Клімат зони помірно-континентальний з недостатнім та нестійким зволоженням. Середня річна кількість опадів складає 514-545 мм. 1995 р. був сприятливим для росту і розвитку рослин кукурудзи, особливо в другій половині вегетації, а 1996 і 1998 рр. - в різній мірі посушливими, що негативно позначилось на процесах формування урожайності зерна. Найбільш сприятливим за температурним режимом і опадами був 1997 р.

В двохфакторному польовому досліді вивчали вплив гербіцидів дуал 960 ЕС, стомп 330, тітус 25 на ріст і розвиток рослин та формування продуктивності самозапильних ліній кукурудзи УК 23у2 М, ДК 366 зМ, П 346 М, ДК 373 зМ, П 502 М і ГК 26 зМ. Дослід проводили за методом розщеплених ділянок. Посівна площа кожної із ділянок гібридизації становила 100,8-170,5 м², облікова - 50,4-85,3 (материнська форма) та 33,6-56,8 м² (батьківська) в трьох повтореннях. З метою запобігання переносу пилку від різних рослин-запилювачів батьківських форм кожна із ділянок висівалась ізольовано, використовувався також фактор неодночасного цвітіння батьківських компонентів різних груп стиглості. Самозапильні лінії висівалися на ділянках гібридизації за схемою 6:2.

В досліді проводили фенологічні спостереження, підрахунок кількості сходів в динаміці, визначення польової схожості насіння, біологічної активності мікрофлори ґрунту, кількості коренів на початкових етапах розвитку рослин. Процес утворення листків спостерігали в динаміці, проводили біометричні обліки, спостереження за динамікою квітування самозапильних ліній. Пилкоутворювальну здатність рослин ліній вивчали за масою волоті в сирому і повітряно-сухому стані, масою пилку з волоті, морфологією пилкових зерен. Визначали озерненість качанів, індивідуальну продуктивність рослин, структуру урожаю, вологість і урожайність зерна, вихід і вирівняність насіння, його якість. Статистичну обробку даних і економічну ефективність та оцінка досліджуваних прийомів здійснювали за сучасними методиками на персональному комп'ютері.

Агротехнічні заходи в досліді в основному відповідали зональним рекомендаціям вирощування кукурудзи на ділянках гібридизації. Гербіцид дуал (2 л/га) вносили під другу культивацію, стомп (5 л/га) - під боронування після сівби, тітус (50 г./га) - при формуванні у рослин кукурудзи 4-5 листків. Норма витрати робочої рідини - 300 л/га. Норму висіву насіння встановлювали диференційовано для кожної пари батьківських форм.

Вплив гербіцидів на ріст та розвиток рослин самозапильних ліній кукурудзи. Хімічні препарати проявили негативний вплив на процес проростання насіння батьківських форм гібридів. Найбільший ефект пригнічення показав гербіцид стомп, специфічність дії якого особливо проявилась в 1997 р., коли негативний хімічний вплив в поєднанні із сухою жаркою погодою знизив польову схожість більшості ліній до 40-60%. Характерною ознакою дії стомпа було суттєве запізнення появи ростків на початковому етапі і зменшення їх абсолютної кількості на 6-9%. Під впливом дуала польова схожість у лінії УК 23у2 М знизилась на 12%, у ДК 366 зМ і ДК 373 зМ - на 6,4 і 5,2% відповідно, а у П 502, П 346 і ГК 26 вона була на рівні контролю. Відмічена тенденція збільшення періоду появи сходів у ліній УК 23у2 М, ДК 366 зМ, П 346 М і ГК 26 зМ під впливом дуала, а у П 346 М, ДК 373 зМ і ГК 26 зМ - під дією стомпа.

