ПІВДЕННИЙ ФІЛІАЛ “

КРИМСЬКИЙ АГРОТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ” НАЦІОНАЛЬНОГО АГРАРНОГО УНІВЕРСИТЕТУ

Соколовська Ірина Миколаївна

УДК 633;152

ВПЛИВ ГРУНТОВО-КЛІМАТИЧНИХ ТА АГРОТЕХНІЧНИХ УМОВ НА ФОРМУВАННЯ ВРОЖАЮ КУКУРУДЗЯНИХ СТОВПЧИКІВ З ПРИЙМОЧКАМИ В УМОВАХ ПІВНІЧНОГО СТЕПУ УКРАЇНИ

06.01.09 – рослинництво

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Сімферополь - 2007

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі біології Луганського національного педагогічного університету імені Тараса Шевченка Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор

Конопля Микола Іванович, Луганський національний педагогічний університет імені Тараса Шевченка, завідувач кафедри біології

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор, академік УААН Адамень Федір Федорович, радник дирекції Кримського інституту агропромислового виробництва УААН

кандидат сільськогосподарських наук, доцент Сахаров Василь Данилович, Дніпропетровський національний аграрний університет, доцент кафедри рослинництва

Провідна установа: Інститут зернового господарства УААН,

м. Дніпропетровськ

Захист відбудеться “ 3 ” липня 2007 р. о 10 годині на засіданні спеціальної вченої ради Д 52.805.02 при Південному філіалі “Кримський агротехнологічний університет” Національного аграрного університету.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці ПФ “КАТУ” НАУ за адресою: 95492, смт. Аграрне, Південний філіал “Кримський агротехнологічний університет” Національного аграрного університету, м. Сімферополь.

Автореферат розісланий “ 2 ” червня 2007 р.

Вчений секретар спеціалізованої

вченої ради, доцент Дементьєв Ю.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Головною метою в технології вирощування сільськогосподарських культур є повне й раціональне використання всієї біомаси культурних рослин. Однією з небагатьох польових універсальних культур світового землеробства, всі частини якої використовуються людиною, є кукурудза. З неї виготовляють понад 3,5 тис. видів різноманітної продукції.

У науковій та народній медицині, фармакології й косметиці великою популярністю користуються кукурудзяні стовпчики з приймочками (Stigmata Maydis або Styli et Stigmata Maydis). Лікарська сировина кукурудзяних стовпчиків складає відносно невелику, але дуже важливу за своєю соціальною значимістю частку загального врожаю кукурудзи тому, що препарати кукурудзяних стовпчиків не можуть бути одержані синтетично або замінені продуктами хімічного синтезу.

Середньорічні заготовки кукурудзяних стовпчиків з приймочками в Україні досягають 35-45 тонн. Основними районами збору та заготівлі їх є південні та південно-східні області: Миколаївська (10 т), Запорізька (8 т), Одеська та Херсонська (по 5 т), Луганська (4 т).

І все ж, незважаючи на значні обсяги заготівель, загальні потреби в сухих кукурудзяних стовпчиках в Україні зростають і складають на сьогодні 55-65 тонн на рік.

Але питання формування врожаю стовпчиків з приймочками гібридів та сортів різних підвидів кукурудзи залежно від агротехнічних умов вирощування кукурудзи (добрив, способів сівби, густоти стояння рослин, строків збирання, тощо) та під впливом змінних грунтово-кліматичних факторів вивчено недостатньо, технологічні властивості та хімічний склад, а також економічна ефективність виробництва до недавніх пір установлені не були. У роботах вітчизняних та зарубіжних дослідників даних про біологічні особливості й агротехнічні умови формування врожаю високоякісної сировини кукурудзяних стовпчиків з приймочками дуже мало, а економічного обґрунтування виробництва їх в умовах України зовсім не наводиться. Тому розробка питань формування врожаю кукурудзяних стовпчиків під впливом агротехнічних та погодно-кліматичних факторів є надзвичайно актуальним питанням сучасного рослинництва.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційні дослідження були складовою частиною плану науково-дослідної роботи кафедри біології Луганського національного педагогічного університету імені Тараса Шевченка (ЛНПУ) “Біологічні особливості та екологічно безпечні напрямки формування зерна й кукурудзяних стовпчиків різних підвидів кукурудзи” (номер державної реєстрації 0103U003615); загальноуніверситетської науково-дослідної роботи “Розробити екологічно безпечні технології вирощування харчових підвидів кукурудзи в умовах Сходу України”, розділ 4.4 – визначити біологічні особливості формування, урожайність та технологічні якості кукурудзяних стовпчиків з приймочками залежно від агротехнічних умов вирощування різних підвидів кукурудзи; обласного науково-дослідного проекту “Нові технології в рослинництві” (розділ 1.2.2 – виявити реакцію сортів та гібридів різних підвидів кукурудзи на дію біопрепаратів залежно від погодно-кліматичних умов при формуванні урожаю кукурудзяних стовпчиків з приймочками; розділ 1.2.3. – установити рівень урожайності кукурудзяних стовпчиків з приймочками залежно від строків збирання кукурудзи).

Мета та завдання досліджень. Досліди проводили з метою визначення впливу грунтово-кліматичних та агротехнічних умов вирощування рослин на ріст, розвиток та формування врожаю стовпчиків з приймочками сортів та гібридів різних підвидів кукурудзи в умовах північного Степу України.

