CC BY
47
УДК 633.15 (470.40)
ПРОДУКТИВНОСТЬ КУКУРУЗЫ В ПЕНЗЕНСКОЙ ОБЛАСТИ
С. А. Семина, доктор с.-х. наук, профессор ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА», т. 8 (412) 628-367
В условиях полевого опыта проведено сравнительное изучение продуктивности гибридов кукурузы различных групп спелости, их отзывчивости на орошение. Определена оптимальная густота стояния растений кукурузы различных по скороспелости гибридов, обеспечивающая высокую урожайность биомассы и зерна при выращивании без полива и на орошении. Определена страховая надбавка к норме высева семян кукурузы.
Ключевые слова: кукуруза, гибрид, орошение, густота, норма высева.
Кукуруза - одна из самых ценных кормовых культур, она обеспечивает животноводство сочным (зеленой массой и силосом) и концентрированным (зерностержне-вой смесью и зерном) кормом. Качественный силос можно получить из кукурузы с зерном молочно-восковой и восковой спелости [1]. Но многие хозяйства испытывают недостаток в качественных кукурузных кормах вследствие низкой урожайности культуры и невысокого качества силоса. В последние годы посевы кукурузы в Пензенской области значительно сократились, что резко снижает продуктивность животноводства. В таких условиях важное значение приобретает организация адаптивного кормопроизводства на основе создания высокопродуктивных агроценозов путем подбора гибридов, которые наиболее полно используют биоклиматические ресурсы зоны, оптимальной густоты стояния растений.
Лимитирующим фактором производства кукурузы с зерном восковой и молочно-восковой спелости в Пензенской области является теплообеспеченность, так как в период вегетации кукурузы сумма активных температур выше +10 оС составляет 2300... 2400 оС, что достаточно для созревания зерна раннеспелых гибридов кукурузы и, лишь в отдельные годы, среднеранних. С целью выявления гибридов, лучше использующих климатические условия зоны, в полевом опыте в течение трёх лет прово-
дилось сортоиспытание 15 раннеспелых (ФАО 100-200), 12 среднеранних (ФАО 201300) и 6 среднеспелых (ФАО 301-400) гибридов кукурузы отечественной и зарубежной селекции. Учитывая, что в условиях Пензенской области важную роль в формировании урожайности гибридов кукурузы играет обеспеченность доступной влагой, проведено изучение влияния орошения на продуктивность гибридов кукурузы различных групп спелости. В течение трёх лет проводились исследования по определению оптимальной густоты стояния растений гибридов кукурузы разной скороспелости, как в орошаемых условиях, так и без полива. Экспериментальные исследования по определению нормы высева семян, обеспечивающей заданную густоту стояния растений кукурузы, проводили в течение четырех лет. В опыте по определению оптимальной густоты растений высевали 120 тыс. зерен на гектар, а в фазе 4...6 листьев осуществляли подсчет и формирование густоты путем ручной прорывки на каждом рядке делянки согласно схеме опыта. Выход кормовых единиц и переваримого протеина рассчитали на основе полного зоотехнического анализа с учетом переваримости (по М. Ф. Томме) [2].
Общая площадь делянки в опытах 56 м2, учетная - 14 м2, повторность четырехкратная. Сев проводили сеялкой СУПН-8 с ме-
Нива Поволжья № 4 (13) ноябрь 2009 55
Таблица 1
Продуктивность кукурузы (среднее за 3 года)
Гибрид Урожайность, т/га Сбор протеина, кг/га Выход кормовых единиц, т/га Урожайность, т/га
зелёной массы сухого вещества початков с обёртками зерна 14 %-ной влажности
Без орошения
Раннеспелые 40,00 10,60 437 9,33 14,69 3,3
Среднеранние 41,85 9,57 379 8,26 13,74 2,5
Среднеспелые 36,57 8,02 330 6,55 6,75 -
НСР 05 3,00...4,11 0,62...0,93 38,9...71,1 0,53...0,78 0,12...0,45
О рошение
Раннеспелые 58,09 14,56 512 12,50 20,03 4,2
Среднеранние 61,69 12,91 481 11,13 18,49 3,7
Среднеспелые 55,02 10,66 426 8,80 12,34 -
НСР 05 2,77...4,23 0,64...0,93 31,0...73,5 0,54...0,83 0,22...0,60
ждурядьями 70 см. Орошение осуществляли дождевальной машиной ДМ-454 «Фрегат».
