Основные сельскохозяйственные культуры

Glycine max (L.) Merr. - Соя культурная.

Систематическое положение.

Семейство Fabaceae Lindl., род Glycine Willd., вид Glycine max (L.) Merr. - Черепанов С.К., 1995

Синонимы:

Phaseolus max L., Dolichos soja L., Soja hispida Moench., Phaseolus sordidus Salisb.,Soja japonica Savi, Soja viridis Savi, Soja angustifolia Miquel., Glycine hispida (Moench) Maxim., Soja max Piper, Glycine gracilis Skvortz.

Биология и морфология.

2n=40. Однолетнее травянистое растение. Корневая система стержневая. В ее верхней части в слое почвы глубиной до 10 см формируется симбиотический аппарат. Клубеньки шаровидные, диаметром 2-4 мм, достигают 8 мм. Семядоли выносятся на поверхность почвы. Гипокотиль зеленый или с фиолетовым оттенком. Высота стебля варьирует от 20 см у карликовых форм до 200 см у высокорослых. Большинство сортов имеют стебель высотой 60-110 см. По характеру роста стебля формы сои делятся на две группы: 1) недетерминантного типа, у которых верхушечная почка ростовая и при благоприятных условиях стебель долго продолжает расти и образовывать новые генеративные органы; 2) детерминантного типа, у которых стебель заканчивается цветочной кистью, рост стебля прекращается, как только сформировалась верхняя кисть, они дружнее, чем первые, растут и плодоносят, более скороспелы. В мировой практике предпринимается попытка перевода существующих сортов сои на детерминантный тип роста. Стебель, ветви и черенки листьев у большинства форм имеют буроватое, желтое или серое опушение. Окраска его обусловлена генотипом. Цветки мелкие, почти лишены запаха (поэтому насекомыми посещаются редко), собраны в кисти, расположенные в пазухах листьев. Завязь одногнездная с одним плодолистиком, на котором развивается несколько семяпочек. Столбик у пестика невысокий, слегка изогнутый. Рыльце расширенное, плоское и липкое. Бобы короткие - 2,5-6 см. Ширина их колеблется от 0,5 до 1,5 см. В бобе два- три семени, реже один или четыре. Высота прикрепления нижних бобов от 2-3 до 20-25 см, у большинства сортов она составляет 12-17 см. Более низкое прикрепление приводит к потерям урожая при уборке, а более высокое - к недобору биологического урожая. Форма семян шаровидная, овальная, овально-плоская. Окраска семядолей желтая, реже зеленая, а окраска семенной оболочки - янтарная, желтая, зеленоватая, черная, коричневая или крапчатая, поверхность блестящая или матовая. Рубчик крупный, овальный, реже линейной формы. Окраска его у темноокрашенных семян совпадает с окраской семенной оболочки, а у светлоокрашенных - более темная. Масса 1000 семян 40-250 г.

Экология.

Соя - растение короткого дня. При продвижении на север отодвигаются сроки начала цветения, усиливается рост вегетативной массы, увеличивается период вегетации. Ультраскороспелые формы северного экотипа в более южных широтах резко сокращают период вегетации, становятся низкопродуктивными карликами. Соя светолюбива и довольно требовательна к теплу. Прорастание семян начинается при температуре почвы 8-10° С. В фазе всходов она переносит заморозки до 3° С. В период цветения и формирования семян оптимальная температура воздуха составляет 17-25° С. Ультраскороспелые сорта северного экотипа более холодостойки. Цветение и образование бобов у них может проходить при температуре 14-16° С. Для южных экотипов сумма активных температур (10° С и выше) за вегетацию составляет 2800-3500° С. Ультраскороспелые северные сорта завершают вегетацию при сумме активных температур 1700-2000° С, причем продолжительность вегетации зависит от напряженности температур в отдельные межфазные периоды. Вегетационный период составляет 75-200 дней и делится на шесть основных фаз: всходы, ветвление, цветение, образование бобов, полный налив семян, полная спелость. В селекционной работе целесообразно делить вегетационный период на два этапа: вегетативный и генеративный. Важная биологическая особенность сои - способность к симбиозу с клубеньковыми бактериями рода Rhizobium. При благоприятных условиях симбиоза (рН 6,5-7, оптимальное значение влажности почвы, достаточная обеспеченность макро- и микроэлементами, оптимальная температура 15-25° С, наличие специфического вирулентного активного штамма ризобий) активный симбиотический потенциал составляет 25-30 тысяч единиц, а количество фиксированного азота воздуха за вегетацию - 200-250 кг на 1 га. При медленном росте надземной массы и мощном развитии корневой системы соя удовлетворительно переносит недостаток влаги в первый период вегетации, однако при этом задерживается формирование симбиотического аппарата. В фазы цветения, формирования бобов и налива семян влажность пахотного слоя почвы составляет более 65% НВ. При недостатке влаги в этот период отмирают клубеньки, растения испытывают азотное голодание и дают низкую продуктивность. Лучшие почвы - черноземы, не выносит кислых, засоленных и заболоченных почв. Строгий самоопылитель, 98 % цветков клейстогамны. Естественная гибридизация составляет 0,1-0,15% , иногда достигает 0,5 %. У недетерминантных форм цветение растянуто во времени, одновременно с ним продолжается рост главного стебля и ветвей. Вначале появляются единичные цветки в нижней или средней части главного стебля, через 4-6 дней интенсивно цветет все растение. У форм с детерминантным типом роста цветение происходит почти одновременно на всем растении. В начале роста бутона столбик пестика наклонен в сторону паруса, рыльце сухое, отстающие в росте пыльники плотным кольцом расположены ниже рыльца. Опыление происходит в утренние часы. В одном цветке пыльники растрескиваются в течение нескольких минут. При этом венчик фиолетовой окраски приобретает розовый оттенок, а белой - кремовый. Общая продолжительность растрескивания 2-3 часа. Треснувшие ярко-желтые пыльники плотным кольцом окружают рыльце, смыкаясь над ним. Пыльцевые зерна прорастают через 10-20 минут после растрескивания пыльников. Через 20-30 минут после начала прорастания пыльцы раскрывается венчик, лепестки его теряют упругость. Венчик опыленного цветка остается открытым на протяжении ночи и начинает вянуть на следующий день, опадая через 1-2 дня. Одновременно с увяданием венчика разрастается завязь, через 2-3 суток из чашечки появляется боб. Для сои характерно значительное опадение цветков (14-90 %) и бобов (до 40 %), приводящее к резкому снижению урожайности. Опадение бобов наблюдается при сильной засухе, недостатке питания и продолжительном световом дне. Предшественники: занятой пар, ранние зерновые, многолетние травы.

