CC BY
34
УДК 633.15:631.527.8 (470.333)
РАЗВИТИЕ И ЗЕРНОВАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ РАННЕСПЕЛЫХ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ АБИОТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ И ПРИЁМОВ АГРОТЕХНОЛОГИИ
В БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ
Effect of Abiotic Factors and Methods of Agricultural Technology on Development and Grain Productivity
of Early-Maturing Maize Hybrids in the Bryansk Region
Дронов А.В., д.с.-х. наук, профессор, [email protected], Мамеев В.В., к.с.-х. наук, доцент, Нестеренко О.А., преподаватель DronovA.V., Mameev V.V., Nesterenko O.A.
ФГБОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет» Bryansk State Agrarian University
Реферат. Представлены результаты исследований по агроэкологическому испытанию гибридов кукурузы в период 2017-2018 гг. на стационаре опытного поля Брянского государственного аграрного университета. Целью данной работы явилось изучение и выделение гибридов кукурузы раннеспелой группы с повышенным адаптивным и продуктивным потенциалом в зависимости от абиотических факторов и агроприёмов возделывания в Брянской области. На серых лесных почвах нами дан анализ адаптационной оценке возделывания 5 гибридов кукурузы отечественной и зарубежной селекции различных по скороспелости (ФАО 100-200): Воронежский 160 СВ, Каскад 166 АСВ, Каскад 195 СВ (Воронежская опытная станция ВНИИ кукурузы), LD 30179 и LD 30215 (Limagrain Europe, Франция). Рассмотрены особенности формирования урожая зерна, его структуры и кормовой продуктивности раннеспелых гибридов в зависимости от абиотических условий и отдельных приёмов агротехноло-гии. В среднем за 2 года исследований выделены перспективные раннеспелые гибриды кукурузы, которые в условиях региона формировали урожайность зерна свыше 7,6-8,8 т/га в пересчете на 14% влажность. Данные биохимического состава зерна кукурузы выделенных гибридов характеризовали высокие кормовые качества и питательность. При расчёте показателей экономической эффективности производства фуражного зерна учтены затраты, связанные с применением технологических приёмов (подготовка почвы, стоимость семян, стоимость и внесение минеральных удобрений, средств защиты растений) согласно технологической карте и сложившимся закупочным ценам. Себестоимость 1 т зерна кукурузы изучаемых гибридов варьировала от 4062,5 до 4738,8 рублей. Высокую рентабельность производства 127,3% обеспечил зарубежный гибрид LD 30179, среди отечественных гибридов отмечен Воронежский 160 СВ - 113,4%.
Summary. The results of the research on agroecological testing of maize hybrids in the period of 2017-2018 at the experimental ^ field of the Bryansk State Agrarian University are presented. The aim of the work was to study and identify maize hybrids of the early maturing group with an increasingly adaptive and productive potential depending on abiotic factors of the Bryansk region. The adaptive assessment of 5 maize hybrids of domestic and foreign selection differing in early maturation (FAO 100-200): Voronezhsky 160 SV, Cascade 166 ASV, Cascade 195 SV (Voronezh experimental station of 'All-Russian Scientific Research Institute of Maize Growing), LD 30179 and LD 30215 (Limagrain Europe, France) cultivated on gray^ forest soils was analysed. The specifics of grain yeld formation, its structure and feed productivity of early-maturing hybrids depending on abiotic conditions and individual methods of agricultural technology are considered. On average over 2 years of the research the promising early-maturing maize hybrids were identified, they having a grain yeld of more than 7.6-8.8 t/ha in terms of 14% humidity. The data of the biochemical composition of maize grain of the selected hybrids presented high feed quality and nutritional value. When calculating the indicators of economic efficiency of feed grain production, the costs related to with use of technological methods (tillage, cost of seeds, cost and application of mineral fertilizers, plant protection products) are taken into account according to the technological map and prevailing purchase prices. The cost price of grain maize per 1 tonne of the studied hybrids varied from 4062.5 to 4738.8 roubles. High production profitability of 127.3% was provided by the hybrid LD 30179 of foreign selection. Voronezhsky 160 SV with 113.4% was distinguished among domestic hybrids.
