CC BY
16
УДК 633.15:631.8:631.5 (470.64)
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ КУКУРУЗЫ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ НА СИЛОС В СТЕПНОЙ ЗОНЕ КБР
Х.Г. Куржиев
Кабардино-Балкарский НИИ сельского хозяйства, e-mail: KBNIISH2007@yandex.ru
В результате трехлетних исследований в естественных экологических условиях степной зоны Кабардино-Балкарской Республики выявлены высокопродуктивные гибриды кукурузы для выращивания на силос с продуктивностью надземной зеленой массы 5,9 тысяч овсяных кормовых единиц с гектара.
Ключевые слова: биомасса, онтогенез, генотип, урожай, овсяные кормовые единицы, экология, стресс, влаго-обеспеченность.
FACTORS, INFLUENCING ON THE PRODUCTIVITY OF MAIZE' HYBRIDS WHEN GROWING SILAGE IN CONDITIONS OF KABARDINO-BALKARIAN STEPPE ZONE
Kh.G. Kurzhiev
There have been identified highly productive hybrids of maize for growing silage with productivity of overground green mass of 5,9 thousand oat fodder units per hectare as a result of three years' researches in natural ecological conditions of Kabardino-Balkarian steppe zone.
Keywords: biomass, ontogenesis, genotype, yield, oat fodder units, ecology, stress, sufficiency of moisture-supply.
Изменения в онтогенезе растений, влияющие на продолжительность вегетационного периода, вызванные перемещением кукурузы в северные районы, различны даже у гибридов, относящихся к одной группе спелости. Как правило, эти различия обусловлены эколого-географическими условиями формирования генотипа исходных родительских форм, используемых для создания гибридов и сортов кукурузы. В связи с этим, классификация новых гибридов кукурузы по длине вегетационного периода в условиях, отличных от условий учреждений-оригинаторов, имеет существенное значение для решения конкретных вопросов по районированию и определению сроков сева.
В 2006-2008 гг. изучали гибриды кукурузы, предшественником которых была озимая пшеница. Опыты закладывали на делянках площадью 25 м2 в четырехкратной повторности рендомизированным способом. Оценку продолжительности межфазных периодов от посева до выметывания метелок и от посева до молочно-восковой спелости зерна проводили по сумме положительных температур свыше 10 0С в соответствии с существующей классификацией. В результате исследований, гибриды были расположены в порядке увеличения сумм положительных температур, необходимых для наступ-
ления молочно-восковой спелости зерна (табл. 1).
Для выращивания кукурузы с початками молочно-восковой спелости на силос в степной зоне Кабардино-Балкарской Республики с вероятностью наступления молочно-восковой спелости зерна более 80% к 10 сентября при посеве в первой декаде апреля, можно использовать все гибриды за исключением Эльбрус 445 МВ. Во второй декаде апреля можно сеять все гибриды за исключением Эльбрус 455 МВ и Эльбрус 317 МВ. Для позднего срока сева в третьей декаде апреля целесообразно использовать наиболее поздние гибриды, потребность которых в сумме активных температур воздуха (более 10 °С) не превысила 2000 0С.
Среднепоздний гибрид кукурузы Эльбрус 455 МВ нецелесообразно использовать для выращивания на силос в степной зоне, так как вероятность формирования зерна молочно-восковой спелости не превышает 47,2% при самом раннем сроке сева, в результате чего качество силоса не может быть высоким.
Засуха и высокая температура представляют периодическую, но самую частую проблему для растениеводства. Существуют два основных направления ее решения. Первое - совокупность агротехнических мероприятий, нап-
1. Классификация гибридов кукурузы по скороспелости в условиях степной зоны Кабардино-Балкарской Республики (в среднем за 2006-2008 гг.)