Распространение.

Соя возделывается в 62 странах мира. За 20 лет площади под посевами сои увеличились в 2,5 раза и достигли 58 миллионов га, а производство семян возросло более, чем в 4 раза и составляет около 100 миллионов т. В Российской Федерации до недавнего времени 96 % посевных площадей было сосредоточено на Дальнем Востоке - в Амурской области, Хабаровском и Приморском краях. В последние годы сою стали более широко возделывать в Крыму, на Северном Кавказе, в Поволжье. Из стран СНГ распространена в Молдове, Украине, Грузии, республиках Средней Азии. История культурной сои связана с Китаем, где известна с 5 тысячелетия до н. эры. Предком культурной сои является дикорастущая соя Glycine ussuriensis, которая имеет в Китае огромный ареал. Позднее культура сои распространилась в Корею и Японию. В Европе сою стали выращивать в 18 веке. В России появилась в 70-х годах 19 века на Дальнем Востоке. В настоящее время районировано около 70 сортов (Аврора, Армавирская, Белор, Вега, Венера, ВНИИОЗ 76, ВНИИС 1, ВНИИС 2, Зерноградская, Закат, Лада, Примоская 13, Рассвет, Смена, СОЕР 7, Соната, Юг 40 и др.). Новые сорта: Азовская, Ария, Гринфи, Приморская 81, Ясельда. Большинство селекционных сортов сои относится к маньчжурскому подвиду. Им свойственна слабая или средняя реакция на изменение длины дня, сравнительно высокое прикрепление нижних бобов, устойчивость к полеганию, обламыванию ветвей и растрескиванию бобов, высокое содержание белка, масличность и урожайность. Это лучший исходный материал для селекции сои. Формы корейского подвида имеют многоцветковые кисти, отличаются высокой урожайностью, однако склонны к растрескиванию бобов. Основные селекционные учреждения: Армавирская опытная станция ВНИИМК, ВНИИ масличных культур им. В.С. Пустовойта, ВНИИ сои, Приморский НИИСХ, Дальневосточный ОТКЗ НИИСХ, ВНИИ орошаемого земледелия, Рязанский НИПТИ АПК, Ершовская опыная станция орошаемого земледелия, НИИСХ Юго-Востока, Сибирский НИИХС.

Хозяйственное значение.

Зернобобовая и масличная культура. Семена содержат 35-52 % белка и 17-27 % масла, витамины А, В, С, D, E, ряд ферментов. Белок сои представлен легкорастворимыми фракциями (до 94 %), в нем большое количество незаменимых аминокислот, лизина в 9 раз больше, чем в белке пшеничной муки, и в 2-3 раза больше, чем в семенах гороха, нута, кормовых бобов. Кроме того, белок сои - глицитин - обладает свойством створаживания. Из семян сои производят муку, соевое молоко, творог, белковые продукты трех видов: концетраты, содержащие 70 % белка, изоляты (до 90 % белка) и структурированные продукты - аналоги изделий из мяса. Они намного дешевле натуральных, но не уступают им по питательной ценности и перевариваемости. Соевое масло обладает хорошим вкусом и кулинарными свойствами. Оно состоит из полинасыщенных жирных кислот, незаменимых для живого организма. Содержание наиболее важной линолевой кислоты составляет 50-60 %. Наблюдается прямая корреляция с содержанием линоленовой кислоты (2-3 %), придающей маслу специфический запах и способствующей быстрой его окисляемости. Соевое масло является полувысыхающим и находит разнообразное применение. После рафинирования оно имеет светло-желтый оттенок, теряет запах и широко используется в производстве маргарина и кондитерских изделий. Соевое масло применяется в мыловарении для изготовления твердых сортов мыла, а в смеси с льняным - в лакокрасочной промышленности. Зеленая масса, сено, жмых и шрот используются для скармливания сельскохозяйственным животным. Благодаря азотфиксации, соя - ценный предшественник для пропашных и зерновых культур. Высевают (в чистом виде или в смеси с кукурузой и др.) в хорошо прогретую почву, широкорядным или ленточным способом; норма посева семян 35-140 кг на 1 га, глубина посева - 4-7 см. Удобрения: навоз 40 т на 1 га и 45-60 кг на 1 га P₂O₅ или 110-150 кг на 1 га NPK. Убирают прямым комбайнированием. Урожайность составляет 2-4 т с 1 га. В республиках Средней Азии при орошении она составляет 3,5-4 т с 1 га. Рекордная урожайность в США достигает 7 т с 1 га.

Литература.

Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. М., 2004. С. 54-55
Жуковский П.М. Культурные растения и их сородичи. Л., 1971. С. 310-312
Частная селекция полевых культур. Под ред. Коновалова Ю.Б. М., 1990. С.269-284
Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. СП-б, 1995. С.468

© Гашкова И.В.