--PAGE_BREAK--Вивчення особливостей реагування рослин на загущення посіву на фоні удобрення показало, що за підвищення рівня мінерального живлення і загущенні рослин строки дозрівання зерна, як правило, подовжуються, збільшується вилягання рослин і вологість зерна при збиранні [34, 35]. Вдало до з’ясування даного питання підійшли Орлянський Н.А. та Орлянська Н.А. [36], які вивчали поведінку кукурудзи в стресових умовах, які були отримані за допомогою загущення посіву. В 2002-2003 рр. були отримані дуже різні дані в порівнянні з 1998-1999 роками. Гібриди всіх ліній знизили урожайність при загущенні до 90 тис./га, на 5,3 ц/га, а в деяких випадках було зниження і до 10 ц/га. Однією з найважливіших причин зниження урожайності в умовах загущення виявилось полягання рослин в період вегетації в роки проведення досліджень. Середня стійкість до вилягання при густоті 60 тис./га була 5,9 балів за 9 –бальною шкалою, а при подальшому загущенні посіву – 4,9 бали. Важливим також виявилось і здатність певних ліній адаптуватись до умов штучного стресу, який було одержано за допомогою загущення посівів. В умовах сильного вилягання значно погіршились умови освітлення і вологозабезпечення.
Селекцією кукурудзи на адаптивність до загущення посіву займались Орлянський Н.А., Орлянська Н.А. та Зубко Д.Г. [37]. Польові досліди були проведені на Воронежській дослідній станції в 2002-2003 роках. Вивчались чотири гібриди з пониженою вологістю зерна при збиранні при густотах 50, 70 і 90 тис./га. Стандартом був ранньостиглий гібрид Воронежський 158 СВ, який мав саму високу вологість зерна при збиранні (22,5 %) при густоті 50 тис./га, а також більше інших збільшував її при загущенні. Інші ж три гібриди відрізнялись від гібриду Воронежський 150 СВ батьківськими компонентами, які сприяли прискореній втраті вологи під час достигання зерна. При густоті 50 тис./га вологість даних трьох гібридів коливалась від 18,8 до 19,2 %, що на 3,3-3,7 % нижче від стандарту.
Стандарт був найбільш урожайним при густоті 50 тис./га – 59,9 ц/га. Однак уже при густоті 70 тис./га він втратив свої переваги тому, що кращим тут виявився Воронежський 150 СВ (49,7 ц/га). В умовах максимального загущення урожайність чотирьох гібридів була на рівні 43,8-44,2 ц/га. Таким чином, гібрид Воронежський 158 СВ, який був стандартом, менш стійкий до загущення посівів.
Насіннєва продуктивність ділянок, на яких вирощується кукурудза визначається поєднанням кількості утворених качанів на рослинах і їх продуктивності. При чому, на думку Азуркіна В.О. [38], на загальну кількість квіток на качанах не впливають ні погодні умови, ні строки сівби, ні живлення рослин, оскільки цей показник є особливістю певного генотипу. Кількість качанів на рослині визначається як спадковими особливостями, так і впливом умов вирощування, причому різні сорти, лінії, гібриди по-різному реагують на ці умови. Загущення посівів призводило до зменшення кількості качанів на материнських рослинах, їх озерняністю, маси і виходу зерен з качана. Разом з тим, при загущенні посівів до певних меж хоча і знижується індивідуальна продуктивність рослин, але значно збільшується кількість продуктивних рослин на одиницю площі, що й призводить до підвищення врожаю [39, 40].
Густота рослин кукурудзи сильно впливає на вологозабезпеченість. Рослини в найбільш загущених посівах запаси метрового шару грунту на розвиток вегетативних органів в основному використовують в першу половину вегетаційного періоду. Кризовий, щодо вологозабезпеченості період у кукурудзи починається після утворення 12-13 листків у середньоранніх і середньостиглих та 14-15 – у середньопізніх і пізньостиглих гібридів. На час утворення качанів вологозабезпеченість рослин різко погіршується, що при загущенні посівів призводити до гальмування ростових процесів, зниження інтенсивності фотосинтезу, і в результаті, до зниження продуктивності рослин. На удобреному агрофоні волога витрачалась економніше, хоча витрата її загальної кількості у зв’язку з потужним розвитком рослин була більшою, ніж на неудобреному. Найнижчий коефіцієнт водоспоживання відмічався при густоті рослин, що забезпечує найбільш високий урожай зерна [41, 42].
Незалежно від морфологічних особливостей гібридів, зі збільшенням густоти рослин їх індивідуальна продуктивність знижується. Для гібридів та інбредних ліній кукурудзи встановлена закономірність: чим ранньостигліша форма, тим менше знижувалась її продуктивність при збільшенні густоти стояння рослин і деяке загущення посівів відповідало більш доцільному поєднанню індивідуальної продуктивності рослин з кількістю їх на одиниці площі, при якому забезпечується максимальний урожай зерна. Цього твердження дотримувались і його перевірили на практиці дослідники-кандидати сільськогосподарських наук АрхипенкоО.М., АртюшенкоА.О., Кухарчук О.І. [43].
Багатьма науковцями відмічено, що в процесі виробництва кукурудзи потрібно досягати оптимальної густоти, яка відповідає генотипу окремих гібридів і інбредних ліній. Особливо важливо для врожаю кукурудзи вибрати для кожного гібрида відповідну густоту, яка дає змогу досягати максимальної врожайності. При загущенні рослин від мінімального показника індивідуальна продуктивність їх знижується незначно, що в поєднанні зі збільшенням кількості рослин на одиниці площі призводить до підвищення врожайності з одиниці площі. При подальшому загущенні настає такий момент, коли зменшення продуктивності окремих рослин досягає балансу збільшення їх густоти, що забезпечує максимальну врожайність конкретного генотипу. Дослідні установи виявляють оптимальну густоту певних форм кукурудзи для окремої зони вирощування. Рекомендованої густоти для кожного гібриду чи лінії в певній зоні потрібно суворо дотримуватись. Будь-яка інша густота, більша або менша рекомендованої, не буде сприяти рослинам, оскільки при більшій густоті з'являються неповноцінні рослини, в той час як при недостатньо загущеному стоянні нераціонально використовується площа і сонячне світло, що також призводить до зменшення врожаю [44].
