Соя обладает уникальным, разнообразным и богатым химическим составом семян: 38–41% белка, содержащего незаменимые аминокислоты, 20–24% масел, до 29% углеводов, фосфолипидов, а также макро- и микроэлементов, физиологически активных веществ, витаминов (A, B₁, B₂, B₃, B₄, B₆, B₉, D, E, K) и витаминоподобных соединений. Своеобразие химического состава, функциональность и ценность семян сои позволяют ее использовать в качестве биологического корректора в питании населения. Для этой культуры характерна значительная пластичность, безотходность при переработке, высокая экономичность. Уникальные свойства сои позволяют использовать ее на продовольственные, технические и кормовые цели. Для поддержания плодородия почвы и формирования продуктивности в жизненном цикле важна азотфиксирующая активность ее корней. Она наилучший предшественник для зерновых культур [1, 2, 3]. Корневая система растений сои обладает активной усваивающей способностью. Растения сои могут поглощать труднорастворимые минеральные вещества [4, 5].

Однако, рассматривая продуктивность сои по годам, необходимо отметить ее нестабильность. Выращивание культуры сопряжено с проблемами, связанными с тенденцией сокращения использования минеральных удобрений из-за их высокой стоимости, снижением плодородия почвы, уменьшением поступления почвенного органического вещества, что сказывается на ее физических, водно-физических свойствах, а также содержании гумуса и минерального азота [6, 7, 8].

При продолжительном периоде вегетации культуры важны благоприятные агрометеорологические условия. Существенное воздействие на планируемую урожайность семян оказывают негативные абиотические факторы: действие аномально высоких активных температур, а также неустойчивое и недостаточное увлажнение почвы. Дефицит влаги, по-прежнему остается лимитирующим фактором у различных групп спелости растений сои. При этом формирующаяся урожайность семян низкая – 1,12 т/га. Видимо поэтому во многих хозяйствах России в структуре посевных площадей соя занимает небольшую долю – 3,56 % и площадь составляет 4327 тыс. га [9, 10, 11].

Однако, в соответствии с документом стратегического планирования – Доктриной продовольственной безопасности Российской Федерации, остро требуют решения проблемы дефицита растительного белка 12, 13, а также сохранения плодородия почв в стране. Эти проблемы возможно решить за счет увеличения урожайности и расширения посевной площади, занятой этой уникальной белково-масличной культурой. В литературе имеются сведения о том, что на одну тонну семян сои вынос азота составляет около 70 кг, фосфора и кальция примерно одинаково до 20, магния не более 10, серы извлекается в пределах 4-5 кг [12, 13, 14]. При этом соя способствует поддержанию плодородия за счет накопления в почве 60-80 кг – азота [15].

Поэтому при широкой вариативности новых сортов сои и изменяющихся почвенно-климатических условиях актуально изучение действия минеральных удобрений в агроценозе культуры. Необходимо выявить элементы агротехнологии, позволяющие стабилизировать урожайность и качество семян сои, что в последующем при научно-обоснованном применении агрохимических средств позволит поддерживать плодородия почвы. Современное сельскохозяйственное производство должно основываться на биологизации земледелия: стимулировании биологической активности микрофлоры почвы, оптимизации микробиологического фона, рационального использования минеральных удобрений на основе усовершенствования систем удобрения сои для оптимизации окупаемости затрат. Исследователями ранее установлена положительная реакция растений сои на некорневую подкормку в фазе бутонизации-начала цветения различными поликомпонентными удобрениями, содержащими различные микроэлементы: марганец, медь, цинк [16, 17].

Цель наших исследований: в условиях полевого опыта определить влияние на продуктивность и качество семян сои различных норм минеральных удобрений, содержащих азот, фосфор и калий, применяемых под основную обработку почвы (низкие – N₂₀Р₄₀К₂₀, средние – N₄₀Р₈₀К₄₀ или высокие – N₆₀Р₁₂₀К₆₀). Дать эколого-агрохимическое обоснование целесообразности включения в систему удобрения культуры некорневую подкормку поликомпонентным удобрением АгроМикс Т.

