CC BY
0
УДК 633.15+631.82
DOI 10.36461/NP.2023.66.2.010
ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЙНОСТИ И КАЧЕСТВА ЗЕРНА КУКУРУЗЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ
С.А. Семина, доктор с.-х. наук, профессор; О.Н. Кухарев, доктор техн. наук, профессор; И.В. Гаврюшина, канд. биол. наук, доцент; А.С. Палийчук, канд. с.-х. наук
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный аграрный университет», Пенза, Россия, e-maiL: seminapenza@rambLer.ru
В статье представлены результаты исследований по изучению формирования урожайности и качества зерна кукурузы в зависимости от таких экологических факторов, как густота растений и уровень минерального питания. С увеличением густоты стояния растений кукурузы отмечено снижение массы зерна с одного початка, особенно с увеличением густоты стеблестоя с 80 до 100 тыс. шт./га. Перенесение части азота в подкормку и внесение Nl2oP9oK6o способствовало росту массы зерна с одного початка на 37,0-38,0 %, и в этих же вариантах. Большая урожайность зерна получена на вариантах с азотной подкормкой и внесением удобрений в дозе Nl2oP9oK6o, дополнительно получено 1,73-1,74 т/га зерна или 46,246,6 % к контролю. В этих вариантах рост урожайности зерна наблюдался до загущенности 80 тыс. шт./га, а при дальнейшем увеличении густоты стояния растений продуктивность снижалась на 3,8 и 9,7%. Наибольшая обеспеченность белковыми веществами отмечена для зерна, полученного в вариантах с азотной подкормкой. С ростом загущенности посевов наблюдается увеличение массовой доли белка и сырой клетчатки, но прослеживается четкая закономерность снижения содержания сырого жира. Энергообеспеченность зерна не изменялась в зависимости от густоты растений и уровня минерального питания.
Ключевые слова: кукуруза, зерно, удобрения, густота, урожайность, протеин, жир, обменная энергия.
Для цитирования: Семина С.А., Кухарев О.Н., Гаврюшина И.В., Палийчук А.С. Формирование урожайности и качества зерна кукурузы в зависимости от приемов возделывания. Нива Поволжья, 2023,
2 (66), с. 1003. DOI10.36461/NP.2023.66.2.010
Введение
Кукуруза является одним из основных злаков в мире. Главным образом она возделывается на фуражные цели. Приоритетность ее выращивания определяется возможностью роста урожайности при совершенствовании технологии возделывания и высокой энергетической ценностью зерна при скармливании большинству сельскохозяйственных животных [1].
Продуктивность кукурузы в значительной степени зависит от уровня минерального питания [2-4].
Низкая эффективность использования питательных веществ кукурузой в результате несбалансированного питания резко снижает урожайность [5-9]. Кроме того, несбалансированное минеральное удобрение может уменьшить ассимиляционную поверхность, активно участвующую в фотосинтезе, что определяет потенциал урожайности отдельных сортов и гибридов кукурузы [10-11]. Некоторые исследователи отмечают эффективность дробного внесения азотных
удобрений по влиянию как на урожайность, так и на качество зерна кукурузы [12]. Оптимальные дозы удобрений под кукурузу характеризуются не только прибавками урожайности, но и влиянием на качество зерна [1, 13-14]. Самый высокий урожай обеспечивает сочетание наибольшей продуктивности каждого растения и предельно возможной, в конкретных условиях, густоты посевов. Урожайность повышается при увеличении числа растений на единице площади лишь до определенного предела, после которого дальнейшее уплотнение посевов ведет к её снижению [15-18].
Правильный выбор густоты, четкое соблюдение технологии посева позволяет повысить урожайность кукурузы на 20-30 % и более [19]. Поэтому комплексные исследования по изучению влияния густоты растений в посевах, в зависимости от уровня минерального питания, на урожайность и качество зерна кукурузы в условиях Среднего Поволжья являются весьма актуальными.