Завданнями досліджень передбачалося:–

виявити вплив ґрунтових і погодно-кліматичних умов та агротехнічних заходів на ріст, розвиток і формування врожаю кукурудзяних стовпчиків з приймочками;–

визначити урожайність кукурудзяних стовпчиків з приймочками сортів та гібридів різних підвидів кукурудзи залежно від агротехнічних умов вирощування;–

установити оптимальні строки збирання кукурудзяних стовпчиків з приймочками залежно від агротехнічних умов вирощування різних сортів та гібридів кукурудзи;–

визначити хімічний склад та технологічні властивості кукурудзяних стовпчиків залежно від умов вирощування сортів та гібридів різних підвидів кукурудзи;–

дати економічну та біоенергетичну оцінку ефективності вирощування кукурудзяних стовпчиків з приймочками.

Об’єкт досліджень – технологія вирощування кукурудзяних стовпчиків з приймочками.

Предмет досліджень – кукурудзяні стовпчики сортів та гібридів зубоподібного, кременисто-зубоподібного, цукрового, розлусного підвидів кукурудзи.

Методи досліджень – емпіричні: польові, лабораторно-польові,

лабораторні; теоретичні: порівняння, аналіз, співставлення, синтез;

статистичні: дисперсійний, корелятивний, регресивний аналіз; розрахунково-порівняльні: економічна й біоенергетична ефективність, пояснення результатів досліду та залежностей впливу факторів тощо.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що вперше для умов північного Степу України залежно від грунтово-кліматичних та агротехнічних умов вирощування кукурудзи були визначені біологічні особливості формування урожаю кукурудзяних стовпчиків з приймочками різних підвидів кукурудзи; урожайність і технологічні властивості кукурудзяних стовпчиків сортів та гібридів зубоподібного, кременисто-зубоподібного, цукрового, розлусного підвидів кукурудзи.

Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що для умов північного Степу України виявлено особливості формування врожаю високоякісної сировини кукурудзяних стовпчиків; установлено оптимальні строки збирання кукурудзяних стовпчиків з приймочками в посівах сортів та гібридів різних підвидів кукурудзи; розроблено та передано у виробництво технологічні проекти вирощування, збирання та зберігання кукурудзяних стовпчиків з приймочками. Наукові розробки протягом 2002-2005 рр. пройшли виробничу перевірку та впровадження в господарствах Луганської, Донецької областей України та в Ростовській області Російської Федерації й включено до каталогу науково-дослідних робіт для впровадження в агропромисловому комплексі регіону (2002 р.); технологічних проектів вирощування кукурудзи (2003 р.), залучено до складання “Правил організації та раціонального використання, охорони і відновлення дикорослих та сіяних лікарських рослин на території Луганської області” (2003 р.).

Особистий внесок здобувача. Автором особисто опрацьовано й узагальнено літературні джерела, розроблено програму та схеми дослідів, проведено польові та камеральні дослідження, визначено хімічний склад та технологічні властивості кукурудзяних стовпчиків з приймочками, розраховано економічну оцінку прийомів збирання сировини, виконано математичні розрахунки результатів дослідів, особисто або в співавторстві підготовлено й написано статті та доповіді на наукові конференції.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень оприлюднено на засіданнях кафедри біології та щорічних наукових конференціях Луганського національного педагогічного університету імені Тараса Шевченка (1999-2007 рр.); наукових конференціях Луганського національного аграрного університету (2003-2006 рр.); Міжнародних науково-практичних конференціях: ”Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства ” (Пенза, 2002 р.), ”Актуальні проблеми сучасного землеробства” (Луганськ, 2003 р.), “К 90-летию Краснодарского НИИСХ” (Краснодар, 2004 р.), “Методи, шляхи та способи поліпшення якості продукції рослинництва” (Полтава, 2004 р.), V Міжнародному симпозіумі “Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования” (Москва, 2003 р.), Всеукраїнській конференції молодих учених “Сучасні проблеми агрономічної науки” (Сімферополь, 2005 р.).

Публікації. Основні положення дисертації висвітлено в 1 брошурі, 4 статтях, надрукованих у фахових журналах чи збірниках наукових праць та 5 в матеріалах і тезах наукових конференцій.

Структура і обсяг дисертаційної роботи. Дисертація складається з вступу, 7 розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку використаної літератури – 205 найменувань, додатків. Вона викладена на 138 сторінках машинописного тексту й містить 6 ілюстрацій, 32 таблиці та 10 додатків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У вступі обґрунтовано необхідність і актуальність виконання роботи, її обсяг та декларація особистого внеску автора.

У літературному огляді наведено стан вивченості кукурудзи як лікарської та господарської рослини, зокрема особливості будови та формування кукурудзяних стовпчиків з приймочками, їх хімічний склад та фармакологічні якості, використання. Шляхом узагальнення даних науково-дослідних установ, виробничого досвіду та сучасних потреб обґрунтовано мету й завдання досліджень у регіоні.

УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводилися протягом 1999-2005 рр. на кафедрі біології Луганського національного педагогічного університету імені Тараса Шевченка (ЛНПУ), землях Антрацитівської державної сортовипробувальної дослідної станції та біостанції ЛНПУ “Ново-Ільєнко”.

Ґрунти дослідних ділянок були представлені чорноземами звичайними, середньосуглинковими лесоподібними з товщиною гумусового шару 65-70 см, вмістом гумусу в орному шарі ґрунту за Тюриним – 4,8-5,2 %, гідролізованого азоту за Корнфілдом – 12,3 -15,1 мг, рухомого фосфору за Мачигіним – 12,9-13,3 мг, обмінного калію за Чириковим – 23,7-28,8 мг на 100 г ґрунту. Реакція ґрунтового розчину нейтральна або слабколужна (рН 7,0 -7,2). У роки проведення досліджень на обох дослідних станціях погодні умови відрізнялися від середніх багаторічних показників.

