Оптимізація прийомів сортової агротехніки кукурудзи в умовах східної частини лісостепу України

Размещено на http://www.allbest.ru/

Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр'єва

Української академії аграрних наук

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Оптимізація прийомів сортової агротехніки кукурудзи в умовах східної частини лісостепу України

Музафаров Н.М.

06.01.09 - рослинництво

Харків - 2009

Вступ

Актуальність теми. Зернова галузь є базою стабільного розвитку основних галузей АПК. Незважаючи на те, що природно-кліматичні умови та ґрунти сприяють отриманню високих урожаїв, ця галузь не забезпечує внутрішніх потреб і експорту зерна. Однією з основних зернових культур є кукурудза, але врожаї цієї культури за роками нестабільні. Огляд літератури та практика вирощування кукурудзи показує, що найбільш недостатньо обґрунтованими елементами технології залишаються підбір гібридів, які найкраще адаптовані до конкретних зональних умов та агротехнологічні особливості їх вирощування. Вирішення цих основоположних питань, обґрунтування агрозаходів вирощування і були програмними під час проведення досліджень за темою дисертаційної роботи.

Зв'язок роботи з науковими програмами. Наукові дослідження за темою дисертації виконано в Інституті рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН у 2004- 2006 рр. відповідно до завдань тематичного плану лабораторії рослинництва 2001-2005 рр. "Розробити ресурсозберігаючі технології вирощування зернових колосових і олійних культур" (№ держреєстрації 0101U006140) НТП "Зернові й олійні культури" та 2006-2010 рр. "Вивчити агроекологічні і біологічні основи оптимізації, інтенсифікації і розробити енергозберігаючі технології вирощування кукурудзи стосовно умов східного Лісостепу України" (№ держреєстрації 0106U004898) НТП "Зернові культури".

Мета і завдання дослідження. Оптимізувати прийоми сортової агротехніки кукурудзи залежно від агрофону живлення, способу основного обробітку ґрунту, встановити оптимальну густоту рослин і строки сівби та їх взаємодію, визначити економічну доцільність і ефективність застосування різних технологій вирощування.

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі завдання:

визначити найбільш адаптивні гібриди кукурудзи до гідротермічних умов зони та оптимізувати основні прийоми сортової агротехніки їх вирощування;

встановити особливості формування продуктивного стеблостою рослин, основних елементів структури врожаю у сучасних гібридів кукурудзи на різних агрофонах вирощування;

визначити винос і коефіцієнт споживання рослинами поживних речовин з ґрунту;

встановити формування врожаю та якості зерна у сучасних гібридів кукурудзи під впливом комплексної взаємодії агрозаходів;

визначити економічну й енергетичну оцінку вирощування сучасних гібридів кукурудзи при застосуванні основних прийомів сортової агротехніки.

Об'єкт досліджень. Оптимізація прийомів сортової агротехніки кукурудзи шляхом встановлення особливостей формування врожаю та якості зерна гібридів і їх реакції на агротехнологічні заходи вирощування.

Предмет досліджень. Особливості формування врожайності залежно від прийомів сортової агротехніки у гібридів різних груп стиглості: ранньостиглі - Дніпровський 181 СВ, Харківський 195 МВ; середньоранні - Еліта, Кадр 267 МВ, Дніпровський 293 МВ, Харківський 294 МВ, Харківський 295 МВ, Хельга; середньостиглі - Харківський 311 МВ, Анаста, Харківський 340 МВ, Дар 347 МВ, Моналіза.

Методи дослідження. Основним методом досліджень були польові досліди, які доповнювалися лабораторними аналізами за загальноприйнятими в рослинництві та агрохімії методиками: польовий (візуальний - для ведення фенологічних спостережень); лабораторний (вимірювально-ваговий) - для визначення біометричних показників та продуктивності рослин; термостатно-ваговий - для визначення запасів продуктивної вологи в ґрунті; хімічний - для визначення лужногідролізованого азоту, рухомих форм фосфору та калію в ґрунті; біохімічний - для визначення хімічного складу рослин і зерна гібридів кукурудзи; математичний (дисперсійний та кореляційний) - для визначення достовірності отриманих даних.

Наукова новизна одержаних результатів:

- встановлено особливості впливу на врожайність гібридів кукурудзи нового покоління способів основного обробітку ґрунту, строків сівби, густоти рослин, фонів удобрення та взаємодії основних агрозаходів;

- визначено норми витрат і коефіцієнти використання азоту, фосфору та калію на формування врожаю зерна кукурудзи з урахуванням листо-стеблової маси у різних біотипів і встановлено доцільність весняного підживлення рослин під час вегетації;

- удосконалено моделі технології вирощування кукурудзи різних груп стиглості стосовно агрофонів мінерального живлення: сівозміни (фон) - контроль, фон + гній 30 т/га, фон + гній 30 т/га + NPK30, фон + гній 30 т/га + NPK60 і вегетаційного підживлення, які забезпечують отримання врожайності зерна кукурудзи на рівні 7,0-10,0 т/га;

- визначено економічні та енергетичні показники вирощування гібридів кукурудзи по різним моделям технології.

Практичне значення одержаних результатів. В результаті досліджень визначено екологічну пластичність і рівень інтенсивності гібридів, норми затрат NPK на формування одиниці врожаю.

Рекомендовані виробництву агротехнічні прийоми пройшли перевірку на полях ПОСП "Перебудова" Решетилівського району Полтавської області на площі 20 га та ФГ "Велицьке" Краснолиманського району Донецької області на площі 10 га і підтвердили високу ефективність. Удосконалені нами елементи технології ввійшли в рекомендації "Наукове забезпечення ефективного проведення весняно-польових робіт 2008 року в господарствах Харківської області" (м. Харків, 2008). Результати наукових досліджень використані в каталозі НВФ "ХелпАгро" та ТОВ "Семагро" для впровадження вдосконаленої технології вирощування гібридів кукурудзи нового покоління у господарствах Харківської області.