При достатньому зволоженні і прогріванні верхнього шару в період сівби і проростання насіння ліній в 1996 р. спостерігався ефект стимулювання життєдіяльності мікроорганізмів у варіантах, де застосовували ґрунтові гербіциди дуал і стомп. Інтенсивність розпаду льняної тканини при цьому підвищилась із 44,2 до 61,4 та 54,9% відповідно. Більш пізнє обприскування посівів страховим гербіцидом тітус у фазу 4-5 листків, коли значно підвищилась температура ґрунту і понизився рівень його вологості, спричинило послаблення біологічної активності мікрофлори і інтенсивність розкладання льону знизилась із 50,5 до 43,3%. В посушливий 1997 р. зафіксована інгібіторна роль всіх гербіцидів. Активність розпаду лляної тканини понизилась на 6,5-9,4%. В середній за зволоженням і сприятливий за температурним режимом весняний період 1998 р. відзначена тенденція підвищення біологічної активності мікрофлори ґрунту при застосуванні гербіцидів (на 3,4-7,3%). В середньому відмічено підвищення активності мікробних процесів в ґрунті при застосуванні базових гербіцидів дуал і стомп на 5,1 та 1,5% відповідно і зниження її внаслідок обприскування посівів страховим препаратом тітус на 2,7%.

Зміни біологічного потенціалу ґрунту призвели до варіювання кількості первинних коренів у ліній. Застосування дуала пригнічувало розвиток додаткових зародкових корінців, зокрема у батьківських форм ДК 373 зМ і П 502 М - кількість їх зменшувалась на 0,3-0,4 шт., а щодо ліній УК 23у2 М, ДК 366 зМ і ГК 26 зМ він проявляв функцію стимулятора, внаслідок чого число корінців збільшилось на 0,2-0,5 шт. При застосуванні стомпа і тітуса зафіксовано зниження числа первинних корінців на 0,2-0,7 шт. у всіх досліджуваних форм, за винятком П 502 М і ГК 26 зМ, які проявили відносно високу стійкість до дії цих препаратів. Відмічено високу біологічну стабільність лінії П 346 М в процесі формування гіпокотильних коренів. Відзначена висока кореляційна залежність між біологічною активністю мікрофлори ґрунту і кількістю зародкових коренів у ліній УК 23у2 М, ДК 366 зМ, П 346 М, ДК 373 зМ - їх формування на 52-81% обумовлювалось діяльністю мікроорганізмів під впливом гербіцидів. Лінії П 502 М і ГК 26 зМ виявили меншу залежність між цими показниками (табл. 1).

Формування вторинної кореневої системи ліній УК 23у2 М, ДК 366 зМ, П 346 М менше залежало від дії гербіцидів і мікробіологічної активності ґрунту. В прямій залежності від цих факторів проходив процес утворення вузлових коренів ліній ДК 373 зМ і ГК 26 зМ. Незначне зменшення їх числа під дією стомпа (на 0,1-0,3 шт.) було у всіх ліній, крім УК 23у2 М, а при обприскуванні посівів тітусом - тільки у ліній ДК 373 зМ, П 502 М і ГК 26 зМ (на 0,1-0,5 шт.). При обприскуванні рослин П 346 і П 502 тітусом відмічали зрощення повітряних коренів, їх фасціацію, викривлення окремих корінців.

Таблиця 1. Залежність між біологічною активністю ґрунту і кількістю коренів у рослин самозапильних ліній при застосуванні гербіцидів, 1997-1998 рр.

Застосування гербіцидів призводило до суттєвого гальмування процесу утворення листків. Внесення дуала і стомпа в ґрунт спричинило зменшення кількості листків у лінії УК 23у2 М в перший період обліку на 1,4-1,8 шт., а обприскування тітусом - на 2,5 шт. Подібна тенденція спостерігалась і у інших досліджуваних форм, хоча застосування дуала в посівах ліній П 346 М, П 502 М і ГК 26 зМ практично не позначилось на темпах появи листків. Найбільший ступінь пригнічення рослин проявив страховий гербіцид тітус, внесення якого призвело до зменшення кількості листків в ранній період розвитку рослин більшості ліній на 0,2-0,7 шт., а у УК 23у2 М і ДК 366 зМ - на 2,5 і 1,4 шт. відповідно. Підвищений рівень стійкості до дії гербіцидів в процесі росту листків показали самозапильні лінії П 502 М і ГК 26 зМ, найбільш вразливими виявились УК 23у2 М і П 346 М.

