Вирощування кукурудзи на крапельному зрошенні в условиях Південного Степу України
У наслідок реалізації генетичного потенціалу сучасні гібриди кукурудзи різних груп ФАО в умовах зрошення Південного Степу України здатні забезпечувати врожайність зерна в межах 11–12 т/га.
Південний Степ України має сприятливі природно-кліматичні умови для вирощування культури: сума ефективних температур дає змогу вести насінництво гібридів та сортів кукурудзи всіх груп стиглості з ФАО від 150 до 700. Наявність зрошення та тривалий безморозний період здатні забезпечити щорічне одержання запланованої кількості зерна та значно зменшити ризик недобору врожаю від посухи. Виробництво зерна кукурудзи в Південному Степу України значно дешевше, ніж в інших регіонах, тому що потребує менших витрат на досушування качанів.
Гібриди кукурудзи різних груп стиглості мають певні морфологічні та біологічні властивості. Потенціальну продуктивність кожного біотипу цілком можливо отримати завдяки створенню сприятливих умов для росту й розвитку рослин культури, тобто забезпеченню оптимальної агротехніки вирощування культури та раціональному використанню природно-кліматичних ресурсів. Нові гібриди культури української селекції мають цінні біохімічні показники. За рівнем продуктивності вони не тільки не поступаються кращим закордонним аналогам, а й мають незаперечну перевагу: оскільки створені безпосередньо в зоні Степу, ці продукти мають генетично зумовлені механізми адаптивності до ґрунтово-кліматичних умов південного регіону зрошуваного землеробства. Вирощування кукурудзи на зрошуваних землях Південного Степу України зводиться, в основному, до двох біотипів — середньостиглих і середньопізніх, що не завжди економічно виправдано з огляду на великі витрати матеріально-технічних ресурсів на досушування зерна.
У зв’язку з цим актуальними є дослідження доцільності вирощування ранньостиглих і середньоранніх гібридів. Важливим аспектом використання у сільськогосподарському виробництві нових гібридів кукурудзи різних груп стиглості є визначення й застосування оптимальних параметрів технології їхнього вирощування. Розробка й упровадження основних прийомів сортової агротехніки нових гібридів цієї культури сприяють найповнішому використанню їхнього генетичного потенціалу, що, звісно, становить практичний інтерес для сучасного рослинництва. У комплексі агротехнічних заходів, що впливають на економічний ефект вирощування нових гібридів кукурудзи, важливе місце належить строкам сівби та густоті стояння рослин з урахуванням зрошення.
Тому вивчення й дослідження вихідного матеріалу кукурудзи та розробка нових і вдосконалення відомих елементів технології вирощування культури в умовах зрошення, серед яких — визначення оптимальних строків сівби, густоти стояння відповідно до технологічних вимог щодо застосування нових гібридів, має наукову новизну та актуальність для сільськогосподарського виробництва, тому що резерви можливостей кукурудзи як культури повністю ще не встановлені.
Дослідження
Програмою наших досліджень передбачалось вивчення впливу строків сівби та густоти стояння на зернову продуктивність гібридів кукурудзи різних груп стиглості в умовах зрошення. Дослідження проводили протягом 2014–2016 рр. на дослідному полі Інституту зрошуваного землеробства НААН, яке розташоване на Півдні України в зоні Інгулецького зрошуваного масиву. Ґрунт дослідної ділянки темно-каштановий, середньосуглинковий. За висихання він відзначається високою щільністю та низькою водопроникністю. Водно-фізичні властивості ґрунту: вологоємність у шарі завтовшки 0,7 м становить 22,0%, вологість в’янення — 9,7% маси сухого ґрунту, щільність складання — 1,40 г/см3. В орному шарі ґрунту міститься 2,2% гумусу. Середній вміст у шарі ґрунту завтовшки 0 50 см: нітратного азоту — 1,3 мг, рухомого фосфору — 3,1 мг, та обмінного калію — 33,2 мг/100 г ґрунту. За своїми характеристиками цей ґрунт є типовим для зони Південного Степу України.
Метеорологічні умови в роки досліджень різнились як за температурним режимом, так і за кількістю та розподілом опадів. Зокрема, 2015 рік був найсприятливіший за зволоженням (кількість опадів за період вегетації становила 315,3 мм), 2016-й — наближений до середнього рівня вологозабезпечення (кількість опадів за період вегетації — 269, 2 мм), а 2014-го кількість опадів за період вегетації була мінімальною — 215, 2 мм. Середня температура повітря за вегетаційний період за роками досліджень була однаковою 2014 і 2016 років — 19,7°С, дещо меншою 2015-го — 19,3°С (табл. 1). Загалом погодні умови років проведення досліджень були сприятливими для формування зерна культури.