Особистий внесок здобувача. Особиста участь здобувача у розробці положень, що виносяться на захист, полягає у проведенні польових і лабораторних дослідів, аналізі та узагальненні результатів досліджень, аналізі джерел світової і вітчизняної літератури. Публікації виконано як самостійно, так і в співавторстві. Частка участі здобувача у публікаціях наукових статей і тез конференцій із співавторами становить 50-60 %, а у методичних рекомендаціях - 5-10 %.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень заслухано та обговорено на засіданнях агрономічної секції вченої ради Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН у 2004-2006 рр., міжнародних конференціях "Екологічні проблеми сталого розвитку агросфери в умовах реформування земельних відносин та шляхи раціонального використання і охорони земель" (м. Харків, 2005); "Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения" (м. Бєлгород, РФ, 2006); "Теоретичні й практичні досягнення молодих вчених аграріїв" (м. Дніпропетровськ, 2006). Каталоги гібридів кукурудзи Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН та науково-виробничих фірм ТОВ «ХелпАгро» і ТОВ «Семагро»(м. Харків, 2006).

Публікації. Матеріали дисертаційної роботи висвітлено у 10 публікаціях, з яких 3 статті у фахових виданнях, 3 тези наукових з'їздів, міжнародних конференцій, 4 праці науково-практичного характеру.

Структура та обсяг роботи. Робота викладена на 256 сторінках комп'ютерного тексту. Містить вступ, 6 розділів, висновки, рекомендації виробництву і список використаної літератури з 215 джерел, в тому числі 14 латиницею; включає в себе 49 таблиць, 22 рисунків, 48 додатків, з яких 2 акти виробничої перевірки і 2 довідки.

1. Основний зміст роботи

У розділі розглянуто і проаналізовано результати наукових робіт вітчизняних та зарубіжних авторів з питань впливу основних елементів технологїї вирощування кукурудзи на формування врожайності зерна з урахуванням її біологічних особли-востей та природно-кліматичної зони. Встановлено, що більшість попередніх досліджень спрямовані на вивчення окремих агрозаходів вирощування кукурудзи, у той час як їх комплексний вплив, направлений на реалізацію генетичного потенціалу гібридів, висвітлено недостатньо. Майже відсутні характеристики сучасних гібридів з погляду їх рівня інтенсивності, індивідуальної потреби в основних елементах живлення, норми їх витрат на формування врожаю.

Умови, матеріал і методика проведення досліджень

Дослідження проводили в Інституті рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН у 2004-2006 рр. в лабораторії рослинництва і сортовивчення у стаціонарній 9-пільній парозернопросапній сівозміні за багатофакторними схемами, методом розщеплених ділянок з урахуванням усіх вимог методики дослідної справи за Б.А. Доспєховим (1985). Чергування культур: 1 - чорний пар; 2 - озима пшениця; 3 - цукровий буряк; 4 - ярі зернові; 5 - горох на зерно; 6 - озима пшениця; 7 - кукурудза на зерно; 8 - ярі зернові; 9 - соняшник. Загальна площа ділянок першого порядку - агрофони основного обробітку ґрунту (полицева оранка і безполицева оранка - чизелювання) - 1080 м2; ділянки другого порядку - застосування органічних і мінеральних добрив - 360 м2; ділянки третього і четвертого порядку - агроприйоми сортової агротехніки вирощування (гібриди, густота рослин, строки сівби, вегетаційне підживлення) 40 м2, повторність досліду триразова.

Ґрунти представлені глибоким слабо-вилугуваним чорноземом із зернистою структурою. Він характеризується такими агрохімічними показниками: вміст гумусу (за Тюріним) - 5,8 %; рН - 5,8; гідролітична кислотність - 3,29 мг/екв на 100 г ґрунту. Запаси поживних речовин на сівозмінному фоні: азот - 132 мг/кг (низький вміст), фосфор - 104 мг/кг (підвищений вміст), калій - 128 мг/кг (підвищений вміст); на сівозмінному фоні із застосуванням повної норми органо-мінеральних добрив (гній 30 т/га + N60Р60К60): азот - 140 мг/кг, фосфор - 177 мг/кг, калій - 172 мг/кг.

Клімат району помірноконтинентальний, характерний для східного Лісостепу України - з нестійким зволоженням. Середньобагаторічна сума активних температур становить 2669 0С. Середньорічна температура повітря становить +7,1 0С, а середня температура повітря за вегетаційний період кукурудзи (травень - вересень) становить + 17,0 0С. Річна кількість опадів коливається від 476 до 636 мм. Гідротермічний коефіціент умов року за період вегетації культури становить: у 2004 р. - 1,35; 2005 р. - 1,15; 2006 р.- 0,87.

Для вирішення поставлених завдань за темою роботи закладено п'ять дослідів.

Дослід № 1. Урожайність зерна гібридів кукурудзи різних груп стиглості залежно від фону живлення.

Дослід № 2. Урожайність зерна гібридів кукурудзи різних груп стиглості на різних фонах живлення залежно від підживлення аміачною селітрою під час вегетації.Дослід № 3. Урожайність зерна гібридів кукурудзи різних груп стиглості залежно від способу основного обробітку ґрунту. Способи основного обробітку ґрунту включали полицеву оранку на 25-27 см та чизелювання на 25-27 см.

Дослід № 4. Урожайність зерна гібридів кукурудзи різних груп стиглості на різних фонах живлення залежно від строку сівби. Сівбу проводили в три строки: ранній - ІІІ декада квітня; оптимальний - І декада травня; пізній - ІІ декада травня.

Дослід № 5. Урожайність зерна гібридів кукурудзи різних груп стиглості на різних фонах живлення залежно від густоти рослин. Вивчали густоту рослин 40; 50; 60 та 70 тис. шт./га схожих насінин.

Досліди 1, 3, 4 та 5 закладено на чотирьох фонах живлення: сівозмінний фон (без добрив), сівозмінний фон + гній 30 т/га (фон), фон + N30P30K30 та фон + N60P60K60.

Агротехніка вирощування кукурудзи на зерно загальноприйнята для східної частини Лісостепу України за винятком окремих прийомів сортової агротехніки, що вивчали.