Методы и материалы
Полевой опыт проводился в 2015-2018 гг. на черноземе выщелоченном тяжелосуглинистом со следующими агрохимическими показателями: содержание гумуса в пахотном слое - 5,0-5,4 %; Ищел - 107-112; Р2О5 - 108-122; К2О - 143-153 мг/кг почвы (по Чирикову); рНсол - 5,31-5,43. Полевой опыт был заложен в соответствии с общепринятыми методиками [20-21] в четырехкратной повторности методом расщепленных делянок по схеме: Фактор А - доза удобрений: 1 -ИоРоКо; 2 - Ы12оРэо; 3 - ЫэоРэо + N30 (в подкормку в фазу 6-7 листьев кукурузы); 4 - И^Р^^.
Фактор В - густота стояния растений: 1 - 60 тыс. шт./га; 2 - 70 тыс. шт./га; 3 - 80 тыс. шт./га; 4 - 90 тыс. шт./га; 5 - 100 тыс. шт./га.
Площадь делянок второго порядка 28 м2. Размещение вариантов систематическое. Объект исследований - раннеспелый гибрид кукурузы РОСС 199 МВ. Посев проводили с междурядьями 70 см. Густоту стояния растений формировали в фазу полных всходов. Агротехника возделывания общепринятая для черноземных почв лесостепи Среднего Поволжья. Предшественник - озимая пшеница по чистому пару. Использовали минеральные удобрения: аммиачную селитру, двойной суперфосфат, хлористый калий.
1Й 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Погодные условия в годы исследования значительно различались. Следует отметить, что сумма активных температур за вегетацию 2015 г. составила 2058 оС, 2016 г. - 2199 оС, в 2017 г. -2026 оС и в 2018 г. - 2349 оС. Наиболее благоприятные условия для формирования зерновой продуктивности кукурузы сложились в условиях вегетации 2016 г.
Результаты и их обсуждение
Зерновая продуктивность кукурузы определяется густотой стеблестоя, количеством развитых початков на растении и массой зерна одного початка.
Четыре года наблюдений показали, что внесение азотно-фосфорных удобрений под первую предпосевную культивацию позволило увеличить массу зерна с одного початка на 27,8 % по сравнению с вариантами без удобрений (рис.). При проведении азотной подкормки и применении полного минерального удобрения получена прибавка массы зерна 38,0 и 37,0 %, соответственно. Увеличение загущенности стеблестоя с 60 до 80 тыс. шт. на 1 га приводило к снижению массы зерна на 14,6-17,8 %, причем в большей степени это проявилось на фоне ^20Р90. С ростом густоты растений до 100 тыс. шт./га масса зерна снижалась на 19,0-26,7 г или 30,0-33,1 %, большие потери отмечены на фоне Ы^оРэоКбо.
т/га
6 5 4 3 2 1 0
—и Масса зерна с початка, г ^^"Урожайность, т/га
Рис. Урожайность и масса зерна одного початка кукурузы, среднее за 2015-2018 гг.
В результате проведенных исследований было установлено, что на урожайность кукурузы сильное влияние оказали погодные условия вегетационного периода.
В 2016 г., при благоприятных гидротермических условиях периода вегетации культуры (ГТК = 1,09), получена наибольшая урожайность. В условиях недостаточного увлажнения 2015 г. (ГТК = 0,89) и при недостатке активных
температур в 2017 г. (ГТК = 0,98) она была значительно ниже.
В 2018 году при резком недостатке атмосферной влаги в период вегетации (ГТК = 0,56) получена самая низкая, за годы эксперимента, урожайность.