Ключевые слова: кукуруза, раннеспелые гибриды, сумма активных температур, гидротермический коэффициент, зерновая продуктивность, структура урожая, биохимический состав, эффективность возделывания.
Keywords: maize, early-maturing hybrids, sum of active temperatures, hydrothermal coefficient, grain productivity, crop structure, biochemical composition, efficiency of cultivation.
Введение. В настоящее время кукуруза является одной из высокомаржинальных (прибыльных) сельскохозяйственных культур мирового земледелия. Роль и ценность кукурузы - «царицы полей» в современном сельском хозяйстве трудно переоценить, её уникальность состоит в высокой потенциальной урожайности и универсальности использования. Как высокоэнергетический корм зерно кукурузы пригодно для кормления всех видов сельскохозяйственных животных и птицы. По кормовым достоинствам (содержанию кормовых единиц, обменной энергии и переваримости) зерно кукурузы превосходит зерно других фуражных культур, ввиду чего является неотъемлемой частью комбикормов. Ценным кормом является шрот из початков и оберток, зерностержневая масса, сухое и консервированное зерно. Кукуруза получила широкое распространение и как силосная культура, правильно приготовленный силос имеет хорошую переваримость, обладает диетическими и молокогонными свойствами. Её также используют на зелёный корм, который богат каротином.
Успехи современной селекции на скороспелость и высокие кормовые достоинства кукурузы способствуют расширению её площадей как в традиционно кукурузосеющем поясе России, так и в северных регионах страны. За последнее десятилетие селекционерами создано новое поколение раннеспелых гибридов, с коротким вегетационным периодом и высокой зерновой продуктивностью (6-8 т/га), пригодных к возделыванию в зонах с ограниченными тепловыми ресурсами [1, 72 с; 2, с. 31-34; 3, с. 11-15: 4, с. 4-10].
Исследованиями учёных Брянского государственного аграрного университета отмечается, что почвенно-климатические условия региона вполне благоприятны для возделывания высоких и стабильных урожаев зелёной массы раннеспелых и среднеранних гибридов кукурузы с початками мо-лочно-восковой и восковой спелости зерна, в виде зерностержневой смеси и зерна, что свидетельствует о больших резервах и возможностях, которыми располагает кукуруза. В Брянской области тепловые ресурсы ограничены, поэтому важно подобрать такие раннеспелые и среднеспелые гибридов кукурузы, внедрение которых может значительно расширить возможности производства высококачественного корма - зерна, силоса, монокорма (корнажа). На сегодня в агропромышленном комплексе Брянской области стабильно развивается производство продукции животноводства, при этом повышение эффективности отрасли и полноценность кормления основываются на создание прочной и качественной кормовой базы. Повышение продуктивности сельскохозяйственных животных обусловлена требованиями к качеству заготавливаемых объёмистых кормов (зелёная масса, силос, сенаж, силаж). Эти корма составляют основу рационов от 50 до 70 процентов по питательности, определяют тип кормления и значительно влияют на экономику производства молока и мяса [5, 128 с; 6, с. 10-13; 7, с. 30-34; 8, 208 с.].
Хорошо известно, что уровень температуры определяет прохождение основных фенологических фаз роста и развития, влияет на продукционный процесс посевов сельскохозяйственных культур. Нормальному развитию гибридов кукурузы различных групп спелости способствует повышенный температурный режим, который является одним из основополагающих факторов абиотической среды. Высокая потребность кукурузы в тепле обусловлена историческим происхождением культуры из Центральной Америки (Южная Мексика). В этой связи изучение, подбор и выделение перспективных раннеспелых гибридов кукурузы с высоким адаптивным потенциалом, обеспечивающим получение высоких урожаев зерна в условиях Брянской области, представляется весьма актуальным и имеет большое практическое значение. Целью нашей работы явилось изучение и выделение гибридов кукурузы раннеспелой группы с повышенным адаптивным и продуктивным потенциалом в зависимости от абиотических факторов и агроприёмов возделывания в климатических условиях Брянской области. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
- установить сроки прохождения основных фаз роста и развития гибридов кукурузы различных по скороспелости;
- изучить продукционный процесс и формирование урожая зерна раннеспелых гибридов, их зерновую структуру;
- рассчитать экономическую эффективность возделывания на зерно перспективных раннеспелых гибридов кукурузы в условиях региона.