Гибрид Сумма температур > 10 °С за период, °С Группа спелости
посев-выметывание посев-молочно-восковая по результатам
метелки спелость зерна сортоиспытания в КБР
Краснодарский 291 АМВ (контроль) 1180,3 1910,8 среднеранний
Молдавский 215 АМВ 1232,1 1926,4 среднеранний
Зерноградский 282 МВ 1200,5 1986,7 среднеранний
Корн 180 СВ 1255.3 1988,3 среднеранний
Нарт 150 1280,7 1991,9 среднеранний
Катерина СВ 1302,3 2011,5 среднеранний
Анна 1320,1 2048,8 среднеранний
РОСС 197 АМВ 1303,9 2087,4 среднеранний
Мария 1289,2 2097,7 среднеранний
Эльбрус 317 МВ 1346,3 2100,0 среднеспелый
Эльбрус 455 МВ 1500,0 2319,2 среднепоздний
2. Условия вегетации кукурузы в степной зоне КБР
Параметр 2006 г. 2007 г. 2008 г. Среднее
Влагообеспеченность посевов периода вегетации (Кв), % 25,9 27,7 53,3 35,6
Кв периода «посев-цветение», % 43,1 34,1 83,0 53,4
Кв периода «цветение-учет урожая», % 12,3 16,9 19,3 16,1
Запасы №ЫОа весной в слое почвы 0-100 см, кг/га 143,8 43,4 41,1 76,1
Запасы Р2О5 весной в слое почвы 0-100 см, кг/га 309,3 387,4 308,6 335,1
равленных на улучшение условий среды, однако его осуществление во многих регионах мира ограничено, особенно в развивающихся странах. Поэтому все больше внимания уделяется другому направлению. Оно основывается на генетических модификациях растений, то есть на создании генотипов, устойчивых к определенным факторам среды.
В условиях агроценозов доля реализованной продуктивности интенсивных сортов обычно составляет 1530%, причем основным лимитирующим фактором роста урожайности выступает уровень экологической устойчивости растений.
Известны различные методы определения устойчивости растений к обезвоживанию и перегреву. По стабильности хлорофилла, вязкости и эластичности протоплазмы клеток, степени гидратации коллоидов протоплазмы, гидролизу статолитного крахмала в клетках корневого чехлика, содержанию абсцизовой кислоты в листьях растений и т.д. Существующие методы определения устойчивости растений к стрессовым факторам на основе лабораторных и вегетационных опытов затрудняют интерпретацию полученных данных применительно к полевым условиям. В связи с этим, оценку устойчивости растений в полевых условиях необходимо проводить не только по абсолютной урожайности в сухие годы, но и по степени ее снижения по сравнению с урожайностью на оптимальном фоне. Следовательно, модель гибрида должна быть рассчитана на зону засушливой черноземной степи, где соотношение засушливых и влажных лет таково, что и засухоустойчивость гибрида, и его потенциальная продуктивность имеют равное значение.
На наш взгляд, оценку экологической устойчивости гибрида целесообразно проводить не только по уровню урожайности кукурузы, но и по ряду показателей, характеризующих его отношение к основным лимитирующим факторам среды. Предпочтение должно быть отдано гибриду с максимальной средней урожайностью за ряд лет и наиболее устойчивому к неблагоприятным условиям среды, проявление которых типично для данной зоны.
По результатам исследований, проводимых в степной зоне Кабардино-Балкарской Республики, выявлены основные факторы, оказывающие наиболее существенное влияние на урожайность кукурузы (табл. 2).
Обеспеченность посевов продуктивной влагой была различной в годы исследований, особенно в первую половину вегетации растений. Лучшая обеспеченность -111,6 и 83,0% от потребности растений в воде наблюдалась в 2008 г. В 2006 и 2007 гг. начальный период вегетации растений был засушливым (Кв = 25,9 и 27,7%). Во вторую половину вегетации увлажнение посевов кукурузы было недостаточным за все время наблюдений и варьировало от 12,3% в 2006 г. до 19,3% в 2008 г.
Наряду с погодными условиями большое значение для кукурузы имеет обеспеченность растений доступными формами минерального питания, а именно, нитратным азотом и подвижным фосфором. Наиболее контрастными
были запасы азота в метровом слое почвы - от 41,1 до 362,9 кг/га. Наибольшие запасы азота весной наблюдались в 2006 г. - 143,8 кг/га, а в 2007 и 2008 гг. были низкими соответственно 43,4 и 41,1 кг/га. Запасы доступного для растений фосфора в метровом слое почвы были высокими (308,6-309,3 кг/га), за исключением 2007 г., когда содержание фосфора было наибольшим - 387,4 кг/га.