В условиях 2015 г. максимальная урожайность получена при применении азотной подкормки, прибавка составила 2,97 т/га по
сравнению с естественным агрофоном, а за счет дробного внесения азота сбор зерна увеличился на 22,9 %. При внесении удобрений в дозе ^2оР9оКбо получен прирост урожайности в среднем на 2,46 т/га. Дополнение удобрения калием позволило повысить урожайность на 13,6 %. На
В 2016 г. при внесении азотно-фосфорных удобрений получена прибавка 2,02 т/га или 39,1 % к уровню естественного агрофона. Лучшие результаты отмечены на фоне с дробным внесением азота, где выход зерна был выше на 53,7 % по сравнению с неудобренными вариантами и на 0,75 т/га или 10,5 % по отношению к разовому внесению всей нормы азота. В вариантах с применением удобрений в дозе ^2оР9оКбо прирост урожайности составил 2,46 т/га или 47,7 %. На естественном агрофоне и ^2оР9о рост урожайности прослеживается до максимального загущения. В вариантах с азотной подкормкой урожайность растет до густоты 80 тыс. шт./га, а при внесении ^2оР9оКбо - до густоты 90 тыс. шт./га, после чего снижается на 9,4 %.
При недостатке активных и эффективных температур воздуха вегетации 2017 г. лучшие показатели отмечены при применении полного минерального удобрения, обеспечившего получение дополнительно 1,37 т/га или 38,1 % зерна по сравнению с вариантами без удобрений. При разовом внесении азотно-фосфорных удобрений прибавка составила 27,2 % по сравнению с
фоне естественного почвенного плодородия и при внесении азотно-фосфорных удоб-рений рост продуктивности прослеживается до максимального загущения. При применении ^2оР9оКбо меньшая урожайность получена при густоте растений 60 и 90 тыс. шт./га.
фоном без удобрений и превышала варианты с азотной подкормкой на 4,5 %.
При внесении азотно-фосфорных удобрений рост урожайности зерна наблюдается до густоты стояния 70 тыс. шт./га. Применение полного минерального удобрения несколько нивелировало отрицательный эффект загущения и прибавка получена до густоты 80 тыс. шт./га, а затем наблюдается резкое (на 22,6 %) снижение урожайности.
В условиях низкой влагообеспеченности 2018 г., когда были сформированы початки с меньшей массой зерна и недостаточно выполненные, урожайность была самой низкой. В сложившихся погодных условиях лучшие показатели получены при внесении полного минерального удобрения, обеспечившего получение дополнительно 0,7 т/га или 38,3 % зерна по сравнению с вариантами без удобрений.
На вариантах с применением азотно-фос-форных туков прибавка составила 16,0-21,2 %, при этом проведение азотной подкормки привело к снижению продуктивности кукурузы на 4,3 %. Урожайность зерна увеличивалась до
Таблица 1
Урожайность зерна кукурузы, т/га
Доза удобрения Густота стояния, тыс. шт./га 2015 г. 2016 г. 2017 г. 2018 г.
60 3,34 4,82 3,38 2,29
70 3,56 5,24 3,59 2,33
N0P0K0 80 4,00 4,97 3,88 2,52
90 3,91 5,29 3,64 2,42
100 4,14 5,49 3,51 2,39
60 5,01 7,13 4,65 2,83
70 5,22 6,94 5,06 3,22
N120P90 80 5,54 6,96 4,84 2,97
90 5,78 7,33 4,25 2,75
100 5,94 7,54 4,09 2,71
60 6,38 7,74 4,32 2,66
70 6,78 7,67 4,76 3,09
N90P90 + N30 80 6,86 8,38 4,51 2,94
90 6,82 7,81 4,24 2,45
100 6,96 8,07 4,07 2,72
60 5,87 7,54 4,95 2,94
70 6,27 7,64 5,56 3,31
N120P90K60 80 6,64 7,87 5,63 3,10
90 5,97 7,91 4,36 2,99
100 6,49 7,16 4,35 2,99
НСР05, А 0,146 0,183 0,151 0,113
НСР05, В, АВ 0,164 0,208 0,175 0,101
НСР05, Частные различия 0,327 0,452 0,341 0,226
густоты стояния 70 тыс. шт./га, при дальнейшем загущении до 100 тыс. шт./га наблюдалось снижение продуктивности на 9,7-15,8 %. Установлено, что в среднем за четыре года исследований более результативным по сбору зерна было применение азотной подкормки и внесение удобрений в дозе ^20Р90К60, позволившие получить дополнительно 1,73-1,74 т/га или 46,2-46,6 % продукции (рис.).