Найбільше пригнічував ріст рослин ліній в ранній період їх розвитку післясходовий гербіцид тітус - практично у всіх форм зафіксоване суттєве зниження висоти. Насамперед високу залежність від негативного впливу тітуса показали лінії ГК 26 зМ, ДК 373 зМ, П 346 М, УК 23у2 М, у рослин яких зафіксовано зниження висоти на 5,8-8,8 см, що у відносних величинах перевищує 5-9%. Під впливом стомпа у ранній період росту відмічено зменшення висоти рослин у ліній УК 23у2 М, П 346 М, ДК 373 зМ і ГК 26 зМ на 2,8-4,6 см (2,9-4,8%). Дещо меншим впливом відзначався ґрунтовий гербіцид дуал, застосування якого призвело до скорочення висоти стебла у цих же ліній на 1,1-4,2 см, або 1,2-4,4%. Лінії ДК 366 зМ і П 502 М практично не знижували висоти рослин під впливом хімічних речовин, що свідчить про підвищену їх стійкість до вказаних препаратів на даному етапі розвитку. У фазу цвітіння відбувалося вирівнювання показників у варіантах із застосуванням гербіцидів порівняно з контролем. Відмічено лише зниження висоти стебла у ліній УК 23у2 М і П 346 М під впливом тітуса на 4,5 см, а у П 346 М і ДК 373 зМ під дією стомпа відповідно на 2,0 і 4,1 см. Зафіксовано зниження висоти прикріплення качанів на 2,5-4,0 см у ліній УК 23у2 М, ДК 366 зМ, П 346 М, ДК 373 зМ при обприскуванні рослин тітусом і у П 346 М та ГК 26 зМ на 3,0-3,1 см - при застосуванні стомпа.

Особливості цвітіння і запліднення ліній кукурудзи при застосуванні гербіцидів на ділянках гібридизації. Вплив гербіцидів на динаміку цвітіння ліній проявлявся неоднорідно. В різні періоди обліків, які проводили протягом квітування всіх форм, спостерігали затримку появи пиляків на волотях або приймочкових ниток на качанах під дією препаратів. Особливо помітний негативний вплив відмічався на початку цвітіння качанів у лінії УК 23у2 М і волотей - у ГК 26 зМ на ділянках, оброблених тітусом. В цих варіантах кількість рослин, які розпочинали фазу квітування, була меншою на 3,9-11,5% порівняно з контролем. При застосуванні гербіциду стомп відмічено затримку початку цвітіння волотей у рослин лінії ДК 366 зМ і зниження темпів проходження цієї фенофази у лінії П 346 М. Повне настання фази цвітіння (більше 75% рослин) у ліній ДК 366 зМ і УК 23у2 М затримувалось під впливом дуала, проте це не позначилось негативно на синхронності їх квітування. Поряд із затримкою цвітіння спостерігали і тенденцію стимулюючої дії гербіцидів, зокрема у ліній ГК 26 зМ і П 502 М при застосуванні дуала і ДК 373 зМ - стомпа. В цих варіантах відзначали більшу кількість рослин, які розпочинали квітування, порівняно з контролем.

Наприкінці фази цвітіння волотей розбіжності між лініями та варіантами з гербіцидами майже зникали і суттєвого розриву між цвітінням батьківських та материнських рослин не спостерігали. Відмічено лише, що застосування досліджуваних хімічних препаратів на ділянках гібридизації спричиняло скорочення розриву між цвітінням батьківських компонентів. Особливо помітним це було у ліній УК 23у2 М і ДК 366 зМ, які в контрольному варіанті найбільше відрізнялись за строками початку продукування пилку і появи ниток на качанах.