В этих условиях исследованы новые перспективные для степной зоны Республики гибриды кукурузы на силос. В среднем за 3 года (2006-2008 гг.) наибольшую урожайность биомассы, превысившую стандарт Краснодарский 291 АМВ (5,2 тыс. ОКЕ с 1 га), показали среднеранние гибриды кукурузы: К 240 МВ - 5,9, РОСС 197 АМВ - 5,5; Корн 180 СВ - 5,6; Молдавский 215 АМВ - 5,4 тыс. корм.ед. Низкая урожайность биомассы наблюдалась у гибридов Анна и Нарт 150 соответственно 3,3 и 4,5 тыс. корм.ед./га.
Наряду с урожайностью кукурузы, для лучшего использования потенциала новых гибридов необходимо знать реакцию этих гибридов на изменение условий выращивания. Оценку засухоустойчивости учитывали по степени снижения урожайности кукурузы в наиболее засушливые 2006 и 2007 гг. по сравнению с более благоприятным по увлажнению 2008 г. По урожаю биомассы в сухие годы хорошие результаты выше уровня стандарта - Краснодарский 291 АМВ (4,2 тыс. ОКЕ с 1 га) показали в 2006 г. гибриды кукурузы К-240 - 5,0 тыс. ОКЕ с 1 га. В 2007 г. к лидерам добавился гибрид кукурузы РОСС 197 АМВ с лучшим показателем по урожаю биомассы в опыте (6,8 тыс. корм.ед. с 1 га).
Устойчивыми к условиям 2006-2008 гг. показали себя гибриды кукурузы, у которых уровень урожая биомассы в неблагоприятные годы относительно благоприятных лет был высоким: Молдавский 215 МВ (85,3%), Зерноградский 282 МВ, Нарт 150 (79,3%), Росс 197 АМВ (75,6%), Анна (74,6%).
Выявить потенциал гибридов в полевых условиях на фоне недостаточного увлажнения посевов кукурузы без орошения было практически неосуществимо. Однако изучение влияния на урожайность влагообеспеченности растений и минерального питания путем корреляционного анализа позволило выявить реакцию новых гибридов на изменение этих факторов. У наиболее устойчивых к засухе гибридов кукурузы связь урожая биомассы с влагообеспеченностью вегетационного периода растений была недостоверной. Менее устойчивые к засухе гибриды кукурузы, показавшие низкий урожай биомассы (Краснодарский 291 АМВ -70,2%, Мария - 64,1%, Катерина -61,5%, К-240 МВ - 64,2%) в сухие годы относительно благоприятных условий, имели достоверно высокую положительную связь урожая с условиями увлажнения - от 0,92 + 0,3 до 0,99 + 0,1.
Обращает на себя внимание тот факт, что самый низкоурожайный гибрид кукурузы Анна (3,3 тыс. ОКЕ с 1 га) показал сильную зависимость урожайности от условий азотного питания, коэффициент корреляции был равен 0,94 ± 0,2.