Продуктивність фотосинтезу ліній залежить від густоти вирощування. Розвиток листків та інтенсивність їх фотосинтезу в значній мірі залежать від кількості рослин на одиниці площі. Тому при встановленні густоти посіву необхідно намагатися одержати в конкретних грунтово-кліматичних умовах таку густоту, при якій площа листкової поверхні на гектарі посіву була б оптимальною і забезпечувала б максимальний врожай. Зі збільшенням густоти посіву спостерігається зменшення площі листкової поверхні однієї рослини, але, як правило, загальна листкова поверхня на одиниці площі збільшується.
Показники продуктивності фотосинтезу на удобреному фоні були більшими, ніж на не удобреному і закономірно зменшувалися при збільшенні густоти рослин. При цьому інтенсивність зниження темпів накопичення рослинами пластичних речовин у зв'язку із загущенням посівів дещо нівелювалась у варіантах з удобренням. Найвищою чиста продуктивність фотосинтезу була в міжфазний період 13-14 листків-викидання волотей. Чим кращими були гідротермічні умови протягом вегетації рослин, тим показники продуктивності фотосинтезу були вищими.
Встановлено, що умови вирощування кукурудзи впливають на вміст олії в зерні, продуктивність та масу 1000 зерен, тоді як показники кількості зерен на качані та вміст крохмалю досить сталі [45].
В процесі досліджень з впливу густоти стояння рослин на продуктивність кукурудзи було відмічено і те, що ширина міжрядь, також в деякій мірі впливала на продуктивність кукурудзи на зерно, тому що з зменшенням ширини міжрядь збільшувалось кількість рослин на 1 м2 площі, відповідно підвищувалась конкуренція між рослинами. Але водночас зменшення ширини міжрядь призводило до того, що кукурудза краще конкурувала з бур’янами. До даного твердження прийшли дослідники Бомба М.Я. та Бомба М.І. [46], вони також дали рекомендацію при зменшенні ширини міжрядь дещо зменшувати норму висіву, але щоб задана норма висіву не надто різнилась від рекомендованої.
Подібні дослідження були проведені і кандидатами сільськогосподарських наук Дикарєвим Г.Р. та Ефановим Д.В. [47], вони встановили, що на продуктивність кукурудзи впливає і ширина міжрядь. Ними було складено технологію вирощування кукурудзи при густоті посіву 35-40 тис./га та ширині міжрядь 70 і 2 х 70+140 см. Було встановлено, що широкорядний спосіб посіву за схемою 2 х 70 + 140 рекомендується на полях чистих від бур’янів, так як кукурудза при такій схемі посіву не може конкурувати, в такій мірі, як при густоті 70 см, з бур’янами. Але рослини кукурудзи, що були висіяні з міжряддями по схемі 2 х 70 + 140 см більш раціонально використовували ґрунтову вологу в період росту та розвитку кукурудзи.
1.3 Дослідження проведені в наукових установах та передових господарствах України по вивченню впливу густоти посіву та ширини міжрядь на урожайність кукурудзи
За даними Луканєва І.В. [48] збір зерна кукурудзи в господарствах України починаючи з 1990 року почав скорочуватись. Зменшуються також і площі посівних ділянок кукурудзи. Тому вивчення впливу густоти посіву на продуктивність кукурудзи на зерно набуло актуальності і в Україні. За даними досліджень, які були проведені в КСП „Україна” Білоцерківського району Херсонської області протягом семи років, густота стояння гібридів різних груп стиглості становила в межах від 50 до 70 тис./га, при даній густоті було одержано врожай зерна кукурудзи на рівні 63,0 — 69,5 ц/га, що на 18-20 % вищий ніж у оточуючих господарствах даного регіону.
Схожі досліди було проведено і в господарстві „Кузьминське”, що на Миколаївщині [49], на площі 150 га було закладено дослід з гібридом СТК 189 МВ при густоті посіву 60 тис./га.
При обробці даних було встановлено, що урожайність даного гібриду склала 72,4 ц/га, вологість зерна – 16-19 %, що зменшило затрати на сушіння самого зерна. За результатами цих досліджень було встановлено, що густота посіву даного гібриду в районах недостатнього зволоження становить 55 тис./га, в районах достатнього зволоження – 60-65 тис./га, а при зрошенні – до 80 тис./га.
За даними Ківера В.Х. та Куниці В.М. [50], що займались програмуванням врожаїв кукурудзи на Дніпропетровщині, було зроблено висновки, що дотримання густоти посіву кукурудзи на рівні для середньопізніх гібридів 60, для середньоранніх – 80 тис./га та оптимальному рівні внесення добрив дозволяє отримувати високі врожаї кукурудзи навіть при несприятливих погодних умовах. На даний момент урожайність кукурудзи в даному регіоні коливається від 56 до 80 ц/га, але найближчим часом, за прогнозами, цей показник урожайності повинен зрости, завдяки впровадженню рекомендацій щодо густоти посіву та водозабезпечення кукурудзи.
Схожі досліди були проведені і на Чернігівщині дослідниками Н.В. Здольник, В.Г.Данильцем, А.А.Клочком [51], де також завдяки дос-лідженням і впровадженню у виробництво нових рекомендацій прогнозується розширення посівних площ кукурудзи та збільшення урожайності даної культури в регіоні.
За даними досліджень, що проводились в умовах Кіровоградського інституту АПВ УААН [52] урожайність зерна в умовах цього року отримано при застосуванні інтенсивної технології вирощування. Залежно від густоти рослин вона склала у гібридів Кадр 195 СВ, Кадр 267 МВ та Дніпровський 473 МВ відповідно 76,8-109,8 ц/га, 86,7-109,1 та 76,4-109,1 ц/га. Порівняно з іншими технологічними моделями вирощування прибавка урожайності була істотно вищою. В середньому по фактору для гібридів, що досліджувалися, урожайність відповідно склала 92,8; 97,0 і 97,4 ц/га, що порівняно до малогербіцидної та безгербіцидної технологій вирощування вище відповідно на 4,8; 6,1 і 10,2 ц/га та 16,3; 15,1 і 17,8 ц/га при НІР05 – 3,27 ц/га.
