Ігор СЕМЕНЯКА,
Як реалізувати генетичні
можливості гібридів?
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, котра 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.
Умови вологозабезпечення гібридів
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 (табл. 1).
Таблиця 1. Динаміка запасів продуктивної вологи в ґрунті протягом
періоду вегетації гібридів кукурудзи різних груп стиглості, мм
(КДСГДС НААН, 2014 р.)
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 t°. відповідно 8-10 та 12-14 °С) 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.
У фазі викидання волоті запаси продуктивної вологи в метровому шарі ґрунту знизилися у посівах першого строку сівби від задовільних 90,1-94,9 мм під ранньостиглими гібридами, до поганих — 60,1-68,8 та 64,3-81,9 мм відповідно під середньостиглими та середньопізніми гібридами.
При настанні фази викидання волоті у посівах другого строку запаси продуктивної вологи в метровому шарі ґрунту стали дуже поганими — 55,6-65,3 мм під ранньостиглими гібридами, 49,4-56,1 мм — під середньоранніми та 41,7-44,5 і 40,6-41,4 мм — під середньостиглими та середньопізніми гібридами.
Тобто більш пізньостиглі гібриди потребували більшої кількості продуктивної вологи для росту й розвитку, а перенесення строків сівби з ранньо-оптимального на очікувано оптимальний в умовах 2014 р. негативно позначилося на режимі водного живлення таких посівів.
Застосування інтенсивної системи удобрення також певною мірою посилювало інтенсивність водовитрачання посівами кукурудзи: за ранньої сівби середньоранніх гібридів — на 16,3 %, середньостиглих та середньопізніх — на 12,6 та 21,5 %; за оптимального строку сівби ранньостиглих гібридів — на 15,0 %. Таке посилене водовитрачання очевидно зумовлювалося потребою для формування більшого габітусу й площі листкової поверхні рослин більш пізньостиглих гібридів.
Водний режим ґрунту в посівах кукурудзи протягом другої половини вегетації був несприятливим для нормального розвитку й забезпечення високої реалізації потенційної продуктивності гібридів різних груп стиглості. Цей період характеризувався як сухий (ГТК=0,18-0,22), а кінцеві запаси продуктивної вологи за різних варіантів удобрення та строків сівби сягали лише 9,4-24,3 мм. Сумарні витрати продуктивної вологи з метрового шару ґрунту у посівах кукурудзи ранньо-оптимального строку сівби становилли 388-407, а оптимального строку — 376-389 мм.
На відміну від 2014 р., запаси продуктивної вологи ґрунту у посівах кукурудзи другого строку сівби у період викидання волоті в 2015 р. були на рівні з запасами вологи в ранніх посівах. Аналогічну тенденцію відмічено й на період збирання врожаю, з деякою перевагою пізніших посівів. Сумарні витрати продуктивної вологи з метрового шару ґрунту в посівах 2015 р. перевищили показники попереднього року на 30-40 мм, досягши 417-434 мм.
Фактор мінерального живлення
Мінеральне живлення рослин кукурудзи у початковий період росту й розвитку відбувалося на високому фоні мінерального азоту (NO3+NH4) — 27,73-33,73 мг/кг, підвищеному фоні рухомого фосфору — 11,74-12,74 мг/100 г та дуже високому фоні обмінного калію — 19,37-21,51 мг/100 г ґрунту (за ДСТУ 4362:2004). Вміст гідролізованого азоту був низьким — 12,83-12,98 мг/100 г ґрунту.
Використання легкогідролізованого азоту з ґрунту на період викидання волоті кукурудзи відбувалося більш інтенсивно в посівах раннього строку, а його вміст знизився із низького у початковий період вегетації до дуже низького рівня, сягнувши на різних фонах живлення 8,30-9,71 мг/100 г ґрунту. Загальні запаси такої форми азоту в орному шарі ґрунту знизилися із 443-448 кг/га у ранньовесняний період до 286-338 у посівах першого, та 356-393 кг/га — у посівах другого строку.
Запаси мінерального азоту (NO3+NH4) на фоні без добрив за обох строків сівби знизилися протягом першої половини вегетації удвічі — з 96-116 до 49-58 кг/га, а на фоні ресурсозберігаючої та інтенсивної систем удобрення — на 33-38 та 39-42 %.
Вміст нітратної частини мінерального азоту в орному шарі ґрунту на період викидання волоті становив лише 15-16 % від ранньовесняних його запасів на фоні без добрив та 22-31 % за ресурсозберігаючої й 24-25 % — за інтенсивної систем удобрення, що зумовлено інтенсивним промиванням надмірною кількістю опадів у початковий період вегетації кукурудзи та значним використанням рослинами кукурудзи.
Вміст амонійної форми мінерального азоту, на відміну від нітратної, навпаки збільшився на усіх фонах живлення з 20-21 до 38-41 кг/га (на фоні без добрив) та 41-51 кг/га (ресурсозберігаюча й інтенсивна системи удобрення), або в 1,8-2,1 та 2,0-2,6 разів, внаслідок мікробіологічної активності ґрунту та сприятливих для цього умов за водним і тепловим режимом.
Вміст рухомого фосфору на період викидання волоті кукурудзи також зріс внаслідок мікробіологічної активності ґрунту на всіх фонах живлення із підвищеного до дуже високого рівня — з 11,74-12,74 до 21,73-25,99 мг/100 г ґрунту, або в 1,8-2,0 рази. В цілому, в орному шарі ґрунту вміст фосфору зріс із 405-440 кг/га у ранньовесняний період до 750-896 кг/га протягом першої половини періоду вегетації, і залишався на дуже високому рівні до кінця вегетації кукурудзи, навіть на фоні без добрив — 797-880 кг/га.
Запаси обмінного калію були дуже високими протягом усього періоду вегетації, але дещо нижчий їх рівень був на фоні без добрив — 597-651 кг/га у фазф викидання волоті та 712-737 кг/га — після збирання врожаю, при відповідних показниках у вказані періоди 678-821 та 788-1115 кг/га на фоні різних норм мінеральних добрив.
Таким чином, на період збирання зерна кукурудзи 2014 р., навіть на фоні без добрив, у ґрунті був бездефіцитний баланс за легкогідролізованим азотом та обмінним калієм, майже вдвічі збільшилися запаси рухомого фосфору, але утворився 70-74 % дефіцит нітратної форми азоту (за ресурсозберігаючої 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. 2), згідно з якими 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 із 38,3-40,1 до 44,4-48,0 % у ранньостиглих, із 35,7-36,8 до 37,5-44,4 % у середньоранніх та середньостиглих, а також із 32,4-33,7 до 36,8-37,1 % у середньопізніх гібридів.
Таблиця 2. 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 пізніших груп стиглості потребують більшої норми добрив, особливо за першого строку сівби. Позитивним виявився вплив 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 %.