Досліди супроводжувалися такими обліками, спостереженнями й аналізами рослинного матеріалу та ґрунту: перед сівбою і після збирання врожаю в шарі ґрунту 0-90 см визначали вміст нітратного та амонійного азоту за методом Грандваль-Ляжу і з реактивом Неслера, а також рухомих форм фосфору та калію за Чириковим; перед збиранням урожаю в зерні та листостебловій масі визначали вміст NPK в одній наважці рослинного матеріалу (С.Ю. Булигін, С.А. Балюк, А.Д. Міхновська, 1999); вологість ґрунту визначали термостатно-ваговим методом (Б.А. Доспєхов, І.П. Васильєв, А.М. Туліков, 1977); польову схожість насіння, фенологічні спостереження і структурний аналіз урожаю проводили згідно з методикою державного сортовипробування сільськогосподарських культур (1971); збір урожаю проводили поділяночно переобладнаним комбайном СК-5 "Нива" з подальшим зважуванням зернової маси і перерахунком на 14 % вологість; вміст білка у зерні у відсотках до сухої речовини зерна розраховували за К'єльдалем; вміст крохмалю - за Еверсом у лабораторії якості зерна Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН; статистичний аналіз результатів експериментів здійснювали кореляційним і дисперсійним методами з використанням пакета комп'ютерних програм Statistica 6,0 (№ ліцензії BXXR502C631824NEN3), розрахунки економічної та енергетичної оцінки вирощування кукурудзи - за допомогою методичних рекомендацій В.П. Мартьянова (1996).

За погодними умовами досліджень у 2004 р. ГТК становив 1,35, а середній рівень урожайності зерна гібридів - 7,63 т/га, у 2005 р. - 1,15 і 6,84 т/га відповідно, 2006 р. - 0,87 і 2,81 т/га відповідно. Запаси продуктивної вологи в ґрунті в середньому за період вегетації у 2004 та 2005 рр. майже однакові: в орному шарі (0-30 см) - 45,9 та 39,5 мм, а в метровому (0-100 см) - 177,4 та 173,5 мм відповідно. За посушливих погодних умов 2006 р. відмічено суттєве зниження вологи в ґрунті від оптимального рівня у 2,2 раза, що призвело до неефективного використання рослинами мінеральних та органічних добрив, а разом з тим до зниження врожайності.

Наші дослідження 2004-2006 рр. щодо використання рослинами елементів мінерального живлення з ґрунту показали, що найбільший винос для формування врожаю зерна та листостеблової маси був у середньостиглих гібридів: азоту - 221,08; фосфору - 129,5 і калію - 159,25 кг/га (у середньому по фонах живлення). Більше всього поживних речовин з ґрунту виносив гібрид Харківський 311 МВ: азоту - 207 кг/га, фосфору та калію - 334 кг/га. Гібриди Анаста і Дар 347 МВ виносили NРК менше на 27-24 %, а гібриди Хельга, Моналіза та Харківський 340 МВ - менше на 41-49 % у порівнянні з Харківським 311 МВ. Для формування 1 т зерна ці гібриди витрачали: азоту - 38,1 кг/т, фосфору - 21,6 кг/т і калію - 26,2 кг/т. Найвищі коефіцієнти використання поживних речовин відмічено у гібрида Харківський 311 МВ; на фоні без добрив: азоту - 33,5 %, фосфору - 32,9 %, калію -40,6 %; на фоні із внесенням повної дози добрив: азоту - 62,5 %, фосфору - 32,7 % та калію - 49,6 %. А найменшими ці коефіцієнти були у гібрида Моналіза: азоту 28,0-40,6 %, фосфору - 17,9-14,0 %, калію - 13,9-23,3 % відповідно до фонів живлення.

У ранньостиглих гібридів у середньому по фонах живлення відмічено середній винос поживних речовин з ґрунту: азоту - 186,2; фосфору - 95,3; калію - 148,6 кг/га. Найбільше поживних речовин з ґрунту виносив гібрид Харківський 195 МВ - 203 кг/га азоту, 118 кг/га фосфору та 182 кг/га калію, а гібрид Дніпровський 181 СВ виносив NРК менше, зокрема 220 кг/га азоту, 99 кг/га фосфору та 144 кг/га калію. Для формування 1 т зерна гібриди витрачали NРК на неудобреному фоні - 82 кг, а при внесенні добрив - 90 кг. Найвищі коефіцієнти використання поживних речовин на фоні без добрив відмічено у гібрида Дніпровський 181СВ: азоту - 29,3 %, фосфору - 21,3 % та калію - 30,6 %. При внесенні повної дози добрив найвищі показники визначено у гібрида Харківський 195 МВ: азоту - 36,7 %, фосфору - 17,0 % та калію - 27,0 %.

У групі середньоранніх гібридів у середньому по фонах живлення спостерігався найменший винос поживних речовин з ґрунту: азоту - 191,3; фосфору - 112,3 та калію - 124,4 кг/га. Найбільше поживних речовин з ґрунту виносив гібрид Дніпровський 293 МВ - 252 кг/га азоту, 145 кг/га фосфору та 185 кг/га калію, а найменше гібрид Еліта - 206 кг/га азоту, 113 кг/га фосфору та 132 кг/га калію. Для формування 1 т зерна гібриди витрачали NРК на фоні без добрив - 74,4 кг, а при внесенні добрив - 85 кг. Найвищі коефіцієнти використання поживних речовин по всіх фонах живлення відмічено у гібрида Харківський 294 МВ: азоту 39,1-43,5 %, фосфору - 30,3-26,1 %, калію - 23,3 % відповідно до фонів живлення. Аналіз окупності 1 кг д.р. NPK зерном виявив, що високий рівень окупності в середньому по досліду мали такі гібриди: у ранньостиглих - Харківський 195 МВ - 1,26 кг, середньоранніх - Дніпровський 293 МВ - 1,96 кг, середньостиглих - Анаста - 1,32 кг.

Врожайність сучасних гібридів кукурудзи залежно від агрофонів живлення. У середньому за 2004-2006 рр. встановлено, що всі гібриди забезпечували підвищення врожайності зерна при застосуванні органічної та органо-мінеральної системи удобрення на 19-32 % (табл. 1).

