РОЗДІЛ 2
МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1.Фізіологічні характеристики об?єкту дослідження
Об'єктом досліджень були рослини сої (Glycine max.(L.) Merr.) сорту Устя. При закладці польових та модельних лабораторних дослідів до уваги приймались її біологічні особливості. Соя звичайна - прямостояча рослина висотою 30-200 см. Коренева система стрижнева, основна маса коренів розміщена у верхніх 10-20 см ґрунту. На другому вузлі знизу на стеблі розвиваються цільні овальні листки, але всі інші листки трійчасті - з трьома пластинками.
Вегетативний період сої складає 100-130, рідше 160 днів. Виділяють наступні фази її росту і розвитку: сходи, галуження, бутонізація, цвітіння, налив бобів та дозрівання [64, 65].
У початковий період соя росте дуже повільно. За перші 20-25 днів після сходів рослини досягають висоти 15-20 см. Перший трійчастий листок утворюється через 5-7 днів після появи сходів. Наступні листки в залежності від сорту та умов вирощування з'являються через 4-7 днів.
З появою 3-5 листка починається галуження стебла. З цього часу стебло інтенсивно росте майже до цвітіння, потім ріст його припиняється, закінчується і листоутворення.
Цвітіння у швидко дозріваючих сортів сої починається з появою пятого-шостого листа. Через 10-14 днів після початку цвітіння в нижній частині рослини з'являються боби. В період наливу насіння ріст вегетативної маси зупиняється, починається відмирання нижніх листків. Від цвітіння до початку дозрівання бобів проходить 40-60 днів. Дозріває насіння - 11-20 днів.
Соя - теплолюбива рослина з досить довгим вегетаційним періодом. Для формування нормального врожаю необхідна сума активних температур 1700-19000 С для середньостиглих сортів і 3000-32000С - для піздньостиглих сортів. Біологічний мінімум температури рівний 100С, але в окремі фази він відрізняється. Мінімальна температура проростання насіння сої 6-70С, оптимальна 20-220С, дружні сходи з'являються при температурі 12-140С. Сходи можуть переносити тимчасові приморозки до -2, -30С. Найбільш високу потребу в теплі соя відчуває в період формування репродуктивних органів (21-230С) і цвітіння (22-250С). При температурі нижче 170С цвітіння припиняється.
За вегетаційний період соя використовує від 3200 до 5500 м3 води з 1 га. Транспіраційний коефцієнт її в залежності від умов вирощування коливається від 400 до 500 в районах з надлишковим, від 500 до 700 - з нестійким зволоженням.
Протягом вегетації потреба сої у воді неоднакова. Для набухання і проростання їх необхідно вологи не менше 130-160% до загальної маси сухого насіння. Від сходів до галуження транспіраційний коефіцієнт складає 800-900, але абсолютне використання води з одиниці площи посіву відносно невелике. По мірі росту рослин використання води збільшується, досягаючи найбільшої величини до фаз цвітіння - наливу бобів, тобто коли відбувається швидкий ріст стебла у висоту. В цей час відмічається максимальний середньодобовий приріст площі листків і найбільш інтенсивно утворюються боби. Даний період є критичним у відношенні вологи. Недостача її в цей час призводить до опадання бутонів, квітів і зав'язі. Посуха у фазі цвітіння може знизити врожай насіння сої на 50% і більше.
Більшість виробничих сортів сої містять 30-40% білка [114, 115], а за даними деяких авторів - 37-45% [270]. За даними літератури [108], для сої характерний високий вміст аспарагінової та глютамінової кислоти, лейцину та аргініну (табл. 2.1.1). Крім того, насіння сої характеризується високим вмістом незамінної амінокислоти - лізину [8]. Дослідження, спрямовані на вивчення амінокислотного складу сої, є нечисленними, причому основна увага приділяється вмісту найдефіцитнішої в кормових раціонах тварин амінокислоти метіоніну.
Таблиця 2.1.1
Амінокислотний склад сумарних глобулінів зерна сої, г на 100 г білка
Амінокислотаг на 100г білкаЛізин6,0Гістидин2,4Аргінін7,8Аспарагінова кислота12,6Треонін3,6Серин5,7Глутамінова кислота22,4Пролін5,4Гліцин4,1Аланін3,9Цистеїн1,2Валін4,7Метіонін1,2Ізолейцин4,8Лейцин7,9Тирозин3,8Фенілаланін5,5Триптофан-
Так, за твердженнями Січкаря [114] амінокислотний склад білкової фракції сої є досить стабільним. Автор пов'язує це з генетичними особливостями цієї культури. Рівень практично усіх незамінних амінокислот, за його даними, у різних за білковістю генотипів сої був однаковим, деякі розбіжності виявлені за кількістю метіоніну.
Згідно класифікації Осборн [цит. за 118] білки зерна поділяються на альбуміни, розчинні у воді, глобуліни - в розчинах солей, проламіни - в спирті, глутеліни - в лугах і склеропротеїни, нерозчинні ні в одному з перерахованних розчинників. Зокрема, дослідження складу білкових фракцій у зерні бобової культури сої не виявляли в ньому проламінів (табл.2.1.2) [118].
Таблиця 2.1.2
Вміст білкових фракцій в зерні сої
азот фракцій в % від загального азоту зернаальбуміни73,0глобуліни6,0глутеліни5,0проламіни-склеропротеїни3,8небілковий азот 11,2
У зернобобових культур запасні білки в основному представлені глобулінами і глютелінами [118]. До глобулінової фракції відноситься специфічна для сої фракція, білки якої називаються гліцинінами. Гліциніни сої складають 40% основних білків і поділяються на легумін, віцилін і конвіцин. Солерозчині гліциніни - це білки мембрани з коефіцієнтом седиментації 11S родини глобулінів, складаються із субодиниць з коефіцієнтом седиментації 7S та 11S з молекулярною масою 357 кДа і 180 кДа відповідно.
Гліциніни, як запасні білки синтезуються в основному в тканинах ендосперму [289]. Гліцинін характеризується найбільш збалансованим амінокислотним складом і наближається по своїй біологічній цінності до деяких тваринних білків.
З мінеральних елементів соя не містить натрію.
Масло сої напіввисихаюче (йодне число 107-137), відрізняється високим вмістом фізіологічно активних незамінних жирних кислот (лінолевої, олеїнової,