CC BY
13
УДК 633.15
DOI 10.36461^Р.2022.62.2.010
УРОЖАЙНОСТЬ И БИОХИМИЧЕСКИЙ СТАТУС КУКУРУЗЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ И ГУСТОТЫ СТОЯНИЯ РАСТЕНИЙ
С.А. Семина, доктор с.-х. наук, профессор; И.В. Гаврюшина, канд. биол. наук, доцент;
А.С. Палийчук, канд. с.-х наук
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный аграрный университет», г. Пенза, Россия, тел. (8412) 628-151, е-та^: gavryushina.irina@maiL.ru
В статье представлены результаты исследований по влиянию различных доз и способов внесения минеральных удобрений на формирование урожайности и биохимического состава фитомассы кукурузы в зависимости от густоты стояния растений. Исследования проводились на черноземе выщелоченном тяжелосуглинистом. Предпосевное внесение минеральных удобрений в норме N120 Р90 способствовало росту урожайности зеленой массы на 26 %, а сухого вещества - на 20,6 %. Перенесение части азота (N30) в корневую подкормку увеличило сбор сырой биомассы на 49,8 %, а сухой - на 27,1 % по отношению к уровню естественного почвенного плодородия. При внесении удобрения в норме N120 Р90К60 получено дополнительно 39,2 % сырой биомассы и 39,3 % сухой. На неудобренном агрофоне, при внесении азотно-фосфорных удобрений и проведении азотной подкормки прирост урожайности фитомассы отмечен до густоты стояния 100 тыс. шт./га. На фоне ^20Р90К60 максимум урожайности получен при густоте 90 тыс. шт./га. Однократное внесение минеральных удобрений способствовало улучшению белковой обеспеченности корма и повышало содержание сырого протеина в биомассе на 1,04-1,36 %. При дробном внесении азотных удобрений прирост составил 2,64 % к уровню естественного плодородия и 1,39 % по сравнению с разовым внесением азотно-фосфорного питания. На неудобренном агрофоне с ростом густоты растений отмечено снижение белковой обеспеченности биомассы, на вариантах с применением азотно-фосфорных удобрений прирост отмечен до густоты 80 тыс. шт./га, а на фоне ^20Р90К60 - до 70 тыс. шт./га. Эта же закономерность прослеживается и по содержанию сырого жира.
Ключевые слова: кукуруза, густота, удобрения, зеленая масса, урожайность, протеин.
Для цитирования: Семина С.А., Гаврюшина И.В., Палийчук А.С. Урожайность и биохимический статус кукурузы в зависимости от минерального питания и густоты стояния растений. Нива Поволжья, 2022, 2 (62), с. 1002. DOI 10.36461/NP.2022.62.2.010
Введение
В нашей стране кукуруза получила широкое распространение как силосная культура. Поэтому определение в растениях кукурузы концентрации и соотношения основных питательных веществ имеет важное значение в современном кормопроизводстве. Чем больше в корме питательных веществ, тем выше его питательность [1-3]. Но высокое содержание одного какого-либо питательного вещества не дает основания сделать заключение о высокой питательности корма [4-5]. Как правило, при изучении кормов, внимание, главным образом, обращается на содержание в них основных питательных веществ, обеспечивающих пластические и энергетические стороны обмена веществ [6]. Важным агротехническим приемом повышения урожайности является эффективное применение удобрений с учетом биологических особенностей и физиологи-
ческих свойств различных биотипов кукурузы [7-8]. Эффективность действия вносимых под кукурузу минеральных удобрений зависит от многих факторов, основные из которых - плодородие почвы и влагообеспеченность, предшественник и системы удобрения, виды и формы применяемых удобрений, сроки и способы их внесения, роль отдельных элементов корневого питания в жизни растений и влияние каждого из них на рост, развитие кукурузы и, в итоге, на ее урожайность [9-10]. При этом важно, чтобы система удобрений разрабатывалась в зависимости от почвенно-климатических условий районов возделывания и групп спелости гибридов кукурузы [11-12].
Кроме того, одной из задач оптимизации продукционного процесса является определение оптимальной густоты посевов кукурузы. Оптимальная густота стояния обеспечивает наиболее
полное использование природных и антропогенных факторов произрастания культурных растений, а также повышает эффективность использования ФАР и урожай кукурузы [13-15].