Условия, материалы и методы. Географическое положение опытного участка: 45°03'50.4"N 38°51'21.3"E. Согласно данным научно-исследовательских учреждений для сои единичная норма минерального удобрения – N₂₀P₄₀K₂₀. В полевом опыте изучались разные нормы азота, фосфора и калия. Схема опыта представляет собой специальную выборку: азот (первая цифра), фосфор (вторая цифра) и калий (третья цифра). В работе приведены контрастные варианты из стационарного опыта кафедры агрохимии. Нормы: N₂₀Р₄₀К₂₀ – низкая (111); N₄₀Р₈₀К₄₀ – средняя (222) и N₆₀Р₁₂₀К₆₀ – высокая (333) и N₀Р₀К₀ – контроль (000), а также N₀Р₀К₀ + АгроМикс Т, N₂₀P₄₀K₂₀ + АгроМикс Т, N₄₀Р₈₀К₄₀ + АгроМикс Т, N₆₀Р₁₂₀К₆₀ + АгроМикс Т. Удобрения вносили осенью под основную обработку почвы. Использовали карбамид – CO(NH₂)₂; N – 46 %, аммофос – NH₄H₂PO₄ (N – 12 %, P₂O₅ – 52 %), калий хлористый – KCl (K₂O – 60 %). Некорневая подкормка растений в фазе бутонизации-начала цветения растений сои проведена поликомпонентным удобрением АгроМикс Т, содержащим бор (0,65 %), молибден (0,2 %), цинк (0,6 %), медь (0,27 %) железо (7 %), марганец (3,3%). Норма расхода рабочего раствора 300 л/га. АгроМикс Т входит в Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. Номер государственной регистрации – 247-21-922-1. Срок до 22.12.2025.

Площадь делянки (м²) общая – 162 (30·5,4), учетная – 54,2. Технология возделывания сои – общепринятая для региона. Учет урожая в полевом опыте проводился комбайном Terrion 2010 в фазу полной спелости (влажность семян 11,3–11,5 %, измеряли влагомером зерна Wile-55). Урожай взвешивания с учётной площади делянки и в последующем произведен пересчет на стандартную (14 %) влажность и 100 % чистоту.

Объектами исследований являлись: почва – чернозем выщелоченный слабогумусный сверхмощный легкоглинистый на лессовидных тяжелых суглинках; растения сои раннеспелого низкорослого детерминантного сорта Уника.

Предмет исследования: макро- (допосевное внесение) и поликомпонентное удобрение АгроМикс Т (некорневая подкормка).

Исследования развернуты в пространстве и времени. Соя выращивалась на двух полях (2023 г. поле Д₁; в 2024 г. Д_2, в 2025 г. будет на Д₃) в чередовании культур 11-польного зернотравяно-пропашного севооборота после кукурузы на зерно (рисунок 1).

В почве определяли: почвенное органическое вещество ГОСТ 26213-2021 – метод Тюрина в модификации ЦИНАО, нитратный азот – ГОСТ 26951-86, аммонийный азот – ГОСТ 26489-85 – в модификации ЦИНАО, подвижный фосфор и калия – ГОСТ 26205-91– в модификации ЦИНАО, обменный кальций и обменный (подвижный) магний – ГОСТ 26487-85 в модификации ЦИНАО, рН солевой вытяжки – ГОСТ 26483-85 в модификации ЦИНАО, рН водной вытяжки – ГОСТ 26423-85, гидролитическую кислотность – ГОСТ 26212–91 метод Каппен в модификации ЦИНАО, сумму поглощенных оснований – ГОСТ 27821–88 метод Каппена, емкость катионного обмена и степень насыщенности основаниями – расчетным методом.

Содержание сырого протеина, растительного масла и клетчатки определяли экспресс-методом на ИК анализаторе Спектран – 219 (калибровка на семена сои ГОСТ Р 57543-2017). Статистическая обработка данных проводилась методом дисперсионного анализа с использованием программы Microsoft Excel.

Анализ температуры атмосферного воздуха и количества выпавших осадков за вегетационные период сои 2023 и 2024 гг. показал, что условия роста и развития растений сои неравнозначны по месяцам и годам исследований: гидротермический коэффициент (ГТК) начала вегетации (март-май) 2023 г. составил – 1,29, что соответствует обеспеченному увлажнению, а налива (июль-август) зерна – 1,94 – избыточное увлажнение. В 2024 году в течении всего периода вегетации ГТК был менее 1,0. Следует отметить, что подобные колебания ГТК по годам часто наблюдающиеся. Налив зерна сои (особенно в 2024 г.) проходил в условиях очень жаркой погоды с незначительными осадками июля (83,2 мм), однако, к концу созревания культуры, осадки практически отсутствовали (2,00 мм). В целом агрометеорологические условия в период вегетации растений сои нельзя характеризовать как оптимальные. Постоянно наблюдалась смена продолжительного засушливого периода кратковременным избыточным увлажнением, что отрицательно сказывалось на росте и развитии культуры. Засуха 2024 года негативно сказалась на вегетации сои (однако, растения не сбросили бобы), но она в большей степени повлияла на уровень урожая (рисунок 2, 3).

Чернозем выщелоченный слабогумусный сверхмощный легкоглинистый на лессовидных тяжелых суглинках распространялся по всей площади полевого опыта. Мощность гумусового слоя – 147 см. Содержание гумуса в слое почвы 0–40 см варьировало от 2,7 до 3,0 %. Актуальная и обменная кислотность почвы – рН_водн. = 6,1–6,3, а рН_сол. = 5,8–5,4, с глубиной выявлено ее незначительное уменьшение (таблица1).

Таблица 1 – Характеристики почвы опытного участка, средневзвешенные значения, 2020– 2022 гг.