Уступают по эффективности варианты с разовым внесением азотно-фосфорных удобрений, обеспечившие получение дополнительно 1,3 т/га зерна в среднем по отношению к неудобренным вариантам. На фоне естественного почвенного плодородия прирост урожайности прослеживается до густоты стояния растений 80 тыс. шт./га, а
затем отмечена его стабилизация. При внесении И120Р90 повышение густоты до 70 тыс. шт./га сопровождалось увеличением урожайности на 4,2%, уплотнение стеблестоя до 80-100 тыс. шт./га обусловило незначительное снижение сбора зерна. На фоне азотной подкормки и при внесении полного минерального удобрения рост урожайности зерна наблюдался до загущенности 80 тыс. шт./га (на 7,5 и 9,1 %, соответственно), при дальнейшем увеличении густоты стояния растений продуктивность снижалась на 3,8 и 9,7 %.
За годы проведения опыта наибольшая обеспеченность белком отмечена для зерна, полученного в вариантах с азотной подкормкой, абсолютный прирост составил 1,51 % к контролю (табл. 2).
Таблица 2
Биохимический состав зерна кукурузы в зависимости от приемов возделывания, среднее за 2015-2018 гг.
Доза удобрения Густота стояния, тыс. шт./га Процент в сухом веществе
Сырой протеин Сырая клетчатка Сырой жир Сырая зола БЭВ
ИсРсКс 60 9,43 5,53 4,11 1,72 81,36
70 9,56 5,52 4,00 1,72 79,20
80 9,67 5,54 3,97 1,73 79,09
90 9,77 5,41 3,92 1,74 79,16
100 9,79 5,53 3,97 1,59 79,12
И120Р90 60 10,57 5,44 4,01 1,81 78,18
70 10,65 5,44 3,89 1,75 78,26
80 10,67 5,43 3,98 1,73 78,20
90 10,78 5,51 3,91 1,78 78,03
100 10,85 5,49 3,83 1,76 78,08
N^90^0 + N30 60 10,98 5,58 3,90 1,68 77,85
70 11,01 5,62 3,99 1,68 77,71
80 11,21 5,48 3,99 1,64 77,68
90 11,24 5,57 3,94 1,66 77,59
100 11,32 5,64 3,85 1,62 77,57
И120Р90К60 60 10,42 5,37 4,01 1,67 78,53
70 10,55 5,46 4,05 1,60 78,09
80 10,67 4,42 3,95 1,55 78,42
90 10,72 5,44 3,92 1,66 78,26
100 10,85 5,58 3,83 1,68 78,06
Применение полного минерального удобрения не способствовало увеличению концентрации протеина по сравнению с ^20Р90. На этих фонах питания получена абсолютная прибавка 1,001,06 % по отношению к естественному агрофону. С ростом загущенности посевов наблюдалось увеличение массовой доли белка в зерне кукурузы.
Отмечена тенденция увеличения содержания сырой клетчатки с ростом густоты растений. Особенно сильно это проявилось на фоне полного минерального удобрения. Во все годы исследований прослеживается четкая закономерность снижения содержания сырого жира по мере загущения посевов. Следует отметить, что
при улучшении условий корневого питания накопление сырого жира уменьшалось.
С увеличением густоты стеблестоя до максимального в опыте, на неудобренном агрофоне содержание сырого жира снижалось на 0,14 абс. %, а при разовом внесении И120Р90 и И120Р90К60 -на 0,18 абс. %.
Азотная подкормка несколько нивелировала отрицательное влияние загущения посевов, и снижение составило 0,05 абс. %. По мере увеличения густоты растений наметилась тенденция снижения минерализованности полученного зерна.
Выявлено, что большим содержанием БЭВ отличалось зерно, полученное на естественном
агрофоне. Прослеживается тенденция снижения содержания БЭВ с ростом густоты стеблестоя, что может говорить об удлинении периода созревания в этих вариантах. Меньше БЭВ содержалось в зерне, полученном на вариантах с азотной подкормкой.