Оптимальная густота стояния кукурузы в посевах зависит от региона и скороспелости сорта или гибрида, а также должна дифференцироваться по зонам и агрофонам [16-17].
Урожай кукурузы повышается при увеличении числа растений на единице площади лишь до определенного предела, после чего дальнейшее увеличение густоты стояния растений ведет к снижению урожая. При сильном загущении растения затеняют и угнетают друг друга. Вследствие этого их продуктивная деятельность снижается, что бывает связано с недостаточным развитием корневой системы, замедлением ростовых процессов и снижением интенсивности фотосинтеза [18]. При этом по мере загущения посевов отмечается тенденция роста содержания сырого протеина в зерне [19-21].
В связи с этим определение оптимальной густоты стояния растений, обеспечивающей формирование хорошей урожайности и качества зеленой массы кукурузы в зависимости от уровня минерального питания в условиях лесостепи Среднего Поволжья, актуально в научном и прикладном плане, что и определило цель исследования.
Методы и материалы
Исследования по изучению влияния доз и сроков применения минеральных удобрений и густоты стояния растений на формирование урожайности и качества кукурузы проводились в 2015-2018 гг. на черноземе выщелоченном тяжелосуглинистом среднемощном с повышенным содержанием азота и фосфора и высокой обеспеченностью калием, реакция почвенного раствора слабокислая. Исследования проводились путем закладки полевого опыта в соответствии с общепринятыми методиками [22, 23].
Опыт был заложен в четырехкратной по-вторности методом расщепленных делянок со следующими факторами и градациями.
Фактор А - доза удобрений: 1 - N0P0K0 (контроль); 2 - N120P90; 3 - N90P90 + N30 (в подкормку в фазу 6-7 листьев кукурузы); 4 - N120P90K60.
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 первого порядка 140 м2. Площадь делянок второго порядка 28 м2. Размещение вариантов систематическое. Объект исследований - раннеспелый гибрид кукурузы РОСС 199 МВ. Посев проводили сеялкой Quivogne Prosem K 16 с междурядьями 70 см. Густоту стояния растений формировали в фазу полных всходов. Агротехника возделывания общепринятая для черноземных почв Пензенской области. Предшественник - озимая пшеница по
чистому пару, осенью проводилась основная обработка почвы. Использовали минеральные удобрения: аммиачную селитру, двойной суперфосфат, хлористый калий.
Погодные условия в годы исследования значительно отличались как по количеству осадков, так и по сумме активных температур за вегетацию, что, наряду с агротехническими приемами возделывания, отразилось как на урожайности, так и качестве полученной биомассы.
Результаты и их обсуждение
Исследования показали, что урожайность зеленой массы значительно варьирует в зависимости от влагообеспеченности, погодных условий в период вегетации кукурузы и изучаемых технологических приемов.
В условиях вегетации 2015 г. обильные осадки, выпавшие после проведения азотной подкормки, способствовали получению большего урожая зеленой массы на этом агрофоне. Прирост фитомассы составил 21,4-29,0 т/га по сравнению с неудобренным агрофоном. Перенесение части азота в подкормку способствовало увеличению выхода биомассы на 15,8-22,6 т/га по сравнению с одинарным внесением (рис. 1). При внесении полного минерального удобрения получен прирост фитомассы, в среднем по фону, 9,5 т/га или 28,3 % по отношению к естественному агро-фону. На неудобренном агрофоне и при внесении азотно-фосфорного питания рост фитомассы отмечен до максимального в опыте загущения, а на фоне полного минерального удобрения при загущении свыше 90 тыс. шт./га отмечается тенденция снижения урожайности.
Согласно полученным экспериментальным данным, в более благоприятном по гидротермическим условиям 2016 г., когда в критический для кукурузы период выпали обильные осадки, за счет улучшения условий корневого питания урожайность вегетативной массы возросла на 8,6-18,6 т/га или 23,2-50,2 %. Внесение удобрений в дозе ^20Р90 способствовало росту урожайности на 23,2 %, по сравнению с неудобренным агрофоном. Перенесение части азота в подкормку удваивало полученную прибавку, по сравнению с разовым внесением азотно-фосфор-ного питания. При применении полного минерального удобрения прирост фитомассы составил 34,3 % в среднем по фону. На всех фонах корневого питания отмечен прирост фитомассы до максимального в опыте загущения.