За ступенем зволоження на обох дослідних станціях 2001 р. та 2004 р., а на біостанції “Ново-Ільєнко” ще й 2002 р. були вологими. Загальна кількість опадів за вегетаційний період кукурудзи перевищувала 313,5-411,7 мм, а гідротермічний коефіцієнт досягав 1,2-1,4. Протягом 1999 р. і 2002 р. на Антрацитівській дослідній станції та 2000 р. і 2003 р. – на біостанції “Ново-Ільєнко” кількість опадів, які випадали протягом вегетації кукурудзи, була в межах середніх багаторічних і складала відповідно 243,3-251,9 мм та 236,5-274,9 мм, а коефіцієнт зволоження – 0,80-0,95. Відносно посушливими на Антрацитівській дослідній станції були 2000 та 2003 роки, коли загальна кількість опадів за період травень – вересень не перевищувала 189-202 мм, а коефіцієнт зволоження був у межах 0,66-0,73. Найнесприятливішими ж за рівнем зволоження були на біостанції “Ново-Ільєнко” 1999 та 2005 роки, а на Антрацитівській дослідній станції – 2005 рік. Загальна кількість опадів протягом вегетації кукурудзи складала біля 50 % від середньої багаторічної норми, а ГТК не перевищував 0,3-0,4.

За температурними показниками найбільш сприятливими для кукурудзи в умовах Антрацитівської сортовипробувальної станції були 2002 та 2005 роки, коли суми ефективних температур за період її вегетації досягали 1419-1473 °С, а найменшу кількість тепла – загальною сумою ефективних температур 1252-1268 °С – рослини одержували в 2003 та 2004 роках. В інші роки досліджень суми ефективних температур були, приблизно, однаковими – 1340-1365 °С.

В умовах біостанції “Ново-Ільєнко” розподіл ефективних температур за роками досліджень був дещо іншим. Максимальна кількість тепла за період вегетації кукурудзи була зафіксована в 2005 році – 1526 °С, дещо менша – в 1999, 2001 та 2002 роках – 1437-1497 °С, а мінімальна – в 2000 р. – 1279 °С.

Польові досліди розміщували в зернових сівозмінах з прийнятим для північного Степу чергуванням культур. Попередником кукурудзи була озима пшениця. Технологічні прийоми вирощування кукурудзи, які не вивчалися в дослідах, були загальноприйнятими для північного Степу України.

Мінеральні добрива у вигляді аміачної селітри, суперфосфату та калійної солі нормою N60Р60К30 вносили під весняну культивацію (дозою N50Р50К30) та як підживлення (дозою N10Р10) у фазу 7-9 листків у кукурудзи, або за схемами дослідів. В інших дослідах перед сівбою кукурудзи насіння обробляли біопрепаратами асоціативних азотфіксуючих бактерій – ризоагрином та препаратом фосформобілізуючих бактерій (ФМБ) з розрахунку 200 мл гельної форми та 300 мл води на гектарну норму насіння, або відповідно до схем дослідів.

Висівали районовані й перспективні сорти та гібриди кукурудзи: зубоподібної – Луганський 287 МВ, кременистої – Славутич 109 ВС, кременисто-зубоподібної – Дніпровський 310 МВ, цукрової – Ароматна, розлусної – Дніпровський 925, а в досліді з сортовипробуванням – відповідно до схеми досліду.

Догляд за рослинами включав до- та післясходове боронування зубовими боронами ЗБЗТУ-0,5 та дві міжрядні культивації посівів: стрілчастими лапами з бритвами у фазі 5-6 листків, та стрілчастими лапами з загортачами у фазі 9-10 листків у кукурудзи.

Збирання кукурудзяних стовпчиків з приймочками з дослідних ділянок під час цвітіння кукурудзи проводили вручну безпосередньо з рослин. Для цього пучки стовпчиків з приймочками обривали руками або зрізали ножем чи ножицями з початків, попередньо злегка розгорнувши обгортки. Збирання стовпчиків з початків кукурудзи молочного стану на харчові цілі або твердої стиглості у пунктах їх переробки чи при очищенні початків на току.

Загальними методичними правилами всіх польових досліджень, які суворо й цілковито нами дотримувалися, були виконання одноманітності всіх умов, крім тих, які вивчалися, типовість дослідів і проведення їх на спеціально виділених ділянках з відомою історією, облік урожаю та вірогідність дослідів по суті тощо.

РІСТ І РОЗВИТОК КУКУРУДЗЯНИХ СТОВПЧИКІВ З ПРИЙМОЧКАМИ ПІД ВПЛИВОМ МЕТЕОРОЛОГІЧНИХ ФАКТОРІВ

За період наших досліджень (1999-2005 рр.) сумарна кількість опадів за вегетаційний період кукурудзи відхилялась від середніх багаторічних (242-243 мм) у бік зменшення на 101,7 мм по Дар’ївській метеорологічній станції, та на 113,0 мм – по Луганській метеорологічній станції, а в бік збільшення – на 86,3 мм та на 169,7 мм відповідно. За період від сівби до збирання кукурудзяних стовпчиків з посівів цукрової кукурудзи кількість опадів коливалася по Дар’ївській метеостанції від 120,2 мм (2005 р.) до 274,0 мм (2004 р.), а по Луганській агрометеостанції – від 109,9 мм до 290,9 мм. При збиранні кукурудзяних стовпчиків з посівів розлусної та кременистої кукурудзи сумарна кількість опадів змінювалася від 141,3 мм (2005 р.) до 329,3 мм (2001 р.), та від 129,0 мм до 411,7 мм відповідно.