В середньому за три роки досліджень найвищу урожайність зерна кукурудзи в усіх технологічних моделях гібрид Кадр 195 СВ сформував при густоті рослин перед збиранням 50 тис./га, гібрид Кадр 267 МВ при вирощуванні за інтенсивною технологією — 60 тис./га (83,1 ц/га), при вирощуванні за малогербіцидною і безгербіцидною технологіями – 50 тис./га (85,6 та 77,6 ц/га відповідно). Середньопізній гібрид Дніпровський 473 МВ найбільш продуктивним був при густоті рослин 50 тис./га в усіх технологічних моделях вирощування. Проте, розрахунки економічної ефективності вирощування показали, що найбільш економічно доцільним виявилось вирощування цього гібрида при густоті рослин 40 тис./га (умовно чистий дохід дорівнює 2164 грн./га, рентабельність – 173%).
Оптимальної кількості качанів, при якій найкраще поєднуються показники індивідуальної продуктивності і зального їх обсягу на одиниці площі, досягли у варіантах, де застосовували інтенсивну гербіцидну технологію вирощування і густоті рослин гібридів 50 тис./га. При даній густоті отримано найвищий приріст качанів — 1,6-2,0 тис. рослин на 1 га.
Вивчення впливу густоти посіву на продуктивність кукурудзи на зерно займались і в Уманському державному аграрному університеті під керівництвом Зінченка О.І. [53]. За результатами даних досліджень було встановлено, що вища продуктивність посівів кукурудзи забезпечується при дотриманні густоти середньостиглих гібридів і сортів: у південних посушливих районах Степу 25-30 тис. рослин на 1 га, у центральних більш вологих степових районах 35-40 тис., в північних 40-45 тис., у Лісостепу і на Поліссі 55-65 тис., на зрошуваних землях півдня 70-75 тис. рослин на 1 га.
При вирощуванні скоростиглих гібридів та сортів кількість рослин на 1 га збільшують на 20-25 %, а високорослих пізньостиглих – зменшують на 15-20 %. Норми висіву насіння встановлюють з урахуванням рекомендованої густоти рослин, маси 1000 зерен, посівної придатності. Для отримання рекомендованої густоти рослин на час збирання норму висіву насіння збільшують: у районах Степу на 30 %, Лісостепу 30-40 %, Полісся на 40-50 %.
В дослідженнях, що були проведені на ділянці гібридизації УДАУ кафедра селекції, генетики рослин та біотехнології було показано, що для імбредних ліній різних груп стиглості густота вирощування коливається в межах 80-100, а для середньоранніх гібридів – 80 тис./га [54].
Викладене вище дає підстави для таких висновків, раціональне поєднання густоти висіву, ширини міжрядь, гібридів за різними групами стиглості, удобрення є значним резервом підвищення врожайності, біоенергетичної ефективності вирощування кукурудзи на зерно у центральній частині Лісостепу України. Тому вивчення і дослідження на цю тему є дуже актуальними і проводяться і в даний час, тому що резерви можливостей кукурудзи, як культури, ще повністю не проявлені.
Розділ 2
Об’єкт досліджень
В даній магістерській роботі об’єктом досліджень виступає трилінійний гібрид кукурудзи Ювілейний 70 МВ.
2.1 Ботанічна характеристика кукурудзи
Кукурудза (Zea mays) належить до родини Тонконогових, проте за своїми біологічними особливостями значно відрізняється від інших зернових культур. Коренева система кукурудзи – мичкувата, сильно розвинута. З підземних вузлів розвиваються первинні і вторинні корені. Утворює також і повітряні корені. Стебло пряме, міцне, заповнене серцевиною. Висота стебла коливається від 70 см (у ранньостиглих сортів) до 4-5 метрів (у пізньостиглих). На стеблі кукурудзи утворюється від 8 до 40 листків. Кількість листків на стеблі є сортовою ознакою.
Листки кукурудзи широколінійні. З нижнього боку вони не опущені, з верхнього – опущені.
Кукурудза – однодольна рослина з роздільним суцвіттям. Чоловіче суцвіття волоть, жіноче – качан.
Зерно кукурудзи складається з зародку, ендосперму і оболонок (плодової і насінної).
Кукурудза має 9 підвидів: зубовидна, кремениста, крохмалиста, напівзубовидна, розлусна, цукрова, крохмалисто-цукрова, воскоподібна і плівчаста.
2.2 Біологічні особливості кукурудзи.
Кукурудза – теплолюбна культура. Мінімальна температура проростання насіння – 8-10 0С, у фазі 2-3 листків витримує приморозки до -20С. Оптимальна температура для росту і розвитку кукурудзи – 20-25 0С. Сума оптимальних температур для достигання кукурудзи коливається від 2100 до 32000.
За вимогою до вологи кукурудза відноситься до посухостійких культур. За вегетаційний період кукурудза потребує 450-600 мм опадів. 1 мм опадів дає можливість одержати 20 кг зерна на 1 га.
Кукурудза – світлолюбна рослина короткого дня. Погано переносить затінення.
За вимогами до грунтів кукурудза відноситься до середньо вимогливих культур. Оптимальна реакція ґрунтового розчину ( рН 5,5-7,0). Малопридатні для вирощування кукурудзи холодні заболочені, кислі, важкі глинисті, засолені грунти [55, 56].
2.3 Характеристика досліджуваного матеріалу.
Гібрид кукурудзи Ювілейний 70 МВ.
продолжение
--PAGE_BREAK--
продолжение
--PAGE_BREAK--
РОЗДІЛ 4
Результати досліджень
Вплив ширини міжрядь і густоти посіву на ріст, розвиток і врожайність кукурудзи
Процес формування високопродуктивних агробіоценозів кукурудзи передбачає повне задоволення фізіологічних вимог конкретних сортів до факторів зовнішнього середовища за рахунок оптимізації елементів технології її вирощування. Важливими елементами сортової технології вирощування кукурудзи слід вважати спосіб сівби і густоту стояння рослин, зумовлених їх морфологічними особливостями і тривалістю вегетаційного періоду.