Как показал учет урожая, в условиях повышенной влажности на фоне умеренных температур в первую половину вегетации 2017 г. урожайность получена выше, чем в предыдущие годы. Наибольший прирост фитомассы обеспечило полное минеральное удобрение, в среднем по фону получена прибавка 25,4 т/га относительно естественного агрофона. Перенесение азота в
подкормку не имело преимуществ перед разовым внесением всей дозы азотно-фосфорных удобрений под первую предпосевную культивацию. Прирост урожайности по этим фонам корневого питания составил 16,5-17,3 т/га или 43,045,1 %, по сравнению с вариантами без удоб-
рения. На неудобренном агрофоне и при внесении азотно-фосфорных удобрений прирост фито-массы прослеживался до густоты стояния 100 тыс.шт./га, то на фоне N120P90K60 при густоте свыше 90 тыс./га отмечается снижение урожайности зеленой массы.
Рис. 1. Урожайность зеленой массы кукурузы в зависимости от агрофона и густоты стояния, т/га НСР05 (2015 г.) т/га: по фактору А - 0,964; по фактору В - 1,078; по фактору взаимодействия АВ - 2,155 НСР05 (2016 г.) т/га: по фактору А - 0,683; по фактору В - 0,764; по фактору взаимодействия АВ - 1,527 НСР05 (2017 г.) т/га: по фактору А - 1,248; по фактору В - 1,395; по фактору взаимодействия АВ - 2,790 НСР05 (2018 г.) т/га: по фактору А - 0,724; по фактору В - 0,628; по фактору взаимодействия АВ - 1,449.
В условиях вегетации 2018 г., характеризующихся низкой влагообеспеченностью, прибавки, полученные за счет улучшения условий корневого питания, по удобренным агрофонам различались незначительно. По отношению к естественному агрофону при внесении N120P90 урожайность сырой фитомассы увеличилась на 3,8 т/га или 15,1 %, на фоне N90P90 + N30 прибавка составила 4,2 т/га или 16,9 %, на N120P90K60 - 4,8 или 19,0 %. Отмечена тенденция увеличения урожайности с ростом густоты растений от 60 до 80 тыс. шт./га.
В среднем за годы проведения опыта прибавки зеленой массы от удобрений изменялись от 26,5 % при однократном применении азотно-фосфорных удобрений до 49,8 % в условиях проведения азотной корневой подкормки. Полное минеральное удобрение в дозе N120P90K60 способствовало приросту фитомассы на 39,3 % по сравнению с неудобренным агрофоном. При загущении посева до 100 тыс.шт./га отмечается закономерный рост фитомассы на всех агрофонах, за исключением фона с N120P90K60. При внесении минеральных удобрений в дозе N120P90K60 при увеличении густоты растений с 90 до 100 тыс.шт./га прослеживается тенденция снижения сбора фитомассы на 3,1 %.
Наибольший выход сухой биомассы в годы проведения опыта получен в условиях достаточно благоприятного по соотношению тепла и влаги 2016 г. за счет более высокого содержания сухого вещества в фитомассе и достаточно высокой урожайности зеленой массы. Больший сбор сухой биомассы обеспечило внесение ^20Р90К60 - 18,1-19,7 т/га, что на 41,4-42,7 % превышает показатели естественного агрофона (рис. 2). Причем, за счет дополнения удобрения калием получено 17,6-23,1 % биомассы.
Учет показал, что при увеличении густоты стояния растений на неудобренном фоне и при внесении полного минерального удобрения выход сухой биомассы также растет до максимального загущения. При перенесении части азота в подкормку рост биомассы отмечен только до густоты стояния 80 тыс./га, а затем он стабилизируется на одном уровне. При применении Nl2oP9o какой-либо четкой закономерности не прослеживается.
В условиях 2015 года, при ранних сроках посева и засушливых условиях второй половины вегетации, более эффективным было проведение азотной подкормки, обеспечившее сбор сухого вещества в среднем 16,2 т/га, что превышает неудобренный фон на 37,3 %, а внесение всей дозы азота весной - на 26,5 %. .
