Густота стояния растений – один из основных факторов высокой урожайности гибридов кукурузы Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

Густота стояния растений -один из основных факторов высокой урожайности гибридов кукурузы

Belgorod Federal Agrarian Scientific Center of the RAS, ul. Oktyabr'skaya, 58, Belgorod, 308001, Russian Federation

Abstract. The paper presents the results of long field experiments on typical chernozem. It was studied the influence of crop rotations (grain-fallow-row, grain-grass-row, grain-row), tillage methods and application of organic and mineral fertilizers on soil fertility and growth of productivity of sugar beet over a long period of time (30 years). The highest yield of sugar beet was obtained in the crop rotation with bare fallow (grain-fallow-rowrotation). The differences in productivity between the grain-fallow-row crop rotation and two other types were significant, with a 95% probability level, and the differences between the grain-row crop rotation and grain-grass-row crop rotation were within the experimental error. The productivity of sugar beet against the background of deep tillage was higher than at shallow cultivation at the accepted level of significance. The advantage of ploughing can be traced in all types of crop rotations. Mineral and organic fertilizers provided a significant increase in the yield of sugar beet roots at all levels of fertilizer application, crop rotation types and tillage methods. The highest output of net energy for six rotations of the crop rotations was obtained in the variant with ploughing. On average over three crop rotations, the output of net energy in this variant amounted to 155.5 GJ/ha, in the case of nonmoldboard treatment it was 152.6 GJ/ ha, and for the minimum treatment it was 147.7 GJ/ha. The energy efficiency ratio was equal to 4.32, 4.30 and 4.26 units, respectively. According to the value of the energy coefficient, the grain-grass-row crop rotation had some advantage over the grain-fallow-row and grain-row crop rotations due to lower fertilizer application costs. With an increase in the level of fertilizer application, the collection of net energy per unit area increased, and its output per unit of cost decreased. Single doses of fertilizers increased the coefficient of energy efficiency in comparison with the control option in all crop rotations and tillage methods, and the introduction of doubled doses was accompanied by a decrease in this indicator.

Keywords: type of crop rotation; tillage methods; mineral fertilizers; organic fertilizers; productivity; probability level; bare fallow; net energy; coefficient of energy efficiency.

Author Details: V. V. Nikitin, D. Sc. (Agr.), chief research fellow; V. D. Solovichenko, D. Sc. (Agr.), head of laboratory (e-mail: [email protected]); A. P. Karabutov, Cand. Sc. (Agr.), research fellow.

For citation: Nikitin V. V., Solovichenko V. D., Karabutov A. P. Influence of Crop Rotation Types, Tillage Methods, and Fertilizers on Energy Performance of Sugar Beet Cultivation in the South-Western Part of the Central Chernozem Region. Zemledelije. 2019. No. 1. Pp. 18-21 (in Russ.). DOI: 10.24411/0044-3913-2019-10105.

DOI: 10.24411/0044-3913-2019-10106 УДК 633.15:630.165.7:630.232.324.3

И.А. ШМАЛЬКО, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: [email protected]) В.Н. БАГРИНЦЕВА, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник Всероссийский научно-исследовательский институт кукурузы, ул. Ермолова, 14-Б, Пятигорск, Ставропольский край, 357528, Российская Федерация