В технології вирощування кукурудзи не існує другорядних заходів. Будь-який агротехнічний захід по своєму важливий і необхідний. Вплив його на кінцевий результат, урожайність, може проявитися більшою чи меншою мірою, залежно від умов та прийомів технології вирощування. В зв’язку з цим існує необхідність вивчення конкурентних взаємовідносин в агробіоценозах кукурудзи як фактора, що піддається регулюванню прийомами сортової технології вирощування цієї культури [63 ].
В технологічному аспекті з точки зору реалізації максимальної продуктивності гібридів кукурудзи в певних агроекологічних умовах особливий інтерес має проблема формування оптимальної густоти рослин для гібридів кукурудзи. В.С. Циков [64]відмічає, що правильний вибір густоти дає змогу збільшити урожай кукурудзи на 20-30 ц/га.
4.1. Фенологічні спостереження за ходом росту і розвитку кукурудзи
Отримані нами протягом 2005-2006 рр. експериментальні дані свідчать про суттєвий вплив досліджуваних прийомів конкурентних взаємовідносин між рослинами в агробіоценозах кукурудзи протягом вегетації.
Ріст і розвиток рослин відображають всю сукупність процесів взаємодії організму з факторами зовнішнього середовища. Вивчення темпів росту і розвитку рослин кукурудзи в онтогенезі дає можливість розкрити найбільш важливі залежності процесу формування високої продуктивності цієї культури. Перший період росту і розвитку кукурудзи характеризується тим, що молоді проростки живляться за рахунок пластичних речовин насінини і лише після появи 3-4-го листка рослина починає засвоювати поживні речовини з грунту. Тому, створення у цей період сприятливих умов для росту і розвитку рослин із застосуванням тих чи інших технологічних прийомів, відіграє важливе значення у формуванні високої врожайності кукурудзи [ 65].
Як показано в таблиці 4.1, загущення загалом дещо збільшує тривалість періоду проходження фаз. Хоч відмінності ці незначні різниця проявляється вже при настанні генеративного періоду, коли формується суцвіття і йде достигання зерна.
Таблиця 4.1
Строки проходження фенологічних фаз рослинами кукурудзи при різній ширині міжрядь і густоті посіву (середнє 2005-2006 рр.)
Густота посіву, тис./га
Фенологічні фази
7-8 листків
викидання волоті
молочно-воскова стиглість
воскова стиглість
Ширина міжрядь 70 см
60 (контроль)
8.06
10.07
6.08
6.09
80
8.06
9.07
6.08
8.09
100
10.06
11.07
7.08
10.09
120
10.06
11.07
9.08
11.09
Ширина міжрядь 45 см
60
9.06
10.07
9.08
10.09
80
9.06
11.07
10.08
12.09
100
11.06
12.07
14.08
12.09
120
12.06
13.07
13.08
14.09
Спостерігаючи за ходом вегетації кукурудзи в залежності від умов вирощування були відмічені певні особливості починаючи з фази 7-8 листків (табл. 4.1). Вони полягають, передусім, у різниці в настанні фаз вегетації залежно від ширини міжрядь і густоти посіву. Так, наступна фаза вегетації у посіві з густотою 80 тис. рослин/га та ширині міжрядь 70 см настає на 2-4 дні, а молочно-воскова стиглість на 3-4 днів раніше ніж при густоті 120 тис. рослин/га і ширині міжрядь 45 см.
Аналогічне спостерігається по всіх фазах вегетації. Однак на контролі виявлено швидше дозрівання качанів і настання воскової стиглості ніж при густоті 80 тис. рослин/га х 70 см.
Спостереження показують, що початки утворюються скоріше і скоріше достигають при достатньому освітленні місць їх закладки, що приблизно знаходиться в середньому ярусі травостою. Чим він краще освітлений, тим скоріше настає фаза утворення качана, формування, налив і достигання зерна.
При оптимізації площі живлення за рахунок збільшення відстані між рослинами в рядах вони дещо краще ростуть увесь період вегетації. Земля менше пересихає у міжряддях при більшому затіненні на варіантах з густотою 60-80 тис. рослин /га. У грунті не утворюються тріщини, або вони незначні. Все це створює певні переваги у вегетації рослин (при однаковій ширині міжрядь) у посівах з густотою 80тис. /га.
Різне просторове і кількісне розміщення рослин у посіві впливало на ріст рослин. Однією із основних ознак, яка характеризує темпи росту і розвитку культурних рослин є висота центрального стебла.
У табл. 4.2 представлено результати обліку динаміки висоти рослин залежно ширини міжрядь і густоти посіву.
Динаміка висоти рослин в процесі вегетації мала свою особливість. В даному діапазоні густоти спостерігається така закономірність: по мірі загущення від 60 до 120 тисяч рослин на 1 гектарі висота рослин збільшується, причому в значній мірі. По мірі збільшення густоти конкуренція за умови освітлення рослинами зростала. Внаслідок цього маємо такі значні відмінності по висоті рослин.
Таблиця 4.2
Динаміка висоти рослин кукурудзи залежно від густоти посіву і ширини міжрядь (середнє за 2005-2006 рр.)
Густота посіву тис.
рос./га
Ширина міжрядь, см
Фази вегетації рослин
2005 р.
2006 р.
7-8 листків
викидання волоті
молочна стиглість
7-8 листків
викидання волоті
молочна стиглість
60(контроль)
70
43
206
217
42
204
215
80
45
209
219
45
207
217
100
46
212
221
46
210
218
120
55
208
214
52
206
214
60
45
42
179
198
41
170
175
80
43
182
201
40
172
186
100
47
184
206
43
175
190
120
49
181
203
46
168
182
А саме, уже у фазі 7-8 листків різниця між крайніми варіантами була досить помітною, як на посівах з міжряддями 45 см, так і 70 см. При чому на міжрядді 70 см рослини в рядках розміщені краще – з більшими інтервалами, тому конкуренція між ними менша, відносно висоти рослин нижча. Але на деяких варіантах загущення посіву призвело до полягання рослин. Це спостерігалося при густоті 120 тис. рослин/га та ширині міжрядь 45 см.