Почвенный покров опытного участка, где проводилось сортоиспытание гибридов кукурузы различных групп спелости, а также определялась оптимальная густота стояния растений в зависимости от условий выращивания, представлен темно-серыми лесными почвами тяжелосуглинистого гранулометрического состава. Опыт по определению нормы высева семян для формирования заданной густоты стояния растений размещался на черноземе выщелоченном среднемощном тяжелосуглинистого гранулометрического состава.
Урожайность надземной массы кукурузы при уборке на силос - один из основных показателей продуктивности. Анализ полученных результатов показал, что наиболее адаптивными к климатическим условиям области оказались раннеспелые и средне-ранние гибриды, сформировавшие урожайность зелёной массы в среднем 40,0... 41,85 т/га (табл. 1).
Установлено, что три-четыре полива при снижении влажности почвы до 70 % НВ с оросительной нормой 1000...1500 м3/га способствовали увеличению высоты растений в среднем по гибридам на 26,8... 31,0 %, или на 47,4...51,5 см; количество початков раннеспелых гибридов возросло на 5,6 %, среднеранних - 7,8 % и на 9,0 % -среднеспелых.
Максимальную прибавку фитомассы от орошения в годы исследований обеспечили среднеранние гибриды - 27,58 т/га, или 59,6 %. Немного уступают им раннеспелые гибриды, дополнительно получено зеленой массы 20,59 т/га, или 45,4 %. Прибавка среднеспелых гибридов составила 39,4 %, или 19,20 т/га.
Кормовая ценность кукурузы на силос зависит от ее пригодности к силосованию, которая определяется содержанием сухого вещества в целом растении, оно должно составлять 30...35 % [3].
Результаты исследований показали, что наибольшее содержание и выход сухого вещества получены у раннеспелых гибридов, а худшими эти показатели были у среднеспелых гибридов. В неполивных условиях раннеспелые гибриды сформировали урожайность сухой биомассы 10,6 т/га при содержании сухого вещества 27,0 %. На втором месте по этому показателю были сред-неранние гибриды с урожайностью 9,57 т/га и влажностью зеленой массы 73,9 %.
При орошении уменьшалось содержание сухого вещества в биомассе. Особенно негативно это проявилось у группы среднеспелых гибридов, снижение сухого вещества составило 2,4 %, тогда как у раннеспелых - лишь 1,0 %. Улучшение влаго-обеспеченности путём орошения увеличивало сбор сухого вещества раннеспелых гибридов на 36,6 %, среднеранних - 34,9 и среднеспелых - на 32,9 %.
В целом орошение несколько снижает питательную ценность зеленой массы. Как в неполивных условиях, так и при орошении выявлена закономерность: чем позд-неспелее гибриды, тем меньше в общем урожае зеленой массы содержится початков, протеина и кормовых единиц.
При орошении снижалась белковость корма группы раннеспелых гибридов на 21,5 %, среднеранних - на 13,2 %, среднеспелых - на 14,9 %. Среди изучаемых гибридов максимальный сбор протеина обеспечили раннеспелые гибриды, причем увеличение сбора протеина при орошении обусловлено ростом урожайности зеленой массы.
