Розробка біоадаптивної технології вирощування сої в умовах Північно-Східного Лісостепу України

Abstract

Вирощування сої має величезне значення для забезпечення продовольчої безпеки та здорового харчування людей в Україні та світі. Зерно цієї культури є найважливішим джерелом рослинного білка, який за своїм амінокислотним складом майже не поступається білкам тваринного походження, а також містить вітаміни групи В, Е та незамінні мінерали, такі як калій, кальцій та фосфор. Окрім харчової цінності, соя є ключовою культурою для сталого землеробства, оскільки завдяки симбіозу з бульбочковими бактеріями вона здатна фіксувати атмосферний азот, збагачуючи ним ґрунт для наступних культур у сівозміні. Одним із ключових факторів, що відіграє вирішальну роль під час вирощування сої, є адаптивність технології до конкретних ґрунтово-кліматичних умов. Біоадаптивні технології вирощування сої дають змогу отримувати стабільні врожаї навіть за умов посилення гідротермічного стресу. Вони характеризуються використанням біологічного потенціалу рослин та мікроорганізмів, що дозволяє забезпечити більш прогнозований розвиток агрофітоценозу. Ці технології стають дедалі популярнішими серед фермерів Північно-Східного Лісостепу України, оскільки дозволяють зменшити витрати на мінеральні азотні добрива та підвищити стійкість посівів до несприятливих погодних чинників. З іншого боку, традиційні інтенсивні методи вирощування сої не завжди забезпечують бажаний результат в умовах глобальних змін клімату. Біоадаптивний підхід забезпечує довший термін активного функціонування фотосинтетичного апарату та має здатність підтримувати формування врожаю під час посушливих періодів вегетації. Це особливо корисно в умовах Північно-Східного регіону, де нерівномірність опадів може значно вплинути на стабільність та рівень врожайності. Використання сучасних інокулянтів та гумінових стимуляторів забезпечує більш гнучке вирощування сої, особливо для великих агрохолдингів та фермерських господарств, що прагнуть до екологізації виробництва. Вибір оптимального складу інокулянтів та схем позакореневого підживлення сої відіграє ключову роль у досягненні високих врожаїв і забезпеченні успішного вирощування цієї цінної бобової культури. Визначення доцільної схеми живлення залежить від погодно-кліматичних умов та регіональних особливостей Лісостепу. Соя є культурою, яка потребує значної кількості вологи під час цвітіння та наливу бобів, тому біоадаптивна технологія спрямована на максимальне збереження вологи в рослинах та активізацію симбіотичного апарату в ранньовесняний період. Щодо способів застосування біопрепаратів, важливо враховувати тип ґрунту та його мікробіологічну активність. Оптимальним способом обробки вважається передпосівна інокуляція насіння. Проте, також у технології вирощування практикують застосування стимуляторів росту у фази бутонізації та початку наливу насіння. За таких умов збільшується площа живлення культури через розвиток потужної кореневої системи та підвищується активність фотосинтезу, що, в свою чергу, може позитивно вплинути на урожайність та економічну ефективність вирощування в умовах Північно-Східного Лісостепу України. Удобрення сої біопрепаратами та мікродобривами відіграє важливу роль у забезпеченні активного росту та розвитку рослин, а також формування високого врожаю. Соя, як і багато інших культур, потребує необхідної кількості поживних речовин, але її особливість полягає в тому, що левову частку азоту вона має отримувати природним шляхом. Одним із ключових мінеральних елементів, необхідних для ефективного симбіозу, є молібден та бор, які сприяють формуванню бульбочок. Азот, отриманий в результаті діяльності бактерій, сприяє формуванню листя та стебел, а також суттєво підвищує урожайність. Фосфор необхідний для здорового розвитку коренів і формування квітів, що є передумовою для утворення повноцінних бобів. Калій також грає важливу роль у регулюванні водного балансу рослин сої та підвищенні їхньої стійкості до теплового стресу. Обираючи оптимальну схему біоадаптивної технології для сої, важливо враховувати не лише потреби рослин у конкретних поживних речовинах, але й характеристики ґрунту, такі як його pH, вміст гумусу та рухомих форм фосфору. Вдало підібрані біопрепарати сприяють не лише врожайності, але й забезпечують оптимальне використання природних ресурсів та збереження навколишнього середовища. Вони дозволяють рівномірно й ефективно забезпечити рослини необхідними поживними речовинами протягом усієї вегетації, що впливає на якість та кількість врожаю, а також на загальний стан агроекосистеми. Сукупно, всі вищенаведені фактори – від інокуляції до позакореневого підживлення – відіграють важливу роль у формуванні врожаю культури. Тому питання вибору оптимальних біоадаптивних агроприйомів вирощування сої є надзвичайно актуальними для Північно-Східного Лісостепу України. Для визначення оптимальних умов вирощування сої було проведено дослідження в умовах Інституту сільського господарства Північного Сходу Національної академії аграрних наук протягом 2023–2025 років. Ґрунт, на якому був закладений дослід – чорнозем вилугуваний, малогумусний, середньосуглинковий на лесі. Дослід був багатофакторним. Зокрема, одним з факторів були різні варіанти передпосівної інокуляції насіння (використовувався препарат Ризогумін та інші штами). Наступним