Таблиця 1 Урожайність гібридів кукурудзи різних груп стиглості залежно від фону живлення за 2004-2006 рр., т/га

Середня врожайність по досліду становила 5,86 т/га, у тому числі залежно від групи стиглості: для ранньостиглих - 5,38 т/га, середньоранніх - 5,55 т/га та середньостиглих - 6,29 т/га. Найбільшу врожайність у середньому по фонах живлення забезпечив гібрид Харківський 311 МВ - 7,06 т/га, а найнижчу - 4,79 т/га - Харківський 294 МВ.

Вплив агрофонів живлення на основні елементи структури врожаю зерна кукурудзи. Під час визначення у гібридів залежностей між структурними показниками і врожайністю виявлено чіткий кореляційний зв'язок (r =). Так, найбільший вплив на врожайність ранньостиглих гібридів, зокрема Дніпровський 181 СВ має маса 1000 зерен (r = 0,98), а гібрида Харківський 195 МВ - довжина качана (r = 0,79). У середньоранніх гібридів, зокрема Еліта та Дніпровський 293 МВ, - маса 1000 зерен (r = 0,95 та r = 0,64) відповідно. У гібридів Кадр 267 МВ та Харківський 295 МВ - кількість зерен у ряду (r = 0,95 та r = 0,98 відповідно), Харківський 294 МВ - маса зерна з качана (r = 0,61). Щодо середньостиглої групи гібридів, під час аналізу встановлено тісний кореляційний зв'язок між урожайністю зерна та масою 1000 зерен (Хельга - r = 0,95, Харківський 311 МВ - r = 0,96), між урожайністю та довжиною качана (Харківський 340 МВ - r = 0,98 та Моналіза - r = 0,95), між урожайністю і кількістю зерен у ряду качана (Анаста) r = 0,95 залежно від фонів живлення.

Роль вегетаційного підживлення у підвищенні врожайності зерна гібридів кукурудзи аміачною селітрою з розрахунку 45 кг д.р./га у фазі 3 - 5 листків. Так, у середньому по гібридах приріст урожайності зерна від застосування підживлення становив 0,92 т/га (табл. 2).

Таблиця 2 Урожайність гібридів кукурудзи на різних фонах живлення залежно від підживлення аміачною селітрою за 2005-2006 рр., т/га

Найбільший приріст відмічено у варіанті із внесенням тільки органічних добрив (1,31 т/га). Інші варіанти забезпечували приріст урожайності від 0,59 до 0,89 т/га. У середньому по фонах живлення найбільш продуктивним виявився гібрид Анаста. У досліді середній рівень його врожайності становив 6,65 т/га, що на 16-33 % більше за врожайність гібридів Кадр 267 МВ та Харківський 295 МВ.

Особливості формування продуктивності гібридів кукурудзи залежно від способів основного обробітку ґрунту. Встановлено, що гібриди збільшують урожайність при полицевій оранці на 0,64 т/га (табл. 3). Зменшення врожайності від чизелювання залежно від групи стиглості становить: у ранньостиглих гібридів- від 0,14 до 0,23 т/га; середньоранніх - від 0,30 до 1,90 т/га; середньостиглих - від 0,12 до 0,91 т/га. У середньому в досліді найбільший урожай зерна отримано в гібрида Харківський 311 МВ при полицевій оранці (7,36 т/га), а найменший - у гібрида Харківський 195 МВ (3,96 т/га). При застосуванні безполицевого обробітку ґрунту найбільший врожай зерна забезпечив також гібрид Харківський 311 МВ (7,03 т/га), а найменший - гібрид Кадр 267 МВ (3,30 т/га).

Таблиця 3 Урожайність гібридів кукурудзи різних груп стиглості залежно від способу основного обробітку ґрунту за 2005-2006 рр., т/га

Облік забур'яненості посівів кукурудзи у фазі 3-5 листків показав, що кількість бур'янів при полицевій оранці становила 2,1 шт./м2, а при чизельному обробітку - 3,3 шт./м2.У фазі цвітіння волоті кількість бур'янів становила при полицевій оранці 4,3 шт./м2, а при чизельному обробітку - 5,8 шт./м2. Така кількість бур'янів суттєво не впливала на рівень урожайності.

Вплив строків сівби на врожайність зерна гібридів кукурудзи різних груп стиглості. Найбільша врожайність зерна в роки досліджень (2004-2006 рр.) відмічена у гібрида Харківський 195 МВ при ранньому посіві (третя декада квітня) на варіанті внесення органічних добрив (гній 30 т/га) - 5,25 т/га (табл. 4).

Таблиця 4 Урожайність зерна гібридів кукурудзи на різних фонах живлення залежно від строку сівби за 2004-2006 рр., т/га

У більш пізніх гібридів - Харківський 295 МВ та Харківський 311 МВ - при оптимальному посіві (перша декада травня) в поєднанні із внесенням органо-мінеральних добрив (гній 30 т/га + N60P60K60) урожайність становила 6,08 та 8,35 т/га відповідно, а в гібрида Харківський 340 МВ при пізньому посіві (друга декада травня) на цьому ж фоні - 6,67 т/га.

Визначення вологості зерна при збиранні гібридів кукурудзи сприяло виявленню найбільш цінних за цією ознакою гібридів залежно від строку сівби. Так, найбільшу вологість при збиранні відмічено у середньостиглих гібридів Харківський 311 МВ - 24,1-27,1 % та Харківський 340 МВ - 21,2-24,8 %. Найменшу вологість зерна отримано у ранньостиглого гібрида Харківський 195 МВ - (15,2-16,9 %), а у гібрида Харківський 295 МВ - 15,7-18,0 %.

Вплив густоти рослин на врожайність зерна гібридів кукурудзи різних груп стиглості. Встановлено, що в середньому за 2004-2006 рр. оптимальна густота рослин у середньому по фонах живлення виявлена у ранньостиглого гібрида Харківський 195 МВ - 70 тис. шт./га (урожайність 5,07 т/га); на фоні без добрив - 50 тис. шт./га (4,56 т/га), із внесенням гною (30 т/га) - 60 тис. шт./га (5,29 т/га), обмеженої дози удобрення (гній 30 т/га + N30P30K30) та при повній дозі удобрення (гній 30 т/га + N60P60K60) -70 тис. шт./га (5,28-5,29 т/га) (табл. 5).