Материалы и методы исследований. Экспериментальную часть по изучению и выделению раннеспелых гибридов кукурузы с повышенным адаптивным и продуктивным потенциалом для агроклиматических условий Брянской области проводили согласно Методики государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [9]. Методы исследований: полевые, лабораторные и статистические.
В качестве объектов исследований выбраны пять гибридов кукурузы, относящиеся к раннеспелой группе спелости (ФАО 100-200) разных центров российской и зарубежной селекции: Воронеж-
ский 160 СВ, Каскад 166 АСВ, Каскад 195 СВ (Воронежская опытная станция ВНИИ кукурузы) и LD 30179, LD 30215 (Limagrain Europe, Франция).
Технология возделывания кукурузы на стационаре опытного поля Брянского ГАУ соответствовала общепринятой для кормовых и силосных культур в данной зоне. Предшественник - озимая тритикале. Подготовка почвы включала: зяблевая вспашка, весной - обработка дискатором, предпосевная культивация АКШ. Минеральные удобрения в виде азофоски вносили весной под предпосевную культивацию N160P160K160 + N40 в подкормку в фазу 6-7 листьев на запланируемую урожайность зерна 10 т/га. Срок сева: 15 мая 2017 году и 14 мая 2018 г. Посев проводили сеялкой СПЧ-6 на глубину 7-8 см с шириной междурядий - 70 см и нормой высева 80 тыс. шт. всхожих семян/га. Система защиты посевов кукурузы от вредных объектов представлена компанией Агро ЭксперГрупп и включала: Мономакс ВР 0,6 л/га, Маис СТС 0,05 кг/га, БИТ-90 0,2 л/га. Баковую смесь с расходом жидкости 200 л/га применяли в фазу 4-5 листьев кукурузы. В течение вегетационного периода изучаемых гибридов осуществляли фенологический мониторинг роста и развития, определяли высоту растений кукурузы, параметры листьев, початка и его структуры. Определяли длину початка, число рядов зёрен, их количество в ряду, масса зерен с початка, урожайность зерна в пересчёте на 14% влажность. Учёт урожая проводили во второй половине сентября 2017 года, а 2018 году - 09 сентября, с каждой делянки отбирали по 10 типичных растений вручную. Лабораторные анализы качества зерна выполнены в Центре коллективного пользования приборным и научным оборудованием Брянского ГАУ с помощью инфракрасного анализатора ИнфраЛюм ФТ 12, оснащенного программным обеспечением «СпектраЛюм/Про». Определение экономической эффективности возделывания раннеспелых гибридов кукурузы проведено на основе типовых технологических карт с фактическими материально-техническими затратами и ценами на продукцию, ГСМ, семена, удобрения и др. Для представления результатов и оформления научной статьи использовали компьютерные программы MS Excel 07, MS Word 10.
Результаты и их обсуждение. Как было отмечено ранее, что кукуруза - растение теплолюбивое и её нормальное развитие связано с величиной САТ (сумма активных температур, которая свыше 10°С). В этой связи агроэкологические испытание гибридов кукурузы в течение 2017-2018 гг. проходило при благоприятных метеорологических условиях. По данным метеорологической станции Брянского ГАУ сумма положительных температур выше 10°С за вегетационный период (май-сентябрь) в 2017 году составила 2399°С, а в 2018 году - 2506,5 °С (табл.1).
