CC BY
27AGRICULTURAL SCIENCES
ПОГОДН1 УМОВИ ЯК ЧИННИК ВПЛИВУ НА Р1СТ I РОЗВИТОК РОСЛИН КУКУРУДЗИ В
ЗАХ1ДНОМУ Л1СОСТЕПУ УКРА1НИ
Волощук О.П.
1нститут алъсъкого господарства Карпатського регiону НААН, головний науковий cniepo6imHUK eiddrny селекцИ алъсъкогосподарсъких культур, доктор с.-г. наук
Волощук 1.С.
1нститут алъсъкого господарства Карпатсъкого регiонy НААН, завiдyвач вiддiлy наанництва та настнезнавства, доктор с.-г. наук
Глива В.В.
1нститут алъсъкого господарства Карпатсъкого регiонy НААН, старший науковий спiвробiтник вiддiлy наанництва та настнезнавства, кандидат с. -г. наук
Пащак М. О.
1нститут алъсъкого господарства Карпатсъкого регюну НААН, аспiрант
Украта
WEATHER CONDITIONS AS A FACTOR OF INFLUENCE ON THE GROWTH AND DEVELOPMENT OF CORN PLANTS IN THE WESTERN FOREST-STEPPE OF UKRAINE
Voloshchuk A.,
Institute of Agriculture of the Carpathian Region NAAS, chief researcher of the department of selection of
agricultural crops, Doctor of Agricultural Sciences sciences
Voloshchuk I.,
Institute of Agriculture of the Carpathian Region NAAS, Head of the Department of Seed Production and
Seed Science, Doctor of Agricultural Sciences sciences
Glyva V.,
Institute of Agriculture of the Carpathian Region NAAS, Senior Researcher of the Department of Seed Production and Seed Science, Candidate of Agricultural Sciences sciences
Pashchak M.
Institute of Agriculture of the Carpathian Region NAAS, postgraduate student
Ukraine
АНОТАЦ1Я
Проаналiзовано змшу погодних чиннишв у зош Захвдного Люостепу Укра!ни за 2018-2020 рр. та вста-новлено !х вщповвдшсть до бюлопчних вимог вирощування гiбридiв кукурудзи рiзних груп стиглостг
Встановлена залежшсть мiж температурним режимом, шльшстю опащв на процес проростання на-сшня, рют i розвиток рослин, проходження фаз вегетаци, формування площi листково! поверхш, чисту продуктивнють фотосинтезу, кормову i зернову продуктившсть.
ABSTRACT
The change in weather factors in the zone of the Western Forest-steppe of Ukraine for 2018-2020 is analyzed and their compliance with the biological requirements of growing corn hybrids of various ripeness groups was established.
The relationship between the temperature regime, the amount of precipitation in the process of seed germination, growth and development of plants, the passage of the vegetation phases, the formation of the leaf surface area, the net productivity of photosynthesis, feed and grain productivity.
Ключовi слова: температура повггря, кшьшсть опащв, продуктивна волопсть грунту, кукурудза, пбрид, група стиглосп, структура рослин.
Keywords: air temperature, precipitation, productive soil moisture, corn, hybrid, ripeness group, plant structure.
Базою та джерелом сталого розвитку б№шосп галузей агропромислового комплексу й основою аграрного експорту Украши е зернова галузь. Вона визначае обсяги, пропозицп та вартють основних видiв продовольства для населення краши, формуе ютотну частку валютних доходiв держави [2, с. 2830; 3, 182 с.; 4, с. 14-15].
Можливють тдвищення виробництва зерна без iстотного зниження врожаю iнших зернових
культур можна за рахунок розширення посiвних площ кукурудзи. У складi зернового клину в Малому Полюй ïï частка становить 8-10 %, Люостепу - 12-15 %, Передкарпаттi - 5-12 %, Закарпаттi - 548 % [5, 80 с.; 6, с. 104-105; 7, 580 с.; 8, с. 45-46].