т/га 25
0
60 70 80 90 100 60 70 80 90 100 60 70 80 90 100 60 70 80 90 100
N0P0K0 N120P90 N90P90+N30 N120P90K60
• ••♦••• 2015 —■—2016 --♦■-■ 2017 —A—2018
Рис. 2. Урожайность сухого вещества кукурузы в зависимости от агрофона и густоты стояния, т/га НСР05 (2015 г.) т/га: по фактору А - 0,314; по фактору В - 0,352 по фактору взаимодействия АВ - 0,703; НСР05 (2016 г.) т/га: по фактору А - 0,230; по фактору В - 0,257; по фактору взаимодействия АВ - 0,514; НСР05 (2017 г.) т/га: по фактору А - 0,287; по фактору В - 0,320; по фактору взаимодействия АВ - 0,641; НСР05 (2018 г.) т/га: по фактору А - 0,286; по фактору В - 0,256; по фактору взаимодействия АВ - 0,572.
Учет урожая сухого вещества показал, что увеличение количества растений на единице площади сопровождалось ростом биомассы на всех агрофонах, за исключением внесения ^2оР9оКво, где отмечено увеличение выхода сухого вещества до густоты 90 тыс.шт./га, а затем идет спад
.В 2017 г. при внесении полного минерального удобрения сбор сухой биомассы увеличился до 12,9-16,3 т/га, что в 1,6 раза больше, чем на неудобренном фоне. Внесение ^2оР9о способствовало получению дополнительно биомассы 4,3 т/га или 48,8 %, а перенесение части азота в подкормку было менее эффективным и обеспечило прирост сухой биомассы 32,9 %. По мере роста густоты стояния на неудобренном фоне и однократном внесении азотно-фосфорных удобрений прослеживается увеличение выхода сухой массы. На фоне азотной подкормки прирост сухой биомассы отмечен до густоты 80 тыс.шт./га, а затем он снижается на 15,3 %. Внесение полного минерального удобрения несколько нивелировало отрицательное влияние загущения и рост биомассы отмечен до густоты стояния 90 тыс./га.
В 2018 г. лучшие результаты получены на фоне применения полного минерального удобрения - прирост сухого вещества составил 1,2 т/га или 18,8 % по отношению к неудобренным вариантам. При дробном внесении получена прибавка 0,7 т/га или 10,9 %. На неудобренном фоне с увеличением количества растений наблюдалось снижение урожайности сухого вещества. Оптимальная степень загущения посевов на
агрофонах с применением азотно-фосфорных удобрений - 70 тыс. шт./га. На фоне ^20Р90Кб0 снижение сбора сухой массы отмечено с густоты 80 тыс. шт. /га.
В среднем за годы исследований, на вариантах с азотной подкормкой увеличение сбора сухой биомассы по отношению кестественному аг-рофону составило 2,7 т/га, или 27,1 %. В вариантах с однократным внесением всей дозы азотно-фосфорных удобрений получена прибавка 2,1 т/га, или 20,6 %. На агрофоне ^20Р90Кб0 сбор сухой биомассы увеличился на 3,9 т/га, или на 39,2 %. На фоне естественного почвенного плодородия и ^20Р90 сбор сухого вещества увеличивался (до максимального в опыте загущения). На фоне азотной подкормки прирост биомассы прослеживался до загущения 80 тыс. шт./га., на фоне полного минерального удобрения - до густоты 90 тыс./га.
Как показали результаты биохимического анализа, отмечено закономерное увеличение сырого протеина в сухой биомассе при внесении минеральных удобрений. Однако, в зависимости от года испытаний прослеживаются особенности.
В условиях 2015 г. на неудобренном агро-фоне содержание сырого протеина в сухой биомассе составило 5,01-5,71 %, а при улучшении условий минерального питания оно возрастало до 5,52-7,53 % и по всем уровням корневого питания отмечено снижение обеспеченности корма протеином при загущении посева. Эта же
тенденция увеличения протеина на удобренном фоне сохранилась и в 2016 г.
В условиях пониженных температур 2017 г. получена фитомасса, более обеспеченная протеином. Больше белковых веществ накапливалось при перенесении части азота в подкормку -10,83-11,94 % сырого протеина. По содержанию протеина в зависимости от густоты стояния растений какой-либо четкой закономерности не прослеживается.