Эксперименты с целью установления оптимальной густоты стояния растений для гибридов кукурузы проводили во ВНИИ кукурузы в 2015-2017 гг. в зоне достаточного увлажнения Ставропольского края. Объектами исследования были среднеранний гибрид Машук 220 MB и среднеспелый Машук 390 MB. Опыт включал следующие варианты: для гибрида Машук 220 MB густота к уборке 60, 70, 80 тыс. шт./га;для гибрида Машук390 MB - 50, 60, 70 тыс. шт./га. Оптимум густоты для изучаемых гибридов кукурузы был разный. Урожайность зеленой массы гибрида Машук 220 MB в среднем за 2015-2017 гг. была наибольшей при густоте к уборке 80 тыс. шт./га. Прибавка в этом варианте, по сравнению с густотой бОтыс. шт./га, составила3,43т/га(10,6%). Сбор початков в зеленой массе был самым высоким также при густоте 80 тыс. шт./га, с прибавкой на уровне 0,85т/га(7,5 %). Среднеспелый гибрид Машук390 MB обеспечил наибольший сбор зеленой массы и початков в зеленой массе при густоте 60 тыс. шт./га, прибавка, по сравнению с густотой 50 тыс. шт./га, составила 3,45 т/га (9,8 %) и 0,87 т/ га (8,4 %) соответственно. Самую высокую урожайность зерна гибрида Машук 220 MB отмечали при густоте стояния растений 70 тыс. шт./га, Машук 390 MB - 60 тыс. шт./га. В зоне достаточного увлажнения Ставропольского края при выращивании среднераннего гибрида Машук 220 MB на зеленую массу необходимо иметь к уборке 80 тыс. шт./га, на зерно - 70 тыс. шт./га. Для среднеспелого гибрида Машук390 MB оптимальная густота, как на зеленую массу, такизерно - 60 тыс. шт./га.

Ключевые слова: кукуруза, гибрид, густота посева, урожайность.

Для цитирования: Шмалько И. А., Багринцева В. Н. Густота стояния растений - один из основных факторов высокой урожайности гибридов кукурузы // Земледелие. 2019. № 1. С. 21-23. DOI: 10.24411/0044-3913-2019-10106.

В Ставропольском крае в последние годы наблюдаются изменения в

структуре посевных площадей, расширяются посевы среднеранних и среднеспелых гибридов кукурузы и сокращается доля среднепоздних. В 2016 г площадь посевов среднеранних гибридов составляла 38,4 % от общей, среднеспелыми гибридами засевали 44,0 % [1]. Увеличение площадей под среднеранними гибридами носит положительный характер, так как снижает энергетические затраты на сушку зерна. Среднеранние гибриды кукурузы характеризуются менее продолжительным периодом вегетации, поэтому их использую в качестве страховки для пересева погибших в результате стихийных бедствий озимых и яровых культур. Среднеспелые гибриды отличаются высокой урожайностью и более сухим зерном к уборке, чем среднепоздние и позднеспелые.

В Ставропольском крае пригодны для выращивания гибриды кукурузы среднеранний Машук 220 МВ и среднепоздний Машук 390 МВ. Это гибриды интенсивного типа,отзывчивы на орошение и высокий агрофон, высокоустойчивы к ломкости стебля при перестое растений, устойчивы к пузырчатой головне, отличаются низкой влажностью при уборке. Их урожайность зависит от агротехники. Важен своевременный посев, формирование оптимальной густоты стояния растений, внесениеудобрений. В 2012 г", в опыте отделатехнологии возделывания кукурузы при посеве 11 апреля сбор зерна гибрида Машук 220 МВ при внесении 60 кг д.в. азота аммиачной селитры на 1 га составил 9,24 т/га, гибрида Машук 390 МВ - 10,44 т/га [2].

Один из основных факторов формирования высокой урожайности зеленой массы и зерна кукурузы - оптимальная густота стояния растений. С ее увеличением до определенного уровня урожайность увеличивается. Избыточное количество растений ы вызывает обратный эффект [3, 4]. о Установление оптимальной густоты | должно быть строго дифференциро- ^ ванно для каждого региона в зави- ® симости от почвенно-климатических 5 условий и группы спелости гибрида 2 [5]. При чрезмерном загущении посе- ™ вов наблюдают бесплодие растений, м уменьшение длины початка, массы ® початка и зерна с початка [6]. Гибриды <о

1. Влияние густоты стояния растений наурожайностьзеленой массы

О)

о

СЧ

Ф ^

Ф

Ч

Ш ^

ш СО

Гибрид Густота при уборке, тыс. шт./га Урожайность зеленой массы, т/га

2015 г. 2016 г. 2017 г. средняя

Машук 220 МВ 60 35,01 31,20 30,83 32,35

70 34,62 36,21 31,68 34,17

80 34,72 40,50 32,12 35,78

нср05 6,23 7,58 3,94

Машук 390 МВ 50 39,00 33,93 32,25 35,06

60 38,16 40,87 36,50 38,51

70 40,22 38,34 35,22 37,93

нср05 5,15 5,06 6,96

кукурузы разных групп спелости не одинаково требовательны к густоте посева [7, 8].