Таблиця 5 Урожайність зерна гібридів кукурудзи на різних фонах живлення залежно від густоти рослин тис. шт. /га за 2004-2006 рр., т/га

Аналіз впливу густоти рослин на врожайність виявив, що для середньораннього гібрида Харківський 294 МВ оптимальною густотою рослин на всіх фонах живлення є 70 тис. шт./га, а середній рівень врожайності становить 5,33 т/га. Найбільша врожайність зерна отримана у варіанті при обмеженій нормі удобрення (гній 30 т/га + N30P30K30) - 6,40 т/га при густоті 70 тис. шт./га. Середньостиглий гібрид Харківський 311 МВ, як у середньому, так і по фонах живлення найбільшу врожайність зерна забезпечив при густоті рослин 60 тис. шт./га, середній рівень урожайності зерна становив - 7,06 т/га.

Комплексна взаємодія основних факторів при вирощуванні кукурудзи. Дослідами 2004-2006 рр. встановлено, що найбільше коливання врожайності від фактора "Рік" відмічено у гібридів середньостиглої групи - 4,98 т/га. У 2004-2005 рр. погодні умови були сприятливими для вирощування кукурудзи на зерно. У ці роки відмічалися позитивні ефекти від +0,73 т/га (ранньостигла група) до +2,48 т/га (середньостигла група). По впливу фактора "Фон живлення" встановлено, що найбільш ефективним варіантом для гібридів середньоранньої та середньостиглої групи є варіант застосування повної дози добрив (гній 30 т/га + N60P60K60); ефекти оптимізації становили +0,43 т/га та +1,48 т/га відповідно. Для ранньостиглих гібридів - варіант застосування обмеженої дози добрив (гній 30 т/га + N30P30K30), ефект +0,32 т/га. За фактором "Основний обробіток ґрунту" встановлено, що ефекти від застосування чизелювання за всіма групами - від'ємні. При аналізі груп гібридів установлено, що середньорання група чутлива до вибору способу основного обробітку ґрунту, коливання врожайності становить 0,89 т/га; для ранньостиглої групи - 0,18 т/га, що вказує на меншу вимогливість до даного заходу. Також встановлено, що велике значення має такий фактор як підбір гібрида, який найбільше адаптований до конкретних умов вирощування. Найбільше коливання врожайності зерна у гібридів відмічено у середньостиглій групі - 0,59 т/га.

Вплив прийомів сортової Агротехніки на якість зерна

Вміст білка та крохмалю у гібридах кукурудзи різних груп стиглості залежно від фонів живлення. Результати біохімічних досліджень показали, що в середньому за 2004-2005 рр. вміст білка в зерні гібридів кукурудзи коливався від 7,25 до 9,64 %. За вмістом крохмалю відмічена зворотна тенденція - зменшення його вмісту. Так, на фоні без добрив вміст білка становив у середньому по гібридах 7,55 %, при внесенні гною (30 т/га) - 8,14 %, при внесенні повної дози добрив (гній 30 т/га +(NPK)60) вміст білка підвищувався на 1,16 %. На сівозмінному фоні найбільший вміст білка в зерні мали гібриди Харківський 195 МВ, Харківський 294 МВ, Дніпровський 181 СВ та Дар 347 МВ - 8,37; 8,28; 8,12 та 8,11 % відповідно. При внесенні гною (30 т/га) вміст білка в зерні збільшувався у гібрида Харківський 311 МВ на 0,17 %, у гібрида Еліта - на 1,43 %. У разі застосування повної органо-мінеральної дози удобрення (гній 30 т/га + (NPK)60) вміст білка в зерні збільшувався у гібрида Кадр 267 МВ на 0,59 %, у гібрида Моналіза - на 2,26 % порівняно з фоном без внесення добрив. Збір білка в середньому по фонах живлення становив від 0,40 до 0,62 т/га. Максимальний збір білка одержано при внесенні повної органо-мінеральної дози удобрення у варіанті гібрида Харківський 311 МВ - 0,80 т/га.

Роль підживлення у підвищенні якості зерна кукурудзи. У середньому за 2005-2006 рр. на фоні без внесення добрив та з підживленням найбільший вміст білка в зерні мали гібриди Харківський 295 МВ та Кадр 267 МВ - 7,97 та 7,94 % відповідно. При внесенні гною (30 т/га) із застосуванням підживлення вміст білка збільшувався від 0,52 % (Харківський 295 МВ) до 1,83 % (Анаста). При застосуванні повної органо-мінеральної дози удобрення та підживлення вміст білка в зерні збільшувався від 0,83 % (Кадр 267 МВ) до 2,08 % (Анаста). При цьому максимальний збір білка по досліду забезпечив гібрид Анаста - 0,58 т/га.

Формування якості зерна гібридів кукурудзи залежно від строків сівби та фону мінерального живлення. Встановлено, що в середньому за 2004-2005 рр. найбільший вміст білка в зерні отримано в ранній строк на фоні повної органо-мінеральної дози удобрення - 10,02 та 9,80 % у гібридів Харківський 195 МВ та Харківський 295 МВ. У гібрида Харківський 311 МВ найбільший вміст білка в зерні (8,81 %) отримано в оптимальний строк сівби, а у гібрида Харківський 340 МВ - у пізній строк (9,07 %). Коливання збору білка залежно від фону живлення становить від 0,36 до 0,58 т/га. Максимальний збір білка майже по всіх гібридах отримано в оптимальний строк при внесенні повної органо-мінеральної дози удобрення - 0,49; 0,63 та 0,80 т/га відповідно по гібридах Харківський 195 МВ, Харківський 295 МВ та Харківський 311 МВ. У гібрида Харківський 340 МВ максимальний збір білка отримано при ранньому строку сівби - 0,66 т/га.