70 90 50 70 90 50 70
Днепровский 141
Днепровский 247 густота растений, тыс/га
ВИР 42
О Масса одного растения, г на богаре И Масса одного растения, г при орошении
Влияние густоты стояния и орошения на массу одного растения кукурузы
Наиболее питательный корм, как без по- уменьшалось содержание кормовых единиц
лива, так и в орошаемых условиях, получен в 100 кг зеленой массы на 1,9.2,3 кг, в то же
из раннеспелых гибридов, а наименее пита- время выход кормовых единиц увеличился
тельный - среднеспелых. На фоне орошения на 33,1.34,5 % за счет прироста биомассы.
Таблица 2
Продуктивность кукурузы в зависимости от густоты стояния и условий выращивания
Гибрид Густота растений, тыс./га Урожайность зеленой массы, т/га Урожайность сухого вещества, т/га Сбор протеина, кг/га Выход кормовых единиц, т/га Урожайность зерна, т/га
без полива орошение без полива орошение без полива орошение без полива орошение без полива орошение
Днепровский 141 (раннеспелый) 50 29,5 42,7 8,0 11,0 471 603 7,7 10,5 3,58 3,62
60 31,2 45,2 8,3 11,4 484 625 8,0 10,9 3,83 3,92
70 33,1 48,0 8,6 12,0 504 648 8,2 11,3 3,73 4,21
80 34,4 49,9 8,7 12,4 482 660 8,1 11,6 3,68 4,03
90 35,2 52,0 8,6 12,6 462 659 7,8 11,7 3,57 3,69
Днепровский 247 (средне-ранний) 50 41,8 62,8 9,7 13,7 552 720 8,9 12,6 3,06 2,93
60 43,5 65,4 9,9 14,0 553 736 9,1 12,8 3,00 3,11
70 45,4 68,5 10,1 14,5 545 753 9,1 13,2 2,88 3,09
80 46,1 70,2 10,0 14,5 536 750 8,9 13,1 2,77 2,88
90 46,8 71,4 9,8 14,4 512 723 8,6 12,6 2,63 2,70
ВИР 42 (среднеспелый) 50 36,8 54,4 8,1 11,0 414 568 7,4 9,8 - -
60 38,2 56,6 8,2 11,3 401 571 7,3 10,0 - -
70 39,3 57,9 8,2 11,3 366 566 7,2 9,7 - -
80 40,2 59,1 8,0 11,2 368 545 7,0 9,4 - -
90 40,7 60,0 7,8 10,9 346 520 6,6 9,1 - -
НСР05 для гибрида 0,52...2,01 0,41 ...1,76 0,13...0,45 0,11...0,40 29,6...43,9 32,4...71,1 0,11...0,38 0,10...0,36 0,2...1,5 1,2...2,2
НСР05 для густоты 0,42...0,75 0,44...0,70 0,11...0,29 0,11...0,15 7,5...18,4 11,9...24,3 0,11...0,16 0,10...0,32 0,6...0,9 1,0...1,5
Нива Поволжья № 4 (13) ноябрь 2009 57
Более энергонасыщенный корм (10,2...
10.3 МДж/кг сухого вещества) как в неполивных условиях, так и при орошении получен при выращивании раннеспелых и среднеранних гибридов. Улучшение влаго-обеспеченности за счёт орошения повышало выход обменной энергии на 33,6...
35.4 %.
Лучшие результаты по зерновой продуктивности отмечены у ранних гибридов: зерна получено без орошения 3,3 т/га, а выход зерна из початков составил 37,1 %. На фоне орошения урожайность зерна раннеспелых гибридов увеличилась на 27,2 %, среднеранних - на 48,0 %, однако снижался выход зерна из початков на 12,7...14,9 %.
Как известно, урожай силосной массы кукурузы с единицы площади представляет собой суммарное выражение индивидуальной продуктивности растений [4]. Данные сравнительной продуктивности гибридов разной скороспелости в связи с густотой растений показали, что с загущением посевов снижалась масса одного растения. С увеличением густоты стояния с 50 до 90 тыс./га масса одного растения раннеспелого гибрида снижалась без орошения на 33,7 %, среднераннего - на 37,8 %, а среднеспелого - на 38,6 % (рисунок).