Трифакторний польовий дослід закладали відповідно до вимог загальноприйнятих методик проведення досліджень. Фактор А — строки сівби, фактор В — зареєстровані в Україні нові гібриди кукурудзи різних груп стиглості, фактор С — густота стояння рослин. У досліді вивчали такі гібриди кукурудзи: ранньостиглий Тендра (ФАО 190), середньоранній Скадовський (ФАО 290), середньостиглий Каховський (ФАО 380). Гібриди кукурудзи висівали в три строки: перший — II декада квітня; другий — III декада квітня та третій — I декада травня — з густотою 70, 80, 90 тис. шт. схожих зерен на 1 га відповідно.
Ґрунтові та рослинні зразки відбирали за всіма варіантами досліду з двох несуміжних повторень. Дослідження проводили в чотириразовій повторності з розміщенням ділянок методом рендомізації. Посівна площа ділянок — 70 м2, облікова — 50 м2. Форма дослідної ділянки прямокутна.
Результати досліджень
За результатами проведених досліджень установили, що строк сівби впливав на зернову продуктивність гібридів кукурудзи. Так, у середньому за фактором А за 2014–2016 рр. за сівби у III декаді квітня врожайність культури становила 11,77 т/га. За сівби у ІІ декаді квітня та І декаді травня врожайність мала тенденцію до зниження на 4 та 3,7% і відповідно становила 11,3 та 11,34 т/га (рис. 1). Така закономірність простежувалася протягом усього періоду досліджень.
Серед досліджуваних варіантів максимальний показник урожайності зерна кукурудзи за дослідом — 14,25 т/га, було отримано сприятливого за природно-кліматичними показниками 2015 року за сівби гібрида Каховський у другий строк (ІІІ декада квітня) та густоти стояння 70 тис. шт/га (табл. 2). Для першого та третього строків сівби погодні умови періоду вегетації за роки проведення досліджень виявилися менш сприятливими, тому спостерігаємо зниження врожайності на всіх варіантах досліду.
Використані в досліді гібриди мали істотний влив на формування зернової продуктивності культури. Найсприятливіші умови для формування врожаю зерна гібридів кукурудзи різних груп ФАО склалися на посівах гібрида Каховський, який у середньому за 2014–2016 рр. досліджень серед гібридів кукурудзи, що вивчали, виявився найпродуктивнішим (рис. 2). Дещо меншу врожайність було отримано на гібриді Скадовський. Найменші значення цього показника були в гібрида Тендра, що пояснюється біологічними особливостями групи стиглості, до якої він належить. Подібну тенденцію спостерігали окремо за кожен рік проведення досліджень.
Досліджувана густота стояння рослин не мала суттєвого впливу на врожайність гібридів кукурудзи. У середньому за фактором С урожайність не мала великих коливань і становила 11,38 т/га за густоти стояння 70 тис. шт./га, 11,57 т/га — за густоти стояння 80 тис. шт./га та 11,46 т/га — за густоти стояння 90 тис. шт./га (рис. 3).
Результати обліку врожайності засвідчили, що під упливом факторів досліду продуктивність досліджуваних гібридів кукурудзи різних груп стиглості в середньому за 2014–2016 рр. зростала від 9,98 до 13,69 т/га (табл. 2).
Дані таблиці свідчать, що за всіма групами стиглості гібридів кукурудзи спостерігається тенденція до підвищення врожайності зерна залежно від строків сівби та густоти стояння рослин, що відбувалося прямо пропорційно до збільшення груп ФАО.
Гібридний склад мав суттєвий вплив на формування зернової продуктивності рослин кукурудзи. Серед досліджуваних продуктів найбільш адаптивний та продуктивний був гібрид Каховський, урожайність зерна якого за 2014–2016 рр. досліджень у середньому по фактору В становила 12,70 т/га і була вищою за врожайність гібрида Тендра на 17,6%, а від гібрида Скадовський — на 11,4%. Тобто найвідчутніша реакція культури на застосування різних строків сівби й параметрів густоти стояння в умовах вирощування на зрошенні виявилась у середньостиглого гібрида. Це свідчить про те, що гібрид середньостиглої групи кукурудзи в умовах проведення досліджень 2014–2016 рр. за використання зрошення відрізнявся стабільністю врожайності і, відповідно, мав певні переваги над гібридами ранньостиглої та середньоранньої групи.