Збшьшення валових зборiв кукурудзи мож-ливе за рахунок б№ш ефективного використання генетичних можливостей нових гiбридiв, тому пра-
вильний 1х добiр, для ввдповвдних грунтово-мма-тичних умов, е дуже важливим фактором в отри-маннi високих урожа1в. Лише за комплексного пвд-ходу, починаючи ввд забезпечення як1сним високо-продуктивним матерiалом до рацiонального розмiщення 11 у авозмшах, застосуваннi штенсив-них еколопчно безпечних технологiй, як1 базу-ються на ошгашзацп умов живлення можна досяг-нути бажаного результату. Сьогодш в свiтовому землеробствi й в Укра!ш переважають посiви гiбридiв кукурудзи, яш за врожайнiстю зерна й зелено! маси значно перевищують сорти, що пов'язане з явищем гетерозису який проявляеться у високш життездатностi гiбридних рослин першого поколшня [9, с. 69-73; 10, с. 37-41; 11, р. 10-12; 12, с. 13-16].
У кожному господарствi необхвдно мати спектр гiбридiв з рiзним типом реакцп на мшли-вiсть умов середовища, в тому числ iнтенсивного типу - для отримання максимальних урожа1в на високому агрофонi; середньо пластичних, з широким адаптивним потенцiалом - для отримання ввд-носно стабiльних урожав на полях з нестаб№ним агрофоном i високостабшьних - для гарантованого врожаю в умовах змшних метеорологiчних чинни-шв на бвдних за поживним складом грунтах. Здат-нiсть до економного та ефективного використання чиннишв середовища - властивють високоадапти-вних генотитв. Вибiр гiбридiв - справа ввдповвда-льна i нелегка, адже в умовах одного господарства поля в1,^зняються за родючютю грунтiв, поперед-никами, вологозабезпеченiстю, тому вони повиннi вiдрiзнятися за скоростиглiстю, типом зерна, густотою стояння, чутливiстю до добрив, стшшстю до ураження збудниками хвороб тощо. Навiть у зонах, де можна використовувати генотипи з висо-ким ФАО, рекомендуеться обирати для сiвби пб-риди з рiзними строками дозрiвання, що зменшуе
Клiматичнi умови зон вирощування кукурудзи
ризики недобору валового врожаю, спричиненого дiею несприятливих погодних чинник1в, дае мож-ливiсть оптимiзувати строки авби та збирання ку-льтури [13, с. 63-65; 14, р. 6158-6166].
У зош Захвдного Лiсостепу Украши не ве-деться селекцiя ща культури, тому виробники за-купляють гiбридне насiння в установах-орипнато-рах зон Люостепу й Степу [15, с. 120-132].
Метою наших дослвджень було обгрунтувати бiологiчнi особливостi розвитку рослин, 1х ввдмш-ностi за групою стиглостi гiбриду та продук-тивнiсть при вирощуваннi кукурудзи в зош Захвдного Лiсостепу Укра1ни.
Дослiди закладали в сiвозмiнi ввддалу насш-ництва та насiннезнавства 1нституту сiльського господарства Карпатського репону НААН за загально-прийнятими методиками на арих лiсових поверх-нево-оглеених грунтах, впродовж 2018-2020 рр.
Об'ектом дослiджень слугували гiбриди кукурудзи: ПочаТвський 190 МВ, ДН Меотида, ДН Хортиця, ДН Оржиця 237 МВ (оригiнатор - Державна установа 1нститут зернових культур НААН, м. Дншро, УкраТна).
Загальна площа дослвдно! дiлянки - 60 м2, облiкова - 50 м2. Повторшсть - триразова, роз-мiщення варiантiв - систематичне.
Агротехнiка вирощування - загальноприйнята для культури в данш зонi. Попередник - рiпак ози-мий. Строк сiвби - перша декада травня, норма висiву насшня - 70 тис. схож. нас./га. Норма вне-сення мiнеральних добрив - Nl5oP9oK9o. Протруй-ник насшня - Авщенна (0,5 л/т, д. р.), гербщид -Аденго (0,5 л/га, д. р.), шсектицид - Залп (1,2 л/га).
Ктматичш умови зон вирощування в Укрш'ш ввдзначаються надзвичайною рiзноманiтнiстю, кожна з яких мае сво! грунтовi особливостi, умови зволоження та температурний режим (табл. 1).