Формування якості зерна гібридів кукурудзи залежно від густоти рослин та фону мінерального живлення. Встановлено, що у гібрида Харківський 195 МВ при густоті рослин від 40 до 70 тис. шт./га на фоні без добрив білок знижувався від 7,88 до 7,51 %, а найбільший його вміст (9,22 %) отримано при густоті рослин 50 тис. шт./га. Ця тенденція спостерігалася і в гібридів кукурудзи Харківський 294 МВ та Харківський 311 МВ. При густоті рослин 50 тис. шт./га у гібрида Харківський 294 МВ вміст білка становив 9,63 %, у гібрида Харківський 311 МВ - 7,87 %. При застосуванні органічних добрив (гній 30 т/га) з густотою рослин 50 тис. шт./га по всіх гібридах отримано вміст білка на рівні 10,06, 10,55 та 8,28 % відповідно. Найбільший вміст білка отримано при густоті рослин 50 тис. шт./га при внесенні повної органо-мінеральної дози удобрення (Харківський 195 МВ - 10,45 % та Харківський 294 МВ - 10,47 %), у гібрида Харківський 311 МВ при густоті 60 тис. шт./га - 8,81 %. Максимальний збір білка на фоні без добрив отримано при густоті рослин 50 тис. шт./га у гібридів Харківський 195 МВ та Харківський 311 МВ - 0,42 та 0,48 т/га відповідно, а в середньораннього гібрида Харківський 294 МВ при густоті рослин 70 тис.шт./га - 0,45 т/га. При внесенні гною (30 т/га) максимальний збір білка по гібридах мав таку послідовність: Харківський 195 МВ при густоті рослин 70 тис. шт./га - 0,53 т/га; Харківський 294 МВ при густоті рослин 50 тис. шт./га - 0,57 т/га; Харківський 311 МВ при густоті 60 тис. шт./га - 0,61 т/га. При внесенні повної органо-мінеральної дози удобрення найбільший збір білка у гібридів Харківський 195 МВ та Харківський 294 МВ отримано при густоті рослин 70 тис. шт./га (0,60 та 0,61 т/га відповідно), а в гібрида Харківський 311 МВ - при густоті рослин 60 тис.шт./га (0,80 т/га).

Адаптивність гібридів кукурудзи різних груп стиглості до погодних умов і елементів сортової агротехніки

Аналіз даних за 2004-2006 рр. свідчить, що гібриди кукурудзи різних груп стиглості залежно від фону мінерального живлення, зокрема середньоранні Харківський 294 МВ, Дніпровський 293 МВ та середньостиглі Анаста і Дар 347 МВ - гомеостатичні і забезпечують стабільні врожаї при коливанні погодних умов та мають практичний інтерес для вирощування в умовах низького агрофону. Гібриди ранньостиглий Харківський 195 МВ, середньоранній Кадр 267 МВ та середньостиглий Харківський 340 МВ належать до інтенсивного типу з підвищеною реакцією на середовище і реагують на підвищення агрофону збільшенням урожайності, але різко реагують і на його погіршення. Інші гібриди - Еліта, Харківський 295 МВ, Хельга, Харківський 311 МВ та Моналіза - пластичні, адекватно реагують на зміну рівня агрофону.

У середньому за три роки досліджень у досліді щодо вивчення строку сівби встановлено, що найбільш пластичним до строків сівби виявився середньостиглий гібрид Харківський 311 МВ, коефіцієнт стабільності становив 0,01, а коефіцієнт регресії r = 1,93. Найбільш нестабільним визначено гібрид Харківський 195 МВ, коефіцієнт стабільності становив 0,14, а коефіцієнт регресії r = 1,27.

З вивченням пластичності гібридів кукурудзи до густоти рослин за період 2004-2006 рр. встановлено, що в середньому по фонах живлення ранньостиглого гібрида Харківський 195 МВ при густоті рослин 70 тис. шт./га - ступінь стабільності становить 0,01, а коефіцієнт регресії r = 0,63, тобто це інтенсивний гібрид. У середньораннього гібрида Харківський 294 МВ з такою ж густотою рослин ступінь стабільності середній (0,10), а коефіцієнт регресії r = 0,78. У гібрида середньостиглої групи Харківський 311 МВ ступінь стабільності дорівнював 0,17, коефіцієнт регресії становив r = 1,59 при густоті рослин 60 тис. шт./га. Ці два гібриди гомеостатичні.

Економічна та енергетична оцінка прийомів сортової агротехніки вирощування гібридів кукурудзи

Економічна оцінка технологій вирощування кукурудзи на зерно. Максимальну економічну ефективність за роки досліджень отримано на фоні без внесення добрив за рахунок сівозмінного фактору із застосуванням полицевої оранки та основних прийомів сортової агротехніки по середньостиглій групі, при врожайності 5,28 т/га, затрати становили 1695 грн/га, чистий прибуток 1843 грн/га і рівень рентабельності - 108,7 %.

Енергетична оцінка технологій вирощування кукурудзи на зерно. При різних технологіях вирощування за 2004-2006 рр. рівень витрати енергії був різним. Так, на сівозмінному фоні без внесення добрив відзначено найменшу витрату енергії, а саме - 9789 МДж. Найбільший коефіцієнт енергетичної ефективності отримано на фоні без добрив по середньостиглій групі, а саме - 9,49 відповідно, а максимальний вихід енергії отримано при застосуванні повної норми добрив (гній 30 т/га + N60P60K60) - 127952 МДж, рівень урожайності - 7,27 т/га. Найбільші витрати енергії на 1 га у середньому по групах стиглості отримано на фоні внесення повної норми добрив (гній 30 т/га + N60P60K60), а саме - 110880 МДж та КЕЕ - 3,84, при цьому рівень урожайності зерна становив 6,30 т/га. Найбільший коефіцієнт енергетичної ефективності в середньому по групах стиглості отримано при застосуванні полицевої оранки - 3,84, а в разі застосування безполицевої оранки він був нижчим (3,01). Порівнюючи затрати енергії на 1 га, можна відзначити, що найбільший вихід енергії з 1 га був при застосуванні полицевої оранки: полицева оранка перевищувала безполицевий обробіток ґрунту на 8 МДж.