3. Оценка продуктивности и экологической устойчивости новых гибридов кукурузы
на силос в условиях степной зоны КБР
Наименование Урожайность биомассы, Коэффициент корреляции Устойчивость к
гибрида кукурузы тыс. ОКЕ с 1 га с урожайностью засухе
2006 г. 2007 г. 2008 г. средняя влагообеспечен- начальных запасов (3+4)/(2+5), % по
ности и посевов азота в слое почвы В. А. Кумакову,
за вегетацию 0-100 см (1985)
Краснодарский 291 АМВ (К) 4,2 5,2 6,1 5,2 0,95±0,2 0,58+0,6 70,2
РОСС 197 АМВ 3,7 6,8 6,0 5,5 0,66+0,5 0,43±0,6 75,6
Молд. 215 АМВ 4,9 6,3 5,0 5,4 0,55+0,6 0,76+0,5 85,3
Нарт 150 3,3 5,3 5,0 4,5 0,68±0,5 0,33+0,7 79,3
Зерноградский 282 МВ 4,2 5,2 4,8 4,7 0,73±0,5 0,79±0,4 79,7
Анна 3,3 3,5 3,1 3,3 0,66+0,5 0,94±0,2 74,6
Мария 4,3 4,0 5,4 4,6 0,92±0,3 0,84+0,4 64,1
Катерина СВ 3,9 4,5 5,2 4,5 0,99+0,1 0,63±0,5 61,5
К-240 МВ 5,0 5,6 7,0 5,9 0,94±0,2 0,76±0,5 64,2
Корн 180 СВ 4,5 5,9 6,4 5,6 0,89+0,3 0,58+0,6 73,6
Очевидно, что экологические условия трех лет наблюдений по изучению кукурузы не могут охватить все многообразие их проявления и взаимодействия с генотипом растения. Для этого потребовалось бы не менее 60 лет наблюдений, но в данном случае решение задачи подобным образом лишено логического смысла по той причине, что изучение гибридов ограничено весьма коротким периодом, а время использования большинства гибридов в производстве, как правило, меньше 20 лет. Наряду с определением показателя урожайности приме-
нение корреляционного анализа в полевых исследованиях взаимосвязи «растение-среда» несколько дополняет характеристику гибрида кукурузы по реакции генотипа растения на изменение условий выращивания.
Таким образом, результаты исследования позволяют использовать для степной зоны Кабардино-Балкарской Республики наиболее урожайные гибриды кукурузы К-240, РОСС 197 АМВ, Корн 180 СВ, Молдавский 215 АМВ при выращивании на силос.
ПОЗДРАВЛЯЕМ
10 ноября 2010 г. исполняется 55 лет профессору кафедры агрохимии факультета агрохимии и почвоведения Кубанского госагроуниверситета, лауреату премии администрации Краснодарского края Людмиле Михайловне Онищенко.
Л.М. Онищенко родилась в г. Абинске Краснодарского края в трудолюбивой крестьянской семье. В 1978 г. она окончила факультет агрохимии и почвоведения Кубанского СХИ и по настоящее время трудится на ставшем для нее родным факультете.
В 2002 г. Л.М. Онищенко защитила кандидатскую диссертацию на тему «Оптимизация почвенного плодородия при возделывании сои на черноземе выщелоченном Западного Предкавказья», а в 2009 г. решением диссертационного совета Международного университета фундаментального обучения Оксфордской образовательной сети ей присуждена ученая степень доктора наук в области агрохимии и педагогического образования.
Область научных интересов Л.М. Онищенко - оптимизация системы удобрений и сохранение плодородия почв в условиях интенсивной технологии возделывания сельскохозяйственных культур на Кубани. Ею опубликовано свыше 150 научных работ, под ее руководством защищены 3 кандидатские диссертации.
Научно-исследовательскую деятельность Л. М. Онищенко успешно сочетает с преподавательской работой, читает курс лекций и проводит практические занятия по агрохимии, уделяет много внимания совершенствованию учебно-методического комплекса.
Л.М. Онищенко обладает несомненным организаторским даром. С 1994 по 2009 г. работала сначала заместителем декана по воспитательной, а затем по научной работе, а с 2010 г. успешно исполняет обязанности декана факультета агрохимии и почвоведения. Людмилу Михайловну отличает увлеченность работой, преданность и глубокое уважение к своей профессии, любовь к студентам. Она обучила азам агрохимии не одно поколение, вкладывая в каждого студента не только знания, но и теплоту своего сердца, воспитывая их на лучших традициях отечественной агрохимической школы.
Людмила Михайловна находится в расцвете творческих сил, полна энергии и новых замыслов. Желаем ей крепкого здоровья, счастья и многих лет творческой деятельности на ниве служения аграрной науке и образования.
А.Х. Шеуджен, зав. кафедрой агрохимии Кубанского ГАУ, член-корреспондент РАСХН