Таблиця 1
Грунтово -ктма-тична зона З температурою вище 10 оС Рiчна сума опадiв, мм
тривалють перiоду, дiб сума ФАР, МДж/м2 сума температур, оС ГТК
Лiсостеп 161 1491 2660 1,2-1,6 547-632
Полiсся 157 1432 2595 1,4-1,9 609-738
Температурний чинник вносить ютотш обме-ження в рют i розвиток рослин кукурудзи, осквдьки при вирощуваннi на зерно потреба в теплових ресурсах обмежуеться датою стшкого переходу се-редньодобових температур повiтря через 10 оС. При температурi нижче 6,6 оС у рослин припиняеться формування нового листя, а за рiзких коливань ден-них i шчних температур гальмуються ростовi про-цеси i подовжуеться вегетацiйний перiод. Весняш приморозки до мiнус 2-3 оС можуть повнiстю пош-кодити сходи. Протягом вегетаци, до часу появи ге-неративних органiв, пiдвищення показнишв до по-значки 25 оС не шкодить росту i розвитку рослин, однак пiсля цвiтiння i при появи на качанах стовп-чик1в приймочок 11 вплив е негативний [16, с. 4-8; 17, с. 39-43].
Добiр гiбридiв кукурудзи рiзних груп стиглостi е одним iз визначальних критерпв одержання високих врожав. Сума бiологiчно активних температур, необх1дних для забезпечення дозрiвання насiння скоростиглих бiотипiв становить 2100-2200 оС, се-редньостиглих i тзньостиглих - 2400-2700 оС (табл. 2). Середньостит й пiзньостиглi гiбриди кукурудзи вiдрiзняються мiж собою сумою температур, необхвдних для настання фази викидання во-лотi, але потребують практично однаково! для про-ходження наступних фаз до настання бюлопчно! стиглостi зерна. Для зони Люостепу прюритетними е групи стиглосп - ранньостигла i середньорання, для Полюся - ранньостигла.
Даш наведет в табл. 3 щдтверджують про травня). Кшьшсть опадiв у травнi 2018 р. була дещо швидший перехщ температури повпря (9,4-17,6 меншою (69 мм), а в 2019 i 2020 рр. переважала на оС) в дослвджуваш роки, що обумовило змщення 76 i 47 % середньобагаторiчний показник (85 мм). строк1в авби до бiльш рaннiх (перша декада
Таблиця 3
Метеорологiчнi показники перюду сiвби кукурудзи (травень) (2018-2020 рр.)
Таблиця 2
Тепловий режим гiбридiв кукурудзи рiзних груп стиглостi
Група стиглостi ФАО Сума температури вище 10 оС Вегетацшний перюд, дiб Потреба в сумi температур вище 10 оС, за вегетацш
Люостеп Полюся
Ранньостига 100-199 900-1000 97-102 101-106 2100
Середньорaннi 200-299 1100 107-116 109-119 2200
Середньостиглi 300-399 1150 120-125 123-126 2400
Середньопiзнi 400-499 1200 120-125 123-126 2500
Пiзньостиглi 500-599 1250-1300 120-125 123-126 2700
Рк Температура повиря за декадами, оС Сума опaдiв, мм Продуктивна во-лопсть грунту (0-20 нЯ т о жо %, ) х я, о и са н « -5 9 «я ль ан о По
I II III середне I II III середне
2018 17,6 14,1 19,0 16,9 12,8 31,8 24,4 69,0 32,9 95,3
2019 9,4 14,3 15,9 13,2 36,7 79,1 33,8 149,6 42,3 98,1
2020 10,6 10,8 11,1 10,8 32,5 37,6 55,2 125,3 39,6 97,4
Середне 12,5 13,1 15,3 13,6 27,3 49,5 44,7 114,6 38,3 96,9
Середньо-бaгaторiчнi дaнi 12,9 85
Оптимальний температурний режим з достат-шм вологозабезпеченням сприяли достaтнiй продуктивна вологостi грунту (0-20 см), що забезпе-чило польову схожесть насшня гiбридiв в межах 95,3-98,1 %.