В засушливых условиях вегетации 2018 г. содержание сырого протеина в биомассе на неудобренных вариантах составило 7,14-7,45 %. Применение ^20Р90 и ^20Р90Кб0 способствовало повышению содержания белка в среднем на 1,48 и 1,62 %, по сравнению с фоном естественного
плодородия. Лучшие результаты получены на вариантах с дробным внесением азота, прибавка к фону без удобрений составила 3,08 %.
За четыре года проведения испытаний наибольшее влияние на накопление сырого протеина в фитомассе кукурузы оказала азотная подкормка, способствующая приросту белка, в среднем, на 2,64 % по сравнению с неудобренным аг-рофоном.
Дополнение азотно-фосфорного удобрения калием не имело значительных преимуществ перед внесением ^20Р90, прибавка белковых веществ по сравнению с неудобренными вариантами составила 1,25-1,47 %. Отмечена тенденция снижения содержания белка в фитомассе по мере загущенности посевов.
Таблица
Биохимический состав биомассы кукурузы, среднее за 2015-2018 гг.
Доза удобрения Густота стояния, тыс. шт./га Соде ржание, % в сухом веществе
сырой протеин сырая клетчатка сырой жир сырая зола БЭВ
N0P0K0 60 6,62 24,80 2,56 3,85 62,17
70 6,49 24,08 2,45 3,88 63,10
80 6,56 24,44 2,51 3,58 63,09
90 6,28 24,08 2,32 3,66 63,69
100 6,23 23,86 2,24 3,77 63,71
N120P90 60 7,66 23,46 2,91 3,73 61,39
70 7,85 23,67 2,93 4,24 61,43
80 7,87 23,88 3,02 3,73 62,16
90 7,61 24,06 2,90 4,07 61,22
100 7,44 24,70 2,74 4,01 60,74
N90P90 + N30 60 9,06 23,59 2,44 4,40 60,26
70 9,36 24,85 2,55 4,29 59,41
80 9,41 23,29 2,61 4,19 59,90
90 8,88 24,11 2,41 4,49 60,80
100 8,66 23,82 2,33 4,11 61,47
N120P90K60 60 7,96 24,26 3,08 4,01 59,77
70 8,17 25,32 3,09 4,40 59,38
80 7,92 23,76 2,95 4,42 60,90
90 7,77 25,37 2,77 4,25 60,41
100 7,70 24,40 2,84 3,99 61,06
За годы исследований значимой тенденции зависимости содержании сырой клетчатки от доз и способов применения удобрений, а также густоты стояния растений не выявлено (табл.).
Среднее содержание сырого жира в биомассе в годы проведения эксперимента варьировало от 2,33 до 3,1 %. Установлено, что внесение минеральных удобрений в дозах ^20Р90 и ^20Р90К60 положительно повлияло на накопление сырого жира в биомассе, увеличение составило 0,48 и 0,53 % соответственно. Корневая подкормка азотом не оказала существенного влияния на содержание жира, его накопление практически не отличалось от показателей, полученных на естественном агрофоне. Увеличение
густоты стояния растений с 60 до 100 тыс. шт./га привело к закономерному снижению сырого жира на 0,12-0,32 %.
Что касается накопления минеральной части сухого вещества выращенных кормов, то в целом следует отметить, что в биомассе кукурузы содержание сырой золы изменялосьот 3,75 до 4,29 %. Четкой закономерности влияния уровня корневого питания и густоты стояния растений на минеральный состав корма не отмечено.
При внесении минеральных удобрений прослеживается тенденция снижения безазотистых экстрактивных веществ в полученном урожае на 1,76-2,85 %. Значимого влияния загущения посевов на этот показатель качества не выявлено.
