А.И.Кононович на основании результатов специальных вегетационных опытов по характеру потребления питательных элементов выделяет три периода в питании сои: первый относится к I-IV этапам органогенеза, когда растениям для лучшего развития корней, клубеньков и надземной массы необходимо наличие фосфора, кальция, кобальта и молибдена и важно преобладание фосфора над азотом; второй (V-VIII этапы органогенеза), когда проявляется максимальная потребность в элементах питания, особенно в азоте, фосфоре, сере и магнии. Это свидетельствует о необходимости дифференциального подхода к срокам внесения минеральных удобрений с учетом биологических особенностей культуры (16).
Для характеристики потребности растений в элементах питания определенная роль отводится такому показателю, как максимальное суточное поглощение. Для сои этот показатель следующий: азота - 4,9, фосфора - 0,45 и калия - 1,93 кг/га.
Недостаток азота в период роста сои проявляется в изменении окраски листьев и замедлении темпов роста растений. При этом листья сои приобретают желто-зеленую окраску и они мелкие. В фазе тройчатых листьев первый лист имеет при азотном голодании светло-зеленую окраску, равномерную по всему листу, второй - желто-зеленую неравномерную. При дальнейшем развитии в условиях азотного голодания окраска новых образующихся листьев также желто-зеленая неравномерная (10; 13).
При недостатке фосфора растения сои зеленые или темно-зеленые, но рост их замедлен. Листья же мелкие, удлиненные, при этом рано отмирают, становясь полностью бурыми. На примордиальных листах быстро появляются бурые пятна отмершей ткани. При дальнейшем фосфорном голодании побурение и отмирание листьев проявляются все выше по растению (9).
При калийном голодании растения сои также развиваются слабее. По краям нижних листьев появляются пожелтевшие участки, которые в дальнейшем сливаются и образуют сплошную каемку. Края листьев закручиваются, отмершая ткань выпадает (14).
Несмотря на значительные потребности сои в азоте, фосфоре и калии для формирования высокого урожая, а также на наличие в питании критических периодов, она слабее некоторых других культур реагирует на внесение минеральных удобрений. Это объясняется симбиозом сои с клубеньковыми бактериями, за счет которого на 50-75% может удовлетворяться потребность в азоте, а также повышенной усваивающей способностью растений по отношению к почвенному фосфору и калию. Для получения максимального урожая соя требует меньшего запаса усвояемых элементов питания, чем кукуруза, пшеница, люцерна и овес. Продолжительный эффект от фосфорных удобрений можно ожидать при содержании в почве усвояемого фосфора менее 45, от калийных- при содержании усвояемого калия менее 85 кг/га (13).
Из макроэлементов представляет интерес сера, как протеин, образующий элемент. Сера необходима для синтеза белков, т.к. входит в состав ряда аминокислот. Сульфгидрильные группы участвуют в окислительно-восстановительных реакциях. При недостатке серы в растениях накапливается небелковый азот, снижается отзывчивость на азотные удобрения.
Сера обладает высокой агрохимической активностью. Вынос ее соей составляет от 17,7 до 40,9 кг/га, т.е. 63,2-76,9% от поглощенного всей биомассой.
Наряду с макроудобрениями большое значение для сои имеют микроудобрения, которые при правильном применении значительно превышают урожайность и качества зерна, устойчивость к болезням и неблагоприятным факторам. Основными элементами для зернобобовых, в частности, для сои являются молибден, кобальт, бор, цинк (23).
Молибден необходим зернобобовым для симбиотической азотфиксации и при восстановлении нитратов. В большинстве случаев при применении молибдена у сои наблюдается повышение урожайности. Молибден по сравнению с другими микроэлементами обладает повышенной отчуждающей способностью: хозяйственный вынос (зерно и солома) составляет 60-68% от поглощенного, т.е. от 4 до 8 г/га (14).
Кобальт необходим бобовым растениям для усиления азотфиксации (способствует синтезу витамина Biz, который находят в клубеньках), интенсивности фотосинтеза и повышения защитных функций от поражения болезнями. Предпосевная обработка семян и опрыскивание растений раствором хлористого кобальта способствовали ускорению развития растений, повышению интенсивности фотосинтеза и увеличению урожая семян (14). Бор имеет большое значение для развития репродуктивных органов: способствует лучшему прорастанию пыльцы, устраняет опадание завязей. При его внесении восстанавливается нарушенная подача углеводов к плодам. У сои под влиянием бора было неоднократно отмечено повышение урожайности. Высокие дозы бора оказывают токсическое действие, приводят к снижению урожая и даже к гибели растений. Недостаток бора чаще проявляется при повышенном содержании в почве кальция и калия. В. И. Голов (1975) установил, что бор в условиях Амурской области эффективен на легких почвах, удобрения лучше вносить в почву или в некорневую подкормку, а не с семенами. В опытах А. М. Кононович и Н. Г. Лопатина (1964) на лугово черноземовидных почвах опрыскивание 0,01 % раствором борной кислоты в фазу бутонизации и цветения растений дало прибавку урожая 3,7- 3,8 ц/га (24).