Максимальні значення показників урожайності зерна гібридів кукурудзи різних груп ФАО були встановлені за сівби у ІІІ декаді квітня. Подібну тенденцію спостерігали протягом усіх років проведення досліджень.
Серед факторів, які вивчали в цьому досліді, переважний уплив на формування продуктивності мала група стиглості гібрида. Стосовно строку сівби було визначено, що оптимальний висів — у ІІІ декаді квітня. Зазначене переконливо ілюструють гістограми, представлені на рисунках 1, 2 та 3, на яких показано вплив кожного окремого фактора досліду на формування зернової продуктивності культури.
Найбільшу врожайність в умовах зрошення — 13,69 т/га, в середньому за три роки досліджень сформував середньостиглий гібрид Каховський за сівби у IIІ декаді квітня та густоти стояння 70 тис. шт./га. За фактором В (гібрид) середня врожайність гібрида Каховський становила 12,70 т/га.
Максимальна врожайність зерна ранньостиглого гібрида Тендра — 10,96 т/га, в середньому за 2014–2016 рр. проведення досліджень була отримана за сівби у III декаді квітня та густоти стояння 90 тис. шт./га. Слід зазначити, що за густоти стояння 90 тис. шт./га рослини кукурудзи гібрида Тендра сформували максимальний урожай зерна за всіх строків сівби досліджуваного періоду. За пізніших строків сівби рослини гібрида Тендра дещо знизили врожайність (фактор А), що пояснюється особливостями групи стиглості гібрида й коротшим періодом вегетації рослин цієї групи.
Рослини гібрида середньоранньої групи Скадовський сформували досить високі показники врожайності зерна, максимальні значення яких становили 11,92 т/га за сівби у ІІІ декаді квітня та густоти стояння 90 тис. шт./га. За густоти стояння 90 тис. шт./га рослини гібрида Скадовський також сформували максимальний урожай зерна за кожного строку сівби. За фактором В урожайність гібрида Скадовський у середньому за три роки проведення досліджень становила 11,25 т/га, тобто була вищою, ніж у гібрида Тендра, але нижчою, ніж у гібрида Каховський, що також пояснюється групою стиглості гібрида.
Фактор В (гібрид) максимально вплинув на формування продуктивності культури, частка його впливу в середньому за три роки досліджень становила 78,2% (рис. 4). Строк сівби (фактор А) та густота стояння (фактор С) мали значно менший вплив на формування врожаю зерна кукурудзи, частка їхнього впливу становила відповідно 4,2 та 0,6%. Найвищий урожай зерна кукурудзи в середньому за три роки досліджень за фактором А — 11,77 т/га, було отримано за сівби у III декаді квітня. Серед гібридів (фактор В) найкращим виявився Каховський, його врожайність становила в середньому 12,70 т/га. За фактором С максимальну середню врожайність зерна кукурудзи — 11,57 т/га, було отримано за густоти стояння 80 тис. шт./га.
Висновки
На формування зернової продуктивності сучасних гібридів кукурудзи різних груп ФАО впливають строки сівби й густота стояння рослин, які є головними чинниками формування продуктивності й залежать від ґрунтово-кліматичних умов регіону, елементів агротехніки, морфологічних та біологічних особливостей культури.
За результатами проведених досліджень установлено, що найсприятливі умови для формування врожайності зерна гібридів культури різних груп стиглості створюються за сівби у III декаді квітня. Що стосується густоти стояння, то за всіх висівних строків для ранньостиглого гібрида Тендра оптимальною є густота стояння 90 тис. шт./га, для середньораннього гібрида Скадовський — 90 тис. шт./га, для середньостиглого гібрида Каховський — 70 тис. шт./га.
Практичне значення отриманих результатів досліджень полягає в тому, що вони ляжуть в основу вдосконалених рекомендацій з ефективного вирощування кукурудзи на зрошуваних темно-каштанових ґрунтах південної зони Степу України. Тому є сенс продовжувати дослідження із вивчення впливу різних строків сівби та густоти стояння на продуктивність нових гібридів кукурудзи різних груп стиглості — їхні результати сприятимуть ефективнішому використанню ґрунтово-екологічного потенціалу Південного Степу України.
Р. Вожегова, д-р с.-г. наук, професор,
А. Влащук, канд. с.-г. наук, старш. наук. співробітник,
О. Колпакова, мол. наук. співробітник,
Інститут зрошуваного землеробства НААН