чинником, що вивчався, були строки та дози позакореневого підживлення гуміновими стимуляторами. Третім фактором виступали різні рівні мінерального фону. Впродовж останніх років в умовах Північно-східного Лісостепу майже не вивчались питання поєднання новітніх мікробіологічних препаратів із системами стимуляції імунітету рослин, тому цей напрям став головним у наших дослідженнях. У дослідженні було проаналізовано схожість насіння та виживання рослин сої за різних умов інокуляції. Результати показали, що варіанти з обробкою насіння Ризогуміном мали вищі показники польової схожості. Однак, рослини сої на біоадаптивному фоні показали кращу толерантність до умов навколишнього середовища, маючи на 4–5% вищу виживаність порівняно з контролем. Дослідження також підкреслило важливість температурного режиму під час сівби, оскільки активність бактерій безпосередньо залежить від прогрівання ґрунту. Було описно формування врожайності сої залежно від елементів біоадаптивної технології. У ході експериментів середня врожайність варіювала від 2,8 т/га до 3,6 т/га. Максимальну врожайність отримали за комплексного застосування інокуляції та дворазового позакореневого підживлення стимуляторами. Ранні етапи росту були вирішальними для формування густоти стояння, особливо для варіантів, де використовувалися гумінові препарати, що забезпечило приріст врожайності на рівні 0,5–0,8 т/га порівняно з базовою технологією. У дослідженні провели аналіз та встановили показники інтенсивності азотфіксації. Результати показали, що соя мала вищі показники кількості бульбочок на коренях при застосуванні комплексного захисту та стимуляції. Вага сухої речовини рослин сої була значно вищою у варіантах із біоадаптивним підходом, а співвідношення зерна до загальної біомаси становило 35–40%, що свідчить про ефективний перерозподіл пластичних речовин. Для сої маса 1000 зерен була вищою при використанні біопрепаратів і становила від 160 г до 185 г, тоді як на контролі вага зерна знижувалась через дефіцит азоту в період наливу. Показники якості зерна залежали від інтенсивності симбіозу, які характеризувались високою вирівняністю та вмістом білка (38–42%). Сорт Сіверка мав вищі показники якості зерна за використання біопрепаратів, але був більш залежним від вчасного підживлення. Сорти сої для масового виробництва вимагають стійкості до осипання бобів та гармонійного процесу дозрівання. Досліджувана технологія дозволила досягти дружнього дозрівання посівів, що полегшило механізоване збирання. Індекс вилягання рослин був мінімальним завдяки зміцненню стебла під впливом калійвмісних мікродобрив у системі біоадаптивного підживлення. Проводили аналіз показників якості зерна сої за різних варіантів удобрення. Показники якості були найвищими при поєднанні інокуляції та гумінових препаратів: вміст сирого протеїну зріс на 3,5%, а вміст олії стабілізувався на рівні 21–22%. Якість знижувалася за відсутності інокуляції, що підтвердило ключову роль біологічного азоту. Генотип відігравав значну роль у накопиченні білка, тоді як біоадаптивна технологія дозволила згладити негативний вплив погодних умов на ці показники. У дослідженні було вивчено реакцію сої на декілька варіантів мікробіологічного удобрення. Сорт показав найвищу врожайність у сприятливі за зволоженням роки, досягнувши 3,8 т/га при внесенні комплексних біостимуляторів. Незважаючи на екстремальні погодні умови окремих років, урожайність на біоадаптивному фоні не падала нижче критичних позначок, що підкреслює стабілізуючу роль розробленої технології. Натура зерна сої збільшилася залежно від системи живлення. Максимальна маса зерна з рослини спостерігалася у варіантах із дворазовим підживленням. У середньому за роки досліджень маса 1000 насінин збільшилася на 10–15 г. Застосування різних варіантів біоадаптивного захисту позитивно вплинуло на кількісні показники врожайності, значно перевищуючи контрольні варіанти. Було вивчено вплив варіантів удобрення на площу листкової поверхні. Найвищі показники фотосинтетичного потенціалу були досягнуті при внесенні розрахованої дози біопрепаратів у фазу цвітіння. Це забезпечило кращий налив зерна та вищу масу врожаю з одиниці площі. Встановлено вплив біологізації на морфологічні характеристики: висоту рослин, кількість бобів та масу насіння з однієї рослини. Найвищі рослини та найбільша кількість продуктивних вузлів спостерігалися при застосуванні Ризогуміну. Вегетативна маса перед збиранням була оптимальною, що забезпечило високий індекс врожаю. Для кожного елементу технології було встановлено економічну доцільність. Загальні витрати зростають з використанням додаткових препаратів, проте врожайність та якість зерна компенсують ці витрати. Найвищий прибуток було отримано у варіанті з повною біоадаптивною схемою (15897 грн./га), де рентабельність склала 68%. Найнижча ефективність спостерігалася на варіантах із високими дозами мінерального азоту, де витрати перевищували прибуток від додаткового врожаю. Отримані результати свідчать про те, що розробка біоадаптивної технології є найбільш прибутковим та екологічно виправданим шляхом вирощування сої в умовах Північно-Східного Лісостепу України. Сіверка має вищий потенціал прибутковості при використанні біопрепаратів. Вибір оптимального варіанту вирощування сої дозволяє досягти високої конкурентоспроможності продукції на ринку.