від хвороб та шкідників — 2,5, протруєння насіння — 1,8 і перехід на сівбу зі звуженими міжряддями — 1,5 ц/га. За період із 1924 по 2010 рік середній урожай сої в США підвищився від 7,7 до майже 31 ц/га. Безумовно, ріст урожайності матиме місце і в наступні роки завдяки впровадженню у виробництво нових сортів з підвищеним генетичним потенціалом, який зараз наближається до 110 ц/га. Головною їхньою перевагою є здатність засвоювати підвищену кількість елементів живлення протягом вегетаційного періоду для формування високого врожаю. Важливо підкреслити, що найбільший ефект  має місце при спільному застосуванні різних елементів технології вирощування, що й приводить до  синергічної взаємодії.

У 2014 році у США одержали рекордний середній урожай сої — 31,6 ц/га. У період із 1960 по 2013 рік тут було сім років, коли урожай відхилявся у позитивний бік на 6,1–15,9%. Ретельний аналіз особливостей вегетаційного періоду цих років виявив, що прибавки були зумовлені погодними особливостями, тобто їх неможливо було контролювати. Роки з максимальними врожаями характеризувалися помірно сухою та прохолодною погодою у червні,  а в липні й серпні мала місце дещо знижена, порівняно з іншими сезонами, температура повітря та підвищена кількість опадів.

Наведені дані середньої та максимальної урожайності свідчать про величезні потенційні можливості для росту сої, які потрібно реалізувати. Таким чином, пошук нових прийомів підвищення її врожайності буде актуальним і в наступний період. Шляхом використання нових методів молекулярної генетики та біотехнології створюватимуть сорти нового покоління з підвищеним рівнем адаптивності, науковці удосконалюватимуть систему живлення, розроблятимуть нові елементи технології вирощування. Завдяки реалізації цих новацій потенційний урожай поступово ставатиме реальним. Одним із нових прийомів у цьому напрямі може стати чеканка молодих рослин сої у стадії  5–6 листків.

Чеканка, або прищипування верхівки рослини, пінцирування (англ. — pruning, cut-off, top pinching, removal of the mainstem apex), полягає у видаленні верхівкової бруньки з метою призупинення росту головного стебла. Особливо широко цей прийом застосовують під час вирощування бавовнику. Дослідження, проведені в підприємстві «Інтерагро Сквира» Київської області, показали, що видалення верхівки рослин у цей період підвищує їхню стійкість до вилягання, сприяє перерозподілу пластичних речовин у напрямі зменшення їхнього притоку до генеративних органів, і в кінцевому рахунку — зростанню насіннєвої продуктивності. У господарстві завдяки цьому експериментальному прийому збільшення врожаю становило 20–30%, в основному, шляхом зростання кількості бічних гілок, де формувалась додаткова кількість бобів. У фермерському господарстві «Тетяна 2011» прибавка урожайності за проведення чеканки рослин сої досягла 1,2 ц/га. Позитивні результати одержано і в дослідженнях Вінницького національного аграрного університету з польовими бобами. У середньому за 2010–2012 роки урожайність зелених бобів за застосування чеканки наприкінці цвітіння у сорту Карадаг становила 12,4, а у сорту Український слобідський — 12,7 т/га. 

У контрольному варіанті одержали 11,9 і 12,3 т/га відповідно. Таким чином, збільшення врожайності від цього прийому було на рівні 5%.

Американський досвід

У дослідженнях американських вчених, проведених у 1963–1965 роках, при зрізуванні верхівкових бруньок мали або незначну прибавку врожаю, або її зовсім не було. Хоча в Японії ще у 1955 році при видаленні термінальної бруньки було  одержано надзвичайно високий урожай сої (67,3 ц/га) . У 1968–1969 роках в Університеті штату Іллінойс (США) виконали низку експериментів із видаленням верхівок рослин сої вручну або механічним способом. Установлено, що використання цього прийому до початку цвітіння збільшувало кількість бічних гілок і затягувало дозрівання. Його проведення у пізніші строки зменшувало висоту рослин і площу листкової поверхні. Незважаючи на те, що кількість вузлів на бічних гілках збільшувалась, загальна їхня кількість на рослині не змінювалась. Суха маса рослин у дослідних варіантах була приблизно на 20% меншою порівняно з нормальними рослинами. Хоча видалення термінальної бруньки не підвищило насіннєву продуктивність рослин сої, спостерігали збільшення співвідношення маси насіння до вегетативної частин.