У роки з достатньою забезпеченістю вологою й теплом (2003-2004 рр.) тривалість періоду між цвітінням волоті та початків була найменшою й не перевищувала 2-3 доби, тоді як у роки з недостатньою забезпеченістю вологою й високими середньодобовими температурами повітря (2002 р., 2005 р.) – найбільшою й складала 6-7 діб.

За умов достатньої забезпеченості рослин продуктивною вологою, навіть при високій температурі повітря (понад 28 0С) тривалість періоду між цвітінням волоті й початків була в межах двох діб. В окремі роки (2004 р.) при оптимальних вологості ґрунту та температурі повітря розрив у цвітінні волоті й початків складав 1 добу, або цвітіння волоті й початка розпочиналося в один день.

Найбільші варіації тривалості фаз росту й розвитку рослин кукурудзи та сум активних температур спостерігалися в період сівба-сходи, що пояснюється нестійкістю метеорологічних факторів після сівби кукурудзи та різкими змінами погодних умов у цей період у роки проведення дослідів. Тоді як періоди сходи-цвітіння волоті та сходи- цвітіння початків характеризувалися незначними варіаціями показників тривалості цих періодів та сумами активних температур для сортів і гібридів усіх груп стиглості. Зокрема, якщо варіації тривалості періоду сівба-сходи складали 44-56 %, а суми активних температур – 39,5-76,9 %, то варіації тривалості періоду сходи-цвітіння жіночих суцвіть не перевищували 6,6-9,3 %, а суми активних температур за цей же період – 4,8-9,4 %.

Суттєві зміни росту й розвитку та тривалості окремих міжфазних періодів кукурудзи під впливом метеорологічних факторів обумовлювали значні зміни врожайності кукурудзяних стовпчиків з приймочками.

У першій половині вегетації кукурудзи, при характеристиці окремих метеорологічних факторів, найбільший прямий вплив на урожайність кукурудзяних стовпчиків мали запаси продуктивної вологи, а найменшу обернену залежність – суми активних температур. Коефіцієнти кореляції між запасами продуктивної вологи в 0-70 см шарі ґрунту й врожайністю кукурудзяних стовпчиків досягали + 0,628, а між сумами активних температур і врожайністю – - 0,503.

У другій половині вегетації кукурудзи дія всіх і окремо взятих метеорологічних факторів була майже однаковою як при прямій, так і оберненій залежності. Коефіцієнти кореляції між урожайністю кукурудзяних стовпчиків з приймочками і кількістю опадів, запасами продуктивної вологи й сумою активних температур були в межах 0,576-0,685.

Однак, як у першій, так і другій половині вегетації кукурудзи максимальна залежність врожайності кукурудзяних стовпчиків була виявлена не від дії окремих метеорологічних факторів, а від їх сукупної дії, особливо кількості опадів, запасів продуктивної вологи й суми активних температур. Причому вплив сукупної дії цих факторів посилювався в другій половині вегетації. Коефіцієнт кореляції урожайності стовпчиків з дією цих факторів складав + 0,911.

ФОРМУВАННЯ УРОЖАЮ СТОВПЧИКІВ СОРТІВ ТА ГІБРИДІВ

РІЗНИХ ПІДВИДІВ КУКУРУДЗИ

Ріст і розвиток кукурудзяних стовпчиків різних підвидів кукурудзи. Формування кукурудзяних стовпчиків з приймочками розпочиналося в усіх підвидів кукурудзи з першої декади червня й продовжувалося 35-40 діб з максимумом лінійних приростів на початку – середині липня – 0,6-0,9 см за добу, тоді як у червні – 0,29-0,35 см, а в серпні довжина їх зменшувалась на 0,05-0,11 см. Швидше всього довжина стовпчиків збільшувалася в кременистої та зубоподібної кукурудзи, досягаючи максимуму 27,3-27,7 см у кінці липня – на початку серпня. Тоді як у цукрової та розлусної кукурудзи середня довжина стовпчиків не перевищувала відповідно 19,9-22,3 см. Після цвітіння та запліднення кукурудзи збільшення довжини стовпчиків різко уповільнювалося. З кінця першої – початку другої декади серпня, тобто з початку формування, наливу та молочного стану зерна, довжина стовпчиків починала зменшуватися.

У зубоподібної кукурудзи найдовшими були стовпчики з приймочками початків головного пагону, найкоротшими ті, які розвивались на пагонах першого й другого порядків.

Найдовшими в усіх підвидів кукурудзи були стовпчики нижніх квіток суцвіття (30,8-27,5 см), а найкоротшими – ті, які знаходилися на верхівці суцвіття.

Динаміка наростання довжини стовпчиків з приймочками була однаковою в усіх сортів і гібридів і змінювалась залежно від етапу органогенезу початка.

Перші дві декади червня стовпчики росли повільно, досягаючи довжини 0,9-1,5 см та 3,8-5,0 см. За цей період їх довжина збільшилась на 2,9-3,5 см і максимальною вона була у кременистої кукурудзи.