Все гибриды при орошении сформировали более мощные растения. Масса растения раннеспелого гибрида увеличилась в среднем на 218 г, или 45,3 %, среднераннего - на 338 г, или 51,1 % и среднеспелого - на 286 г, или 33,1 %. Однако с загущением стеблестоя прослеживается та же закономерность, что и без орошения, то есть с увеличением густоты стояния снижается масса одного растения.
Проведённые исследования показали, что урожайность зелёной массы гибридов разных групп спелости с загущением стеблестоя до 90 тыс./га возрастала при выращивании без полива и на орошении (табл. 2).
Но если урожайность зеленой массы всех гибридов с загущением стеблестоя возрастала, то по урожайности сухого вещества отмечена иная закономерность. При возделывании без полива урожайность сухой биомассы увеличивалась до густоты стояния раннеспелого гибрида 80 тыс./га, среднераннего - 70 тыс./га, а среднеспелого - до 60 тыс./га. При орошении прослеживается та же закономерность. В условиях опыта загущение посевов всех гибридов закономерно приводило к снижению сухого вещества в биомассе на 2,3...2,9 % без полива и 1,6...2,0 % при орошении.
С увеличением густоты стояния растений содержание протеина снижается у всех гибридов на 2,25.2,84 г/кг зеленой массы. Наибольший сбор переваримого протеина при выращивании в неорошаемых условиях для раннеспелого гибрида зафиксирован при загущении до 70 тыс./га, средне-раннего - 60 тыс./га, а среднеспелого - 50 тыс./га (табл. 2). При дальнейшем загущении сбор протеина снижался. На фоне орошения повышался сбор протеина на 36,9.40,6 % по сравнению с выращиванием без полива.
При загущении посевов разных по скороспелости гибридов кукурузы, как в неполивных, так и орошаемых условиях закономерно уменьшается питательность корма. Однако улучшение влагообеспеченно-сти за счет полива растений в период вегетации сглаживало отрицательное влияние
Гибрид Условия выращивания Уравнение регрессии r2
Сбо р протеина
Раннеспелый Без полива у=-285,2 + 25,94х - 0,28х2 -0,0089х3 0,189
Орошение у=665,93- 7,98х + 0,17х2 - 0,0097х3 0,257
Среднеранний Без полива у=511,47-1,33х+ 0,40х2 - 0,0033х3 0,522
Орошение у=1351,97-34,84х+ 0,57х2 - 0,003х3 0,189
Среднеспелый Без полива у=522,81...5,3х + 0,46х2 - 0,0017х3 0,407
Орошение у=52,36+20,17х - 0,27х2 + 0,0011х3 0,141
Выход кормовых единиц
Раннеспелый Без полива у=6,04+0,013х+0,0082х" -0,000084х3 0,255
Орошение у=9,45-0,02х +0,0012х2 - 0,000083х3 0,378
Среднеранний Без полива у=4,96+0,14х- 0,0014х2 - 0,000028х3 0,253
Орошение у=19,89-0,41х+0,0074х"- 0,000042х3 0,213
Среднеспелый Без полива у=11,55...0,22х-0,0039х"+0,0000022х3 0,382
Орошение у=-2,15+0,52х - 0,0072х2 + 0,00031х3 0,278
Таблица 3
Зависимость сбора протеина и выхода кормовых единиц от густоты стояния растений и условий выращивания
Таблица 4
Формирование агроценоза кукурузы (среднее за 4 года)
Норма высева семян, тыс./га Густота всходов, тыс./га Полевая всхожесть, % Густота растений перед уборкой, тыс./га Процент сохранившихся к уборке растений от нормы высева семян
87,3 60,5 69,3 58,2 66,7
96,6 67,1 69,5 64,7 67,0
105,4 73,8 70,0 71,2 67,5
110,5 77,1 69,7 74,3 67,1
122,2 85,1 69,6 82,1 67,2
загущения стеблестоя, что положительно отразилось на выходе кормовых единиц (табл. 2).