Известно, что в почвенно поглощающем комплексе (ППК) чернозема выщелоченного содержание подвижного кальция преобладает среди обменных катионов. Установлено неравномерное распределение этого элемента в 0-40 см слое почвы. В пахотном слое его содержится 24,7 мг-экв. /100 г почвы, в подпахотном несколько больше – 26,2 мг-экв. /100 г почвы. Неравномерное распределение подвижного кальция по глубине отбора проб, видимо, обусловлено физико-химической или обменной поглотительной способностью почвы, которая проявляется при внесении азотных и калийных удобрений и последующим его вымыванием из почвенного раствора вследствие обильных осенне-весенних атмосферных осадков. В складывающихся агроэкологических условиях неодинаковый уровень потребления доступного кальция выращиваемыми культурами определяет неравномерность его распределения по слоям почвы. Такова же особенность наблюдается и в показателе по содержанию подвижного магния: в пахотном и подпахотном слоях его содержание было равно 8,5 и 8,9 мг-экв. /100 г почвы соответственно. Подвижный магний (магний – ГОСТ 26487-85) мигрирует из пахотного в подпахотный слой почвы. Способствуют этому не только вертикальные стоки ливневых атмосферных осадков, но и внесенные физиологически кислые минеральные удобрения. Изменчивый вынос магния урожаем культур с учетом их биологических особенностей и критических периодов роста и развития растений также имеет место.

В слоях чернозема выщелоченного в 0-20 и 21-40 см кислотность активная (актуальная) и обменная (6,1 и 6,3 единиц рН) и (5,8 и 5,4 единиц рН) была характерна для данного подтипа – слабокислая реакция почвенной среды соответственно. Прослеживается некая тенденция к убыванию показателя с глубиной отбора проб. Гидролитическая кислотность (ГОСТ 26212–91) и сумма обменных оснований (ГОСТ 27821–88) были равны 2,17; 0,93 и 42,4; 41,8 мг-экв./100 г почвы соответственно. Емкость катионного обмена и степень насыщенности почвы основаниями в 0-20 и 21-40 см слоях почвы составила 44,57; 42,73 мг-экв./100 г почвы и 95,1; 97,8 % соответственно.

Чернозем выщелоченный по содержанию подвижных форм элементов минерального питания сои соответствует биологическим требованиям культуры. Его характеристика перед закладкой опыта в 2023 г. приведена в таблице 2.

Таблица 2 – Химический состав почвы опытного участка, средневзвешенные значения, мг/кг

В агроценозе сои, согласно группировке почвы по обеспеченности [18], содержание нитратного азота и обменно-поглощенного аммонийного азота в почве низкое и отличается высокой вариабельностью в течении вегетации культуры. Уровень фосфорного питания сои в начальный период ее роста – высокий, с последующим снижением до среднего. Содержание подвижного калия соответствует высокой и повышенной обеспеченности растений.

Результаты и обсуждение. Применяемые возрастающие дозы минеральных удобрений на длительно используемых почвах под сельскохозяйственное производство, увеличивают не только урожайность культуры, но и вынос элементов питания, что ведет к их обеднению усвояемыми формами микроэлементов (Мо, Mn, Сu и др.). В связи с этим требуется внесение микроудобрений. Чернозем выщелоченный по содержанию подвижных форм молибдена, меди и цинка низко- и среднеобеспечен этими элементами [19]. Это связано с ежегодным отчуждением элементов с урожаем выращиваемых культур. Дефицит любого из микроэлементов – отрицательный фактор в повышении продуктивности культуры. Поэтому очень важно определить их влияние на продуктивность сои.  

Внесение минеральных удобрений в полевом опыте существенно сказалось на повышении содержания питательных элементов в почве. Растения сои также содержали большее количество азота, фосфора и калия и в последствии в зерне сои, что и определило уровень ее урожайности (таблица 3).

Таблица 3 – Урожайность сои, выращиваемой на черноземе выщелоченном

в зависимости от применения минеральных удобрений, 2023–2024 гг.

Анализ данных по урожайности сои сорта Уника показал, что на контроле без некорневой подкормки получено 1,90 т/га зерна. Наименьшая прибавка от удобрения в дозе N₂₀P₄₀K₂₀ – 0,34 т/га (или 17,89 %). Двойные дозы N₄₀Р₈₀К₄₀ – 0,49 т/га и это выше контроля на 25,79 %, полное удобрение в тройной норме N₆₀Р₁₂₀К₆₀ – 0,67 т/га или 35,26 %.