Маса волоті в сирому і повітряно-сухому стані, маса пилку, число гілочок на волоті у рослин лінії ДК 366 зМ при застосуванні гербіцидів були на рівні з контрольним варіантом. Відмічено лише тенденцію збільшення кількості пилкових зерен у неї, особливо під впливом дуала і стомпа. Ця лінія відзначалась стабільністю утворення генеративних органів і підвищеною спроможністю продукування пилку. У самозапильної лінії ДК 373 зМ, волоті якої були менш об'ємними за морфологічною структурою, відмічено зменшення її маси в сирому і повітряно-сухому стані під впливом стомпа на 4,1 і 1,0 г відповідно, а також маси пилку при застосуванні всіх гербіцидів, серед яких дуал проявив найбільшу роль інгібітору. Застосування останнього призвело до послаблення процесу продукування пилку у лінії ДК 373 зМ більше, ніж на 16%. У лінії ГК 26 зМ зафіксовано зниження маси волотей при обприскуванні посівів тітусом на 6,5-7,1%. Всі інші показники були на рівні з контрольним варіантом, або навіть дещо перевищували його. Спостереження морфологічних ознак пилкових зерен самозапильних ліній на мікроскопічному рівні не виявило очевидних аномалій і деформації структури, а також відхилень в їх життєздатності, що свідчить про відсутність згубної дії досліджуваних гербіцидів на процес продукування пилку. Визначений певний кореляційний взаємозв'язок між окремими показниками пилкової спроможності рослин батьківських компонентів та повнотою запліднення качанів материнських форм під впливом гербіцидів (r = 0,71-0,89).

Озерненість качанів материнських форм в основному залежала від морфобіологічних властивостей ліній і здатності батьківських компонентів до повноти запліднення (синхронності цвітіння, пилкової спроможності рослин та ін.). Найвищим ступнем запліднення відзначались рослини, які були розташовані поряд із батьківськими компонентами. У лінії УК 23у2 М при збільшенні відстані між її рослинами та батьківськими озерненість качанів знижувалась з 90-93 до 81-86%, а у П 502 М - з 85-90 до 75-83%. Найпомітнішою ця тенденція була у комбінації П 346 М х ДК 373 зМ, у першої із яких рівень запліднення зменшувався до 58-71%, що імовірно спричинялось пониженою пилкоутворювальною спроможністю рослин запилювача.

Самозапильна лінія УК 23у2 М відзначлась найвищою озерненістю качанів, у її рослин не спостерігалося і змін кількості сформованого зерна під впливом гербіцидів. Тенденцію до зменшення цього показника відмічено у лінії П 346 М під впливом стомпа, а у П 502 М - від застосування дуала і тітуса. В цілому ступінь озерненості качанів материнських форм був достатньо високим і стабільним.

При використанні гербіцидів дуал 960 ЕС, стомп 330 і тітус 25 на ділянках гібридизації суттєвих змін синхронності цвітіння жіночих і чоловічих суцвіть у рослин парних компонентів, пилкоутворювальної здатності батьківських форм, а в зв'язку з цим і ступеню озерненості качанів материнських не виявлено в порівнянні з контролем. Існує лише тенденція до зменшення цих показників у ліній П 346 М і ДК 373 зМ під впливом стомпа, а у П 502 М і ГК 26 зМ при обприскуванні їх рослин тітусом. Аналіз даних свідчить, що на момент цвітіння і запліднення рослин самозапильних ліній досліджувані гербіциди справляли на них менший вплив, ніж на ранніх етапах розвитку.

Формування продуктивності самозапильних ліній під впливом гербіцидів. Найвищий рівень формування продуктивних качанів спостерігався у варіантах без гербіцидів. У лінії УК 23у2 М зафіксовано суттєве зменшення їх кількості при застосуванні ґрунтового препарату дуал (5 шт./100 рослин), у ДК 366 зМ аналогічне зниження відмічено під впливом стомпа, а у П 346 М - при внесенні дуала і обприскуванні посівів тітусом (3,8-4,8 шт.). Останній негативно впливав і на формування продуктивних органів у рослин ліній ДК 373 зМ і П 502 М, що призвело до зменшення кількості качанів на 4,3 і 3,8 шт. відповідно. Інші варіанти застосування гербіцидів в посівах самозапильних ліній не призводили до суттєвих змін індивідуальної продуктивності.