За роки дослiджень сума активних температур вiд сiвби до збирання гiбридiв кукурудзи вaрiювaлa
вад 2357,1 (2020 р.) до 2491,8 оС (2018 р.), що пере-важало бюлопчш вимоги ранньостиглих гiбридiв (2100 оС) на 257,1-391,8 оС, середньораншх (2200 оС) - 157,1-291,8 оС i вiдповiдaло вирощуванню се-редньостиглих та середньошзшх гiбридiв (24002500 оС) (табл. 4). К1льк1сть опащв становила 414,8 (2020 р.) - 542,0 мм (2018 р.), що збшьшувало веге-тaцiйний перiод гiбридiв з 121 до 134 дiб.
Таблиця 4
Вплив суми активних температур (оС) та кiлькостi опaдiв (мм) на тривалють вегетaцiйного перiоду,
Оптимальний температурний режим з достат-нiм вологозабезпеченням сприяли достатнш про-дуктивнiй вологосл грунту (0-20 см), що забезпе-чило польову схожесть нaсiння гiбридiв в межах 95,3-98,1 %.
За роки дослщжень сума активних температур вiд йвби до збирання гiбридiв кукурудзи варшвала
в1д 2357,1 (2020 р.) до 2491,8 оС (2018 р.), що пере-важало бiологiчнi вимоги ранньостиглих гiбридiв (2100 оС) на 257,1-391,8 оС, середньорaннiх (2200 оС) - 157,1-291,8 оС i вiдповiдaло вирощуванню се-редньостиглих та середньопiзнiх гiбридiв (24002500 оС) (табл. 4). Кшьшсть опaдiв становила 414,8 (2020 р.) - 542,0 мм (2018 р.), що збшьшувало веге-тацшний перюд гiбридiв з 121 до 134 дiб.
Таблиця 4
Вплив суми активних температур (оС) та кiлькостi опащв (мм) на тривaлiсть вегетaцiйного перюду,
Рк Сума активних температур, оС Кшьшсть опaдiв, мм Тривалють ве-гетацшного перюду, дiб Площа лист-ково! поверхш рос- лин, тис. м2/га Чиста продуктившсть фотосинтезу, г/м2 сухо! речовини за добу (фаза цвтння - фор-мування зерна)
2018 2491,8 542,0 134 40,9 12,4
2019 2448,5 424,9 128 38,2 11,6
2020 2357,1 414,8 121 36,6 10,5
Середне 2432,5 460,6 128 38,6 11,5
Н1Р0
6,0
1,4
0,8
Дослвдження пiдтверджують, що добре розви-нений фотосинтетичний апарат рослин кукурудзи, оптимальний за об'емом i динaмiкою функцiонувaння, який тривалий час (максимально) знаходиться в активному сташ як на початку, так i нaприкiнцi вегетaцiйного перiоду е одним iз чин-ник1в одержання високих i сталих урожа!в кукурудзи [18, с. 12; 19, с. 157-174; 20, с. 108-114].
У наших дослщах показник площi листково! поверхш кукурудзи залежав ввд погодних фaкторiв та продуктивностi гiбридiв i становив (36,6-40,9 тис. м2/га). Чиста продуктивнiсть фотосинтезу в фазу цвтння - формування зерна зростала з 10,5 до 12,4 г/м2 за добу.
За тривалютю фаз розвитку рослин 3-5 i 7-8 - 20-23 доби. Загальна к1льк1сть дiб ввд сходiв до листав ввдмшносп мгж групами стиглостi стано- цвтння - 54-57, стиглостi зерна - 53-54 (рс) i 57-вили 2-3 i 1-2 доби (табл. 5). У фази 10-11 листав 58 (ср), перюд вегетацп ранньостиглих (рс) гiбридiв i цвтнт рiзниця була недостовiрною (1,0 доба). - 97-98 дiб, середньостиглих (ср) - 105-106 дiб.
Тривалiсть молочно! стиглостi у гiбридiв варшвала ввд 17 до 19 дiб, восково! - 15-16, повно!