Цель исследований - установить оптимальную густоту стояния растений гибридов кукурузы Машук 220 МВ и Машук 390 МВ в зоне достаточного увлажнения Ставропольского края.

Эксперименты проводили в 20152017 гг на опытном поле Всероссийского НИИ кукурузы, расположенном в зоне достаточного увлажнения Ставропольского края. Объекты исследования среднеранний гибридМашук220 МВ и среднеспелый Машук 390 МВ.

Метеоусловия в годы испытаний были неодинаковыми. В 2015 г. за вегетационный период выпало 325,4 мм осадков, в 2016 г. - 353,2 мм, в 2017 г - 368,1 мм, что меньше средне-многолетних величин на 69,0; 41,2 и 26,3 мм соответственно. В июле во время цветения (критический период для роста и развития кукурузы) выпало 2,5; 46,5 и 26,0 мм соответственно.

Предшественник - озимая пшеница. Основная обработка почвы - отвальная (осенняя вспашка). Весной под первую весеннюю культивацию вносили аммиачную селитру в дозе 1М30. Сеяли кукурузу в 2015 г. -21 апреля,2016г-19апреля, 2017г:-17апреля.

Посев осуществляли вручную. Высевали заданное количество семян в ряду со страховой надбавкой 20 %. Для формирования заданной к уборке густоты стояния растений 50 тыс. шт./га на ряд длиной 7 м высевали 30 семян, 60 тыс. шт./га - 35 шт., 70 тыс. шт./га - 41 шт., 80 тыс. шт./га - 47 шт. После появления полных всходов пересчитывали все растения в ряду и удаляли лишние.

Повторность четырехкратная. Общая площадь делянки - 24,5 м2, учетная - 9,8 м2.

Для борьбы с сорняками в фазе трех листьев посев обрабатывали гербицидом Аденго в норме 0,5 л/ га, в фазе восьми листьев проводили междурядную культивацию.

Почва опытного участка - чернозем обыкновенный карбонатный мапогумусный мощный тяжелосуглинистый. Черноземы обладают оптимальной плотностью (1,15...1,25 г/ см3), хорошей и удовлетворительной

пористостью (50...60 %). В структуре преобладают агрономически ценные агрегаты размером 0,25...10,00 мм. Доля фракции ила (частицы размером менее 0,001 м) в гранулометрическом составе почвы в пахотном горизонте составляет 32,6 %. Влажность завя-дания колеблется в пределах 7...Э %. Емкость поглощения зависит от гранулометрического состава и находится в пределах 20...35 мг-экв/100 г. Среди поглощенныхоснований преобладает кальций, а обменного натрия всегда меньше 5 % от суммы. Реакция почвенного раствора - щелочная (рН 8,1...8,5) [9].

Содержание азота, фосфора и калия в слое почвы 0.. .20 см определяли 2. Влияние густоты стояния растений на

Продолжительность вегетационного периода изучаемых гибридов не зависела от густоты посева. В среднем за 2015-2017 гг его продолжительностьу гибрида Машук 220 МВ составила 112 дней, Машук 390 МВ - 126 дней.