2005 рік виявився більш інтенсивним по темпах росту рослин кукурудзи від фази 7-8 листків до настання молочної стиглості ніж 2006 рік. Це пов’язано з більш сприятливими погодними умовами у 2005 році.
З даних таблиці 4.2 видно, що загущені посіви протягом вегетації значно збільшують темпи росту у порівнянні з посівами густотою 60 тис./га (контроль), також різниця спостерігається і в зріджених посівах. Все це говорить про те, що оптимальна площа живлення та освітленість рослин мають значний вплив на продуктивність кукурудзи.
При вирощуванні кукурудзи на зерно цей фактор має велике значення, через те, що для формування кондиційних качанів рослини мають бути правильно сформовані на період запилення, саме цей період зафіксований у таблиці про динаміку висоти рослин. Висота рослин пов’язана з їх масою, облистненістю та кількістю плодотворних качанів.
Тому показники висоти кукурудзи на посівах з різною густотою залежали від умов вегетації. Так, різниця у висоті рослин коли вони досягли фази утворення і наливу зерна з шириною міжрядь 45 і 70 см була різною при густоті від 60 тис. до 80 тис. рослин/га і становила всього 2-3 см, на посівах з густотою 60-120 тис. рослин/га – 7-15 см при 45 см, оскільки конкуренція між рослинами в рядах при загущенні збільшувалась. При чому, спостерігалась тенденція до підвищення висоти рослин до певної межі, даною межею є густота в 120 тис./га, як при ширині міжрядь 70 см, так і 45 см. Спостерігаючи за динамікою зміни висоти рослин з густотою можна помітити, що по всіх фазах розвитку висота рослин збільшувалась від 60 до 100 тис./га, а вже при густоті 120 тис./га вона почала знижуватись по всіх варіантах.
Така ж тенденція темпів росту рослин спостерігається по обох досліджуваних роках.
4.2. Продуктивність кукурудзи залежно від ширини міжрядь і густоти посіву
Посилення процесів фотосинтетичної діяльності під впливом зміни густоти стояння рослин позначилось на індивідуальній продуктивності і урожайності кукурудзи.
В 1995-1996 рр. Кушеновим Б.М. [66] були проведені дослідження по вивченню впливу температури на чисту продуктивність роботи листків і накопиченню сухих речовин рослинами кукурудзи в Північному Казахстані. Систематичне визначення продуктивності роботи листя на протязі вегетаційного періоду дають швидко визначити попередню оцінку продуктивності гібридів кукурудзи різних груп стиглості. Тому визначення даних показників є актуальними.
Дослідження показали, що найбільша площа листової поверхні однієї рослини формується у зріджених посівах. Вона досягала 45,3-75,3 дм3/рослину по окремих гібридах, а на одиниці площі збільшується при загущенні посіву[67].
Така обернена залежність між площею 1 рослини і їх сумою на м. кв. є закономірною, що доведено в ході досліджень.
Значний вплив на темпи росту і формування листкової поверхні має густота рослин. З підвищенням густоти стеблестою спостерігається зменшення площі листкової поверхні.
Чиста продуктивність фотосинтезу і урожайність культури нерозривно пов’язані. Про що свідчать результати досліджень. Максимальне значення ЧПФ спостерігається в фазі мітелки-цвітіння, вищі показники 10,8 г/м2 на добу відмічалось при густоті 70 тис./га при сівбі (14-22 травня). Найвищу урожайність отримано при густотах 70 і 80 тис рослин/га [68,69].
Наші дослідження показали залежність наростання площі листкової поверхні від густоти посіву та способу сівби, що вказано в таблиці 4.3.
Таблиця 4.3
Динаміка наростання площі листкової поверхні кукурудзи залежно від густоти посіву та ширин міжрядь
(середнє за 2005-2006 рр.)
Густота посіву, тис. рослин/га
Площа листової поверхні тис. м2
Фаза 7-8 листків
Викидання волоті
Молочна стиглість
на 1 рослині
на 1 м2
на 1 рослині
на 1 м2
на 1 рослині
на 1 м2
Ширина міжрядь 70 см
60 (контроль)
0,056
0,33
0,62
3,8
0,66
4,0
80
0,036
0,37
0,53
4,3
0,56
4,5
100
0,029
0,38
0,47
4,7
0,49
4,9
120
0,025
0,40
0,43
5,2
0,42
5,4
Ширина міжрядь 45 см
60
0,061
0,37
0,67
4,0
0,69
4,2
80
0,042
0,41
0,54
4,7
0,63
4,9
100
0,031
0,39
0,49
5,2
0,55
5,4
120
0,024
0,42
0,44
5,7
0,49
5,3
Так, наприклад у фазі викидання волоті на варіанті з густотою посіву 60 тис. рослин/га листкова поверхня однієї рослини дорівнювала 0,62 м. кв., а на 1 м. кв. площа листя становила 3,8 м2 з міжряддям 70 см. При збільшенні густоти посіву спостерігалась обернена залежність як при ширині міжрядь 70 см, так і при 45 см.
Вона виразилась насамперед таким чином. Загущення до 120 тис. рослин/га давало збільшення листової поверхні з м2, а асиміляційна поверхня з 1 рослини навпаки – зменшувалась. Про що свідчать дані таблиці 4.3.
Аналогічні зміни темпу росту асиміляційної поверхні спостерігаємо на варіантах з шириною міжрядь 45 см. Тут площа листкової поверхні з 1 рослини становить 0,67 м2, а з одиниці площі (з 1 м2) 4,0 м2 з густотою 60 тис. рос./га. Загущуючи посіви до 120 тис. рослин /га маємо площу листя з 1 рослини – 0,44 м2, а з 1 м2 – 5,7 м2. Різниця між густотами становить – від 0,05 до 0,13 м2/ 1 рослину і від 0,5 до 0,7 м2 з одиниці площі. Якщо ж прирівнювати найрідші посіви до найгустіших то різниця становитиме 0,19 м2 / 1 рослину і 1,4 м2 з 1 м2 при ширині 70 см, відповідно при 45 см буде 0,23 м2 / 1 рослину і 1,7 м2 з 1 м2.
Найвищого рівня площі листової поверхні рослини досягали у фазу молочної стиглості.