Таблиця 5
Тривалiсть фаз росту й розвитку рослин та стиглосп зерна гiбридiв кукурудзи (2018-2020 рр.), дiб
Фаза розвитку рослин 1
повш сходи листав дозрiвання зерна * S л о
Пбрид ФАО 5 1 3 8 1 7 10-11 цвтння молочна воскова повна н к .а « « g и ет рг
Поча!вський 190 МВ 100-199 11 14 12 10 8 17 16 20 97
ДН Меотида 100-199 12 15 11 11 7 17 15 21 97
ДН Хортиця 200-299 12 17 13 11 7 19 16 23 106
ДН Оржиця 237 МВ 200-299 12 17 13 11 7 19 16 22 105
Залежно ввд групи стиглостi, гiбриди прояв- що впливало на максимальне використання потен-ляли неоднакову реакцш на гiдротермiчнi умови, цшно! продуктивностi в умовах дослщжувано!
грунтово-ктматично! зони (табл. 6).
Таблиця 6
Продуктивтсть кукурудзи залежно вiд групи стиглосп гiбриду та умов року (2018-2020 рр.)_
Рк Урожайнiсть, т/га
зелено! маси зерна
ФАО
100-199 200-299 100-190 200-299
2018 71,9 70,6 7,50 7,60
2019 61,1 51,5 7,49 7,00
2020 57,3 62,7 7,07 7,42
Середне 63,4 61,6 7,40 7,34
min 57,3 51,5 7,07 7,00
max 71,9 70,6 7,50 7,60
Розмах мшливосп (R) 14,6 19,1 0,43 0,60
На перюд молочно! стиглосл у вс роки температурю режими були вищими. У 2018 р., шд впли-вом бшьшо! кiлькостi опадiв в червш - 153,5 мм, липнi - 116,0 мм, за середньобагаторiчних показ-ник1в 93 i 102 мм, пбриди ранньостигло! групи сформували найвищу врожайнiсть зелено! маси 71,9 т/га, зерна - 7,50 т/га, середньоранньо!, вщповвдно 70,6 i 7,60 т/га.
За даними показниками розмах мшливосп (R) за роками в гiбридiв середньоранньо! групи (ФАО 200-299) був вищим - 19,1 (зелено! маси) i 0,60 (зерна) т/га порiвняно з ранньостиглою (ФАО 100-199), ввдповвдно 14,6 i 0,43 т/га.
Висновки
1. Щдвищення температурного режиму та до-статне вологозабезпечення впродовж вегетацшного перiоду кукурудзи за останнi роки в зош Захвдного Лiсостепу Укра!ни сприяють бiологiчним вимогам вирощування культури.
2. Господарствам, як1 вирощують кукурудзу, доцiльно добирати гiбриди за найбшьш бiологiчно вiдповiдними до грунтово-клiматичних умов групами стиглосп, зокрема: ранньостигла (ФАО 100199) i середньорання (ФАО 200-299).
3. Кормова i зернова продуктивнiсть гiбридiв кукурудзи залежить вiд генетично-закладеного по-тенцiалу пбриду та групи стиглостi. На арих люо-вих поверхнево оглеених грунтах, за фону мше-рального живлення N120P90K90 рiзниця за вро-жайнютю зелено! маси i зерна м1ж гiбридами ранньостигло! i середньоранньо! груп стиглостi ста-новила 4,5 i 0,17 т/га.
Лiтература
1. Маслак О. Зерновi перспективи Укра!ни. Пропозицiя. 2009. № 2. URL: http://www.propozitsiya.com/?page=149&itemid=287 3&number=94 (дата звернення: 14.05.2021).
2. Миколенко I. Г. Сучасний стан i перспективи розвитку ринку зерна. Сшьсьш вютг 2007. № 129. С. 28-30.
3. Стратепчш напрями розвитку сiльського господарства Укра!ни на перiод до 2020 року /за ред. Ю. О. Лупенка, В. Я. Месель-Веселяка. Ки!в: ННЦ "1АЕ", 2012. 182 с.
4. Зинченко С. Стратегический план 2020. Аг-роПерспектива. 2013. № 10 (161). С. 14-15.
5. Кваша С. М., Власов В. I., Кривенко Н. В. Експорт та iмпорт продукци аграрного сектора
Укра!ни: стан та тенденцп / за ред. С. М. Квашг Ки!в: ННЦ 1АЕ, 2013. 80 с.