Висновки

З метою оптимізації умов вирощування самозапильних ліній кукурудзи і стабілізації виробництва насіння батьківських форм нових гібридів в північному Степу проведені дослідження, в яких виявлені особливості росту та розвитку рослин і формування продуктивності різних біотипів під впливом гербіцидів, які характеризуються специфічністю дії на бур'яни і відрізняються за способом застосування, а також відзначаються універсальністю використання в посівах інших культур. Визначені найбільш стабільні (стійкі) і пластичні лінії з підвищеною реакцією на дію окремих гербіцидів, що виявляється в наступному:

1. Самозапильні лінії кукурудзи відзначаються пониженою життєздатністю насіння і послабленими процесами росту та розвитку рослин, що є передумовою підвищеної сприйнятливості їх до фітотоксичної дії гербіцидів.

2. Гербіциди проявили негативний вплив на процес проростання насіння досліджуваних батьківських форм гібридів кукурудзи. Найбільшим ефектом пригнічення відзначався стомп 330, к.е., специфічність дії якого проявлялася в суттєвому запізненні появи ростків, зменшенні їх кількості, що в поєднанні із сухою жаркою погодою призвело до зниження польової схожості окремих ліній до 40-60%. Відмічено сортову реакцію ліній на вплив досліджуваних хімічних препаратів.

3. В сприятливих умовах гідротермічного режиму ґрунту гербіциди не пригнічували активність мікробіологічних процесів, а в посушливих умовах навпаки, що призводило до варіювання кількості первинних коренів у ліній. Відмічена висока кореляційна залежність між біологічною активністю мікрофлори ґрунту і кількістю зародкових та вузлових коренів. Виявлена підвищена толерантність самозапильних ліній П 346 М і ГК 26 зМ до дії досліджуваних гербіцидів в процесі утворення первинної і вторинної кореневої системи в ювенільний період. Найбільше пригнічував ріст коренів батьківських форм ґрунтовий гербіцид стомп 330, к.е.

4. Застосування гербіцидів призводило до суттєвого гальмування процесу утворення листків на початковому етапі розвитку ліній. Внесення дуала 960 ЕС, к.е., стомпа 330, к.е. і обприскування рослин тітусом 25, в.г. спричинило зменшення кількості листків у лінії УК 23у2 М на 1,4-2,5 шт. Лінії П 502 М і ГК 26 зМ проявили підвищену стійкість до дії гербіцидів в процесі листоутворення, найбільш вразливими виявились УК 23у2 М і П 346 М. По мірі росту і розвитку рослин негативний вплив гербіцидів на формування асиміляційної поверхні послаблювався, хоча тенденція до її зменшення зберігалась, особливо при застосуванні тітуса.

5. Найбільший вплив гербіцидів на ростові процеси рослин ліній проявлявся на початкових етапах росту, а у фазу цвітіння він дещо послаблювався. Негативний вплив тітуса 25, в.г. і стомпа 330, к.е. позначився на біометричних показниках рослин ліній УК 23у2 М, П 346 М і ДК 373 зМ, у яких зафіксовано високий рівень кореляційного зв'язку ростових процесів з формуванням урожайності зерна залежно від гербіцидів (r = 0,74-0,93). Лінії ДК 366 зМ і П 502 М практично не знижували висоти рослин під впливом хімічних речовин.

6. Застосування гербіцидів на ділянках гібридизації позначилось на розвитку рослин, що спричинило затримку цвітіння рослин ліній УК 23у2 М, ГК 26 зМ і П 502 М під впливом тітуса і ДК 366 зМ та П 346 М у варіантах, де застосовували стомп. У ліній ГК 26 зМ і П 502 М спостерігали тенденцію стимулюючої дії дуала, а у варіантах ДК 373 зМ - стомпа. Суттєвого розриву між цвітінням батьківських та материнських рослин на ділянках гібридизації під впливом гербіцидів не спостерігали.