Заключение
Проведенные исследования показали, что наибольшая урожайность зеленой массы раннеспелого гибрида кукурузы сформировалась при перенесении части азотных удобрений в корневую подкормку, а наибольший выход сухой биомассы получен при внесении полного минерального удобрения в дозе ^20Р90К60. Отмечено увеличение урожайности зеленой массы до максимальной в опыте густоты стояния растений. На биохимический состав кукурузы наибольшее
влияние оказало улучшение питательного режима, а загущение посева не вызывало значительных изменений биохимического состава корма. Установлено, что азотная подкормка способствует повышению обеспеченности биомассы протеином, а внесение минеральных удобрений в дозах ^20Р90 и ^20Р90К60 - увеличению сырого жира в сухом веществе, однако, по мере загущения посева прослеживается тенденция ухудшения биохимических показателей полученного корма.
Литература
1. Глобин А.Н., Оганесян С.К. Качество кормов как основа повышения продуктивности животных. Современная техника и технологии, 2016, № 3, с. 42-47.
2. Amini R., Abdi H., Dabbagh Mohammadi Nassab A. Effect of integrated weed management methods on yield and yield components of corn (Zea mays L.) in Kermanshah Province, Iran. Journal of Plant Protection, 2017, v. 31 (1), p. 92-104.
3. Radkowski A., Sosin-Bzducha E., Radkowska I. Effects of silicon foliar fertilization of meadow plants on nutritional value of silage fed to dairy cows. Journal of Elementology, 2017, v. 22 (4), p. 1311-1322.
4. Рак М.В., Кляусова Е.В. Влияние некорневых подкормок микроудобрениями на качество зеленой массы и зерна кукурузы. Почвоведение и агрохимия, 2013, № 2 (51), с. 221-228.
5. Жолобова И.С., Гранкина Н.А., Борисенко В.В. [и др.]. Химический состав зерна кукурузы и содержание в нем каротина. Молодой ученый, 2015, № 5.1, с. 9-12.
6. Lu X.T., Liu Z.Y., Sistla S. [et al.]. Linking changes of forage production and digestibility with grassland community assembly under nitrogen enrichment. Ecological Processes 10, 2021, № 33, p. 1-8.
7. Maswar M., Soelaeman Y. Effects of organic and chemical fertilizer inputs on biomass production and carbon dynamics in a maize farming on ultisols. Journal of Agricultural Science, 2016, № 38 (2), p. 133-141.
8. Дёмин Е.А. Оптимизация минерального питания выращиваемой по зерновой технологии кукурузы в лесостепной зоне Зауралья: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата с.-х. наук. Тюмень, 2019, 18 с.
9. Кваша А.В. Совершенствование технологии возделывания кукурузы на фуражное зерно в южной лесостепной и степной зонах Западной Сибири: диссертация на соискание ученой степени кандидата с.-х. наук. Омск, 2015, 205 с.
10 Гейдарова Р.Х. Влияние совместного внесения минеральных и органических удобрений на развитие и урожайность кукурузы. Бюллетень науки и практики, 2020, № 6 (3), с. 236-240.
11. Gypta S., Dowdy V. Hygraulie and thermal properties of sandy soil as influenced by in corpation of sewage sludge. Soil: Soc. Amer, 1977, № 4, p. 601-605.
12. Мигулев П.И. Продуктивность гибридов кукурузы при программировании урожайности в условиях Верхневолжья: диссертация на соискание ученой степени кандидата с.-х. наук. Тверь, 2019, 127 с.
13. Иванова З.А., Нагудова Ф.Х. Влияние густоты посева на фотосинтетическую деятельность растений гибридов кукурузы разных групп спелости. Успехисовременногоестествознания, 2016. № 8, с. 78-83.
14. Fan Z., Chai Q., Yu A. Water and radiation use in maize-pea intercropping is enhanced with increased plant density. Agronomy Journal, 2020, № 112, p. 257- 273.
15. Li R., Zhang G., Xie R. [et al.]. Optimizing row spacing increased radiation use efficiency and yield of maize. AgronomyJournal, 2021, № 113, p. 4806-4818.
16. Шмалько И. А., Багринцева В. Н. Густота стояния растений - один из основных факторов высокой урожайности гибридов кукурузы. Земледелие, 2019, № 1, с. 21-23.
17. Моисеев А.А., Сидоров А.В., Ивойлов А.В. Влияние минеральных удобрений и густоты стояния растений на формирование урожайности зерна кукурузы в северной части лесостепи Среднего Поволжья. Аграрный научный журнал, 2020, № 6, с. 27-33.