Оптимизация сельскохозяйственного производства зерна сои, за счет создания агротехнологий нового поколения [20], включающих агрохимикаты положительно влияющие на показатели фотосинтетической деятельности растений [21], обеспечивает высокую экологическую адаптивность и стабильность урожайности и качества зерна сои, выращиваемой на черноземе [22]. Так, некорневая подкормка поликомпонентным удобрением на фоне полного минерального удобрения в одинарной, двойной и тройной дозах – N₂₀P₄₀K₂₀ + НП; N₄₀Р₈₀К₄₀ + АгроМикс Т; N₆₀Р₁₂₀К₆₀ + АгроМикс Т обеспечивает прибавку до 0,57 т/га; 0,71 и до 0,75 т/га, что на 27,37; 37,36 и 39,41 % выше контроля (N₀P₀K₀). Без внесения основного минерального удобрения некорневая подкормка растений сои поликомпонентным удобрением АгроМикс Т повышает продуктивность на 0,12 т/га или на 6,32 %. Полученные прибавки находятся в пределах наименьшей существенной разницы и являются достоверными. Исключением являются прибавки между вариантами N₄₀Р₈₀К₄₀ + АгроМикс Т и N₆₀Р₁₂₀К₆₀ + АгроМикс Т. Необходимо отметить, что за счет рационального соотношения макро- и микроэлементов в системе удобрения культуры повысилось содержание сырого протеина, растительного жира и клетчатки в зерне сои при применении N₂₀P₄₀K₂₀ до 37,11 и 37,31 %; 28,11 и 28,53 %; 3,30 и 4,22 % соответственно по годам исследования (таблица 4).

Таблица 4 – Качество семян сои по годам исследования в зависимости

от применения удобрений, 2023-2024 г.

В зависимости от норм удобрений максимально повысились показатели качества в зерне сои на варианте N₆₀Р₁₂₀К₆₀ в 2024 г. Содержание сырого протеина до 37,68 %, растительного жира до 28,82 % и клетчатки 4,03 %. Некорневая подкормка в 2024 году способствовала дальнейшему улучшению качества зерна сои. На вариантах N₄₀Р₈₀К₄₀ + НП и N₆₀Р₁₂₀К₆₀ + НП в зерне сои содержание сырого протеина – 39,40 и 39,51 %, растительного жира – 30,39 и 30,47 % и клетчатки – 6,84 и 6,61 %.

Соя обладает уникальным, разнообразным и богатым химическим составом семян: 38–41% белка, содержащего незаменимые аминокислоты, 20–24% масел, до 29% углеводов, фосфолипидов, а также макро- и микроэлементов, физиологически активных веществ, витаминов (A, B₁, B₂, B₃, B₄, B₆, B₉, D, E, K) и витаминоподобных соединений. Своеобразие химического состава, функциональность и ценность семян сои позволяют ее использовать в качестве биологического корректора в питании населения. Для этой культуры характерна значительная пластичность, безотходность при переработке, высокая экономичность. Уникальные свойства сои позволяют использовать ее на продовольственные, технические и кормовые цели. Для поддержания плодородия почвы и формирования продуктивности в жизненном цикле важна азотфиксирующая активность ее корней. Она наилучший предшественник для зерновых культур [1, 2, 3]. Корневая система растений сои обладает активной усваивающей способностью. Растения сои могут поглощать труднорастворимые минеральные вещества [4, 5].

Однако, рассматривая продуктивность сои по годам, необходимо отметить ее нестабильность. Выращивание культуры сопряжено с проблемами, связанными с тенденцией сокращения использования минеральных удобрений из-за их высокой стоимости, снижением плодородия почвы, уменьшением поступления почвенного органического вещества, что сказывается на ее физических, водно-физических свойствах, а также содержании гумуса и минерального азота [6, 7, 8].

При продолжительном периоде вегетации культуры важны благоприятные агрометеорологические условия. Существенное воздействие на планируемую урожайность семян оказывают негативные абиотические факторы: действие аномально высоких активных температур, а также неустойчивое и недостаточное увлажнение почвы. Дефицит влаги, по-прежнему остается лимитирующим фактором у различных групп спелости растений сои. При этом формирующаяся урожайность семян низкая – 1,12 т/га. Видимо поэтому во многих хозяйствах России в структуре посевных площадей соя занимает небольшую долю – 3,56 % и площадь составляет 4327 тыс. га [9, 10, 11].

Однако, в соответствии с документом стратегического планирования – Доктриной продовольственной безопасности Российской Федерации, остро требуют решения проблемы дефицита растительного белка 12, 13, а также сохранения плодородия почв в стране. Эти проблемы возможно решить за счет увеличения урожайности и расширения посевной площади, занятой этой уникальной белково-масличной культурой. В литературе имеются сведения о том, что на одну тонну семян сои вынос азота составляет около 70 кг, фосфора и кальция примерно одинаково до 20, магния не более 10, серы извлекается в пределах 4-5 кг [12, 13, 14]. При этом соя способствует поддержанию плодородия за счет накопления в почве 60-80 кг – азота [15].