Таблица 1 - Сумма активных температур (САТ) в период агроэкологического испытания гибридов кукурузы разных по скороспелости (2017-2018 гг.), °С
САТ
Год Декада Май Июнь Июль Август Сентябрь за вегетационный период
I 108,3 121,9 159,1 213,5 145,4
2017 II 76,7 171,5 182,8 223,1 155,3 2399,5
III 177,4 184,5 223,6 179,2 77,2
Сумма 362,4 477,9 565,5 615,8 377,9
I 185,2 120,2 169,3 212,7 175,2
2018 II 140,1 164,5 205,1 202,6 120,4 2506,5
III 162,4 196,4 213,8 183,4 55,2
Сумма 487,7 481,1 588,2 598,7 350,8
Разнообразие по ресурсам тепла и влаги, их распределение в период вегетации обеспечило более подходящие условия для изучения реакции гибридов кукурузы на внешние факторы. Так одним из комплексных показателей, используемых для оценки агроклиматических ресурсов, наиболее широкое применение получил гидротермический коэффициент (ГТК) Г.Т. Селянинова. Данный ГТК является показателем увлажненности и нами рассчитан по декадам и каждому месяцу вегетационных периодов, в среднем находился в интервале от 0,84 до 2,45. Для развития кукурузы период «посев-всходы» является первым этапом отношения гибридов к абиотическим факторам внешней среды. Продолжительность периода от посева до полных всходов характеризуется признаком, по которому можно определить степень холодостойкости гибридов кукурузы. Средняя температура воздуха и почвы на момент посевов 2017-2018 гг. превышала биологический минимум и была приближена к оптимальной (12-15°С). Продолжительность периода «посев-всходы» для всех гибридов составила 8-
11 суток. Анализ межфазного периода «всходы-цветение початка» показал, что различия между гибридами изменялись от 50 до 57 суток в зависимости от тепло- и влагообеспеченности 2017 сельскохозяйственного года. Следует отметить, что в наиболее благоприятный теплый и влажный 2018 года период «всходы-цветение початков» в зависимости от скороспелости гибридов составил 50-52 суток. За этот срок выпало в среднем около 178 мм осадков, а сумма активных температур составила от 815 до 854°С. Погодные условия вегетационных периодов за годы исследований складывались неоднозначно и различались как среднесуточными температурами воздуха, так и количество выпавших осадков (рис. 1).
Проводимые наблюдения за ростом и развитием растений кукурузы дали возможность изучить влияние сложившихся метеорологических условий на формирование элементов структуры урожая и выявить высокопродуктивные раннеспелые гибриды кукурузы в Брянской области. Изучаемые гибриды отечественной и зарубежной селекции заметно отличались по основным элементам структуры урожая зерна: длина початка, число рядов, число зёрен в ряду, масса зерна с одного початка, влажность зерна, масса 1000 шт., натура. В таблице 2 представлена зерновая продуктивность раннеспелых гибридов кукурузы, в среднем за два года сформировали урожайность зерна при 14% влажности от 6,5 до 7,3 т/га. Среди исследуемых гибридов в среднем за два года лучшими среди отечественных отмечен гибрид Каскад 195 СВ, а среди генотипов зарубежной селекции - LD 30179, которые обеспечивали урожайность зерна 7,08 и 7,29 т/га соответственно, что было выше, чем у других гибридов.
25 - 90
80
10
30
20
5
10
0
Ь I I П-1 ь ^0саЫ'2017 г| мм ...............
0
] Осадки 2018 г, мм
май июль июль август сентябрь
температура 2017 год, оС
температура 2018 г оС
Рисунок 1 - Среднесуточная температура воздуха (оС) и количество осадков (мм) в годы исследований (2017-2018 гг.)
Таблица 2 - Урожайность зерна раннеспелых гибридов кукурузы, т/га в среднем за 2017-2018 гг.
Гибрид ФАО 2017 2018 Средняя урожайность, т/га
Воронежский 160 СВ 160 5,49 7,59 6,54
Каскад 166 АСВ 170 6,36 7,31 6,84
Каскад 195 СВ 190 6,98 7,18 7,08
LD 30179 170 5,77 8,81 7,29
LD 30215 200 6,45 7,73 7,09
НСР 05 0,134 0,573
Среди исследуемых гибридов в среднем за два года лучшими среди отечественных отмечен гибрид Каскад 195 СВ, а среди генотипов зарубежной селекции - LD 30179, которые обеспечивали урожайность зерна 7,08 и 7,29 т/га соответственно, что было выше, чем у других гибридов. Рост урожая зерна кукурузы перспективных гибридов был обусловлен в основном увеличением массы 1000 зёрен (около 300 г.), массой зерна одного початка (свыше 210 г.) и высоким выходом зерна 83,584,3% (Каскад 166 АСВ, Каскад 195 СВ, LD 301795).