С увеличением густоты стояния растений на 1 га урожайность зеленой массы в фазе молочно-восковой спелости зерна возрастала (табл. 1). В среднем за годы исследований наибольшую урожайность зеленой массы гибрида Машук 220 отмечали при густоте посева 80 тыс./га, прибавка, по сравнению с густотой 60 тыс. шт./га составила 3,43 т/га (10,6 %). Среднеспелый гибрид Машук 390 МВ обеспечил наибольший сбор зеленой массы при густоте 60 тыс. шт./га, прибавка, по сравнению с вариантом 50 тыс. шт./га, была равна 3,45 т/га (9,8 %). Дальнейшее увеличение густоты до 70 тыс. шт./га не повышало сборзеленой массы.

Урожайность початков молочно-восковой спелости не снижалась в зависимости от густоты посева - в среднем за годы испытаний она возрастала по гибридам на 5,5...8,4 % (табл. 2).

урожайность початков в зеленой массе

Гибрид Густота при уборке, тыс.шт./га У рожайность початков т/га

2015 г. 2016 г. 2017 г. средняя

Машук 220 МВ 60 11,88 11,22 10,92 11,34

70 11,31 13,67 10,91 11,96

80 11,04 14,16 11,37 12,19

нср05 2,23 2,66 1,25

Машук 390 МВ 50 10,80 11,00 9,22 10,34

60 10,44 12,81 10,39 11,21

70 11,10 11,61 10,09 10,93

нср05 1,70 1,22 2,38

в фазе пяти листьев. В среднем по годам содержание нитратного азота по Грандваль-Ляжу составляло 19,2 мг/ кг, фосфора (по Мачигину) -12,4 мг/кг [10], калия вуглеаммонийной вытяжке (по Мачигину) - 273 мг/кг.

Учеты и наблюдения выполняли по общепринятым методикам (ВНИИК, 1980).

Фенологические наблюдения проводили на протяжении всего периода вегетации кукурузы. За начало фаз развития принимали их появление у 10...15 % растений, за полное наступление - не менее чем у 75 %. Урожайность зеленой массы определяли по 10 типичным растениям наделянке, достигшим фазы молочно-восковой спелости в четырехкратной повторности. Учитывали сбор зеленой массы с початками и отдельно початков (без оберток и ножек). Учет урожайности зерна осуществляли вручную, пересчитывая на кондиционную 14 %-ную влажность.

Статистическую обработку данных осуществляли методом однофактор-ного дисперсионного анализа по Б. А. Доспехову [11].

При увеличении густоты стояния растений доля початков в зеленой массе изменялась незначительно. В среднем за 2015-2017 гг. в варианте 60 тыс. шт./га величина этого показателя у среднераннего гибрида Машук 220 МВ составила 35,1 %, 70 тыс. шт./ га - 35,0 %, 80 тыс. шт./га - 34,1 %, у гибрида Машук 390 МВ в варианте 50 тыс. шт./га -29,5%, 60 тыс. шт./га-29,1 %, 70 тыс. шт./га - 28,8 %.

Лучшие показатели структуры урожая отмечены при наименьшей изучаемой густоте. В среднем за три года увеличение количества растений гибрида Машук 220 МВ с 60 до 80 тыс./ га уменьшало количество початков на 100 растений на 2 шт., длину початка -на1,5см, количество зерен в початке-на 59 шт., массу початка и массу зерна с початка - на 25,7 и 19,3 п массу 1000 зерен - на 18 г С увеличением густоты стояния растений гибрида Машук 390 МВ с 50 до 70 тыс./га количество початков на 100 растений снижалось на 4 шт., длина початка - на 2,0 см, количество зерен в початке - на 79 шт., масса початка и масса зерна с початка - на

3. Влияние густоты стояния растений кукурузы на элементы структуры урожая зерна, среднее за2015-2017гг.

Гибрид Густота растений куборке, тыс. шт./га Количество початков, шт./100 растений Длина початка, см Количество зерен в початке, шт. Масса, г

початка зерна с початка 1000 зерен

Машук 220 60 103 17,4 495 121 96 194

MB 70 101 16,2 479 111 88 185

80 100 15,9 436 96 76 176

HCP05 3 0,8 61 10 10 41

Машук 390 50 107 17,8 592 181 144 244

MB 60 103 16,7 543 160 127 235

70 103 15,8 513 139 109 213

НСР05 5 0,2 34 11 8 10

41,8 и 34,8 г, масса 1000 зерен - на 31 г (табл. 3).