Перенесение части азота в подкормку увеличивало сбор протеина в среднем за четыре года проведения испытаний на 243 кг/га или на 71,2 % по сравнению с неудобренным фоном (табл. 3). За счет дробного внесения азота прирост составил 72 кг/га или 14,2 %. При введении в состав
азотно-фосфорных удобрений калия получено дополнительно 44 кг/га протеина или 8,7 %. Улучшение условий минерального питания способствовало получению с единицы площади дополнительно 51-72 кг сырого жира.
Следует отметить, что с ростом густоты стеблестоя до максимального в опыте, на естественном агрофоне прослеживается увеличение выхода сырого жира.
В вариантах с внесением минеральных туков прирост отмечен до густоты 80 тыс. шт./га, а затем наблюдается снижение.
Таблица 3
Качественные показатели и кормовая ценность зерна кукурузы, среднее за 2015-2018 гг.
Доза удобрения Густота стояния, тыс. шт./га Сбор сырого протеина, кг/га Сбор сырого жира, кг/га Обменная энергия, МДж/кг сухого вещества Накоплено энергии в урожае, ГДж/га
N0P0K0 60 309 144 12,6 48,51
70 338 151 12,5 51,62
80 349 156 12,5 53,50
90 347 154 12,4 53,07
100 353 158 12,4 54,31
N120P90 60 487 202 12,5 70,00
70 514 204 12,5 71,75
80 513 208 12,5 72,25
90 514 204 12,5 72,28
100 513 203 12,5 73,25
N90P90K60 + N30 60 549 214 12,5 76,88
70 534 232 12,4 79,36
80 607 236 12,5 82,25
90 571 222 12,4 78,00
100 592 220 12,4 78,99
N120P90K60 60 523 220 12,5 76,50
70 570 238 12,5 81,12
80 589 238 12,5 82,75
90 540 216 12,5 76,00
100 541 208 12,5 75,00
По энергообеспеченности зерна, как по фонам корневого питания, так и в зависимости от густоты стеблестоя значимых различий не выявлено. Во все годы проведения опыта получено зерно кукурузы с достаточно высоким содержанием обменной энергии, значения которых варьировали в довольно узких пределах - от 12,4 до 12,6 МДж/кг сухого вещества. По выходу обменной энергии лучшими были варианты с применением полного минерального удобрения в дозе И120Р90К60 и дробным внесением азота, где в урожае накоплено энергии на 26,07-26,90 ГДж/га больше, чем в неудобренных вариантах.
Заключение
Перенесение части азота в подкормку и внесение ^20Р90К60 способствовало росту массы зерна с одного початка на 37,0-38,0 %. С
увеличением густоты стояния растений кукурузы отмечено снижение массы зерна с одного початка.Большая урожайность зерна получена на вариантах с азотной подкормкой и внесением удобрений в дозе N120P90K60, дополнительно получено 1,73-1,74 т/га. В этих вариантах рост урожайности зерна наблюдался до загущенности 80 тыс. шт./га.
Более обеспеченное белковыми веществами зерно получено в вариантах с азотной подкормкой. С ростом загущенности посевов наблюдалось увеличение массовой доли белка и сырой клетчатки, но прослеживается четкая закономерность снижения содержания сырого жира. На удобренных агрофонах рост сбора сырого протеина и сырого жира прослеживается до густоты растений 80 тыс. шт./га.
Литература
1. Толорая Т.Р., Молоканова В.П., Ломовский Д.В., Елисеев А.И. Влияние корневой подкормки минеральными удобрениями на урожайность и качество зерна кукурузы. Кукуруза и сорго, 2011, № 3, с. 3-7.
2. Яхин И.Ф., Габитов Р.Х., Хисматуллин М.М., Трофимов Н.В. Влияние расчетных норм минеральных удобрений на урожайность орошаемой кормовой кукурузы на серых лесных почвах Республики Татарстан. Агробиотехнологии и цифровое земледелие, 2022, т. 1, № 4 (4), с. 45-50.