18. Козаев П.З. Влияние густоты стояния растений на продуктивность кукурузы в условиях лесостепной зоны РСО-Алания. Известия Горского государственного аграрного университета, 2015, т. 52, № 1, с. 20-27.
19. Черкашина А.В., Сотченко Е.Ф., Вердыш М.В. [и др.]. Влияние элементов технологии на экономическую эффективность производства зерна кукурузы в степной зоне Крыма.Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН, 2021, № 3 (101), с. 92-99.
20. Ткачук Е.П., Тимошкин О.А., Ткачук О.А. Оценка продуктивности смешанных посевов сои и кукурузы в условиях лесостепи Среднего Поволжья. Сурский вестник, 2022, № 1 (17), с. 26-30. DOI: 10.36461/2619-1202_2022_01_006.
21. Корягин Ю.В., Корягина Н.В., Куликова Е.Г., Галиуллин А.А. Качество получаемой продукции при использовании микробиологических удобрений в технологии возделывания сельскохозяйственных культур. Сурский вестник, 2020, № 3 (11), с. 38-43.
22. Доспехов, Б.А. Методика опытного дела (с основами статистической обработки результатов. Москва, 1985, 351 с.
23. Методические рекомендации по проведению полевых опытов с кукурузой. Днепропетровск, 1980, 54 с.
UDC 633.15
DOI 10.36461/N P.2022.62.2.010
YIELD AND BIOCHEMICAL STATUS OF CORN DEPENDING ON THE MINERAL NUTRITION AND THE PLANT POPULATION DENSITY
S.A. Semina, Doctor of Agricultural Sciences, Professor; I.V. Gavryushina, Candidate of Biological Sciences, Associate Professor; A.S. Paliychuk, Candidate of Agricultural Sciences
Federal State Educational Institution of Higher Education "Penza State Agrarian University", Penza, Russia, tel. (8412)628-151, e-mail: gavryushina.irina@mail.ru
The article presents the results of studies on the effect of various dosages and methods of applying mineral fertilizers on the formation of yield and biochemical composition of corn phytomass depending on the density of standing plants. The studies were carried out on leached heavy loam chernozem. Pre-sowing application of mineral fertilizers in the norm N120 P90 contributed to an increase in the yield of green mass by 26%, and dry matter by 20.6%. The transfer of nitrogen part (N 30) to soil dressing increased the collection of raw biomass by 49.8%, and dry biomass by 27.1% relative to the level of natural soil fertility. An additional raw biomass and dry biomass (39.2 % and 39.3%, relatively) were obtained when N120 P90K60 was applied. On a non-fertilized agricultural background, when nitrogen-phosphorus fertilizers are applied and nitrogen fertilization is carried out, the increase in phytomass yield is noted to a density of 100 ths. units/ha. The maximum yield was obtained at a density of 90 ths units/ha on the background of N120P90K60. A single application of mineral fertilizers supported the improvement in the protein content of the feed and increased the crude protein content in the biomass by 1.04-1.36%. When nitrogen fertilizers were applied in portions, the increase was 2.64 % to the natural fertility level and 1.39 % compared to a single application of nitrogen-phosphorus nutrition. On the non-fertilized agricultural background with increasing density of plants, a decrease in protein provision of the biomass was noted. On the variants with the application of nitrogen-phosphorus fertilizers, the increase was noted up to the density of 80 ths. pcs/ha. And on the background of N120P90K60 it was up to 70 ths. pcs/ha. The same pattern was seen in the content of raw fat.
Keywords: corn, density, fertilizers, green mass, yield, protein.
References
1. Globin A.N., Oganesyan S.K. As feed as the basis for increasing productivity of animals. Modern technics and technologies, 2016, № 3, pp. 42-47.
2. Amini R., Abdi H., Dabbagh Mohammadi Nassab A. Effect of integrated weed management methods on yield and yield components of corn (Zea mays L.) in Kermanshah Province, Iran. Journal of Plant Protection, 2017, v. 31 (1), p. 92-104.
3. Radkowski A., Sosin-Bzducha E., Radkowska I. Effects of silicon foliar fertilization of meadow plants on nutritional value of silage fed to dairy cows. Journal of Elementology, 2017, v. 22 (4), p. 1311-1322.