Найшвидше стовпчики росли протягом наступних 7-10 діб, коли їх довжина збільшувалась на 5,1-7,1 см. З такою інтенсивністю довжина стовпчиків збільшувалася й далі, поки вони знаходилися під листками-обгортками. Після того, як стовпчики з приймочками з’явились на поверхні початка, вони росли ще швидше й до моменту запліднення подовжувалися ще на 5,6-7,7 см.

Збільшення періоду між цвітінням волоті та початка в усіх підвидів кукурудзи призводило до збільшення довжини кукурудзяних стовпчиків. Різниця в цвітінні волоті та початка в три доби обумовлювала формування кукурудзяних стовпчиків з приймочками середньою довжиною 24 см, п’ять діб – 28 см, дванадцять діб – 36 см. За роками досліджень було виявлено, що найкращі умови для росту та розвитку кукурудзяних стовпчиків були в 2001 та 2004 роках. Серед середньостиглих сортів найбільшу довжину мали стовпчики зубоподібної кукурудзи (28,5 см). Унаслідок високої вологості повітря цього року приймочки почали підсихати на 3-5 днів пізніше за інші роки. Разом з тим, технологічні властивості сировини, напроти, були найгіршими у вологі та прохолодні роки (2001, 2004 рр.), а найкращі – у сухі та жаркі (1999, 2005 рр.).

Динаміка наростання маси стовпчиків з приймочками у сортів та гібридів кукурудзи. Зі збільшенням довжини кукурудзяних стовпчиків співпадало й наростання маси їх сирої речовини. Наростання маси стовпчиків відбувалося до завершення фази цвітіння.

У кременистої, зубоподібної та кременисто-зубоподібної кукурудзи протягом кінця липня – початку серпня маса сирої речовини була максимальною, досягаючи 4,30-4,45 г з однієї рослини, тоді як у цукрової та розлусної кукурудзи вона була максимальною протягом середини – кінця липня й складала в середньому 7,50-8,20 г. При подальшому розвитку кукурудзи маса сирої речовини стовпчиків з приймочками внаслідок підсихання та обламування верхівок зменшувалася.

Рослини цукрової та розлусної кукурудзи утворювали два й більше початків на одній рослині. Маса стовпчиків з приймочками цих підвидів кукурудзи з одного початка була меншою порівняно з попередніми підвидами (3,7-4,0 г), але внаслідок більшої кількості початків на одній рослині ці підвиди накопичували більшу масу стовпчиків із однієї рослини (7,4 - 8,2 г) (табл. 1).

Таблиця 1

Маса сирої речовини кукурудзяних стовпчиків з приймочками різних підвидів кукурудзи з однієї рослини за датами спостережень,

г ( 2000 – 2003 рр.)

Підвиди

кукурудзи | Дати спостереження

10.06 | 20.06 | 01.07 | 10.07 | 20.07 | 01.08 | 10.08 | 20.08

Зубоподібна | 0,24 | 0,80 | 1,96 | 2,70 | 4,40 | 4,45 | 4,40 | 4.10

Кременисто- зубоподібна |

0,22 |

0,76 |

1,83 |

3,03 |

4,30 |

4,30 |

4,30 |

3,85

Кремениста | 0,24 | 0,80 | 1,93 | 3,20 | 4,40 | 4,40 | 4,20 | 4,08

Цукрова | 0,20 | 1,65 | 3,60 | 6,06 | 8,20 | 8,08 | 8,01 | 7,83

Розлусна | 0,34 | 1,45 | 3,40 | 5,56 | 7,60 | 7,50 | 7,40 | 7,20

Після запліднення – з кінця липня – початку серпня в розлусної та цукрової кукурудзи, та з початку – середини серпня в інших підвидів кукурудзи маса сирої речовини стовпчиків повільно зменшувалась (на 0,32-0,4 г за 10-20 днів) унаслідок підсихання й обламування верхівок приймочок.

Максимальною маса сухої речовини кукурудзяних стовпчиків була в цукрової кукурудзи – 2,8 г з однієї рослини. У зубоподібної, кременистої та кременисто-зубоподібної кукурудзи, незважаючи на великі лінійні розміри початків, маса сухих стовпчиків була меншою й складала 1,54-1,68 г з однієї рослини.

Найбільша маса стовпчиків з приймочками в усіх підвидів кукурудзи була в 2003 році – 4,50-4,60 г сирої та 1,56-1,60 г сухої речовини в посівах кременистої, кременисто-зубоподібної та зубоподібної кукурудзи, й 7,70-8,30 г та 2,67-2,88 г – у цукрової та розлусної кукурудзи. Ці показники були вищими за середньорічні на 0,15-0,25 г та 0,04-0,08 г відповідно. Але вміст сухої речовини в сировині кукурудзяних стовпчиків протягом цього року складав лише 34,4-34,6 % від сирої маси. Максимальний вміст сухої речовини в стовпчиках з приймочками був в 2000 році – 35-36 %.

Змін технологічних властивостей свіжозібраної сировини стовпчиків з приймочками різних початків однієї рослини виявлено не було (табл. 2).

Таблиця 2

Показники технологічних властивостей сировини кукурудзяних стовпчиків різних початків однієї рослини (2000-2003 рр.)