Наибольшим объёмом одного литра зерна характеризовался гибрид Воронежский 160 СВ, у которого натура зерна находилась в пределах от 762,3 г/л (2017 г.) до 787,2 (2018 г.).
По содержанию крахмала выделился гибрид зарубежной селекции - LD 30179, а из отечественных - Воронежский 160 СВ соответственно 74,7% и 74,8%. Содержанию жира в зерне гибридов раннеспелой кукурузы варьировало от 5,10 до 5,94%.
Расчёт показателей экономической эффективности возделывания перспективных гибридов кукурузы на зерно за 2018 год представлен в таблице 3.
Таблица 3 - Экономическая эффективность возделывания перспективных кукурузы на зерно в агроклиматических условиях Брянской области, 2018 г.
Показатель Воронежский 160 СВ Каскад 166 АСВ LD 30179 LD 30215
Урожайность зерна, т/га 7,59 7,31 8,81 7,73
Уборочная влажность зерна, % 22,3 24,1 21,5 26,3
Цена реализации продукции, руб./т 9 000
Стоимость продукции, руб./га 68 310 65 790 79 290 69 570
Производственные затраты, руб./га 32000 32072 35791 36631
Себестоимость, 1 т зерна, руб. 4216,0 4387,4 4062,5 4738,8
Чистый доход, руб./га 36310 33718 43499 32939
Уровень рентабельности, % 113,4 105,1 127,3 89,9
При оценке экономической эффективности себестоимость 1 т зерна кукурузы на зерно варьировала от 4062,5 до 4738,8 рублей. Высокую рентабельность производства 127,3% обеспечил гибрид зарубежной селекции LD 30179 и отечественный гибрид Воронежский 160 СВ с уровнем рентабельности 113,4%.
Выводы
1. Нормальное развитие растений гибридов кукурузы связано с величиной САТ (сумма активных температур, которая свыше 10°С). В период агроэкологического испытания гибридов кукурузы в течение 2017-2018 гг. развитие проходило при благоприятных метеорологических условиях (сумма положительных температур выше 10°С за вегетационный период в 2017 году составила 2399°С, в 2018 году - 2506,5 °С).
2. В среднем за два года лучшими среди отечественных отмечен гибрид Каскад 195 СВ, а среди генотипов зарубежной селекции - LD 30179, которые обеспечивали урожайность зерна 7,08 и 7,29 т/га соответственно.
3. Данные биохимического состава зерна кукурузы выделенных раннеспелых гибридов характеризовали их высокие кормовые качества и питательность фуражного зерна. В среднем сбор переваримого протеина составил 0,638-0,653 т/га у перспективных гибридов Каскад 166 АСВ и LD 30215 (Limagrain Europe, Франция).
4. При оценке экономической эффективности возделывания на зерно высокую рентабельность производства 127,3 % обеспечил гибрид зарубежной селекции LD 30179 и отечественный гибрид Воронежский 160 СВ с уровнем рентабельности 113,4%.
Для получения стабильно устойчивых урожаев зерна кукурузы в условиях производства рекомендуем: в региональное полевое кормопроизводство перспективные адаптированные генотипы кукурузы раннеспелой группы (100-200) отечественной селекции Воронежский 160 СВ, Каскад 195 СВ и гибрид из Франции - LG 30179 (Limagrain Europe), которые обеспечили урожайность зерна на уровне 7,6-8,8 т/га в пересчете на 14% влажность.
Библиографический список
1. Сотченко В.С. Перспективная ресурсосберегающая технология производства кукурузы на зерно: методические рекомендации / под ред. В.С. Сотченко. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2009. 72 с.
