CC BY
95
УДК 633.15:631.5+631.81.095.337
ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ВЫРАЩИВАНИЯ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ФОТОСИНТЕЗА
И УРОЖАЙНОСТЬ КУКУРУЗЫ
С. А. Семина, доктор с.-х. наук, профессор; А. Г. Иняхин, аспирант ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА», т. (8412) 628-151
Среди кормовых культур большая роль в создании прочной кормовой базы принадлежит кукурузе, обеспечивающей животноводство грубыми и сочными кормами. Однако урожайность кукурузы в хозяйствах остается низкой, что отрицательно сказывается на рентабельности производства. Поэтому необходим поиск способов повышения продуктивности кукурузы. Среди факторов, определяющих урожайность кукурузы, важное место отводится минеральным удобрениям и созданию оптимального фитосанитарно-го состояния посевов. Наблюдения показали увеличение площади листовой поверхности и на фоне полного минерального удобрения в норме Ы120 Р104 К6о, и при фолиарной обработке регулятором роста Циркон.
Наибольшей величина фотосинтетического потенциала была при комплексном применении довсходовых и послевсходовых гербицидов в сочетании с регулятором роста. При улучшении пищевого режима отмечается усиление линейного роста растений и увеличение количества развитых початков. Минеральные удобрения более способствовали увеличению урожайности зеленой массы нежели улучшение фитосанитарного состояния посева. Максимальный в опыте выход сухого вещества получен в вариантах с применением гербицидов и регулятора роста на фоне полного минерального удобрения.
Ключевые слова: кукуруза, гербицид, регулятор роста, удобрения, фотосинтез, биометрические показатели, початки, урожайность.
Успешное развитие животноводства, особенно молочного скотоводства, невозможно без повышения уровня обеспеченности животных грубыми и сочными кормами. Среди кормовых культур большая роль в создании прочной кормовой базы принадлежит кукурузе [1].
Важнейшим агротехническим приемом, оказывающим действенное влияние на рост, развитие и продуктивность сельскохозяйственных культур, в частности кукурузы, является применение удобрений с учетом биологических особенностей культуры и почвенно-климатических условий региона возделывания. Неоспоримо, что в сравнительно благоприятных по увлажнению условиях с улучшением минерального, особенно азотного, питания растений кукурузы можно значительно повысить урожай зеленой массы и зерна [2-7]. В технологиях возделывания кукурузы важное значение имеет применение гербицидов. Они обеспечивают не только эффективное уничтожение сорной растительности, но и сокращение механических обработок, экономию горюче-смазочных материалов [2, 8, 9]. Однако гербициды могут оказывать токсическое действие на растения и даже снижать урожай. Чтобы избежать проявления фитотоксичности, в современных агротех-нологиях широко используют регуляторы
роста антистрессового действия. Они усиливают поступление питательных элементов из почвы и удобрений, перераспределение органических веществ из вегетативных органов в початок. Некоторым из них присущи и антидотные свойства применительно к послевсходовым гербицидам [1013].
В комплексе мер, направленных на повышение урожайности кукурузы, важное место занимает разработка приемов использования удобрений, гербицидов и регулятора роста растений, что и определило цель исследований. Исследования по изучению влияния минеральных удобрений, гербицидов и регулятора роста на формирование урожайности кукурузы проводились в 2011-2012 годах на черноземе выщелоченном тяжелосуглинистом средне-мощном с повышенным содержанием азота и фосфора и высокой обеспеченностью калием, реакция почвенного раствора слабокислая.
Опыт был заложен в трехкратной по-вторности методом расщепленных делянок со следующими факторами и градациями:
Фактор А - норма удобрения: 1 - Ы0Р0Ко; 2 - И120Р104К60 (расчетная норма удобрения на урожайность 40,0 т/га).
Фактор В - регулятор роста: 1 - без регулятора роста; 2 - некорневая обработка
Нива Поволжья № 1 (26) 2013 35
регулятором роста Циркон (в фазу 3-х - 5-ти листьев).
Фактор С - применение гербицидов: 1 -без обработки (контроль); 2 - довсходовый (Дуал Голд, КЭ); 3 - послевсходовый (Диа-лен Супер, ВР + Милагро, КС) (в фазу 3-х -5-ти листьев); 4 - довсходовый + послевсходовый.
Площадь делянок первого порядка 224 м2, второго - 112 м2, третьего - 28 м2. Объект исследований - раннеспелый гибрид кукурузы Катерина СВ. Посев проводили сеялкой СУПН-8 с междурядьями 70 см. Густоту стояния растений 80 тыс./га формировали в фазу полных всходов. Агротехника возделывания общепринятая для черноземных почв Пензенской области. Предшественник - озимая пшеница по чистому пару.
Погодные условия в годы исследования сложились достаточно благоприятно для роста и развития раннеспелого гибрида кукурузы. За вегетацию 2011 г. выпало 298,9 мм осадков и половина от общего количества - в критический для кукурузы период. Сумма эффективных температур составила 977оС, что позволило получить растения с початками молочно-восковой степени зрелости. В 2012 г. количество осадков за вегетацию в 1,7 раза превысило среднемноголетнее и большая часть их выпала во второй половине вегетации, что
позволило сформировать хороший урожай биомассы. Следует отметить, что сумма эффективных температур за вегетацию составила 889оС, поэтому в период уборки (начало второй декады сентября) початки были в начальной фазе молочно-восковой спелости зерна.