7. Гербіциди не проявили згубної дії на пилкоутворювальну здатність рослин батьківських ліній на ділянках гібридизації та процес продукування пилку. Виявлені лише зміни маси волоті і пилку у лінії ДК 373 зМ від застосування дуала і стомпа та у ГК 26 зМ - при обприскуванні рослин тітусом. Спостереження морфологічних ознак пилкових зерен ліній на мікроскопічному рівні не виявило очевидних аномалій і деформації структури та відхилень в їх життєздатності.

8. Суттєвих відмінностей показників озерненості качанів материнських форм, як і пилкоутворювальної здатності батьківських компонентів на ділянках гібридизації не виявлено. Відмічена лише тенденція до зменшення цих показників у комбінації П 346 М х ДК 373 зМ під впливом стомпа, та у П 502 М х ГК 26 зМ при обприскуванні рослин тітусом.

9. Найвищий рівень формування продуктивних генеративних органів спостерігався у варіантах без гербіцидів. У лінії УК 23у2 М зафіксовано суттєве зниження кількості качанів при застосуванні дуала і стомпа, у ДК 366 зМ - під впливом стомпа, а у П 346 М - при внесенні дуала і обприскуванні посівів тітусом. Останній негативно впливав на формування качанів і у рослин ДК 373 зМ та П 502 М. Лінія ГК 26 зМ практично не реагувала на дію гербіцидів в процесі утворення продуктивних органів. Кореляційний аналіз свідчить про посилення негативної ролі гербіцидів в посушливі роки і послаблення її в сприятливі.

10. Довжина качанів скорочувалась лише у лінії УК 23у2 М при обприскуванні рослин тітусом. Маса качанів у ліній ДК 366 зМ і ДК 373 зМ зменшувалась під впливом тітуса на 3,5-4,2%, а у ДК 373 зМ та П 502 М - при внесенні дуала (5,4-6,3%). Маса зерна з качанів залежала від ступеня озерненості і у лінії УК 23у2 М відмічено зниження її під впливом стомпа і тітуса, а у ДК 373 зМ - при застосуванні дуала і тітуса на 4,2-5,6 г. Зниження виходу зерна спостерігали у варіантах УК 23у2 М і П 346 М при обприскуванні тітусом, ДК 366 зМ та ДК 373 зМ - при застосуванні дуала і стомпа, а у П 502 М - дуала. Маса 1000 зерен у рослин ліній більшою мірою визначалась біологічними властивостями досліджуваних форм і умовами запліднення в період цвітіння, ніж пагубним впливом хімічних реагентів.

11. Найвищого рівня урожайності зерна ліній кукурудзи досягли у варіантах без застосування гербіцидів. У ліній УК 23у2 М, П 346 М, ДК 373 зМ, П 502 М зміни урожайності під впливом гербіцидів були слабо пов'язані з модифікацією ознак індивідуальної продуктивності та структури урожаю і більшою мірою відбувалися внаслідок депресивних процесів в ювенільний період. Найменший негативний вплив на формування урожаю здійснював ґрунтовий препарат дуал. Відзначено негативний вплив гербіциду стомп на урожайність самозапильних ліній, яка в окремі роки знижувалась на 8-11 ц/га. Аналогічно впливав на урожайність ліній і гербіцид тітус, але переважно в посушливі роки. Лінія ГК 26 зМ проявила достатньо високу толерантність до дії тітуса і практично не змінювала урожайності зерна під його впливом.

12. Внесення досліджуваних гербіцидів негативно проявлялось також на розмірах зернівок, виході, вирівняності і якості насіння самозапильних ліній. Найбільшим ефектом пригнічення рослин ліній в процесі формування насіння відзначався ґрунтовий гербіцид стомп, який знижував продуктивність на 3,1-7,0 ц/га. Внесення дуала і обприскування тітусом призводило до зменшення урожайності насіння, проте, лінія ДК 366 зМ проявила помітну стійкість до дії дуала, а ГК 26 зМ - до тітуса. В цих та контрольному варіантах відзначено і найвищий рівень умовно чистого прибутку.

Рекомендації виробництву