3. Адаев Н.Л. Агробиологические основы реализации биоресурсного потенциала кукурузы в Центральной части Северного Кавказа: автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора с.-х. наук. Грозный, 2016, 51 с.
4. Моисеев А.А., Власов П.Н., Ивойлов А.В. Влияние удобрений на формирование урожайности зерна гибридов кукурузы на черноземе выщелоченном. Аграрный научный журнал, 2016, № 4, с. 24-29.
5. ALiyu K.T., Huising J, Kamara A.Y., Jibrin J.M., Mohammed I.B., Nziguheba G., Adam A.M., Van-Lauwe B. Understanding nutrient imbalances in maize (Zea mays L.) using the diagnosis and recommendation integrated system (DRIS) approach in the Maize belt of Nigeria. Sci Rep, 2021, Aug 6; 11 (1):16018.
6. Сотченко В.С., Багринцева В.Н. Технология возделывания кукурузы. Вестник АПК Ставрополья, 2015, спецвыпуск № 2, с. 79-84.
7. Багринцева В. Н., Ивашененко И.Н. Отзывчивость на азотное удобрение современных гибридов кукурузы в условиях Ставропольского края. Агрохимия, 2015, № 11, с. 45-50.
8. Singh Jagdeep, DhaLiwaL S.S., Mavi M.S. Correction to: Zinc fractions and nutrition of maize (Zea mays L.) as affected by OLsen-P Levels in soil. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 2021, № 120 (3), p. 1-4.
9. Bader B.R., Taban S.K., Fahmi A.H., Abood M.A., Hamdi G.J. Potassium avaiLabiLity in soiL amended with organic matter and phosphorous fertiLiser under water stress during maize (Zea mays L) growth. JournaL of the Saudi Society of AgricuLturaL Sciences, 2021, № 20 (6), p. 390-394.
10. Gav^us!"!^ I.V., Semina S.A., Zheryakov E.V. Photosynthetic activity the YieLd and Biomass of Maize depending on MineraL Nutrition. Research JournaL of PharmaceuticaL, BioLogicaL and ChemicaL Sciences, 2018, v. 9, № 6, р. 1696-1702.
11. SzuLc P., Ambrozy-derggowska К., Mejza I., Grzes S., ZieLewicz W., Stachowiak B., Kardasz Р. EvaLuation of nitrogen yieLd-forming efficiency in the cuLtivation of maize (Zea mays L.) under different nutrient management systems. SustainabiLity (SwitzerLand), 2021, № 13 (19), р. 1-13.
12. Демидова А.Г., Ахмедшина Д.А. Эффективность азотной подкормки кукурузы на зерно в зависимости от фона основного удобрения в условиях неустойчивого увлажнения Ставропольского края. Сельскохозяйственный журнал, 2021, № 2 (14), с. 11-18.
13. Semina S.A., Gavryushina I.V. ТЬю formation of the quaLity of maize, depending on the density of pLants and fertiLizers. Research JournaL of PharmaccuticaL, BioLogicaL and ChemicaL Sciences, 2018, v. 9, № 2, р. 650-655.
14. Крюков А.Н. Оптимизация приемов повышения урожайности и качества зерна кукурузы в условиях юго-западной части ЦЧР: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата с.-х. наук. Немчиновка, 2013, 20 с.
15. Лужинский Д.В., Володькин Д.Н., Надточаев Н.Ф., Богданов А.З. Густота стояния растений кукурузы - важный фактор формирования высокопродуктивных агроценозов кукурузы. Земледелие и защита растений, 2019, № 2 (123), с. 7-14.
16. Орлянский Н.А., Орлянская Н.А., Зубко Д.Г., Маслиев С.В. Густота растений, урожай и влажность зерна раннеспелых гибридов кукурузы. Кукуруза и сорго, 2017, № 2, с. 3-8.
17. Гущина В.А., Никольская Е.О., Лобанова Н.Ю. Элементы технологии возделывания эхинацеи пурпурной на кормолекарственное сырье в зоне неустойчивого увлажнения. Таврический вестник аграрной науки, 2022, № 3 (31), с. 20-29.