рослина кукурудза гібрид врожай

Висновки

У дисертаційній роботі наведено теоретичне узагальнення та сучасне вирішення наукового завдання з оптимізації елементів технології вирощування нових високоврожайних гібридів кукурудзи різних груп стиглості шляхом встановлення особливостей впливу на врожайність зерна кукурудзи: фонів мінерального живлення, способу основного обробітку ґрунту, строків сівби, густоти рослин та підживлення рослин.

Обґрунтовано агротехнологічні заходи вирощування досліджених гібридів кукурудзи при різних агрофонах мінерального живлення в східній частині Лісостепу України, які мають важливе наукове значення для стабілізації ринку зерна в АПК України.

Найбільший вплив на рівень урожайності зерна мав гідротермічний коефіцієнт за період вегетації. Так, у 2004 р. ГТК становив 1,35, а рівень урожайності - 7,63 т/га; у 2005 р. ГТК - 1,15, рівень урожайності - 6,84 т/га; у 2006 р. ГТК - 0,87, рівень урожайності - 2,81 т/га.

Виявлено гібриди з високою адаптивністю до коливань гідротермічних умов: гібриди Харківський 311 МВ та Анаста, які перевищують середню врожайність на 1,2 та 1,1 т/га.

Встановлено, що гібриди кукурудзи по різному витрачають основні елементи живлення на формування одиниці врожаю. Так, для формування 1 т зерна ранньостиглі гібриди витрачають 86 кг NРК, середньоранні - 79,7 кг, а середньостиглі - 81,1 кг. Найбільші витрати поживних речовин на одиницю врожаю відмічено у середньораннього гібрида Харківський 294 МВ - 110 кг/т, а найменші - у середньостиглого гібрида Моналіза - 63 кг/т.

Визначено, що сучасні гібриди кукурудзи найбільш повно проявляють потенціал урожайності за умов оптимізації агротехнічних прийомів вирощування. Так, при оптимальній взаємодії агротехнічних прийомів для середньостиглого гібрида Харківський 311 МВ у середньому за три роки досліджень максимальну врожайність зерна на рівні 8,35 т/га отримано на агрофоні живлення (гній 30 т/га + N60P60K60) в поєднанні з густотою посіву 60 тис. шт./га при сівбі в першій декаді травня. Рівень рентабельності - 83,0 %. Частка вкладу агротехнічних заходів за різними факторами становить: за умовами року - 38,7 %, за фоном живлення - 22,0 %, за строком сівби - 20,4 %, за густотою рослин - 15,8 %, за способом основного обробітку ґрунту - 3,0 %. При оптимальній взаємодії агротехнічних прийомів для середньостиглого гібрида Анаста максимальна врожайність зерна на рівні 7,71 т/га отримана на сівозмінному фоні із застосуванням обмеженої органо-мінеральної дози удобрення (гній 30 т/га + N30P30K30) при сівбі в першій декаді травня з густотою рослин 60 тис. шт./га, що забезпечує рівень рентабельності 78,4 %.

Відмічено різну реакцію гібридів на агрофон мінерального живлення. Найбільшою чутливістю до оптимізації агрофону мінерального живлення характеризувався гібрид Харківський 311 МВ, приріст урожайності становив 2,42 т/га; а по гібриду Харківський 195 МВ суттєве зниження врожайності - 0,66 т/га.

Встановлено чіткий кореляційний зв'язок між окремими структурними показниками (маса 1000 зерен, довжина качана, кількість зерен у ряду, маса зерна з качана) і врожайністю гібридів. Так, найбільший вплив на рівень врожаю зерна гібридів, зокрема ранньостиглого Дніпровський 181 СВ, середньораннього Еліта, середньостиглого Хельга та Харківський 311 МВ має маса 1000 зерен (r = 0,95-0,98), у ранньостиглого Харківський 195 МВ, середньостиглих Харківський 340 МВ та Моналіза (r= 0,79-0,98) - довжина качана; у середньораннього гібрида Кадр 267 МВ та Харківський 295 МВ, середньостиглого Анаста (r = 0,95-0,98) - кількість зерен у ряду качана; а у середньораннього гібрида Харківський 294 МВ - маса зерна з качана (r = 0,61).

Вміст білка у гібридів коливався на сівозмінному фоні без добрив від 5,73 до 8,37 %. Внесення органічних добрив (з розрахунку гній 30 т/га) сприяло підвищенню вмісту білка на 0,44 %, внесення органічних добрив у поєднанні з повною нормою органо-мінеральних добрив (гній 30 т/га + (NPK)60) забезпечувало підвищення білка на 1,16 %. Максимальний збір білка (0,80 т/га) отримано у гібрида Харківський 311 МВ у разі внесення повної норми органо-мінеральних добрив (гній 30 т/га + (NPK)60).

Безполицевий обробіток ґрунту, порівняно з полицевою оранкою, приводить до зменшення врожайності зерна більшості гібридів. Для ранньостиглих гібридів урожайність зменшується - від 0,14 до 0,23 т/га, для середньоранніх гібридів - від 0,30 до 1,90 т/га та для середньостиглих гібридів - від 0,12 до 0,91 т/га. Чизельний обробіток ґрунту зменшує врожайність гібридів кукурудзи в середньому на 0,64 т/га.

Встановлено, що оптимальними строками сівби ранньостиглого гібрида Харківський 195 МВ є ІІІ декада квітня, середньораннього гібрида Харківський 295 МВ і середньостиглого Харківський 311 МВ - І декада травня, а середньостиглого гібрида Харківський 340 МВ - ІІ декада травня.

Визначено оптимальні густоти посіву кукурудзи: для ранньостиглого гібрида Харківський 195 МВ та середньораннього гібрида Харківський 294 МВ - на рівні 70 тис. шт./га, а для середньостиглого гібрида Харківський 311 МВ - 60 тис. шт./га.

Розрахунки економічної та енергетичної ефективності сприяли виявленню серед гібридів ранньостиглої, середньоранньої і середньостиглої груп найвищі показники рівня рентабельності та коефіцієнта енергетичної ефективності, які забезпечують при вирощуванні середньостиглих гібридів на сівозмінному фоні без добрив, а саме: врожайність - 5,28 т/га, чистий прибуток - 1843 грн/га, рівень рентабельності - 108,7 %. Найбільший коефіцієнт енергетичної ефективності на фоні без добрив - 9,49. У разі застосування повної органо-мінеральної дози удобрення (гній 30 т/га + N60P60K60) рівень урожайності підвищився до 7,27 т/га, а рівень рентабельності зменшився до 61,7 %.