В 2015 г. при загущении происходило уменьшение урожайности зерна обоих гибридов. Сбор зерна с 1 га гибрида Машук 220 МВ снизился при увеличении густоты с 60 до 4. Влияние густоты стояния г

тяжелосуглинистых черноземах наиболее эффективно иметь куборке при возделывании гибрида Машук 220 МВ на зеленую массу 80 тыс. растений на 1 га, на зерно - 70 тыс. шт./га, гибрида Машук 390 МВ на зеленую массу и зерно - 60 тыс. шт./га. ;тений на урожайность зерна

Гибрид Густота куборке, тыс. шт./га Урожайность зерна, т/га

2015 г. | 2016 г. 2017 г. средняя

Машук 220 МВ 60 6,66 6,52 5,09 6,09

70 6,47 6,78 5,38 6,21

80 6,10 7,12 4,96 6,06

нср05 0,54 0,57 0,35 0,71

МашукЗЭО МВ 50 7,57 7,83 6,70 7,37

60 7,47 8,07 6,81 7,45

70 7,04 8,13 6,23 7,13

нср05 0,87 0,63 0,67 0,55

70тыс./га на 0,19 т/га, или 2,9%. При увеличении густоты с 60 до 80 тыс. шт./га происходило существенное сокращение урожайности зерна - на 0,56 т/га, или 8,4 %. Уплотнение посева гибрида Машук 390 МВ с 50 до 60 тыс. шт./га снизило урожайность зерна на 0,10 т/га, или 1,3%, с 50 до 70 тыс. шт./га - на 0,53 т/га, или 7,0 %. В 2016 г. самый высокий сбор зерна с 1 га гибрида Машук 220 МВ отмечен при густоте 80 тыс. шт./га, гибрида Машук 390 МВ-70 тыс. шт./ га. В 2017 г. наибольшую величину этого показателя наблюдали при средней густоте: гибрида Машук 220 МВ - 70 тыс. шт./га, Машук 390 МВ -60 тыс. шт./га (табл. 4).

В среднем за 3 года самый высокий сбор зерна гибрида Машук 220 МВ наблюдали в варианте 70 тыс. шт./га, гибрида Машук 390 МВ - при густоте 60 тыс. шт./га.

В среднем за 2015-2017 гг. наибольший сбор зеленой массы гибрида Машук 220МВ(35,78 т/га) отм ечен при густоте 80 тыс. шт./га, зерна (6,21 т/ га) - при густоте 70 тыс. шт./га. Самая высокая урожайность зеленой массы (38,51 т/га) и зерна (7,45т/га) гибрида Машук 390 МВ - 60 тыс. шт./га.

Таким образом, для формирования наибольшей урожайности в условиях зоны достаточного увлажнения Ставропольского края на обыкновенных карбонатных малогумусных мощных

Литература.

1. Элементы технологии возделывания раннеспелых и среднеранних гибридов кукурузы в Ставропольском крае/ В. Н. Багринце-ва, И. А. Шмалько, И. Н. Ивашененко и др. // НовостинаукиАПК. 2018. №1 (10).С. 12-19.

2. Сотченко В. С., Багринцева В. Н. Гибриды кукурузы для Ставрополья // Деловой вестникАПК. 2013. № 7. С. 5-8.

3. Багринцева В. Н., БорщТ. И., Шарапова И. А. Урожайность гибридов кукурузы при разной густоте стояния // Кукуруза и сорго. 2001. № 5. С. 2-4.

4. Сунди Т. Влияние селекции и агротехники на урожайность кукурузы в Венгрии // Кукуруза и сорго. 1994. №6. С. 18-19.

5. СоромотинаТ. В. Елисеев А. С. Изменение морфо-биологических показателей и урожая початков сахарной кукурузы в зависимости от плотности посадки и ширины междурядий // Кукуруза и сорго. 2013. №1.С. 10-13.