Тому вибір оптимальної густоти посіву забезпечує найвищий рівень наростання площі листової поверхні кукурудзи.
Дані досліджень Тооминг Х.Г.[70] підтверджують наші результати, а саме те що для реалізації більшого генетичного потенціалу сучасних гібридів великий ефект дає впровадження принципів відповідності потреб рослини і умов зовнішнього середовища. На рис. 1 додатку А показано, як рослини кукурудзи неефективно використовують величезні запаси сонячної радіації, тепла та вологи через те, що площа листя незначна, а в період коли вона зростає притік радіації йде вже на спад.
Отже ми бачимо, що дотримання оптимальної густоти стеблестою рослин кукурудзи відіграє суттєву роль в процесах фотосинтетичної діяльності і формування урожаю зерна.
Спостереження показали, що загущення також впливають на масу рослин за даними таблиці 4.4 вона суттєво знижується при збільшенні густоти посіву і зменшенні ширини міжрядь.
Таблиця 4.4
Вплив загущення стеблестою на масу
однієї рослини кукурудзи, г
Густота посіву тис.рос./га
Ширина міжрядь, см
Фаза росту і розвитку рослин
2005 р.
2006р.
7-10 листків
вики-дання волоті
молочна стиглість
7-10 листків
вики-дання волоті
молочна стиглість
60 (контроль)
70
236
326
662
234
301
647
80
232
312
638
231
289
621
100
227
284
560
228
276
598
120
223
268
520
224
244
521
60
45
231
319
649
229
295
634
80
227
306
625
225
283
608
100
223
278
549
220
270
586
120
218
262
508
219
238
510
Характерною ознакою кукурудзи, є те, що при рідших посівах рослини мають більшу масу, а при загущенні маса окремих рослин знижується. Найбільшою вона була 662 г, при густоті стеблестою 60 тис. рослин/га (контроль) і ширині міжрядь 70 см у 2005 році в 2006 цей показник становив 647 г. Дещо нижчою при ширині міжрядь 45 см 649 і 634 г відповідно. А при збільшенні густоти посіву від 60 до 120 тис. рослин/га маса 1 рослини чітко знижується. Наприклад, на варіантах 100-120 тис. рослин/га х70 см різниця до контролю становила 9 і 13 г починаючи з фази 7-10 листків, коли при ширині міжрядь 45 см – 13 і 18 відповідно.
Спостерігаючи за ходом росту рослин по всіх варіантах видно, що маса їх збільшується від фази 7-10 листків до фази молочної стиглості, це в деякій мірі залежить і від кількості качанів та їх ваги на 1 рослині.
Отже, для отримання високих врожаїв кукурудзи потрібно створити оптимальні умови для росту і розвитку культури.
Динаміка наростання вегетативної маси дає повне уявлення про ріст рослин та можливості прогнозувати майбутній урожай.
продолжение
--PAGE_BREAK--В ході досліджень було виявлено, що протягом вегетації рослини кукурудзи не завжди мали високі темпи наростання вегетативної маси. Також зміна густоти посіву та ширини міжрядь суттєво впливали на перебіг цього процесу. Залежність наростання вегетативної маси рослин кукурудзи подано в таблиці 4.5.
Динаміка наростання маси рослин змінюється при загущенні у відповідності з фазами розвитку культури.
З даних таблиці 4.5 видно, що від фази 7-8 листків до молочної стиглості хід наростання вегетативної маси рослин кукурудзи значно збільшувався. Маса рослин з 1 м2 в фазі 7-8 листків становила від 491 до 943 г по всіх варіантах в ході вегетації вона збільшувалась і складала від 3350 до 3280 г/м2 у фазі викидання волоті та від 3850 до 4560 г/м2 – у фазі молочної стиглості.
Таблиця 4.5
Динаміка наростання вегетативної маси кукурудзи залежно від густоти посіву та ширини міжрядь (середнє за 2005-2006 рр.)
Густота посіву, тис.
рос./га
Фази вегетації рослин
7-8 листків
викидання волоті
молочна стиглість
маса рослин, г
%
г/м2
%
г/м2
%
г/м2
Ширина міжрядь 70 см
60 (контроль)
100
491
100
2776
100
3850
80
128
629
102
2840
107
4130
100
155
765
111
3090
110
4270
120
179
883
115
3220
114
4390
Ширина міжрядь 45 см
60
107
527
107
2940
104
4030
80
131
647
110
3070
114
4390
100
168
825
113
3150
116
4480
120
192
943
120
3350
118
4560
Вплив густоти на масу рослин з 1 м2 відмічено по всіх фазах розвитку. Але можна відмітити, що із збільшенням загущення від 60 до 120 тис. рослин/га маса рослин збільшувалась, що не можна сказати про масу 1 рослини табл. 4.4 де спостерігалось зменшення маси 1 рослини при збільшення густоти посіву.
Зміна ширини міжрядь також впливала на приріст вегетативної маси. Якщо аналізувати густоту стеблестою 80 тис. рослин/га при ширині міжрядь 70 см і 45 то відмічено збільшення маси на другому варіанті вона становила 629 г/м2 проти 647 г/м2 відповідно (фаза 7-8 листків). Така ж тенденція зберігається по всіх варіантах.
Відносно контролю то ми бачимо, що із збільшенням густоти посіву збільшується різниця в прирості маси рослин з 1 м2 на площі посіву. Але для даних умов характерно те, що при порівнянні варіантів до контролю маса рослин в ході вегетації від фази 7-8 листків до фази молочної стиглості зменшує динаміку наростання маси рослин. Це добре видно у відсотковому відношенні. Так, якщо у фазі 7-8 листків різниця від контролю до найбільшого загущення становила 192 % (варіант 120 тис. рослин/га х 45см) то в фазах викидання волоті та молочної стиглості – 120 та 118% відповідно.
Зниження приросту вегетативної маси в період від закінчення формування рослиною листків до викидання волоті пов’язане з відтоком асимілянтів на створення генеративних органів. Покращення цього показника після цвітіння кукурудзи відбувається переважно за рахунок збільшення маси качанів.
4.3. Вплив густоти посіву та ширини міжрядь на елементи структури врожаю
Важливим показником при вирощуванні кукурудзи на зерно є структура врожаю. Розвиток продуктивних органів кукурудзи показано в таблиці 4.6.