Підвиди кукурудзи | Воло-

гість, % |

Колір | Частина сировини, що втратила природній колір, % | Органічні домішки, % | Відхо-

ди, %

Верхній початок головного стебла

Зубоподібна | 65,3 | жовтий | 2,6 | 3,1 | 0,5

Цукрова | 67,1 | жовтий | 1,9 | 1,8 | 0,1

Розлусна | 63,8 | бузково-жовтий | 3,3 | 3,6 | 0,7

Нижній початок головного стебла та початки пасинків

Зубоподібна | 66,5 | жовтий | 2,1 | 3,0 | 0,7

Цукрова | 68,5 | жовтий | 2,0 | 1,9 | 0,1

Розлусна | 65,2 | бузково-жовтий | 3,5 | 3,7 | 0,6

Урожайність кукурудзяних стовпчиків. Урожайність кукурудзяних стовпчиків з приймочками всіх підвидів кукурудзи визначалась, головним чином, сортовими особливостями, довжиною початків та їх кількістю на одній рослині. Більша їх кількість, а разом з тим і урожайність стовпчиків, була в цукрової та розлусної кукурудзи, особливо у відносно кущистих сортів та гібридів Делікатесна, Ароматна, Дніпровський 298. Урожайність цих сортів була максимальною й досягала 986-1000 кг/га сирої речовини. У зубоподібної, кременистої та кременисто-зубоподібної кукурудзи, незважаючи на відносно великі розміри початків, урожайність сирої маси стовпчиків не перевищувала 306-342 кг/га, або 60-66 кг/га сухої речовини. Ранньостиглі сорти зубоподібної кукурудзи (Дніпровський 162 МВ), кременисто-зубоподібної (Дніпровський 203 МВ) та кременистої (Славутич 109 ВС) за урожайністю стовпчиків поступалися середньостиглим (табл. 3).

Таблиця 3

Урожайність кукурудзяних стовпчиків із приймочками сортів та гібридів різних підвидів кукурудзи на 20-у добу після цвітіння, кг/га

(2000-2003 рр.)

Підвиди

кукурудзи |

Сорти, гібриди |

Сира маса | Повітряно-суха маса

Зубоподібна | Луганський 287 МВ | 321 | 64

Славутич 162 МВ | 314 | 62

Кременисто-зубоподібна | Дніпровський 310 МВ | 342 | 66

Дніпровський 203 МВ | 340 | 64

Кремениста | Кремінь 200 СВ | 306 | 60

Славутич 109 ВС | 293 | 59

Цукрова | Делікатесна | 998 | 202

Ароматна | 1000 | 205

Апетитна | 944 | 190

Розлусна | Дніпровський 298 | 986 | 200

Дніпровський 925 | 950 | 195

HIP05 для підвидів

для сортів | 16

10 | 5

2

Стовпчики цукрової та розлусної кукурудзи порівняно з зубоподібною й кременисто-зубоподібною мали менші розміри й масу з одного початка, Але більша кількість останніх, забезпечувала вищу урожайність стовпчиків у цукрової та розлусної кукурудзи. Урожайність стовпчиків з приймочками була особливо високою в сильно кущистих сортів і досягала максимального рівня 986-1000 кг/га або 200-205 кг/га сухої речовини.

За роки досліджень максимальна врожайність сирої речовини стовпчиків з приймочками розлусної кукурудзи була отримана в 2003 році (979 кг/га), або на 11 кг/га більше порівняно з середньою за 2000-2003 роки. Максимальна урожайність кукурудзяних стовпчиків цукрової кукурудзи була в 2000 році – 1050 кг/га, тоді як у середньому за роки досліджень – 980 кг/га.

Максимальна ж урожайність сухої речовини усіх сортів і гібридів кременистої, кременисто-зубоподібної та зубоподібної кукурудзи була в 2003 р., і складала 62, 70 та 67 кг/га, що на 4-5 кг/га вище порівняно з іншими роками досліджень.

Найменша врожайність сирих кукурудзяних стовпчиків з приймочками кременистої, кременисто-зубоподібної та зубоподібної кукурудзи була отримана в 2002 році – на 11 кг/га, 13 кг/га, 7 кг/га менше за середньорічні показники відповідно.

Урожайність стовпчиків залежно від добрив. Застосування мінеральних добрив призводило до збільшення урожайності кукурудзяних стовпчиків з приймочками на 17,8-38,0 %. У зубоподібної кукурудзи при внесенні N60P60K30 під весняний допосівний обробіток ґрунту врожайність кукурудзяних стовпчиків збільшилась з 95 до 112 кг/га, а при внесенні тієї ж норми добрив роздрібнено (N50P50K30 – під весняний обробіток ґрунту, а N10P10 – як підживлення при проведенні міжрядної культивації) вона збільшувалась на 19 кг/га и досягла 114 кг/га.

При внесенні цих же норм добрив під розлусну кукурудзу збільшення урожайності кукурудзяних стовпчиків з приймочками досягало відповідно 43-54 кг/га, а максимальна їх урожайність – 196 кг/га була отримана на ділянках, де добрива вносились роздрібнено.

Застосування добрив тільки навесні призвело до зменшення урожаю стовпчиків порівняно з попереднім варіантом на 4,0-6,2 %. У варіантах, де добрива не застосовувались, спостерігалася втрата врожайності стовпчиків у середньому на 10-31 кг/га.

Так, при внесенні N60 у фазу викидання волоті урожайність кукурудзяних стовпчиків була максимальною й досягала в середньому за 2000-2003 роки – 66 кг/га, а в окремі роки, як, наприклад, у 2001 та 2003 – урожайність кукурудзяних стовпчиків перевищувала 66-68 кг/га й була на 7,9-4,8 % більшою порівняно з ділянками, на яких вносили тільки фосфорно-калійні добрива (фон), та на 22,0-24,0 % більшою ніж, на ділянках без добрив.