18. Филоненко В.А., Лукашев В.Н., Дадаева Т.А., Мазуров В.Н. Результаты исследований гибридов кукурузы на серых лесных почвах в условиях Калужской области. Кукуруза и сорго, 2017, № 2, с. 20-25.
19. Шпаар Д., Гинапп К., Дрегер Д. [и др.]. Кукуруза: (выращивание, уборка, консервирование и использование): учебно-практическое руководство. Под общей редакцией доктора с.-х. наук, профессора, иностранного члена РАСХН Д. Шпаара. 5-е изд. Москва: ДЛВ Агродело: Буки Веди, 2022, 388 с.
20. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследований. Москва: Агропромиздат,1986, 351 с.
21. Методические рекомендации по проведению полевых опытов с кукурузой. Днепропетровск, 1980, 54 с.
UDC 633.15+631.82
DOI 10.36461/N P.2023.66.2.010
FORMATION OF CORN YIELD AND GRAIN QUALITY DEPENDING ON CULTIVATION TECHNIQUES
S.A. Semina, Doctor of Agricultural Sciences, Professor; O.N. Kukharev, Doctor of Technical Sciences, Professor; I.V. Gavryushina, Candidate of Biological Sciences, Associate Professor; A.S. Paliychuk, Candidate of Agricultural Sciences
Federal State Budgetary Educational. Institution of Higher Education "Penza State Agrarian University", Penza, Russia, e-mail: seminapenza@rambler.ru
The article presents the results of studies on the formation of yield and grain quality of corn in relation to environmental factors such as plant density and the level of mineral nutrition. A decrease in grain weight per cob was observed with increasing stand density of corn plants, especially with increasing density of 80 to 100 ths.pcs./ha. Transfer of part of nitrogen in top dressing and application of N120P90K60 promoted grain weight growth per cob by 37.0-38.0%, in the same varieties. Higher grain yields were obtained in variants with nitrogen fertilization and fertilization at the rate of N120P90K60, in addition, 1.73-1.74 t/ha of grain or 46.2-46.6% to the control was obtained. In these variants, an increase in grain yield was observed up to an overcrowding of 80 ths.pcs/ha, and when plant density was further increased, productivity decreased by 3.8 and 9.7 %. The highest protein content was observed in crops obtained in variants with nitrogen fertilization. With increasing overcrowding of crops, an increase in the mass percentage of protein and crude fiber was observed, but there was a clear pattern of decrease in crude fat content. The energy supply of the grain did not change depending on the plant density and the level of mineral nutrition.
Keywords: corn, grain, fertilizers, density, yield, protein, fat, metabolizable energy.
References
1. ToLoraya T.R., MoLokanova V.P., Lomovsky D.V., ELiseev A.I. Effect of soil dressing with mineral fertilizers on yield and grain quality of maize. Kukuruza i Sorgo, 2011, No. 3, pp. 3-7.
2. Yakhin I.F., Gabitov R.Kh., Khismatullin M.M., Trofimov N.V. Effect of calculated mineral fertilizer rates on the yield of irrigated fodder maize grey forest soils of the Republic of Tatarstan. Agrobiotechnologies and Digital Farming, 2022, vol. 1, No. 4 (4), pp. 45-50.
3. Adaev N.L. Agrobiological bases of realization of bioresource potential of maize in the central part of the North Caucasus: abstract of the dissertation for the degree of Doctor of Agricultural Sciences. Grozny, 2016, 51 p.
4. Moiseev A.A., Vlasov P.N., Ivoilov A.V. The effect of fertilizers on yield formation of corn hybrids grain on leached black soil. The Agrarian Scientific Journal, 2016, No. 4, pp. 24-29.
5. Aliyu K.T., Huising J, Kamara A.Y., Jibrin J.M., Mohammed I.B., Nziguheba G., Adam A.M., Van-lauwe B. Understanding nutrient imbalances in maize (Zea mays L.) using the diagnosis and recommendation integrated system (DRIS) approach in the Maize belt of Nigeria. Sci Rep, 2021, Aug 6; 11 (1):16018.