4. Rak M.V., Klyausova E.V. Influence of outside root top-dressing by microfertilizers on green mass and grain corn quality Soil Science and Agrochemistry, 2013, № 2(51), p. 221-228.
5. Zholobova I.S., Grankina N.A., Borisenko V.V. [et al.]. The chemical composition of corn grain and the content of carotene in it. Molodoy Ucheny, 2015, No 5.1, p. 9-12.
6. Lu X.T., Liu Z.Y., SistLa S. [et al..]. Linking changes of forage production and digestibility with grassland community assembly under nitrogen enrichment. Ecological Processes 10, 2021, № 33, p. 1-8.
7. Maswar M., Soelaeman Y. Effects of organic and chemical fertilizer inputs on biomass production and carbon dynamics in a maize farming on ultisols. Journal of Agricultural Science, 2016, № 38 (2), p. 133-141.
8. Dyomin E.A. Optimization of mineral nutrition of corn grown by grain technology in the forest-steppe zone of the Trans-Urals: abstract of the dissertation for the degree of Candidate of Agricultural Sciences. Tyumen, 2019, 18 p.
9. Kvasha A.V. Improving the technology of corn cultivation for feed grain in the southern forest-steppe and steppe zones of Western Siberia: dissertation for the degree of Candidate of Agricultural Sciences. Omsk, 2015, 205 p.
10. Geydarova R.Kh. The effect of joint application of mineral and organic fertilizers on the development and yield of corn. Bulletin of Science and Practice, 2020, № 6 (3), p. 236-240.
11. Gypta S., Dowdy V. Hygraulie and thermal properties of sandy soil as influenced by in corpation of sewage sludge. Soil: Soc. Amer, 1977, № 4, p. 601-605.
12. Migulev P.I. Productivity of corn hybrids in yield programming in the conditions of the upper Volga region: dissertation for the degree of Candidate of Agricultural Sciences. Tver, 2019, 127 p.
13. Ivanova Z.A., Nagudova F.Kh. The effect of planting density on photosynthetic activity of plants of corn hybrids of different ripeness groups. Advances in current natural sciences, 2016. № 8, p. 78-83.
14. Fan Z., Chai Q., Yu A. Water and radiation use in maize-pea intercropping is enhanced with increased plant density. Agronomy Journal, 2020, № 112, p. 257- 273.
15. Li R., Zhang G., Xie R. [et al.]. Optimizing row spacing increased radiation use efficiency and yield of maize. AgronomyJournal, 2021, № 113, p. 4806-4818.
16. Shmalko I. A., Bagrintseva V. N. Plant density is one of the main factors of high yield of corn hybrids. Zemledelie, 2019, № 1, pp. 21-23.
17. Moiseev A.A., Sidorov A.V., Ivoilov A.V. The influence of mineral fertilizers and plant density on yield formation of corn grain in northern forest-steppe of the middle Volga region. The Agrarian Scientific Journal, 2020, № 6, p. 27-33.
18. Kozaev P.Z. Influence of plant density on corn efficiency in conditions of forest-steppe zone of north Ossetia-Alania. Journal of proceedings of Gorsky SAU, 2015, vol. 52, № 1, p. 20-27.
19. Cherkashina A.V., Sotchenko E.F., Verdysh M.V. [et al.]. Influence of cultivation technology elements on economic efficiency of corn grain production in the steppe zone of the Crimea. News of the Kabardin-Balkar scientific center of RAS, 2021, № 3 (101), p. 92-99.
20. Tkachuk E.P., Timoshkin O.A., Tkachuk O.A. Assessment of productivity of mixed soy crops and maize in the middle Volga forest-steppe. Sursky vestnik, 2022, №. 1 (17), p. 26-30. DOI: 10.36461/2619-1202_2022_01_006.
21. Koryagin Yu.V., Koryagina N.V., Kulikova E.G., Galiullin A.A. The quality of the products obtained when using microbiological fertilizers in the technology cultivation of agricultural crops. Sursky vestnik, 2020, №. 3 (11), p. 38-43.
22. Dospekhov, B.A. The methodology of the experimenting (with the basics of statistical processing of the results). Moscow, 1985, 351 p.
23. Methodological recommendations for conducting field experiments with corn. Dnepropetrovsk, 1980,
54 p.