В центрах происхождения сои широко распространены ферролитные почвы, которые по механическому составу легкие. Более благоприятные для роста и развития сои почвы - легкие, высокопроницаемые, хорошо аэрируемые, с глубоким пахотным слоем, имеющие плотность сложения в пределах 0,9-1,2 г/см3, с реакцией почвенного раствора (рН) слабокислой или нейтральной. Для сои малопригодны тяжелые заплывающие почвы, а также песчаные, с неудовлетворительным водным режимом. На засоленных почвах возделывать сою не рекомендуется, так как она относится к группе слабо солеустойчивых культур, которые плохо переносят кислые, щелочные и заболоченные почвы (5).
На почвах черноземного типа со слабокислой реакцией почвенного раствора урожайность сои достигает 25-35 ц/га и больше, а на каштановых почвах, по данным других исследователей было получено 20-25 ц/га урожая семян сои (3).
Урожайность сои на разных почвах Дальнего Востока показывает, что при различных погодных условиях наиболее неблагоприятные для сои оглеенные и сильно оподзоленные дерново-подзолистые почвы. На этих почвах урожайность семян сои достигает 14-15 ц/га. А на почвах, вышедших из-под леса, лугово-черноземных и слабо-оподзоленных дерново-подзолистых в благоприятные годы урожайность семян сои достигает 20-22 ц/га (6).
В Румынии самые высокие урожаи сои отмечены в зоне степных и пойменных почв типа аллювиального чернозема и на обеспеченных питательными веществами красновато-бурых почвах с хорошими физико-химическими свойствами. На бедных органическим веществом подзолистых почвах, даже при самой совершенной агротехнике не получают высоких урожаев (24).
Невысокие урожаи формирует соя также и на глинистых почвах, которые в дождливые периоды переувлажняются или затопляются, а в засушливые - образуют корку, мешающую появлению всходов. Корни сои с трудом проникают в такую почву, затрудняется процесс образования на них клубеньков. Для улучшения глинистых почв необходимо внесение больших норм органических удобрений; а иногда и проведение агромелиоративных работ. Возделывание сои на песчаных почвах возможно при орошении и интенсивном удобрении (13).
Как показали 10-летние исследования научных учреждений Франции, в засушливых районах при отсутствии орошения сою следует возделывать на почвах с глубоким пахотным горизонтом, способных обеспечить необходимым количеством влаги в критический период развития растений сои. Так, в опыте, проведенном в Тулузе-Озвиле, урожай сои в засушливом 1976 году (116 мм осадков) на участках с глубиной корнеобитаемого почвенного слоя 0,5 м составлял 5 ц/га, 1 м - 12 ц/га, 1,5 м - 22 ц/га; а в 1979 году (179 мм) соответственно 8,22 и 32 ц/га /24/ (27; 31).
Для сои большое значение имеют почвенные условия, стимулирующие развитие микроорганизмов-азотфиксаторов; реакция почвенного раствора, а также степень насыщения почвенно-поглощающего комплекса одновалентными катионами, особенно натрием, влияющим на структуру и другие физические свойства почвы. Соя требовательна к аэрации почвы. Разрастание корневой системы, увеличение высоты растений, массы листьев, числа цветков и семян находятся в тесной зависимости от пористости почвы, особенно некапиллярной и общей. Оптимальная для сои аэрация почвы создается при некапиллярной пористости 20-22% и общей - около 50%. Клубеньковые бактерии также требуют хорошей аэрации почвы, в противном случае их развитие подавлено или они совсем не образуются (13).
Для растений сои совсем не безразличен состав почвенного воздуха, в частности корни сои чувствительны к содержанию кислорода. При отсутствии растворенного кислорода в питательном растворе в опытах было установлено что, рост корней был почти в два раза меньше, чем при оптимальном уровне кислорода (32).
Также особенно важную роль для сои имеет концентрация ионов водорода в почвенном растворе (величины рН). Соя хорошо растет и развивается при рН 5,6 - 7 (оптимальное значение 6,0 - 6,5). По мере повышения кислотности в питательный раствор проникают имеющиеся в избытке вредные для сои элементы - алюминий, магний, железо. Поэтому при возделывании сои на кислых почвах, недостаток азота, фосфора кальция и молибдена восполняют внесением удобрений и извести (32).
Существуют сведения о том, что соя способна выжить и обеспечивать активную азотфиксацию на кислых почвах. Так результаты опытов в США показали, что сорт сои Essex имел более высокую нитрогеназную активность при рН почвы 4,2 и инокуляции семян различными штаммами Bradyrhizobium. (27; 30).