Морфобіологічні особливості сої. Біологічні особливості сої. Біологія цвітіння і запліднення сої.

Морфобіологічні особливості сої

     Морфологічні ознаки.  Соя – трав’яниста рослина,  всі вирощувані форми однорічні кущові. Коренева система стрижнева. У верхній частині її в шарі грунту 0 – 10 см і в радіусі 6 – 10 см від головного кореня формується симбіотичний апарат. Клубеньки кулеподібні, діаметром 2 – 4 мм,  досягають і 8 мм (див. мал. 22).

     Сім’ядолі виносяться на поверхню грунту. Гіпокотиль зелений або з фіолетовим відтінком. Зелене забарвлення його асоцийовано з білим забарвленням квіток, фіолетове – з фіолетовим.

     Висота стебла від 20 см у карликових форм до 200 см у високорослих. Більшість сортів мають стебло висотою 60 – 110 см. За характером росту стебла форми сої поділяються на дві групи: 1) недетермінатного типу, у яких верхівкова брунька  ростова і при сприятливих умовах стебло довго продовжує рости і утворювати нові генеративні органи; 2)  детермінантного типу, у яких стебло закінчується квітковою волоттю, ріст стебла припиняється, як тільки зформувалася верхівкова китиця, вони дружніше, ніж перші, ростуть і плодоносять, більш скоростиглі. У світовій практиці робиться спроба переводу існуючих сортів сої на детермінантний тип росту.

     Стебло, гілки і черенки листків у більшості форм сої мають бурувате, жовте або сіре опушення. Забарвлення його обумовлено генотипом.

      Квітки дрібні, майже не мають  запаху (тому комахами відвідуються дуже рідко) зібрані в волоть, розміщені в пазухах листків (мал. 25). Зав’язь одногніздова з одним плодолистиком, на якому розвивається декілька  насіневих зачатків. Стовпчик невисокий, легко зігнутий. Приймочка маточки розширена, плоска і липка.

     Боби короткі – 2,5 – 6 см. Ширина їх від 0,5 до 1,5 см. У бобі міститься дві-три насінини, рідше одна або чотири. Висота прикріплення нижніх бобів від 2 – 3 см, у більшості сортів вона становить 12 – 17 см. Більш низьке прикріплення призводить до  втрат урожаю при збиранні, а більш високе – до недобору біологічного врожаю.

      Форма  зерна від кулеподібного до опукло-плоского. Забарвлення сім’ядолей жовте, рідше зелене, а забарвлення насіневої оболонки бурштинове, жовте, зеленкувате, чорне, коричневе або крапчасте, поверхня блискуча або матова. Рубчик крупний, опуклий, рідше лінійної форми. Забарвлення його у темнонасіневих форм подібне з забарвленням насіневої оболонки, а в світлонасіневих – більш темне.

      Біологічні особливості. Соя – рослина короткого дня. При просуванні  на північ зміщуються строки початку її цвітіння, посилюється ріст вегетативної маси, збільшується період вегетації. Ультраскоростиглі форми північного екотипу у більш південних широтах різко скорочують період вегетації, стають низьковрожайними карликами.

     Соя дуже вимоглива до тепла. Проростання насіння починається при температурі грунту на глибині посіву 8 – 10⁰С. У фазі сходів вона витримує  заморозки до 3⁰С. В період цвітіння – формування насіння температура повітря повинна бути 17 – 25⁰С.

      Ультраскоростиглі сорти північного екотипу більш стійкі до холоду. Цвітіння і утворення бобів у них може відбуватися при температурі 14 – 16⁰С. Для південних  екотипів сума активних температур (10⁰С і вище) за вегетацію становить 2800  - 3500⁰С. Ультраскоростиглі  північні сорти припиняють вегетацію при сумі активних температур 1700 – 2000⁰С, причому тривалість вегетації залежитьь від напруження температур в окремі міжфазні періоди. В холодні роки ультраскоростиглі сорти можуть виявитися в групі середньостиглих і навіть  середньопізніх. У зв’язку з цим більш точною  характеристикою сорту за скоростиглістю є число днів від сходів до дозрівання, а сума активних температур за даний період (табл. 6). Цей показник обумовлений генетично і досить стабільний.

      Вегетаційний період сої поділяється на шість основних фаз: сходи, гілкування, цвітіння, утворення бобів, повний налив зерна, повна стиглість. В останній час вчені багатьох країн вегетаційний період сої поділяють на два підперіоди:  вегетативний (В) і генеративний (Г). Прява першого трійчастого листа позначається як В₁, другого – В₂ і т. д.,

      Класифікація сортів сої за тривалістю вегетаційного періода

Сорти	Тривалість періоду від сходів до дозрівання, днів (за Н.І. Корсаковим)	Сума активних температур,  0С (за Г.С. Прсипановим)
Ультраскоростиглі	80 і менше	1700 і менше
Дуже скоростиглі	81 - 90	1701 - 1900
Скоростиглі	91 - 110	1901 - 2200
Середньоскоростиглі	111 - 120	2201 - 2300
Середньостиглі	121 – 130	2301 - 2400
Середньопізні	131 - 150	2401 - 2600
Пізньостиглі	151 - 160	2601 - 3000
Дуже пізньостиглі	161 - 170	6001 - 3500
Виключно пізньостиглі	Більше 170	Більше 2 3500

Поява квіток у пазусі першого листа – Г₁, в пазусі другого, третього листа – Г₂, Г₃ і т.д. Така деталізація вегетаційного періоду особливо потрібна в селекійному процесі.

