СОЯ І СУЧАСНІ БІОТЕХНОЛОГІЇ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ВРОЖАЙНОСТІ

28 березень, Розділ Аналітика, переглядів 13 167

Жодна сільськогосподарська культура не привертала до себе стільки уваги, не викликала такого інтересу і суперечок, як соя.
Характерною рисою і перевагою сої є високий вміст білка, добре збалансованого за амінокислотним складом, а також підвищений вміст олії з великою часткою незамінних поліненасичених жирних кислот в співвідношенні, що відповідає потребам людського організму. У насінні сої міститься багато життєво важливих, біологічно активних компонентів – фосфоліпідів, токоферолів, вітамінів групи В та мінеральних елементів.
У насінні сої міститься до 50% білка, тоді як в кукурудзі 9-12%, пшениці – 10-14, соняшнику – 16-20, – горосі 22-28%.
Порівняно з іншими культурами вміст і співвідношення незамінних амінокислот у соєвому білку найближчі до ідеального білка (зразка ФАО).
Соя, як сільськогосподарська культура, відзначається специфічністю живлення. Вона споживає більше поживних речовин на формування урожаю, ніж інші зернові й зернобобові культури; нерівномірно поглинає елементи живлення залежно від фази зростання і розвитку рослин. Соя також має здатність, як кожна бобова культура, асимілювати азот з повітря завдяки симбіозу з бульбочковими бактеріями; може використовувати з ґрунту фосфор і калій важкорозчинних сполук і реутилізовувати їхні запаси із стебел у насіння.
За інтенсивністю споживання поживних речовин виділяють три періоди:
I. Поява сходів-бутонізація (низький рівень);
II. Цвітіння-формування бобів (інтенсивний рівень);
III. Наливання насіння-дозрівання (середній рівень).
Таким чином, у перший період для кращого розвитку коріння, бульбочок і надземної маси сої необхідні фосфор, кальцій, кобальт і молібден, а також важливо переважання фосфору над азотом; у другий період спостерігається максимальна потреба в елементах живлення, надто в азоті, фосфорі, сірці, магнії. Ці особливості треба враховувати при встановленні оптимальних термінів внесення різних видів мінеральних добрив і мікроелементів – так, щоб вони припадали на критичні фази споживання рослин.
Щодо азоту в сої критичний період – бутонізація-цвітіння (30-40 днів). Нестача його в цей час веде до помітного зниження врожайності і не може компенсуватися внесенням азотних добрив у пізніші фази зростання і розвитку рослин. У фосфорному підживленні критичним періодом у сої є перший місяць її вегетації.
Високий вміст білка у вегетативній масі і зерні сої визначає велику її потребу в азоті, яка більшою мірою задовольняється за рахунок споживання його з атмосфери завдяки симбіотичній азотфіксації. За ефективністю інокуляції соя перевершує горох, люпин, конюшину і люцерну.
Зв'язування молекулярного азоту повітря відбувається внаслідок симбіозу рослин із специфічною групою бульбочкових бактерій – Rhizobium japonicum.
Процес утворення симбіотичної структури протікає за участі і під контролем одночасно як рослинної, так і бактеріальної генетичних систем, що функціонують як єдине ціле.
З усіх чинників, що визначають продуктивність системи ґрунт-рослина-мікроорганізми, в даному разі найважливішу роль відіграють мікроорганізми.
Інфіковані бульбочковими бактеріями, клітини кори кореня починають активно ділитися, що призводить до утворення здуття – бульбочки.
Якийсь час бактерії в бульбочці продовжують ділитися, набувають неправильної форми, сильно збільшуються у розмірах і переходять у стадію бактероїдів. У клітинах бактерій здійснюється процес зв'язування атмосферного азоту шляхом його відновлення в аміак, завдяки наявності у них двох специфічних ферментних систем. Перша з них – нітрогеназа – активізує інертну молекулу азоту, друга – дигідрогеназа – каталізує реакції дегідрації органічних сполук і впливає на доставку водню і електронів до активізованої молекули азоту. Аміак, що утворюється, швидко трансформується в амінокислоти, які потім ідуть на синтез білків як самої бобової рослини, так і бульбочкових бактерій.