Поэтому при широкой вариативности новых сортов сои и изменяющихся почвенно-климатических условиях актуально изучение действия минеральных удобрений в агроценозе культуры. Необходимо выявить элементы агротехнологии, позволяющие стабилизировать урожайность и качество семян сои, что в последующем при научно-обоснованном применении агрохимических средств позволит поддерживать плодородия почвы. Современное сельскохозяйственное производство должно основываться на биологизации земледелия: стимулировании биологической активности микрофлоры почвы, оптимизации микробиологического фона, рационального использования минеральных удобрений на основе усовершенствования систем удобрения сои для оптимизации окупаемости затрат. Исследователями ранее установлена положительная реакция растений сои на некорневую подкормку в фазе бутонизации-начала цветения различными поликомпонентными удобрениями, содержащими различные микроэлементы: марганец, медь, цинк [16, 17].

Цель наших исследований: в условиях полевого опыта определить влияние на продуктивность и качество семян сои различных норм минеральных удобрений, содержащих азот, фосфор и калий, применяемых под основную обработку почвы (низкие – N₂₀Р₄₀К₂₀, средние – N₄₀Р₈₀К₄₀ или высокие – N₆₀Р₁₂₀К₆₀). Дать эколого-агрохимическое обоснование целесообразности включения в систему удобрения культуры некорневую подкормку поликомпонентным удобрением АгроМикс Т.

Условия, материалы и методы. Географическое положение опытного участка: 45°03'50.4"N 38°51'21.3"E. Согласно данным научно-исследовательских учреждений для сои единичная норма минерального удобрения – N₂₀P₄₀K₂₀. В полевом опыте изучались разные нормы азота, фосфора и калия. Схема опыта представляет собой специальную выборку: азот (первая цифра), фосфор (вторая цифра) и калий (третья цифра). В работе приведены контрастные варианты из стационарного опыта кафедры агрохимии. Нормы: N₂₀Р₄₀К₂₀ – низкая (111); N₄₀Р₈₀К₄₀ – средняя (222) и N₆₀Р₁₂₀К₆₀ – высокая (333) и N₀Р₀К₀ – контроль (000), а также N₀Р₀К₀ + АгроМикс Т, N₂₀P₄₀K₂₀ + АгроМикс Т, N₄₀Р₈₀К₄₀ + АгроМикс Т, N₆₀Р₁₂₀К₆₀ + АгроМикс Т. Удобрения вносили осенью под основную обработку почвы. Использовали карбамид – CO(NH₂)₂; N – 46 %, аммофос – NH₄H₂PO₄ (N – 12 %, P₂O₅ – 52 %), калий хлористый – KCl (K₂O – 60 %). Некорневая подкормка растений в фазе бутонизации-начала цветения растений сои проведена поликомпонентным удобрением АгроМикс Т, содержащим бор (0,65 %), молибден (0,2 %), цинк (0,6 %), медь (0,27 %) железо (7 %), марганец (3,3%). Норма расхода рабочего раствора 300 л/га. АгроМикс Т входит в Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. Номер государственной регистрации – 247-21-922-1. Срок до 22.12.2025.

Площадь делянки (м²) общая – 162 (30·5,4), учетная – 54,2. Технология возделывания сои – общепринятая для региона. Учет урожая в полевом опыте проводился комбайном Terrion 2010 в фазу полной спелости (влажность семян 11,3–11,5 %, измеряли влагомером зерна Wile-55). Урожай взвешивания с учётной площади делянки и в последующем произведен пересчет на стандартную (14 %) влажность и 100 % чистоту.

Объектами исследований являлись: почва – чернозем выщелоченный слабогумусный сверхмощный легкоглинистый на лессовидных тяжелых суглинках; растения сои раннеспелого низкорослого детерминантного сорта Уника.

Предмет исследования: макро- (допосевное внесение) и поликомпонентное удобрение АгроМикс Т (некорневая подкормка).

Исследования развернуты в пространстве и времени. Соя выращивалась на двух полях (2023 г. поле Д₁; в 2024 г. Д_2, в 2025 г. будет на Д₃) в чередовании культур 11-польного зернотравяно-пропашного севооборота после кукурузы на зерно (рисунок 1).

В почве определяли: почвенное органическое вещество ГОСТ 26213-2021 – метод Тюрина в модификации ЦИНАО, нитратный азот – ГОСТ 26951-86, аммонийный азот – ГОСТ 26489-85 – в модификации ЦИНАО, подвижный фосфор и калия – ГОСТ 26205-91– в модификации ЦИНАО, обменный кальций и обменный (подвижный) магний – ГОСТ 26487-85 в модификации ЦИНАО, рН солевой вытяжки – ГОСТ 26483-85 в модификации ЦИНАО, рН водной вытяжки – ГОСТ 26423-85, гидролитическую кислотность – ГОСТ 26212–91 метод Каппен в модификации ЦИНАО, сумму поглощенных оснований – ГОСТ 27821–88 метод Каппена, емкость катионного обмена и степень насыщенности основаниями – расчетным методом.