6. Мазур В. А., Шевченко М. В. Кукурудза -стан та перспективи виробництва в Укра!ш Еко-номiка, наука, освгга: iнтеграцiя та синергiя: ма-терiали м1жнародно! науково-практично! конфе-ренцп (м. Братислава, 18-21 сiчня 2016 р.). Ки!в, 2016. Т. 3. С. 104-105.
7. Надь Я. Кукурудза. Вшниця: ФОП Корзун Д. Ю., 2012. 580 с.
8. Шевчук Р., Кириенко А. Продуктившсть ri-бридiв зерново! кукурудзи в умовах Захщного Люо-степу. Аграрний тиждень. 2014. № 3/4. С. 45-46.
9. Формування врожаю нових гiбридiв кукурудзи рiзних груп стиглосп залежно вiд елементiв технологи в умовах степово! зони Укра!ни на зро-шеннi / А. М. Влащук та ш. Зрошуване землеробс-тво. Херсон, 2016. Вип. 65. С. 69-73.
10. Дзюбецький Б. В., Рябченко Е. М. Адаптивна характеристика гiбридiв кукурудзи, створених на основi подвоено-гапло!дних лшш плазми Lancaster. Селекщя i насiнництво. 2015. № 107. С. 3741.
11. Likhovid P. V. Analysis of the Ingulets irrigation water quality by agronomical criteria. Success of Modern Science and Education. 2015. No. 5. P. 10-12.
12. Якунш О. П., Котченко М. В. Зернова продуктившсть гiбридiв кукурудзи залежно ввд умов вирощування. Вюник Дшпропетровського ДАУ. 2007. № 2. С. 13-16.
13. Ермакова Л. М., Крестьянiнов £. В. Уро-жайнiсть кукурудзи залежно ввд удобрення та гiбриду на темно-арих опiдзолених грунтах. Вiсник Полтавсько! державно! аграрно! академи. 2016. № 4. С. 63-65.
14. Bhatt P. S. Response of sweet corn hybrid to varying plant densities and nitrogen levels. African
Journal of Agricultural research. 2012. No 7 (46). P. 6158-6166.
15. Рудавська Н. М., Глива В. В. Формування продуктивносп гiбридiв кукурудзи в умовах Люо-степу Захщного. Передпрне та гiрське землероб-ство i тваринництво. 2018. Вип. 64. С. 120-132.
16. Пiдбiр гiбридiв кукурудзи (Zea mays L.) -ефективний захвд у забезпеченнi стабшьних уро-жа!в / Я. Д. Заплпний, М. I. Пiнська,
B. О. Гордшчук, Т. Я. Карп. Сортовивчення та охо-рона прав на сорти рослин: науково-практичний журнал. Мшстерствово аграрно! полiтики Укра!ни, Державна служба з охорони прав на сорти рослин, Укра!нський шститут експертизи сортiв рослин ; шеф-ред. Мельник С. I. [та ш.]. Ки!в, 2010. № 2 (12).
C. 4-8.
17. Фотосинтетичш показники гiбридiв кукурудзи залежно вщ груп стиглостi та строкiв йвби / I. В. Михаленко, В. Г. Найдьонов, В. М. Нижего-ленко, В. О. Ярмак. Зрошуване землеробство. 2013. Вип. 59. С. 39-43.
18. Танчик С. П., Мо^енко В. А. Формування оптимально! площi асиммцшно! поверхш - запо-рука високих врожа!в зерна кукурудзи. Хiмiя. Аг-рономiя. Сервiс. 2008. № 4. С. 12.
19. Вплив скоростиглосп гiбридiв кукурудзи на морфолопчш показники i продуктивнiсть в умовах НВЦ «Подiлля» / I. П. Рихлiвський, В. С. Вах-няк, В. М. Бурдига, В. С. Строяновський. Подшьсь-кий вiсник: сiльське господарство, технiка, еко-номiка. 2017. № 26. С. 157-174.
20. Мазур В. А., Шевченко Н. В. Формування площi листково! поверхш рослин гiбридiв кукурудзи залежно ввд технолопчних прийомiв вирощування. Бiоресурси i природокористування. Ки!в, 2018. Т. 10, № 1, 2. С. 108-114.