Візуально бульбочки стають помітні на корінні сої в період формування першого трійчастого листка, тобто через 7-10 днів після появи сходів.
Процес азотфіксації в молодих бульбочках починається рано, приблизно через 15-23 днів після їх утворення, і продовжується аж до старіння рослин.
У початкові фази розвитку сої азотфіксація протікає слабо, згодом активність її різко зростає, досягаючи свого максимуму під час цвітіння і утворення бобів. Після чого знижується у міру наближення рослин до дозрівання, що якнайповніше задовольняє потребу сої в азоті в усі фази зростання.
Для сої велике значення мають ґрунтові умови, які стимулюють розвиток бактерій-азотфіксаторів: реакція ґрунтового розчину, будова орного шару, водний, повітряний і харчовий режими.
Досить повно з'ясований вплив на сою кислотності ґрунту. Соя нормально розвивається за реакції ґрунтового розчину, близької до нейтральної (рН 6,5-7), і пригноблюється на ґрунтах із рН нижче 5,5.
Слід зазначити високу енергомісткість процесу симбіотрофної азотфіксації. На 1 кг фіксованого азоту рослини витрачають таку кількість асимілянтів, яка необхідна на утворення 10-12 кг фітомаси. Тому наявний тісний взаємозв'язок азотфіксації із фотосинтезом, а чинники, що впливають на активізацію асиміляційної діяльності рослин, стимулюють і симбіотрофний процес. Серед них провідне місце належить освітленості та вмісту СО2 в ґрунті.
Важливо також відзначити вплив вологості ґрунту. Бульбочкові бактерії належать до вологолюбивих мікроорганізмів і слабо розмножуються в ґрунті із вологістю нижче 40% повної польової вологомісткості. При нестачі вологи бульбочки взагалі не утворюються, а ті, які сформувалися раніше, відмирають. Засуха, що супроводжується втратою бульбочками 25% вологи, викликає незворотнє зниження їхньої азотфіксуючої здатності.
Фізіологія сої обумовлює менш ефективне використання мінерального азоту, ніж, наприклад, у злакових. Окрім того, внаслідок утворення симбіотичної структури, у разі коли кількість мінерального азоту в ґрунті перевищує певний рівень, – з верхньої частини рослини поступає сигнал, який гальмує процес утворення бульбочок, і рослина переходить на живлення мінеральним азотом. Таким чином, внесення азотних добрив є невмотивованою витратою ресурсів.
Економічно інокулянти є не тільки ефективним, але й досить вигідним джерелом забезпечення рослин сої азотом. За умовних витрат на придбання інокулянтів від 20 до 30 грн. за гектарну норму окупність витрат сягає від 200% до 500%. Адже застосування інокулянта забезпечує добавку до урожаю 200-500 кг/га, тоді як прямі витрати на інокулянт еквівалентні 30-40 кг сої з гектара.
У результаті багаторічної селекції учені Київського інституту мікробіології і вірусології отримали високоефективні сучасні штами бульбочкових бактерій і спільно з фахівцями ТОВ «СГП «Нива» на їхній основі створили біопрепарати для передпосівного оброблення насіння сої та інших бобових культур.
Ці біопрепарати за останні сім років були достатньо вдосконалені й містять тепер у своєму складі всі необхідні мікроелементи в хелатній формі. Вони пройшли державну реєстрацію і здобувають дедалі ширше застосування не лише на території України, а й у Росії.
На сьогодні пропонується доволі широкий асортимент біопрепаратів як для інокуляції насіння, так і для обробки посівів сої по вегетації. Вони випускаються підприємством під торговою маркою «Біона».

Павло МАРИНОХА,
агроном ТОВ СГП «Нива»