Детальне вивчення результатів прищипування верхівок рослин сої проводили на дослідних станціях штатів Айова та Міннесота (США). У рослин зрізали верхівки або проводили дефоліацію на різних фазах розвитку, імітуючи пошкодження посівів градом різної інтенсивності. Виявили суттєве падіння рівня урожайності у дослідних варіантах, яке сильно залежало від фази розвитку рослин. У варіантах, де цей прийом проводили на ранніх стадіях росту рослин (наявність 5 вузлів на головному стеблі з повністю розвиненими трійчастими листками), зниження урожаю становило 18%. На пізніших фазах розвитку (наявність бобів і формування насіння) падіння врожаю змінювалось від 26 до 88%. Дозрівання рослин зі зрізаними верхівками затягувалось на 5–10 днів. Автори цих експериментів зазначають, що у рослин, верхівки яких були зрізані на стадії вегетативного росту та на початку цвітіння, спостерігали формування латеральних гілок, хоча сформовані на них боби не змогли компенсувати втрати врожаю.

В Університеті штату Арканзас (США) виявили вплив видалення верхівки рослин на різних фазах росту детермінантних сортів сої на характер росту і урожайність:

• Якщо верхівки видаляли до початку цвітіння, то зниження врожаю було мінімальним. У процесі подальшого росту в експериментальних варіантах урожай прогресивно падав.

• Проведення цієї операції у фазі наливання насіння знизило врожай на 91%. У цьому експерименті спостерігали  затягування дозрівання на 11–16 днів, причому в деяких рослин листки залишались зеленими до настання морозу.

Австралійський досвід

Відомо, що сорти сої суттєво різняться за характером росту, який генетично детермінований. Сорти детермінантного типу з початком цвітіння закінчують вегетативний ріст, тоді як недетермінантні генотипи продовжують його до кінця цвітіння. Проведені в Австралії дослідження з видаленням верхівки у недетермінантних сортів сої за умов зрошення виявили неоднакову реакцію рослин залежно від строків застосування цього прийому:

• Якщо верхівки видаляли на стадії першого повністю розкритого трійчастого листка, то мало місце запізніле цвітіння та формування бобів, хоча дозрівання наставало одночасно з нормальними рослинами.

• Якщо цю операцію проводили на початку цвітіння, то ніякої різниці за морфологічним і фенологічним розвитком рослин не спостерігали.

• Прискорене дозрівання мало місце, коли видаляли термінальну бруньку по закінченні цвітіння, що пов’язано з відсутністю бобів на верхівці рослин. У дослідних рослин спостерігали формування двох бічних гілок, які росли досить швидко. Незважаючи на зменшення кількості вузлів на головному стеблі, загальна їхня кількість на рослині була компенсована формуванням їх на бічних гілках.

• У варіанті з видаленням верхівки на стадії першого повністю розвиненого листка спостерігали підвищення кількості вузлів на рослині завдяки бічним гілкам. Хоча у  цілому видалення апікальної бруньки призвело до зменшення продуктивності рослин сої у всіх варіантах.

Таким чином, одержані в різних країнах експериментальні результати свідчать про неоднакову реакцію сортів на пінцирування рослин. Одні генотипи витримують цей процес без суттєвого зниження врожайності, тоді як в інших спостерігається різке її падіння. Така реакція залежить від відтворювальної здатності генотипу, яка  контролюється певними генетичними системами.

На рівень продуктивності рослин впливають такі фактори, як фенологічна фаза, протягом якої проводили цей прийом, погодні умови зони вирощування, генотип сорту та тривалість його вегетаційного періоду. На жаль, на сьогодні на базі наявної інформації досить складно зробити загальні висновки, оскільки в одних експериментах зафіксовано значні позитивні результати, в інших — виявлено нейтральну або негативну реакцію. Отже, необхідні додаткові дослідження, які дадуть змогу виявити більш чіткі загальні закономірності. Єдине, про що можна впевнено говорити — що раніше проводиться чеканка рослин, то кращими будуть практичні результати, тобто у молодих рослин відновлювальні процеси проходять інтенсивніше. Протягом вегетаційних фаз росту перебудова онтогенезу відбувається пришвидшеними темпами, порівняно з пізнішими етапами розвитку, які перебігають у період цвітіння та формування бобів.

В. Січкар, д-р біол. наук, професор, Селекційно-генетичний інститут — Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення