Банер

Адаптивна технологія вирощування кукурудзи в умовах недостатнього зволоження

І. М. СЕМЕНЯКА, канд. с.-г. наук, доцент
О. І. СЕМЕНЯКАаспірант
Кіровоградська державна сільськогосподарська ДС НААН
Кукурудза — цінна сільськогосподарська культура сучасного світового землеробства. Це один із найурожайніших злаків, зерно якого використовують у різних галузях сільського господарства та промисловості. Серед усіх культурних рослин, що вирощуються у світі, кукурудза разом з іншими зерновими займає одну з провідних позицій. До того ж, слід зауважити, що за останні роки врожайність кукурудзи порівняно з іншими культурами в Україні сягнула найвищої позначки, а порівняно з початком 90-х вона зросла майже вдвічі. Провідна роль у цьому належить селекційному прогресу у розвитку та врожайності кукурудзи, який неухильно просуває цю культуру дедалі вище у рейтингу найуспішніших культур для вирощування.

 

Розвинути біоадаптативну
технологію вирощування
Одним із чинників стабілізації та збільшення обсягів виробництва зерна є дотримання основних елементів технології вирощування сільськогосподарських культур. Збільшити виробництво зерна кукурудзи можливо за рахунок оптимізації інтенсивних факторів вирощування та адаптування їх відповідно до ґрунтово-кліматичних умов — підбору потенційно найбільш продуктивних гібридів та відповідного їх структурного складу за групами стиглості, розміщення після кращих попередників, раціонального використання добрив, застосування досконалої системи догляду за посівами за умови комплексного поєднання агротехнічних і хімічних заходів захисту від бур’янів, шкідників та хвороб, проведення своєчасного і якісного збирання врожаю та підготовки зерна до зберігання.

Підвищення ефективності вирощування кукурудзи базується на використанні високопродуктивних гібридів із генетично зумовленою швидкою вологовіддачею зерна. Важливим аспектом використання у виробництві гібридів кукурудзи різних груп стиглості є встановлення оптимальних параметрів вирощування, властивих тільки конкретним біологічним типам.

На сьогодні не можна виходити тільки з поточних завдань — максимізації прибутків за рахунок створення інтенсивних агроценозів як гранично спрощених за біорізноманітністю систем, продуктивність яких підтримується за рахунок високих енерговитрат і насичення ґрунту добривами та іншими засобами хімізації. Виникла необхідність у біоадаптивних технологіях, зумовлена основними функціями землеробства як господарської системи. Розвиток біоадаптивної технології вирощування наразі є одним із найперспективніших напрямів вдосконалення виробництва рослинницької продукції в Україні та світі.

Максимального ефекту при переході від традиційної технології до біоадаптивної можливо досягти тільки за умови системного підходу. Попередніми нашими дослідженнями встановлено, що в умовах природного зволоження зони Степу основним обмежуючим фактором для оптимального розвитку гібридів кукурудзи є запаси продуктивної вологи в ґрунті. Тому в таких умовах досить важливим є: вивчення посухостійкості новостворених гібридів, але водночас і здатності їх до прискореної віддачі вологи зерном під час дозрівання; розробка та оптимізація параметрів біоадаптивних технологій вирощування різних підвидів кукурудзи на зерно, харчові та біоенергетичні цілі на основі ресурсоощадження та зниження витратності виробництва.

Вплив добрив та строків сівби
на різні гібриди. Дослідження
Мета дослідження — визначити вплив добрив і строків сівби на формування продуктивності та ефективність виробництва зерна гібридів кукурудзи різних груп стиглості.

Одним із головних чинників проведених досліджень був родючий ґрунт — чорнозем звичайний середньогумусний глибокий важкосуглинковий на лесах. За даними Кіровоградської філії ДУ «Держгрунтохорона», в орному шарі грунту в середньому міститься гумусу 4,72%, азоту, що легко гідролізується, — 10,4, рухомого фосфору — 19,1 та обмінного калію — 14,2 мг на 100 г ґрунту, рухомих форм бору, марганцю та цинку — відповідно 1,76; 3,1 та 0,35 мг/кг ґрунту. Еколого-агрохімічна оцінка ґрунту становить 100 балів.

Технологія вирощування кукурудзи в досліді, за винятком досліджуваних питань, загальноприйнята для умов північного Степу України. Дослід закладали на трьох фонах удобрення при сівбі в ранній та оптимальний строки. Насіння кукурудзи обробляли протруйником Іншур Перформ (0,5 л/т) та комплексним мікробним препаратом Біогран (1 га-порція).

Мінеральні добрива застосовували відповідно до схеми досліду (фактор А): 1. Без добрив (контроль); 2. N60P30K30; 3. N90P45K45.

Сівбу гібридів кукурудзи різних груп стиглості у досліді (фактор В) проводили у два строки, залежно від температури ґрунту на глибині 10 см: 1. 8–10 0С (16–17 квітня); 2. 12–14 0С (25–27 квітня).

З метою оптимізації структури нових гібридів кукурудзи на зерно, харчові та біоенергетичні цілі до умов недостатнього зволоження (фактор С), у досліді випробовували продуктивність 12 гібридів кукурудзи різних біотипів та груп стиглості (ФАО 150–199; 200–299; 300–399 та понад 400).

Результати досліджень
Агрометеорологічні умови 2014 р. були неоднорідними за періодом вегетації: від надмірно зволожених і сприятливих для активного росту й розвитку кукурудзи (сівба-сходи, викидання волоті) до дуже сухих і несприятливих, особливо у критичні за водоспоживанням періоди (під час цвітіння й наливу зерна).

Погодні умови протягом періоду вегетації кукурудзи 2015 року склалися більш сприятливо внаслідок випадання опадів у критичні за водоспоживанням періоди росту й розвитку у травні-липні. Посуха, яка виникла внаслідок дефіциту опадів у серпні 2015 р., вже не мала визначального впливу на формування урожайності зерна гібридів кукурудзи різних груп стиглості.

Завершення вегетації кукурудзи в обидва роки досліджень відбувалося при добрій теплозабезпеченості та при обмежених вологозапасах ґрунту, що сприяло добрій вологовіддачі зерна досліджуваних гібридів кукурудзи, навіть середньопізньої групи стиглості.

В цілому, погодні умови періоду вегетації кукурудзи 2014 року на Кіровоградщині спочатку сприяли закладанню високих показників продуктивності гібридів різних біотипів та груп стиглості, але через значний дефіцит вологи у період наливу зерна не вдалося реалізувати закладену на початкових етапах розвитку потенційно високу біологічну урожайність кукурудзи внаслідок формування дрібного зерна. Умови вегетації кукурудзи 2015 року були більш сприятливими, що дозволило реалізувати значно вищу частку потенціалу продуктивності нових гібридів кукурудзи.

Максимальна реалізація потенціалу продуктивності будь-якого гібрида кукурудзи, закладена йому на генетичному рівні, можлива лише за створення умов збалансованого водного та мінерального живлення, оптимального теплового та світлового режиму посівів.

Задля усунення несприятливих агротехнічних факторів, які вплинули б на процеси росту й розвитку рослин кукурудзи, дослідження проводили на фоні глибокого обробітку ґрунту (оптимальний за результатами попередніх досліджень), а також за інтегрованої системи захисту від бур’янів, шкідників і хвороб, яка передбачала як хімічні, так і біологічні засоби. Тому посіви досліджуваних гібридів кукурудзи протягом усього періоду вегетації були достатньо захищені від шкодочинних організмів, що дало змогу відстежувати вплив інших чинників на формування продуктивності посівів культури у їх динаміці, переважно в критичні для росту й розвитку рослин періоди: запасів продуктивної вологи в метровому шарі ґрунту, поживних елементів (NPK) в орному шарі ґрунту та елементів асиміляції поживних речовин у рослинах кукурудзи.

Запаси продуктивної вологи в метровому шарі ґрунту, згідно зі шкалою оцінки за ДСТУ 4362:2004, навесні 2014 та 2015 рр. були дуже добрі і становили в середньому по різних фонах живлення 160–170 мм, а в шарі 0–50 см — 70–85 мм. Тому за сівби в ранні та оптимальні строки (згідно зі схемою досліду) сходи гібридів кукурудзи різних груп стиглості та стартовий ріст і розвиток рослин культури залежали лише від температурного режиму ґрунту та рівня мінерального живлення. Перехід середньодобової температури повітря через +10° 2014 р. відбувся 15–18 квітня, а 2015 р. — 23–24 квітня. Інтенсивне підвищення температурного режиму впродовж другої-третьої декад квітня сприяло ранній сівбі кукурудзи. Різниця між першим і другим строками сівби в досліді протягом 2014–2015 рр. (при tгр. відповідно 8–10 та 12–14 °C) становила 8–11 днів.

Протягом періоду вегетації 2014 р., особливо другої частини, умови водного й мінерального живлення кукурудзи погіршувалися. На це впливали як погодні умови, так і досліджувані агрозаходи.

На період збирання зерна кукурудзи 2014 р., навіть на фоні без добрив, у ґрунті склався бездефіцитний баланс за легкогідролізованим азотом та обмінним калієм, майже вдвічі збільшилися запаси рухомого фосфору, але утворився 70–74% дефіцит нітратної форми азоту (за ресурсозбережної системи удобрення — 57–60%, інтенсивної — 39–50%). Тому, очевидно, внаслідок великої рухомості нітратної форми азоту в ґрунті за умов надмірного зволоження та високої потреби в такій формі азоту рослин кукурудзи, особливо середньопізньої групи стиглості, бажано застосовувати дробне внесення або збільшувати норму азотних добрив.

У 2014 р. було встановлено певний дефіцит азотного живлення рослин кукурудзи, особливо гібридів більш пізньостиглих груп. Про це свідчать показники N-тестера SPAD-502Plus (табл. 1), згідно з яким відсоток хлорофілу в прапорцевому листку гібридів кукурудзи більш пізніх груп стиглості був нижчим, порівняно до ранньостиглих як у фазі викидання волоті, так і при цвітінні качанів. Застосування мінеральних добрив, особливо в помірній нормі N60P30K30, сприяло підвищенню вмісту хлорофілу в прапорцевому листку кукурудзи від фази викидання волоті до цвітіння качанів з 38,3–40,1 до 44,4–48,0% у ранньостиглих, з 35,7–36,8 до 37,5–44,4% у середньоранніх та середньостиглих, а також з 32,4–33,7 до 36,8–37,1% у середньопізніх гібридів.
 
Таблиця 1. Показники N-тестера SPAD-502Plus, % хлорофілу в прапорцевому
листку гібридів кукурудзи різних груп стиглості у фазі цвітіння качанів (КДСГДС НААН)
 

В середньому за 2014–2015 рр. відсоток хлорофілу в прапорцевому листку кукурудзи був вищим за норми добрив N90P45K45 як по першому, так і по другому строку сівби гібридів усіх груп стиглості, порівняно з фоном без добрив. У гібридів середньопізньої групи на фоні без добрив відсоток хлорофілу був найменшим як за першого строку сівби — 34,7%, так і за другого — 36,9%. На фоні N60P30K30 він зріс до 37,0–37,3%, а при збільшенні норми добрив до N90P45K45 — до 39,0% за обох строків сівби, але порівняно до гібридів інших груп стиглості все ж залишався нижчим на всіх фонах живлення.

Таким чином, гібриди більш пізніх груп стиглості потребують більшої норми добрив, особливо за першого строку сівби. Позитивним виявився вплив досліджуваних норм добрив на вміст хлорофілу у ранньостиглих та середньоранніх гібридів за обох строків сівби: за норми добрив N60P30K30 його вміст зріс до 41,6–44,5%, а за N90P45K45 — до 45,2–46,7%.

Реалізація потенційної продуктивності гібридів кукурудзи залежить від дотримання планової оптимальної густоти посівів, а відповідно — від норми висіву з урахуванням показників схожості насіння, залежно від агротехнічних та погодних умов вирощування. Норма висіву в досліді становила 84–90 тис./га, що давало можливість проаналізувати вплив варіантів на польову схожість, а також сформувати у фазі 4–5 листків заплановану оптимальну густоту стояння рослин кукурудзи, яка на період збирання врожаю 2014 р. сягала в середньому у ранньостиглих та середньоранніх гібридів 64,4–64,8 тис. шт./га, у середньостиглих та середньопізніх — 57,2–58,7, у 2015 р. ці показники становили відповідно 63,4–66,9 та 57,0–61,2 тис. шт./га.

За даними дослідження, серед гібридів кукурудзи кращі показники і вища стійкість до несприятливих умов у період сівба-сходи за раннього строку сівби (tгр.=8–10 °C) була в ранньостиглого гібрида ДН Пивиха і середньостиглого Збруч (на фоні без добрив) та ранньостиглого ДН Гарант і середньостиглого гібрида ДН Рута (на фоні добрив). Вони забезпечували польову схожість у ранніх посівах 82,0–83,7%. Водночас, ранньостиглий гібрид Візаві та середньостиглий ДБ Хотин за різних фонів живлення у ранніх посівах мали найнижчі показники польової схожості насіння у досліді — 66,9–69,5%.

Своєю чергою, вищі показники польової схожості насіння, понад 90%, відмічено за оптимального строку сівби (tгр.=12–14 °C) у гібридів ДН Гарант, ДН Пивиха, Оржиця 237 МВ, Збруч, ДБ Хотин і ДН Гетера. За сівби кукурудзи при tгр.=12–14 °C в умовах 2014 р. сходи були дружними, а польова схожість насіння була вищою порівняно з ранньою сівбою в середньому на 13,5% (без добрив — на 15,1%, на фоні добрив — на 12,3–13,1%).

В середньому із систем удобрення відмічено незначне підвищення показників польової схожості насіння кукурудзи в ранніх посівах при збільшенні норми внесення мінеральних добрив на 1,1–2,0% (із 75,0 до 76,1–77,0%), а за оптимального строку сівби — незначне зниження цього показника на 0,8–0,9% (із 90,1 до 89,2–89,3%).

Таким чином, з метою забезпечення оптимальної густоти посівів кукурудзи при сівбі на кінцеву густоту необхідно передбачати страхову надбавку на польову схожість насіння у ранніх посівах на 12–15% більшу, аніж за оптимальних.

Що стосується площі листкової поверхні, то в середньому із груп стиглості гібридів кукурудзи більшою вона була у пізньостиглих гібридів — 0,63, а найменшою у ранньостиглої групи — 0,46 м²/рослину. В середньому із систем удобрення різниці за площею листків рослин майже не було, але відмічено тенденцію зростання показників у посівах другого строку до 10% на фоні без добрив. Пізньостиглий гібрид ДН Вайткорн забезпечував більшу площу листкової поверхні в досліді — 0,77–0,79 м²/рослину на фоні інтенсивної системи удобрення за обох строків сівби.

Додатковому накопиченню сухої маси рослини кукурудзи сприяло застосування мінеральних добрив — із 0,142 до 0,149–0,152 кг/рослину, а сівба у пізніший строк навпаки призводила до деякого зниження цього показника з 0,151 до 0,144 кг/рослину. Серед груп стиглості гібридів меншу суху масу формували ранньостиглі гібриди, в середньому 0,132 кг/рослину. Більші показники сухої маси рослин у досліді — 0,186–0,190 кг/рослину формували середньоранні гібриди кукурудзи Оржиця 237 МВ і ДК Велес на фоні ресурсозберігаючої системи удобрення за раннього строку сівби, а також середньостиглий гібрид ДБ Хотин і середньопізні ДН Гетера й ДН Вайткорн на фоні інтенсивної системи удобрення також за раннього строку сівби.

Результатом впливу наведених показників у середньому за 2014–2015 рр. стала істотно вища врожайність зерна кукурудзи у середньопізньої та середньостиглої груп — 8,6 та 8,4 т/га, а групи середньоранніх та ранньостиглих гібридів поступалися за урожайністю на 1,0 та 1,4 т/га, тоді як між окремими гібридами (Штандарт — ДН Пивиха) різниця за показниками середньої урожайності зерна становила близько 2 т/га. Високий рівень продуктивності (8,69–9,17 т/га) в середньому за 2014–2015 рр. формували на фоні N60Р30К30 або N90Р45К45 середньопізні гібриди Штандарт, ДН Вайткорн і ДН Гетера, а також гібриди ДК Велес і ДБ Хотин за сівби при tгр.=8–10 °C і, крім того, гібриди Збруч та ДН Рута — за сівби при tгр.=12–14 °C.

Перенесення термінів сівби на 8–11 днів після настання ранніх строків зумовило недобір врожаю зерна кукурудзи близько 0,3 т/га. Більш істотним є недобір врожаю при запізненні зі строками сівби на фоні підвищеної норми добрив.

Висновки
В умовах недостатнього зволоження північного Степу України необхідно збалансовано підходити до вибору як груп стиглості, так і конкретних гібридів кукурудзи, стійких до несприятливих умов вирощування, але водночас із прискореною вологовіддачею зерна при збиранні. Рекомендуємо розширити спектр використання середньопізніх гібридів до 20% та середньостиглих — до 35–40%, а орієнтовна частка середньоранніх та ранньостиглих гібридів має становити відповідно 25–30 та 15%.

Сівбу кукурудзи необхідно починати за tгр.=8–10 °C із холодостійких гібридів, які мають інтенсивний стартовий ріст і розвиток, та провести цей агрозахід у стислі терміни, переважно за tгр.=12–14 °C.

З метою забезпечення оптимальної густоти посівів кукурудзи при сівбі на кінцеву густоту, необхідно передбачати страхову надбавку на польову схожість насіння у ранніх посівах на 12–15% більшу, аніж за оптимальних.

За добрих запасів вологи в ґрунті навесні та сприятливому прогнозі щодо зволоження і температурного режиму повітря протягом періоду активної вегетації, особливо у критичні періоди росту й розвитку рослин кукурудзи, бажано застосовувати диференційовані для певного гібрида чи групи стиглості норми мінеральних добрив (N60–90Р30–45К30–45).

Для забезпечення рівня зернової продуктивності понад 8–9 т/га на фоні добрив рекомендується використовувати нові середньопізні гібриди Штандарт, ДН Вайткорн і ДН Гетера, а також гібриди ДБ Хотин і ДК Велес, за сівби при tгр.=8–10 °C і, крім того, гібриди Збруч та ДН Рута — за сівби при tгр.=12–14 °C.
   

Опубліковано в журналі

№4(347) лютий 2017

Cхожі статті

Зберігання картоплі
Інтегрований захист соняшнику від хвороб
Вплив температур та вологості на розвиток соняшнику
ДЕКАЛБ – століття інноваційних рішень
Раціональне виробництво зерна кукурудзи в Придніпровському регіоні
Захист озимини під урожай 2016 року
Крона в’яне не тільки восени