6. Багринцева В. Н., Шмалько И. А. Продуктивность кукурузы в зависимости от густоты стояния растений // Селекция. Семеноводство. Технология возделывания кукурузы: материалы науч.-практич. конф., посвященной 25-летию ГНУ ВНИИ кукурузы. Пятигорск: «Издательство «Кавказская здравница», 2012. С. 278-285.

7. Никитин С. В. Густота стояния растений кукурузы в зоне неустойчивого увлажнения // Кукуруза и сорго. 2012. №1. С. 25-26.

8. ТрубачеваЛ. В. Формированиеурожая зерна гибридами кукурузы на орошаемых вторично-луговых черноземах: автореферат дисс...канд.с.-х. наук. Ставрополь, 1999. 24 с.

9. Системы земледелия Ставрополья: монография / под общ. ред. А. А. Жученко,

B. И. Трухачева. Ставрополь: АГРУС, 2011.

C. 82-99.

10. Сухоярская Г. Н. Продуктивность гибридов кукурузы разных групп спелости при применении удобрений на черноземе обыкновенном центрального Предкавказья: автореферат дисс...канд. с.-х. наук. Рассвет, 2009. 23 с.

11. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта.М.:Колос, 1979.416 с.

Plant Density is One of the Main Factors of High Yield of Corn Hybrids

I. A.Shmal'ko, V. N. Bagrintseva

All-Russian Research Institute of Corn Breeding, ul. Ermolova, 14-B, Pyatigorsk, Stavropol'skii krai, 357528, Russian Federation

Abstract. Experiments were carried out at the All-Russian Research Institute of Corn Breeding in the zone of sufficient moisture of the Stavropol Krai in 2015-2017. The aim of the experiment was to determine the optimal plant density for maize hybrids. The objects of the study were the middle-early hybrid Mashuk220 MVand the mid-season Mashuk 390 MV. The experiment included the following options: the harvesting density of 60, 70, 80 thousand stems/ha for Mashuk 220 MV; 50, 60, 70 thousand stems/ha for Mashuk 390 MV. The optimum density for the studied maize hybrids was different. The green mass yield of Mashuk 220 MVwas the largest with the harvesting density of80,000 stems/ha on average over 2015-2017. The increase in this variant, compared with the density of 60,000 stem/ha, was 3.43 t/ha (10.6%). Ear harvest in green mass was also the highest with a density of 80,000 stems/ ha, with an increase of 0.85 t/ha (7.5%). The mid-season Mashuk 390 MV hybrid provided the largest yield of green mass and ears in the green mass with the density of 60,000 stems/ha; an increase, compared with the density of 50,000 stems/ha, was 3.45 t/ha (9.8%) and 0.87 t/ha (8.4%), respectively. The highest grain yield of Mashuk 220 MV was obtained with the plant density of 70,000 stems/ha, for Mashuk 390 MV - 60,000 stem/ha. In the zone of sufficient moistening of the Stavropol Krai, when growing Mashuk 220 MV medium-early hybrid for green mass, it is necessary to have 80,000 stems/ha by harvesting; when growing it for grain, the optimum variant is 70,000 stems/ha. For Mashuk 390 MV mid-season hybrid, 60,000 stems/ha is the optimum density, both for green mass and grain.

Keywords: corn; hybrid; sowing density; ^ yield. о

Author Details:/. A. Shmal'ko, Cand. Sc. | (Agr.), leading research fellow(e-mail: maize- о [email protected]); V. N. Bagrintseva, D. Sc. ^ (Agr.), chiefresearch fellow. s

For citation: Shmal'ko I. A., Bagrintseva о V. N. Plant Density is One of the Main Factors z of High Yield of Corn Hybrids. 2019. No. 1. ™ Pp. 21-23 (in Russ.). DOI: 10.24411/0044- M 3913-2019-10106. °

U <0