Спостереження показали, що зміна густоти посіву та способів сівби мали значний вплив на розвиток продуктивних органів кукурудзи, зокрема на кількість рослин з качанами та без них, кількість їх на 100 рослин та загальну їх кількість.
Таблиця 4.6
Вплив густоти стеблостою на кількість початків у посіві
кукурудзи (середнє за 2005-2006 рр.)
Ширина міжрядь, см
Густота стояння рослин, тис./га
Кількість рослин, %
Кількість початків, шт.
без початків
з одним початком
з двома початками
на 100 рослин, шт.
тис./га
70
60 (контроль)
–
89
11
111
61,1
80
–
95
5
104
70,7
100
4
96
–
96
57,6
120
8
92
–
92
59,8
45
60
–
93
7
107
67,6
80
2
95
3
101
64,2
100
3
97
–
97
53,4
120
5
95
–
95
52,0
Дані таблиці свідчать про те, що при густоті стеблостою 80 тис. рослин/га і ширині міжрядь 45 см та при її збільшенні кількість рослин без качанів збільшується від 2 до 8 %. Не виявлено безплідних рослин на варіантах 60 і 80 тис. рослин/га при ширині міжрядь 70 см та 60 тис. при ширині 45 см. Найбільша кількість рослин з одним качаном була на варіанті 100 тис. рослин/га х 45 см, а найменша 120 тис. рослин /га х 70 см і відповідно становила 97 і 92 %. На контролі – 89%, що на 3-8% менше від інших варіантів. Однак більша кількість рослин з двома початками була на контролі – 11% та при густоті 60 тис. рослин/га і ширині міжрядь 45 см – 7 %, при густоті 80 тис. рослин/га їх кількість становила – 3 і 5% відповідно.
Якщо говорити про кількість початків на 100 рослин то найбільша їх кількість була на контролі і варіанті 60 тис. рослин/га х 45 см – 111 і 107 штук відповідно. Із збільшенням густоти посіву їх кількість зменшується до 92 шт. Оберненою була залежність кількості початків на одиниці площі, так найвищий показник спостерігався при густоті 80 тис. рослин/га х 70 см, що більше від контролю на 9,6 тис. рослин/га штук, найменша кількість була на варіанті 120 тис. рослин/га х 45 см – 52,0 тис./га штук качанів.
Як ми бачимо, кращими виявились ті варіанти, де були створені оптимальні умови для росту кукурудзи, тому частка продуктивних рослин залежала від кінцевої густоти посіву. Індивідуальна продуктивність рослин подана в таблиці 4.7.
Таблиця 4.7
Вплив густоти посіву і ширини міжрядь на структуру рослин кукурудзи у фазі воскової стиглості (середнє за 2005-2006 рр.)
Густота посіву, тис. рос./га
Маса рослин на 1 м2, г
В тому числі
листя
стебло
качан
г
%
г
%
г
%
Міжряддя 70 см
60 (контроль)
3820
810
21
1257
33
1753
46
80
4090
908
22
1305
32
1877
46
100
4220
978
23
1347
32
1895
45
120
4310
999
25
1403
31
1908
44
Міжряддя 45 см
60
4030
834
19
1337
33
1927
48
80
4240
898
21
1357
32
1985
47
100
4350
1009
23
1355
31
1986
46
120
4430
1156
24
1357
30
1946
45
З даних таблиці видно, що по мірі загущення посівів маса рослин на 1м2 збільшується. Відносно цього показники структури врожаю також збільшується. При цьому по мірі збільшення густоти, відсоток листя в урожаї дещо збільшується: на посіві з міжряддям 70 см – з 21 до 25%, при 45 см – з 19 до 24 %.
Але вміст стебел в урожаї має тенденцію до зменшення по мірі загущення посівів і зменшується з 33 до 31 % та з 33 до 30% відповідно. Качани по мірі загущення збільшували свою масу з 1753 до 1908 штук на 1 км. кв. при міжрядді 70 см, на посівах з міжряддям 45 см показники були дещо вищі – з 1927 до 1946 г.
Дослідження, які були проведені на протязі 2002-2003 рр. В.С.Панькіним і О.О. Павлюком [71] на полях Полтавського інституту АПВ ім. М.І. Вавілова встановлено залежність наростання листової поверхні у кукурудзи при загущенні посівів по всіх досліджуваних гібридах. При зміні густоти від 50 до 70 тис./га кількість качанів також збільшується з одиниці площі, але не пропорційно до кількості качанів на 1 рослину та елементів структури. Суттєву прибавку врожаю зерна середньостиглих гібридів показав варіант з густотою 50 тис./га і становила 16 %.
Спостерігаючи за зміною маси качана та його структурою (табл. 4.8 і 4.9) можна відмітити слідуюче, існує пряма залежність зміни продуктивності від просторового і кількісного розміщення рослин в агроценозі.
Таблиця 4.8
Вплив густоти посіву та ширини міжрядь на довжину і масу початку та масу зерна в початку (середнє за 2005-2006 рр.)
Ширина міжрядь, см
Густота стояння рослин, тис./га
Довжина початку,
см
Маса початку,
г
Маса зерна
з початку,
г
70
60 (контроль)
20,5
246
162
80
20,1
240
158
100
19,8
235
155
120
19,7
223
123
45
60
19,0
203
129
80
18,9
186
121
100
18,6
182
123
120
18,4
175
100
Так, зміна довжини початку коливається від 18,4 см до 20,5 і різниця становить 2,1 см. В даному випадку зіграла роль оптимальна площа живлення та кількісне і просторове розміщення рослин. Певної закономірності немає. Що не можна сказати про масу початку. Вона зменшувалась із збільшенням густоти посіву. Різниця до контролю де був найбільший показник становила від 6 до 71 г. Маса зерна з 1 початку була вищою на контролі на 4 г. від густоти 80 тис./га, найменшою була на варіанті 120 тис. рослин/га х 45 см і становила 100 г. Це пояснюється тим, що загущення призводило до затінення тієї частини стебел де розміщувалися початки, а за нестачі освітлення та конкуренції рослин між собою початки виявилися неповноцінними.