Содержание сырого протеина, растительного масла и клетчатки определяли экспресс-методом на ИК анализаторе Спектран – 219 (калибровка на семена сои ГОСТ Р 57543-2017). Статистическая обработка данных проводилась методом дисперсионного анализа с использованием программы Microsoft Excel.

Анализ температуры атмосферного воздуха и количества выпавших осадков за вегетационные период сои 2023 и 2024 гг. показал, что условия роста и развития растений сои неравнозначны по месяцам и годам исследований: гидротермический коэффициент (ГТК) начала вегетации (март-май) 2023 г. составил – 1,29, что соответствует обеспеченному увлажнению, а налива (июль-август) зерна – 1,94 – избыточное увлажнение. В 2024 году в течении всего периода вегетации ГТК был менее 1,0. Следует отметить, что подобные колебания ГТК по годам часто наблюдающиеся. Налив зерна сои (особенно в 2024 г.) проходил в условиях очень жаркой погоды с незначительными осадками июля (83,2 мм), однако, к концу созревания культуры, осадки практически отсутствовали (2,00 мм). В целом агрометеорологические условия в период вегетации растений сои нельзя характеризовать как оптимальные. Постоянно наблюдалась смена продолжительного засушливого периода кратковременным избыточным увлажнением, что отрицательно сказывалось на росте и развитии культуры. Засуха 2024 года негативно сказалась на вегетации сои (однако, растения не сбросили бобы), но она в большей степени повлияла на уровень урожая (рисунок 2, 3).

Чернозем выщелоченный слабогумусный сверхмощный легкоглинистый на лессовидных тяжелых суглинках распространялся по всей площади полевого опыта. Мощность гумусового слоя – 147 см. Содержание гумуса в слое почвы 0–40 см варьировало от 2,7 до 3,0 %. Актуальная и обменная кислотность почвы – рН_водн. = 6,1–6,3, а рН_сол. = 5,8–5,4, с глубиной выявлено ее незначительное уменьшение (таблица1).

Таблица 1 – Характеристики почвы опытного участка, средневзвешенные значения, 2020– 2022 гг.

Известно, что в почвенно поглощающем комплексе (ППК) чернозема выщелоченного содержание подвижного кальция преобладает среди обменных катионов. Установлено неравномерное распределение этого элемента в 0-40 см слое почвы. В пахотном слое его содержится 24,7 мг-экв. /100 г почвы, в подпахотном несколько больше – 26,2 мг-экв. /100 г почвы. Неравномерное распределение подвижного кальция по глубине отбора проб, видимо, обусловлено физико-химической или обменной поглотительной способностью почвы, которая проявляется при внесении азотных и калийных удобрений и последующим его вымыванием из почвенного раствора вследствие обильных осенне-весенних атмосферных осадков. В складывающихся агроэкологических условиях неодинаковый уровень потребления доступного кальция выращиваемыми культурами определяет неравномерность его распределения по слоям почвы. Такова же особенность наблюдается и в показателе по содержанию подвижного магния: в пахотном и подпахотном слоях его содержание было равно 8,5 и 8,9 мг-экв. /100 г почвы соответственно. Подвижный магний (магний – ГОСТ 26487-85) мигрирует из пахотного в подпахотный слой почвы. Способствуют этому не только вертикальные стоки ливневых атмосферных осадков, но и внесенные физиологически кислые минеральные удобрения. Изменчивый вынос магния урожаем культур с учетом их биологических особенностей и критических периодов роста и развития растений также имеет место.

В слоях чернозема выщелоченного в 0-20 и 21-40 см кислотность активная (актуальная) и обменная (6,1 и 6,3 единиц рН) и (5,8 и 5,4 единиц рН) была характерна для данного подтипа – слабокислая реакция почвенной среды соответственно. Прослеживается некая тенденция к убыванию показателя с глубиной отбора проб. Гидролитическая кислотность (ГОСТ 26212–91) и сумма обменных оснований (ГОСТ 27821–88) были равны 2,17; 0,93 и 42,4; 41,8 мг-экв./100 г почвы соответственно. Емкость катионного обмена и степень насыщенности почвы основаниями в 0-20 и 21-40 см слоях почвы составила 44,57; 42,73 мг-экв./100 г почвы и 95,1; 97,8 % соответственно.

Чернозем выщелоченный по содержанию подвижных форм элементов минерального питания сои соответствует биологическим требованиям культуры. Его характеристика перед закладкой опыта в 2023 г. приведена в таблице 2.

Таблица 2 – Химический состав почвы опытного участка, средневзвешенные значения, мг/кг

В агроценозе сои, согласно группировке почвы по обеспеченности [18], содержание нитратного азота и обменно-поглощенного аммонийного азота в почве низкое и отличается высокой вариабельностью в течении вегетации культуры. Уровень фосфорного питания сои в начальный период ее роста – высокий, с последующим снижением до среднего. Содержание подвижного калия соответствует высокой и повышенной обеспеченности растений.