2. Зиновьев А.В., Коконов С.И. Кормовая продуктивность гибридов кукурузы в зависимости от абиотических условий Среднего Предуралья // Кормопроизводство. 2015. № 12. С. 31-34.
3. Зезин Н.Н. Результаты внедрения зерновой технологии возделывания кукурузы на Среднем Урале // Кормопроизводство. 2018. № 3. С. 11-15.
4. Привалов Ф.И., Лужинский Д.В., Надточаев Н.Ф. Развитие гибридов кукурузы разных групп спелости в зависимости от температурных условий // Кормопроизводство. 2018. № 10. С. 4-10.
5. Кукуруза и сорго: биология и технологии возделывания: монография / Н.М. Белоус, В.Е. То-риков, А.В. Дронов, В.В. Дьяченко. Брянск: Брянская ГСХА, 2010. 128 с.
6. Чирков Е.П., Дронов А.В., Ларетин Н.А. Инновационные направления в технологиях заготовки и хранения объёмистых кормов // Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. 2013. № 1. С. 10-13.
7. Дронов А.В., Бельченко С.А., Ланцев В.В. Адаптивность и урожайность гибридов кукурузы различных по скороспелости в условиях Брянской области // Вестник Брянской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. № 4 (68). С. 30-34.
8. Кукуруза и сорго в интенсивном земледелии юго-запада Центрального региона России: монография / В.Е. Ториков, С.А. Бельченко, А.В. Дронов, В.В. Дьяченко, В.В. Ланцев. Брянск: Изд-во Брянский ГАУ 2018. 208 с.
9. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Вып. 2. М.: Госкомиссия по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур, 1989. 197 с.
References
1. Sotchenko V.S. Perspektivnaya resursosberegayuschaya tehnologiyaproizvodstva kukuruzy na zerno: metodicheskie rekomendatsii / pod red. V.S. Sotchenko. M.: FGNU «Rosinfor-magroteh», 2009. 72 s.
2. Zinovev A.V., Kokonov S.I. Kormovaya produktivnost gibridov kukuruzy v zavisimosti ot abioticheskih usloviy Srednego Preduralya // Kormoproizvodstvo. 2015. № 12. S. 31-34.
3. Zezin N.N. Rezultaty vnedreniya zernovoy tehnologii vozdelyvaniya kukuruzy na Srednem Urale // Kormoproizvodstvo. 2018. № 3. S. 11-15.
4. Privalov F.I., Luzhinskiy D.V., Nadtochaev N.F. Razvitie gibridov kukuruzy raznyh grupp spelosti v zavisimosti ot temperaturnyh usloviy // Kormoproizvodstvo. 2018. № 10. S. 4-10.
5. Kukuruza i sorgo: biologiya i tehnologii vozdelyvaniya: monografiya /N.M. Belous, V.E. Torikov, A.V. Dronov, V.V. Dyachenko. Bryansk: Bryanskaya GSHA, 2010. 128 s.
6. Chirkov E.P., Dronov A.V., Laretin N.A. Innovatsionnye napravleniya v tehnologiyah zagotovki i hraneniya ob'Yomistyh kormov // Ekonomika selskohozyaystvennyh i pererabatyvayuschih predpriyatiy. 2013. № 1. S. 10-13.
7. Dronov A.V., Belchenko S.A., Lantsev V.V. Adaptivnost i urozhaynost gibridov kukuruzy razlichnyh po skorospelosti v usloviyah Bryanskoy oblasti // Vestnik Bryanskoy gosudarstvennoy selskohozyaystvennoy akademii. 2018. № 4 (68). S. 30-34.
8. Kukuruza i sorgo v intensivnom zemledelii yugo-zapada Tsentralnogo regiona Rossii: monografiya / V.E. Torikov, S.A. Belchenko, A.V. Dronov, V.V. Dyachenko, V.V. Lantsev. Bryansk: Izd-vo Bryanskiy GAU2018. 208 s.
9. Metodika gosudarstvennogo sortoispytaniya selskohozyaystvennyh kultur. Vyp. 2. M.: Goskomissiyapo sortoispytaniyu selskohozyaystvennyh kultur, 1989. 197 s.