      Важлива біологічна особливість сої – здатність до симбіозу з бульбашковими бактеріями роду Rhizodium. При спиятливих умовах симбіозу (рН_сол 6,5 – 7. оптимальне значення вологості грунту, достатня забезпеченість макро- і мікроелементами, оптимальна температура 15 – 25⁰С, наявність специфічного вірулентного активного штамма різобій) активний сімбіотичний потенціал становить 25 – 30 тис. од., а кількість фіксованого азоту повітря за вегетацію – 200 – 250 кг на 1 га.

    Оскільки симбіотична активність рослин визначається генотипом, а селекція на підвищену азотфіксацію раніше не проводилася, існуючі сорти гетерогенні за цією ознакою. В одному і тому ж сорті зустрічаються рослини з добре розвинутим симбіотичним апаратом, які активно фіксують азот повітря, і рослини з слабкою азотфіксуючою активністю або імунні до ризобій. Відповідно вміст білку в зернах цих рослин різняться на 5 – 10%.

      При повільному рості наземної маси і потужному розвитку кореневої системи соя задовільно переносить нестачу вологи в перший період вегетації, однак при цьому затримується формування симбіотичного апарату. В фази цвітінн, формування бобів і наливу насіння вологість орного шару грунту не повинна опускатися нижче 65% вологості. При нестачі вологи в цей період відмирають бульбашки, соя потерпає від азотного голодування і знижує врожай зерна.

      Соя може рости на різних грунтах, крім кислих, сильнозасолених або заболочених. Оптимальне значення рН_сол грунту для неї 6,5 - 7 при достатньому забезпеченні  фосфором, калієм, бором, молібденом. Азотні добрива пригнічують симбіоз, сприяють нарощуванню вегетативної маси, призводять до зниження врожаю зерна.

      Біологія цвітіння і запліднення. Соя строгий самозапилювач, 98% квіток її клейстогамні. Природня гібридизація становить 0,1 -0,15%, досягає інколи 0,5%. У недетермінантних форм цвітіння розтягнуте в часі, одночасно з ним продовжується ріст головного стебла і гілок. Спочатку з’являються поодинокі квітки в нижній або середній частині головного стебла, через 4 – 6 днів інтенсивно цвіте вся рослина. У форм з детермінантним типом росту цвітіння відбувається майже одночасно на всій рослині.

      На початку росту бутона стовпчик маточки нахилений в напрямку паруса, приймочка маточки суха, відстаючі в рості пиляки щільним кільцем розміщені нижче приймочки, вони жовтувато-зелені. Потім зубчики чашечки починають розходитися, і з них з них поступово починає проглядатися віночок. На приймочці з’являється клекувата світла рідина, вона готова до сприйняття пилку. Ця фаза найбільш зручна для кастрації і запилення квіток сої. Починається вона о 4 – 5 год. ранку. Якщо попередній день був сухим і жарким, масове розтріскування пиляків починається о 5 – 7 год.,  якщо прохолодний і зволожений – о 9 – 10 год. або пізніше. В оній квітці пиляки розтріскуються протягом декількох хвилин. При цьому віночки фіолетового забарвлення починають набувати рожевого відтінку, а білі – кремового. Загальний термін розтріскування 2 – 3 год. Тріснувші яскраво- жовті пиляки щільним кільцем оточують маточку і змикаються з нею. Пилкові зерна проростають через 10 – 20 хвилин після розтріскування пиляків. Через 20 – 30 хвилин після початку проростання пилку розкривається віночок, пелюстки його втрачають пружність. До середини дня розтріскування пиляків припиняється, відновлюючись після 17 -18 год. Вночі соя не цвіте. Віночок запилюваної квітки залишається  відкритим протягом ночі і починає в’янути наступного дня і опадає черед 2 – 3 доби з чашечки з’являється біб.

      Для сої характерне істотне опадання квіток (14 – 90%), а також абортивність бобів і насіння (до 40%), що призводить до істотного зниження врожаю. Опадіння бобів спостерігається при сильній засусі, нестачі деяких елементів живлення і тривалому світловому дні. Абортивність насіння визначається умовами вирощування і генотипом сорту. В одних і тих же умовах у різних сортів вона коливається від 15 до 34%.