Таблиця 4.9
Структура початків кукурудзи залежно від густоти посіву і ширини міжрядь (2005-2006 рр.)
Ширина міжрядь, см
Густота посіву
У початку, шт.
Кількість рядів зерен
Кількість зерен в ряду
Кількість зерен
70
60 (контроль)
16,5
36
594
80
17,0
38
646
100
16,5
36
594
120
16,0
35
560
45
60
16,0
37
592
80
16,5
35
578
100
17,0
36
612
120
16,0
34
544
Дані таблиці 4.9 свідчать про те, що розвиток початків на варіантах де робилися загущення посіву уповільнювався від нестачі світла і поживних речовин. Оптимальне розміщення рослин в посіві це 80 тис. рослин/га при ширині міжрядь 70 см, на цьому варіанті було відмічено найвищу кількість зерен в ряду – 38, рядів у початку – 17,0 шт. і кількість зерен у початку – 646 штук, що на 52 штуки більше від контролю. Між тим найнижча кількість зерен у початку була на варіанті з густотою 120 тис. рослин/га при міжрядді 45 см і становила 544штук, що нижче від контролю на 50 шт.
4.4.Вплив густоти посіву і ширини міжрядь на урожайність кукурудзи на зерно
Основними факторами, які радикально впливали на урожайність, що в умовах Південного Лісостепу України були, в першу чергу, погодні умови, що складалися в період їх вегетації.
Урожайність зерна з одного гектара є кінцевим показником, що характеризує реалізацію всіх факторів життя в кінці вегетації рослин. Дані по урожайності кукурудзи приведені в таблиці 4.10.
Орлянським Н.А. і Орлянською Н.А.[36] за період досліджень (1998-2003рр.) на Воронежській дослідній станції було встановлено пряму залежність між загущенням посіву і урожайністю кукурудзи. На їхню думку, одною з головних причин різкого зниження урожайності в умовах загущення виявилось вилягання рослин в період вегетації за всі роки досліджень. Середня стійкість до вилягання при густоті 60 тис./га сягала 5,9 бала по 9-ти бальній шкалі, а при загущенні – 4,9 бала. Через це явище значно погіршувались умови освітлення і провідність поживних речовин.
Урожай зерна гібридів з високим селекційним індексом при загущенні від 60 до 90 тис./га може достовірно збільшуватись в сприятливих, або знижуватись в стресових умовах [72].
Як показують дослідження ВНДІ кукурудзи, густота стояння, яка забезпечує максимальний урожай зерна гібридів різних груп стиглості не являється сталою величиною. БагрянцеваВ.Н., БорщТ.І.іШарапова І.А.[17] доводять, що в умовах передгірної зони Степу Ставропольського краю, де проводились дослідження, головним фактором, який визначає урожай зерна кукурудзи, вологозабезпеченість під час вегетації культури. Виходячи з цього потрібно корегувати густоту стояння посіву, що дає підвищення урожайності зерна кукурудзи, тобто оптимізувати кількість рослин на одиниці площі. Виявилось, що оптимальна густота рослин для ранньостиглих гібридів склала 60 тис./га, середньостиглих – 60-80, середньопізніх – 40-55 тис./га.
Таблиця 4.10
Урожайність зерна кукурудзи залежно від густоти посіву і ширини міжрядь
Варіанти
Зерна, ц/га
Приріст
Ширина міжрядь, см
Густота посіву, тис./га
2005 р.
2006 р.
середнє
ц/га
%
70
60 (контроль)
58,6
57,2
57,9
0
100
80
63,8
62,5
63,2
5,3
109,2
100
62,0
60,3
61,1
3,2
105,5
120
60,4
59,8
60,1
2,2
103,8
45
60
61,2
60,5
60,8
2,9
105
80
62,9
61,7
62,3
4,4
107,6
100
60,4
59,6
60,0
2,1
103,6
120
58,7
58,0
58,4
0,5
100,9
НІР0,95, ц/га
А
1,44
1,49
В
2,03
2,11
У 2005 році урожайність зерна кукурудзи була вищою ніж у 2006. Так найвищою в 2005 році була урожайність кукурудзи на варіанті з густотою 80 тис. рослин/га при ширині міжрядь 70 см – 63,8 ц/га, а найменшою 58,6 ц/га при густоті 60 тис. рослин/га з шириною міжрядь 70 см. Коли в 2006 році вона становила відповідно – 62,5 і 57,2 ц/га. Це говорить про сприятливіші погодні умови, які склалися у 2005 році.
Та в основному урожайність кукурудзи залежала від густоти посіву і ширини міжрядь. Як ми бачимо, середнє значення її за два роки змінюється по густотах, а саме на контролі (60 тис./га) вона становила – 57,9 ц/га з міжряддям 70 см коли при густоті посіву 120 тис. рослин/га і шириною міжрядь 45 см була 58,4 ц/га зерна. А от при густоті посіву 80 тис./га з міжряддям 70 см вона була найвищою і становила – 63,2 ц/га, що більше від контролю на 5,3 ц/га.
Інші варіанти випереджали контроль (60 тис. рослин/га х 70 см) на 2,1-3,2 ц/га зерна. Приріст врожаю коливався в межах від 2,1 до 5,3 ц/га, і останній варіант випереджав контроль лише на 0,5 ц/га.
Густота стояння рослин в значній мірі визначає величину і якість урожаю кукурудзи. Так, Н.М. Афонін [6] стверджує, що в умовах Тамбовської області (Мічурінська державна с.-г. академія) при загущенні посіву до 80 тис./га дозрівання затримувалось. Закономірно збільшувалась площа листя досягаючи максимуму під час цвітіння.
Тому можна зробити слідуючий висновок, що існує пряма залежність приросту врожаю та його формуванні від кількісного та просторового розміщення рослин кукурудзи на площі посіву, що доведено результатами досліджень. На основі приведених даних про урожайність зерна досліджуваних прийомів вирощування можна зробити висновок, що шляхом підбору ширини міжрядь та густоти посіву можна керувати формуванням господарсько-цінних ознак рослин у посівах, а звідси - рівнем біологічного та господарського урожаю зерна.
продолжение
--PAGE_BREAK--