Результаты и обсуждение. Применяемые возрастающие дозы минеральных удобрений на длительно используемых почвах под сельскохозяйственное производство, увеличивают не только урожайность культуры, но и вынос элементов питания, что ведет к их обеднению усвояемыми формами микроэлементов (Мо, Mn, Сu и др.). В связи с этим требуется внесение микроудобрений. Чернозем выщелоченный по содержанию подвижных форм молибдена, меди и цинка низко- и среднеобеспечен этими элементами [19]. Это связано с ежегодным отчуждением элементов с урожаем выращиваемых культур. Дефицит любого из микроэлементов – отрицательный фактор в повышении продуктивности культуры. Поэтому очень важно определить их влияние на продуктивность сои.  

Внесение минеральных удобрений в полевом опыте существенно сказалось на повышении содержания питательных элементов в почве. Растения сои также содержали большее количество азота, фосфора и калия и в последствии в зерне сои, что и определило уровень ее урожайности (таблица 3).

Таблица 3 – Урожайность сои, выращиваемой на черноземе выщелоченном

в зависимости от применения минеральных удобрений, 2023–2024 гг.

Анализ данных по урожайности сои сорта Уника показал, что на контроле без некорневой подкормки получено 1,90 т/га зерна. Наименьшая прибавка от удобрения в дозе N₂₀P₄₀K₂₀ – 0,34 т/га (или 17,89 %). Двойные дозы N₄₀Р₈₀К₄₀ – 0,49 т/га и это выше контроля на 25,79 %, полное удобрение в тройной норме N₆₀Р₁₂₀К₆₀ – 0,67 т/га или 35,26 %.

Оптимизация сельскохозяйственного производства зерна сои, за счет создания агротехнологий нового поколения [20], включающих агрохимикаты положительно влияющие на показатели фотосинтетической деятельности растений [21], обеспечивает высокую экологическую адаптивность и стабильность урожайности и качества зерна сои, выращиваемой на черноземе [22]. Так, некорневая подкормка поликомпонентным удобрением на фоне полного минерального удобрения в одинарной, двойной и тройной дозах – N₂₀P₄₀K₂₀ + НП; N₄₀Р₈₀К₄₀ + АгроМикс Т; N₆₀Р₁₂₀К₆₀ + АгроМикс Т обеспечивает прибавку до 0,57 т/га; 0,71 и до 0,75 т/га, что на 27,37; 37,36 и 39,41 % выше контроля (N₀P₀K₀). Без внесения основного минерального удобрения некорневая подкормка растений сои поликомпонентным удобрением АгроМикс Т повышает продуктивность на 0,12 т/га или на 6,32 %. Полученные прибавки находятся в пределах наименьшей существенной разницы и являются достоверными. Исключением являются прибавки между вариантами N₄₀Р₈₀К₄₀ + АгроМикс Т и N₆₀Р₁₂₀К₆₀ + АгроМикс Т. Необходимо отметить, что за счет рационального соотношения макро- и микроэлементов в системе удобрения культуры повысилось содержание сырого протеина, растительного жира и клетчатки в зерне сои при применении N₂₀P₄₀K₂₀ до 37,11 и 37,31 %; 28,11 и 28,53 %; 3,30 и 4,22 % соответственно по годам исследования (таблица 4).

Таблица 4 – Качество семян сои по годам исследования в зависимости

от применения удобрений, 2023-2024 г.

В зависимости от норм удобрений максимально повысились показатели качества в зерне сои на варианте N₆₀Р₁₂₀К₆₀ в 2024 г. Содержание сырого протеина до 37,68 %, растительного жира до 28,82 % и клетчатки 4,03 %. Некорневая подкормка в 2024 году способствовала дальнейшему улучшению качества зерна сои. На вариантах N₄₀Р₈₀К₄₀ + НП и N₆₀Р₁₂₀К₆₀ + НП в зерне сои содержание сырого протеина – 39,40 и 39,51 %, растительного жира – 30,39 и 30,47 % и клетчатки – 6,84 и 6,61 %.

1. Petibskaya VS. Soya: khimicheskiy sostav i ispolzovanie: monografiya. [Soybean: chemical composition and use: monograph]. Maykop: Poligraf-Yug. 2012; 432 p. ISBN 978-5-7992-0733-5.

2. Besedin NV, Sokolova IA. [The importance of leguminous crops on the example of soybeans in modern farming systems]. Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 8 (70). 2010; 16-19 p.

3. Minikaev RV, Faskhutdinov FSh, Mikhaylova MYu. [Management of soil fertility factors in the conditions of the Republic of Tatarstan]. Agrobiotekhnologii i tsifrovoe zemledelie. 2022; 4(4). 34-39 p.

4. Onishchenko LM. Soya: biologo-ekologicheskie osobennosti, pochva i udobrenie: monografiya. [Soya: biological and environmental features, soil and fertilizer: monograph]. Edited by A.H. Sheudzhen. Krasnodar: KubGAU. 2019; 154 p. ISBN 978-5-907247-71-0.

