Соя – однолетнее бобовое растение с прямостоячим, хорошо облиственным стеблем высотой 50 – 120 см, хорошо ветвится, образуя куст. Корневая система стержневая с главным корнем, проникающим на глубину до 2 м, и массой боковых корешков, сосредоточенных в основном в верхнем (0–30 см) слое почвы. К моменту образования настоящего тройчатого листа на корнях образуются клубеньки азотофиксирующих бактерий – ризобий, максимальное развитие которых достигаетсяв фазе цветения.
Набухание и прорастание семян сои осуществляется за 5 – 10 дней в зависимости от температуры и влажности почвы. После набухания прорастают первичные корешки, а затем на поверхность выносятся семядоли, из которых формируются первые листочки и начинается автотрофный процесс питания. Позднее образуются одинарные листья, а затем настоящие тройчатые.
Основные фазы роста и развития сои: всходы, образование трех настоящих листьев, ветвление, цветение, формирование бобов, налив семян, созревание. Весь период вегетации длится 75 – 105 дней у скороспелых сортов и 140 – 150 – позднеспелых. Листья и стебли покрыты светлыми волосками разных оттенков. Цветки белые или фиолетовые, мелкие, находятся в пазухах листьев и сосредоточены в кистях по 3 – 20 штук. Соя – типичный самоопылитель, но отдельные цветки могут перекрестно опыляться насекомыми, формируя естественное гибридное потомство.
Бобы различаются по форме, окраске и опушению. Обычно они слегка изогнутые с 1 – 4 семенами. Семена округлые или овальные по форме, желтые или светло–желтые с продолговатым рубчиком, с типичной для сорта окраской (светлой, черной, коричневой) и формой (узкой, широкой, продолговатой).
Семя сои состоит из семенной оболочки и зародыша. Зародыш имеет корешок, подсемядольное колено, две семядоли и почечку, из которых при прорастании формируется проросток, листья и корешки. При созревании растения сбрасывают листья, и семена подсушиваются до уборочной спелости (14–16%). По требованиям к условиям произрастания соя довольно устойчива к заморозкам, засухе, переувлажнению почвы, вынослива к целому ряду патогенов. К свету соя предъявляет специфические требования как культура короткого дня. Сорта южного происхождения при продвижении на север удлиняют вегетационный период, формируя более мощную вегетативную массу. Сорта северного экотипа слабо реагируют на длину дня и могут успешно возделываться на различных широтах, но из–за своей скороспелости уступают по продуктивности сортам местного происхождения в более южных районах.
Соя требовательна к интенсивности освещения, так как фотосинтез активно протекает только при контакте листовой поверхности с прямыми солнечными лучами, поэтому нельзя допускать затенение культурных растений высокорослыми сорняками. Соя требовательна к теплу. Для завершенияполного цикла вегетации (от всходов до созревания) скороспелым и раннеспелым сортам достаточно суммы активных (>10°С) температур 1600 – 2200°С, а позднеспелым – 2200–3400°С. Наибольшая потребность в тепле наблюдается в фазы цветения, завязывания бобов и формирования семян. Оптимальной температурой для прорастаниясемян, роста и развития растений является 20– 25°С, но прорастание семян отмечается также при температуре 6–8°С. Всходы культуры могут выдерживать кратковременные заморозки до –3°С.
По отношению к влаге сою можно отнести к культурам с дифференцированнойпотребностью в воде по фазам вегетации. Для набухания семян требуется высокая влажность почвы, так как они поглощают 150% влаги к массе сухого семени. До цветения соя переносит недостаток влаги сравнительно легко. Наибольшую потребность во влаге растения сои испытывают во время цветения и налива бобов. Недобор влаги и низкая относительная влажность воздуха в этот период приводят к опадению цветочных завязей.
Почвенную засуху соя переносит хуже чем воздушную. Потребность в элементах питания у сои довольно высокая, особенно в азоте, необходимом для накопления белка. На формирование 1 т семян она использует 75–100 кг азота, 20–30 кг фосфора и 30– 50 кг калия. Количество потребляемых соей элементов питания зависит от многих факторов: биологических особенностей сорта, плодородия почвы, влагообеспеченности, активности симбиотической азотофиксации, погодных условий, агротехники, интенсивности фотосинтеза и других физиологических процессов. Характерной особенностью сои является неравномерное потребление ею питательных веществ по фазам роста и развития растений. Наиболее интенсивное их потребление отмечается в фазе формирования бобов и начала налива семян.
Критические дни растений сои в потреблении элементов питания: по азоту – фаза бутонизации и цветения (30–40 дней), к фосфору – первый месяц вегетации, к калию – фаза бобообразования и налива семян.
Несмотря на наличие критических периодов нуждаемости в элементах питания, соя довольно слабо реагирует на минеральные удобрения на черноземных и других типах почв, богатых по естественному плодородию. Это объясняется тем, что до 70% всего потребления азота соя может удовлетворять за счет биологической фиксации его из атмосферного воздуха посредствам симбиоза с ризобиями, фосфор получает из труднорастворимых соединений этого элемента в почве, а обменный калий – из почвенных запасов благодаря активному функционированию корневой системы. Эти особенности культуры следует учитывать в системе удобрений, первоочередно обеспечивая условия для активного функционирования симбиотного процесса, а минеральные удобрения вносить по почвенной и растительной диагностике.
Особенности роста и развития сои. Всходы сои при нормальных условиях появляются на 7–10 день. Настоящий тройчатый лист образовывается через 10–15 дней после появления всходов, и в этот период появляются первые клубеньки на корнях. Последующие листья формируются через каждые 4–5 дней. До фазы ветвления надземная масса растет медленно. Активный рост стебля проходит в фазе бутонизации и цветения (до 2–3 см в день). Всего на растении сои формируется 1–5 ветвей, до 30–35 листьев и 100 бобов. Цветение и бобообразование – самый ответственный и продолжительный период (40–60 дней). Продолжительность цветения всего растения длится 25–35 дней. Первые бобы формируются через 10–15 дней после начала цветения, а весь период бобообразования длится 15–25 дней. Налив семян протекает в течение 15 – 25 дней, последовательно по ярусам растения. Вегетативный рост растений прекращается в фазе налива семян. Созревание сои начинается с пожелтения и опадения листьев сначала нижнего яруса, а затем среднего и верхнего. Продолжительность созревания – 10–15 дней. Уборочная спелость наступает при достижении семенами влажности 14–16%.