Суттєве підвищення врожайності кукурудзяних стовпчиків з приймочками всіх підвидів кукурудзи забезпечувало також застосування поряд з мінеральними добривами органічних і бактеріальних добрив. Так, на неудобрених ділянках урожайність стовпчиків цукрової кукурудзи не перевищувала 132-154 кг/га, розлусної – 115 кг/га, зубоподібної – 76 кг/га. При внесенні мінеральних добрив вона підвищилась на 27-55 кг/га, тоді як при внесенні органічних добрив – на 41-57 кг/га, бактеріальних добрив – на 20-37 кг/га. Максимальну ж урожайність кукурудзяних стовпчиків усіх підвидів кукурудзи було отримано на ділянках, де вносили органічні добрива в поєднанні з мінеральними або бактеріальними.

Хімічний склад та технологічні властивості кукурудзяних стовпчиків із приймочками. Найвищими технологічними властивостями відзначалися кукурудзяні стовпчики з приймочками, які були зібрані в фазу молочного стану зерна. У цей період у них накопичувалася максимальна кількість фізіологічно та фармакологічно активних речовин.

Значно змінювався за фазами вегетації кукурудзи й мінеральний склад кукурудзяних приймочок. Загальний вміст золи та більшості її складових зменшувався від цвітіння до збирання початків.

У фазі цвітіння качанів вміст золи в 100 г сухої речовини кукурудзяних стовпчиків з приймочками досягав 69,8 мг, у фазі молочного стану зерна зменшувався на 22 %, на час збирання кукурудзи на зерно – ще на 11,4 % і не перевищував 48,1мг на 100 г.

Максимальний вміст кальцію, міді та кобальту в кукурудзяних стовпчиках був у фазу повної стиглості зерна – на 0,01-3,70 мг/100 г більше, ніж у фазу молочного стану зерна. Але сумарний вміст мінеральних речовин у фазу повної стиглості зерна був на 2,04 % меншим, порівняно з їх вмістом у стовпчиках у фазу молочного стану зерна. Загальний вміст вітамінів у цей період не перевищував 363,5 мг%, сапонінів – 3,10, глікозідів – 1,47, ефірної олії – 0,11 мг%, мінеральних речовин – 879,9 мг/кг сухої речовини.

Загальний вміст вітамінів у стовпчиках з приймочками в усіх підвидах кукурудзи збільшувався в період від цвітіння до молочного стану зерна з 380,9 до 421,7 мг%, сапонінів – з 3,21 до 3,43 мг%, глікозидів – з 1,48 до 1,66 мг%, жирної олії – з 2,60 до 3,10 мг%. Хоча вміст мінеральних речовин зменшувався з 1154,81 мг/кг до 946,90 мг/кг, а ефірної олії – з 0,14 до 0,12 мг%.

Найбільший сумарний вміст мінеральних речовин був у стовпчиках з приймочками цукрової кукурудзи, трохи менший – у кременисто-зубоподібної. Сумарний вміст мінеральних речовин у розлусної й зубоподібної кукурудзи був на 0,4-0,7 % меншим за середні показники по всіх підвидах.

УРОЖАЙНІСТЬ КУКУРУДЗЯНИХ СТОВПЧИКІВ ЗАЛЕЖНО ВІД ГУСТОТИ СТОЯННЯ РОСЛИН ТА СТРОКІВ ЗБИРАННЯ

Урожайність кукурудзяних стовпчиків та її структура залежно від густоти стояння рослин. Незалежно від груп стиглості гібридів при підвищенні густоти стояння рослин з 30 до 45 тис./га маса кукурудзяних стовпчиків значно підвищувалась. У кременисто-зубоподібної кукурудзи гібрида Дніпровський 310 МВ урожайність стовпчиків з приймочками збільшувалася на 36%, у сорта цукрової кукурудзи Ароматна – на 37 %, а в розлусної кукурудзи сорту Дніпровський 925 – на 35,1 %. Далі на збільшення кількості рослин на 1 га різні гібриди реагували порізному.

У посівах кременисто-зубоподібної кукурудзи гібрида Дніпровський 310 МВ максимальна урожайність кукурудзяних стовпчиків –190-195 кг/га була отримана при густоті стояння рослин 60 тис./га. Збільшення або зменшення кількості рослин від цієї густоти призводило до зниження урожайності стовпчиків на 5-22 кг/га (табл. 4).

Таблиця 4

Урожайність стовпчиків з приймочками різних підвидів кукурудзи залежно від густоти стояння рослин, кг/га

Підвиди

кукурудзи | Сорти та гібриди | Густота стояння, тис./га |

2000 р. |

2001р. |

2002 р. |

2000-2002 рр.

Кременисто- зубоподібна |

Дніпровський

310 МВ | 30 | 118 | 130 | 121 | 123

45 | 168 | 178 | 170 | 172

60 | 196 | 200 | 190 | 195

75 | 185 | 190 | 195 | 190

Цукрова |

Ароматна | 30 | 410 | 419 | 410 | 413

45 | 454 | 467 | 450 | 457

60 | 475 | 490 | 481 | 482

75 | 490 | 510 | 485 | 495

Розлусна |

Дніпровський

925 | 30 | 208 | 228 | 218 | 218

45 | 332 | 340 | 330 | 334

60 | 436 | 450 | 440 | 442

75 | 466 | 475 | 463 | 468

НІР 05 для гібридів і сортів

для густоти рослин | 103 | 119 | 109 | 109

18 | 29 | 31 | 26

Цукрова та розлусна кукурудза однаковою мірою реагувала на зміну густоти стояння рослин. При 30 тис./га їх лінійні розміри та листкова поверхня збільшувалися, внаслідок чого зменшувалося кущіння, а кількість початків на одній рослині зменшувалася й була в середньому 0,8-1 шт. При збільшенні густоти стояння рослин до 40-75 тис./га фотосинтетична активність їх збільшувалася, рослини більшою мірою кущилися, кількість початків на одній рослині збільшувалася до 2,0-2,2, а урожайність кукурудзяних стовпчиків цукрової кукурудзи сорту Ароматна та розлусної кукурудзи сорту Дніпровський 925 була максимальною при густоті стояння рослин 75 тис./га й досягала 468-495 кг/га .