Нелинейные уравнения, описывающие взаимосвязь между густотой стояния и сбором протеина, выходом кормовых единиц для гибридов кукурузы различных групп спелости представлены в табл. 3.
Максимальный сбор зерна в неполивных условиях раннеспелый гибрид обеспечил при густоте стеблестоя 60 тыс./га, среднеранний - при густоте 50 тыс./га, а на поливе - при 70 и 60 тыс./га соответственно.
Для создания нужной густоты растений важно выбрать оптимальную норму высева семян. Существуют различные мнения по установлению нормы высева семян, обеспечивающей оптимальную густоту стояния растений. Исследования ряда авторов [5, 6] показали, что необходимо делать страховую надбавку к норме высева семян при посеве от 3.5 до 30.50 % с учетом предуборочной густоты растений. В зависимости от почвенно-клима-тических условий увеличение количества высеваемых семян первого класса на гектар должно устанавливаться дифференцированно.
Четырехлетние исследования показали, что при размещении кукурузы по хорошему предшественнику (озимая пшеница) и посеве семенами первого класса средняя по нормам высева полевая всхожесть семян составила 69,6 % (табл. 4), с колебанием по годам от 64,7 до 75,1 %, то есть 24,9.35,3 % семян не дали всходов.
В среднем за четыре года исследований от всходов до уборки количество растений уменьшилось на 3,6 %. Процент растений, сохранившихся к уборке от количества высеянных семян, по годам варьировал от 63,1 до 69,0.
Полученные данные объективно показывают, что для получения нужной предуборочной густоты растений необходимо
делать страховую надбавку при установлении нормы высева семян 30...35 %.
Таким образом, в условиях Пензенской области наиболее целесообразно для возделывания на силос в неполивных и орошаемых условиях использовать раннеспелые и среднеранние гибриды кукурузы (ФАО 100-300). При возделывании кукурузы на силос без полива оптимальная густота стояния составляет для раннеспелых и среднеранних гибридов кукурузы 70 тыс./га, при орошении соответственно 90 и 70 тыс./га. При выращивании кукурузы на зерно без орошения оптимальная густота стояния растений раннеспелого гибрида кукурузы рекомендуется 60 тыс./га, а при орошении 70 тыс./га. Для получения необходимой густоты стояния растений к уборке норму высева семян следует увеличивать на 30.35 %.
Литература
1. Даниленко, Ю. Л. Совершенствование технологий возделывания кукурузы - основной путь повышения урожайности / Ю. Л. Даниленко // Кукуруза и сорго. - 2003. -№ 6. - С. 2-3.
2. Томме, М. Ф. Корма СССР, состав и питательность / М. Ф. Томме - М.: Колос, 1964. - 448 с.
3. Кукуруза / Д. Шпаар, В. Шлапунов, А. Постников и др. - Мн.: «ФУАинформ», 1999. - 192 с.
4. Мингалеев, С. К. Продуктивность гибридов кукурузы в зависимости от густоты и срока посева в условиях Среднего Урала / С. К. Мингалеев, В. Р. Лаптев, Г. С. Кузнецова, Л. Г. Свечина // Аграрный вестник Урала. - 2008. - № 3(45). - С. 60-62.
5. Афонин, Н. М. Сроки посева, густота растений и продуктивность кукурузы / Н. М. Афонин // Кукуруза и сорго. - 1996. -№ 1. - С. 19-20.
6. Справочник кукурузовода / Сост. Н. Н. Третьяков, И. А. Шкурпела. - М.: Рос-сельхозиздат, 1979. - 160 с.
Нива Поволжья № 4 (13) ноябрь 2009 59