Пропозиції виробництву

При вирощуванні гібридів кукурудзи на зерно в господарствах усіх форм власності в умовах східної частини Лісостепу України рекомендуємо:

Застосовувати при основному обробітку ґрунту для ранньостиглих, середньоранніх і середньостиглих гібридів переважно полицеву оранку (25-27 см), яка порівнянно з безполицевим обробітком забезпечує підвищення рівня врожайності зерна кукурудзи на 0,64 т/га.

Висівати ранньостиглі гібриди в оптимальний строк третю декаду квітня, середньоранні та середньостиглі - першу декаду травня з густотою рослин для ранньостиглих - 70 тис. шт./га, середньоранніх та середньостиглих - 60 тис. шт./га.

Оптимізувати агрофон мінерального живлення під час вирощування кукурудзи для конкретних гібридів з урахуванням встановлених нами нормативних показників витрат азоту, фосфору та калію на формування врожаю зерна.

Вирощувати гібриди кукурудзи на різних агрофонах живлення доцільно за такими варіантами елементів технології: А) на сівозмінному фоні без добрив, застосовувати гній (30 т/га) та повну органо-мінеральну дозу удобрення (гній 30 т/га + N60P60K60) при сівбі в першій декаді травня з густотою рослин 60 тис. шт./га гібрид Харківський 311 МВ. Ці елементи технології забезпечують конкурентоспроможний рівень урожайності - 5,47; 7,19 та 8,35 т/га, рівень рентабельності - 115,2; 70,6 та 83,0 % відповідно; Б) при обмеженій органо-мінеральній дозі удобрення (гній 30 т/га + N30P30K30) при сівбі в першій декаді травня з густотою рослин 60 тис. шт./га доцільно висівати гібрид Анаста. Рівень урожайності становить 7,71 т/га, рівень рентабельності - 78,4 %.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Костромітін В. М. Адаптивність гібридів кукурудзи до погодних умов та проявлення інтенсивності до агрофонів живлення при різних нормах висіву / В. М. Костромітін, Н. М. Музафаров // Селекція і насінництво. - Х. - 2006. - Вип. 92. - С. 245 - 252. (частка авторства становить 50 %, включає результати виконання досліджень, аналіз експериментальних даних).

2. Музафаров Н. М. Проявлення потенційної врожайності гібридів кукурудзи залежно від агроекологічних умов вирощування / Н. М. Музафаров // Селекція і насінництво. - Х. - 2007. - Вип. 94. - С. 225 - 232.

3. Костромітін В.М. Особливості реакції сучасних гібридів кукурудзи на агрофони живлення в залежності від погодних умов року / В. М. Костромітін, Р.Д. Магомедов, В.А.Циганко, Н.М. Музафаров // Вісник ХНАУ ім. В.В. Докучаєва Серія «Рослинництво, селекція і насінництво, овочівництво».- Х. - 2006. - Вип. 4. - С. 3 - 6. (частка авторства становить 50 %, включає результати виконання досліджень, аналіз експериментальних даних).

4. Оптимізація інтегрованого захисту польових культур (довідник). Кукурудза: [авт. упоряд. Ю.Г. Красиловець та ін.],- Х.: Магда LTD, 2006. - С. 68 - 99. ( частка авторства становить 5 %, проаналізовано експериментальні дані).

5. Костромітін В.М. Урожайність кукурудзи в залежності від норм висіву та добрив / В. М. Костромітін, Р.Д. Магомедов, В.А.Циганко, Н.М. Музафаров // Матеріали міжнародної науково-практичної конференції молодих вчених «Теоретичні й практичні досягнення молодих вчених аграріїв» (11-12 квітня 2006 року). - Дніпропетровськ, 2006. - С. 15 - 16. (частка авторства становить 60 %, включає результати виконання досліджень, аналіз експериментальних даних).

6. Музафаров Н. М. Влияние основной обработки почвы на урожайность гибридов кукурузы / Н. М. Музафаров, В. М. Костромитин // Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения: материалы Х международной научно-производственной конференции (15-19 мая 2006 года). - Белгород, 2006. - С. 46. (частка авторства становить 60 %, включає результати виконання досліджень, аналіз експериментальних даних).

7. Музафаров Н. М. Особливості проявлення сучасними гібридами кукурудзи рівня інтенсивності й адаптивності до умов вирощування / Н. М. Музафаров, В. М. Костромітін // Екологічні проблеми сталого розвитку агросфери в умовах реформування земельних відносин та шляхи раціонального використання і охорони земель : збірник тез міжнародної наукової конференції студентів і аспірантів (4-7 жовтня 2005 року). - Харків, 2005. - С. 15-16. (частка авторства становить 60 %, включає результати виконання досліджень, аналіз експериментальних даних).

8. Каталог гібридів кукурудзи Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН та науково виробничої фірми ТОВ «ХЕЛПАГРО» / Українська академія аграрних наук України, Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН : [авт. упоряд. Л. В. Козубенко та ін.]. - Харків, 2006. - 24 с. (частка авторства становить 10 %, включає результати виконання досліджень, описання технології вирощування кукурудзи).

9. Каталог гібридів кукурудзи Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН та науково виробничої фірми ТОВ «СЕМАГРО» / Українська академія аграрних наук України, Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН : [авт. упоряд. Л. В. Козубенко та ін.]. - Харків, 2006. - 24 с. (частка авторства становить 10 %, включає результати виконання досліджень, описання технології вирощування кукурудзи).

10. Наукове забезпечення ефективного проведення комплексу весняно-польових робіт 2008 року в господарствах Харківської області. Рекомендації: [авт. упоряд. М.І. Жорнік та ін.]. - Харків, 2008. Магда LTD, 2008. (частка авторства становить 5 %, описано технологію вирощування кукурудзи)

Размещено на Allbest.ru