За роками досліджень найбільша врожайність кукурудзяних стовпчиків розлусної кукурудзи була досягнута в 2001 р., а кременисто-зубоподібної – у 2002 р.

У посівах цукрової кукурудзи сорту Ароматна врожайність стовпчиків була найвищою серед усіх підвидів кукурудзи й складала в середньому по всіх густотах 462 кг/га. З підвищенням густоти стояння рослин цукрової кукурудзи з 30 до 75 тис./га урожайність стовпчиків підвищувалася меншою мірою, ніж у кременисто-зубоподібної чи розлусної, що пояснюється очевидно здатністю цього підвиду до інтенсивного кущіння при великих площах живлення. Максимальна ж урожайність кукурудзяних стовпчиків – 495 кг/га спостерігалася на ділянках з густотою стояння рослин цукрової кукурудзи 75 тис./га У цьому ж варіанті була досягнута найбільша врожайність стовпчиків в усі роки досліджень, але максимальною – 510 кг/га за роки досліджень вона була в 2001 р.

Вплив забур’яненості посівів кукурудзи на урожайність кукурудзяних стовпчиків. На різних етапах росту й розвитку рослини кукурудзи неоднаково реагували на присутність бур’янів. Унаслідок того, що сходи однорічних ярих бур’янів з’являлися першими, росли й розвивалися швидше, ніж культурні рослини, то на перших етапах розвитку кукурудзи цей фактор мав значний вплив. На забур’янених ділянках зменшення площі живлення, продуктивної вологи та притоку світла викликало затримку росту й розвитку рослин кукурудзи. Так, наявність у посівах від сходів до збирання кукурудзяних стовпчиків 6 шт./м2 малорічних однодольних і дводольних бур’янів призводила до зменшення висоти рослин кукурудзи на 9-11 см, маси однієї рослини – на 60-80 г, урожайності кукурудзяних стовпчиків з приймочками – на 5 %. При наявності 18 шт./м2 бур’янів ці показники зменшувалися відповідно на 15-18 см, 80-90 г, 9 %; 24 шт./м2 – на 11-21 см, 100-110 г та 36 %.

На ділянках, де боротьбу з бур’янами не проводили, а кількість бур’янів перевищувала 60 шт./м2, останні майже “заглушали” посіви кукурудзи, а урожайність кукурудзяних стовпчиків з приймочками порівняно з чистими від бур’янів ділянками, зменшувалася в 2,4 рази.

У інших дослідах найбільший вплив на формування урожайності кукурудзяних стовпчиків з приймочками також мали бур’яни, які росли в посівах кукурудзи протягом періоду сходи – 12 листів. На неудобрених ділянках урожайність кукурудзяних стовпчиків складала 110 кг/га, на удобрених – 285 кг/га. При наявності бур’янів з фази 12 листів і до збирання, але при їх відсутності до фази 12 листів, урожайність кукурудзяних стовпчиків була відповідно 312 і 568 кг/га, а на чистих від бур’янів ділянках протягом усього вегетаційного періоду урожайність була максимальною і досягала 390 і 688 кг/га (табл. 5).

Таблиця 5

Урожайність кукурудзяних стовпчиків з приймочками залежно від бур’янів на удобрених і неудобрених ділянках, маса сирої речовини, кг/га (2000-2003 рр.)

Фактори | Неудобрені ділянки | Удобрені ділянки

1 | 2 | 1 | 2

Наявність бур’янів до утворення 12 листків та їх відсутність при подальшому розвитку кукурудзи |

75 |

110 |

122 |

285

Наявність бур’янів після утворення 12 листків, але відсутності їх в період сходи – 12 листків |

145 |

312 |

205 |

568

Відсутність бур’янів протягом періоду вегетації кукурудзи |

225 |

390 |

331 |

688

Примітка:

1 – кременисто-зубоподібна кукурудза

2 – розлусна кукурудза

У посівах кременисто-зубоподібної кукурудзи гібрида Дніпровський 310 МВ на неудобрених ділянках без проведення заходів боротьби з бур’янами, урожайність сухих стовпчиків з приймочками була 39 кг/га, на удобрених ділянках – 43 кг/га, тоді як при проведенні двох міжрядних культивацій й зниженні забур’яненості посівів до 24 шт. бур’янів на 1 м2 – відповідно 51 і 72 кг/га. На ділянках з повним комплексом заходів по захисту рослин (до- і післясходове боронування та дві культивації міжрядь) і чистих від бур’янів урожайність стовпчиків досягала 79 і 116 кг/га, або підвищувалася в 2,0-2,7 рази порівняно з забур’яненими ділянками.

У посівах цукрової кукурудзи сорту Ароматна на ділянках без проведення заходів боротьби з бур’янами урожайність кукурудзяних стовпчиків з приймочками на неудобрених ділянках складала в середньому 100 кг/га, на удобрених – 275 кг/га, тоді як при зниженні кількості бур’янів