5. Chunyank Vank, Lourens Dzhonson A. Functional properties of soybean prepared hydrodark protein products. Department of food science and human nutrition and crop utilization research center. State University of Loua, Eyms, Lova 50011. JAOCS. J. Amer. Neft Khim. Sots. 2001; 78. 2. 189-195 p.

6. Novikova LYu, Seferova IV, Nekrasov AYu. [The influence of weather and climatic conditions on the protein and oil content in soybean seeds in the North Caucasus]. Vavilovskiy zhurnal genetiki i selektsii. 2018; 22(6). 708-715 p. https://doi.org/10.18699/VJ18.414.

7. The 2004 year database of food and agriculture organization. [Internet]. FAO. 2004; [cited 2024, December 25]. Available from: http://www.fao.org/agriculture/prime crops/soybean.

8. Spitsyna SV, Tomarovskiy AA, Ostvald GV. [Efficiency of using microfertilizers for soybeans]. Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2015; 8. 43-47 p.

9. Sown areas of agricultural crops by farm categories. [Internet]. Federal State Statistics Service. [cited 2025, January 05]. Available from: https://rosstat.gov.ru/compendium/document/13277.

10. Fadeeva AN, Kurchatkin NG, Gimatdinov KhV. [Features of soybean cultivation in Tatarstan]. Niva Tatarstana. 2016; 2-3. 18-20 p. doi:https://doi.org/10.25680/S19948603.2020.114.02.

11. Onishchenko LM. Udobreniya i produktivnost soi. Udobreniya i urozhay. [Fertilizers and soybean productivity. Fertilizers and harvest]. Materialy Regionalnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, Krasnodar, 8-10 dekabrya 2004. Maykop. 2005; 317-324 p.

12. Decree of the President of the Russian Federation of 01.21.2020 No 20 “On approval of the Doctrine of Food Security of the Russian Federation”. [Internet]. Consultant. [cited 2024, December 28]. Available from: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_343386/.

13. Sinegovskiy MO. [Soybean as a tool for compensating for protein deficiency (historical aspect)]. Agronauka. 2024; 1(2). 16-22 p. https: // doi.org/https://doi.org/10.24412/2949-2211-2024-2-1-16-22.

14. Tishkov NM, Makhonin VL, Nosov VV. [Content and removal of nutrients by soybean plants depending on the use of fertilizers]. Maslichnye kultury. 2019; 4 (180). 70-79 p. doi:https://doi.org/10.25230/2412–608Kh–2019–4–180–70–79.

15. Sinegovskiy MO. [Soybean is a crop of world agriculture]. Vestnik Rossiyskoy selskokhozyaystvennoy nauki. 2023; 5. 22-25 p. doi:https://doi.org/10.31857/2500-2082/2023/5/22-25.

16. Tishkov NM, Mikhaylyuchenko NG, Dryakhlov AA. [Soybean productivity with foliar feeding of plants with microfertilizers and treatment with growth regulators on leached chernozem]. Maslichnye kultury. 2007; 2(137). 91-97 p. ISSN0202-5493.

17. Minikaev RV, Faskhutdinov FSh. [Application of mineral fertilizers and yield of grain crops in the conditions of Volga region of the Republic of Tatarstan. Evolution and degradation of soil cover]. Sbornik nauchnykh statey po materialam VI Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii, Stavropol, 19-22 sentyabrya 2022 goda. Stavropol. 2022; 135-137 p. ISBN 978-5-6048606-5-6.

18. Sychev VG, Lunev MI, Kuznetsov AV. Byulleten geograficheskoy seti opytov s udobreniyami. Plodorodie pakhotnykh pochv Rossiyskoy Federatsii. [Bulletin of geographical network of fertilizer experiments. Fertility of arable soils of the Russian Federation]. Issue 8. Moscow: VNIIA. 2010; 52 p. ISBN

19. Tonkonozhenko EV, Kurkaev VT, Minani Fosten. [Microfertilizers and soybean yield on leached chernozems of Krasnodar Kray]. Trudy Kub.SKhI. 1982; 211(239). 50-56 p.

20. Alferov AA. Achievements of scientific organizations in the field of agriculture in 2023. [Internet]. Rossiyskaya selskokhozyaystvennaya nauka. 2024; 3. 3-7 p. [cited 2025, January 05]. Available from: https://journals.rcsi.science/2500-2627/issue/view/16718.

21. Tedeeva VV, Tedeeva AA. [Soybean crop yield depending on the use of biopreparations]. Trudy Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2024; 110. 23-26 p. doi:https://doi.org/10.21515/1999-1703-110-183-189.

22. Dubovik DV, Dubovik EV, Shumakov AV. [Ecological plasticity, productivity and grain quality of various soybean varieties in Kursk region]. Rossiyskaya selskokhozyaystvennaya nauka. 2023; 6. 20-24 p. doi:https://doi.org/10.31857/S2500262723060042.