6. Sotchenko V.S., Bagrintseva V.N. Corn cultivation technology. Agrarian Bulletin of Stavropol Region, 2015, Special issue No. 2, pp. 79-84.
7. Bagrintseva V. N., Ivashenenko I.N. The responsiveness of modern corn hybrids to nitrogen fertilizer in the conditions of the Stavropol territory. Agrokhimiya, 2015, No. 11, pp. 45-50.
8. Singh Jagdeep, Dhaliwal S.S., Mavi M.S. Correction to: Zinc fractions and nutrition of maize (Zea mays L.) as affected by Olsen-P Levels in soil. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 2021, № 120 (3), p. 1-4.
9. Bader B.R., Taban S.K., Fahmi A.H., Abood M.A., Hamdi G.J. Potassium availability in soil amended with organic matter and phosphorous fertiliser under water stress during maize (Zea mays L) growth. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, 2021, № 20 (6), p. 390-394.
10. Gavryushina I.V., Semina S.A., Zheryakov E.V. Photosynthetic activity the Yield and Biomass of Maize depending on Mineral Nutrition. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 2018, v. 9, № 6, p. 1696-1702.
11. Szulc P., Ambrozy-derggowska K., Mejza I., Grzes S., Zielewicz W., Stachowiak B., Kardasz P. Evaluation of nitrogen yield-forming efficiency in the cultivation of maize (Zea mays l.) under different nutrient management systems. Sustainability (Switzerland), 2021, № 13 (19), p. 1-13.
12. Demidova A.G., Akhmedshina D.A. Efficiency of nitrogen top dressing of corn for grain depending on the basic fertilizer in the conditions of unstable moisture of the Stavropol territory. Agricultural Journal, 2021, No. 2 (14), pp. 11-18.
13. Semina S.A., Gavryushina I.V. The formation of the quality of maize, depending on the density of plants and fertilizers. Research Journal of Pharmaccutical, Biological and Chemical Sciences, 2018, v. 9, № 2, p. 650-655.
14. Kryukov A.N. Optimization of methods for increasing the yield and quality of corn grain in the conditions of the south-western part of the Central Black Earth region: abstract of the dissertation for the degree of Candidate of Agricultural Sciences. Nemchinovka, 2013, 20 p.
15. Luzhinsky D.V., Volodkin D.N., Nadtochaev N.F., Bogdanov A.Z. Standing density of maize plants -an important factor in the formation of highly productive maize agrocenoses. Zemledelie i Zashchita Rasteniy, 2019, No. 2 (123), pp. 7-14.
16. Orlyansky N.A., Orlyanskaya N.A., Zubko D.G., Masliev S.V. Plant density, yield and grain moisture of early maturing corn hybrides. Kukuruza i Sorgo, 2017, No. 2, pp. 3-8.
17. Gushchina V.A., Nikolskaya E.O., Lobanova N.Yu. Cultivation technology elements of echinacea purpurea for obtaining fodder and pharmaceutical raw materials in the zone of unstable humidification. Taurida Herald of the Agrarian Sciences, 2022, No. 3 (31), pp. 20-29.
18. Filonenko V.A., Lukashev V.N., Dadaeva T.A., Mazurov V.N. The results of research corn hybrids on gray forest soils in the context of the Kaluga region. Kukuruza i Sorgo, 2017, No. 2, pp. 20-25.
19. Shpaar D., Ginapp K., Dreger D. [et al.]. Corn: (cultivation, harvesting, canning and use): educational and practical guide. Under the general editorship of Doctor of Agricultural Sciences, Professor, foreign member of RASKHN D. Shpaar. 5th ed. Moscow: DLV Agrodelo: Buki Vedi, 2022, 388 p.
20. Dospekhov B.A. Methodology of field experiment with the fundamentals of statistical processing of research results. Moscow: Agropromizdat, 1985, 351 p.
21. Methodological recommendations for conducting field experiments with corn. Dnepropetrovsk, 1980,
54 p.