Интенсивность листообразования, общая площадь листовой поверхности и ее фотосинтетическая деятельность оказывают большое влияние на продуктивность растений, так как до 95 % сухой биомассы формируется из органических веществ, первично образующихся в листьях. Наблюдения показали, что в 2011 г. растения сформировали в среднем за вегетацию листовую поверхность 23,3...27,6 тыс. м2/га, несколько меньше в 2012 г. - 22,2.27,5 тыс. м2/га (табл. 1). Как показали результаты исследования, в 2011 г. прирост листовой поверхности на фоне полного минерального удобрения составил 5,7 %%. Прибавки от Циркона на обоих фонах минерального питания были примерно равными - 4,2.4,4 %. Несколько иная закономерность отмечена в условиях 2012 г. При применении основного минерального удобрения площадь листовой поверхности увеличилась в среднем по вариантам опыта на 12,8 %. На фоне естественного плодородия от регулятора роста получена прибавка 8,4 %, что вдвое больше, чем на фоне
Таблица 1
Фотосинтетическая деятельность агроценоза кукурузы
Норма удобрения Некорневая обработка Цирконом Обработка гербицидами Площадь листовой поверхности, тыс. м2/га Фотосинтетический потенциал, тыс. м2/га дн. ЧПФ, г/м2 • сут.
2011 г. 2012 г. 2011 г. 2012 г. 2011 г. 2012 г.
^РсК, Без обработки Без гербицида 23,3 22,2 2306 2181 4,64 4,63
Дуал Голд 25,4 23,2 2511 2260 4,34 4,93
Диален Супер+Милагро 25,2 21,8 2497 2135 4,48 5,10
Дуал Голд+(Диален Супер+Милагро) 25,4 23,3 2519 2282 4,40 5,08
С обработкой Без гербицида 25,5 24,6 2522 2414 4,48 4,47
Дуал Голд 26,4 24,2 2609 2371 4,64 5,02
Диален Супер+Милагро 25,4 23,3 2514 2286 4,65 5,20
Дуал Голд + (Диален Супер + Милагро) 26,4 26,0 2610 2547 4,75 4,83
N^104^0 Без обработки Без гербицида 25,9 24,2 2556 2371 5,40 5,31
Дуал Голд 26,2 26,7 2593 2613 5,63 5,13
Диален Супер+Милагро 25,5 25,2 2523 2474 5,90 5,21
Дуал Голд + (Диален Супер + Милагро) 27,5 27,3 2725 2666 5,72 4,91
С обработкой Без гербицида 27,5 26,4 2721 2586 5,55 5,06
Дуал Голд 27,2 27,5 2692 2694 5,91 5,12
Диален Супер+Милагро 27,4 26,1 2696 2556 6,18 5,24
Дуал Голд + (Диален Супер + Милагро) 27,6 27,9 2728 2748 6,05 5,06
минеральных удобрений. В оба года исследования не отмечено существенного влияния гербицидов на изменение площади листовой поверхности. Изучаемые технологические приемы по-разному влияли на фотосинтетический потенциал посевов кукурузы. В годы исследования наибольшая величина фотосинтетического потенциала была при комплексном применении довсходовых и послевсходовых гербицидов в сочетании с регулятором роста, как на фоне естественного плодородия, так и при использовании удобрений: 2610 и 2728 тыс. м2 /га • дн. в 2011 г. и 2547 и 2748 тыс. м2 /га • дн. в условиях 2012 г. соответственно.
Известно, что урожайность зависит не только от размеров листового аппарата, но и от продуктивной работы листьев, которую оценивают показателем «чистая продуктивность фотосинтеза» (ЧПФ). Анализ полученных данных показал, что более продуктивно работали листья в 2011 г. ЧПФ на неудобренном фоне варьировала от 4,34 до 4,75 г / м2 • сутки, а при применении полного минерального удобрения -от 5,40 до 6,18 г /м2 • сутки. Существенная прибавка получена от улучшения условий минерального питания - 27,5 %. Циркон снижал стрессовое воздействие гербицидов, что способствовало более продуктивной работе листьев на обоих фонах. Накопление сухого вещества в процессе фотосинтетической деятельности при фолиар-ной обработке регулятором роста на фоне
естественного плодородия увеличилось на 3,8 %, а при применении удобрений - на 4,6 %. В период вегетации 2012 г. листья работали менее продуктивно и значительного увеличения ЧПФ при использовании минеральных удобрений не получено. Циркон в условиях влажного и умеренно теплого лета слабо проявил себя как антидепрессант и стимулятор роста растений.
Изучаемые приемы возделывания различно влияли на биометрические показатели и некоторые элементы структуры урожая. В годы исследования при применении минеральных удобрений отмечено увеличение линейного роста растений, средняя высота растений составила 214,5 см, что на 10,4 см больше, чем на неудобренном фоне (табл. 2). Отмечено небольшое отставание в росте при обработке по-слевсходовыми гербицидами. Фолиарная обработка Цирконом снижает этот стресс-фактор, причем наиболее положительный эффект получен на неудобренном фоне, где высота растений увеличилась на 9,7 см, тогда как на фоне полного минерального питания - на 6,3 см. Высота прикрепления нижнего развитого початка варьировала по вариантам опыта от 72,6 см до 94,7 см и была вполне достаточной для механизированной уборки без потерь наиболее ценной части урожая - початков. Больше сформировалось генеративных органов при дополнительном минеральном питании - в среднем количество початков на 100 растений увеличилось на 8 штук, или на
Таблица 2
Биометрические показатели кукурузы, среднее за 2011-2012 гг.
Норма удобрения Некорневая обработка Цирконом Обработка гербицидами Высота растений, см Высота прикрепления початка, см Количество початков на 100 растений, шт. Количество листьев, шт.
МсРсКс Без обработки Без гербицида 196 76,4 96 13,2
Дуал Голд 196 72,6 99 13,4
Диален Супер+Милагро 197 80,9 100 13,6
Дуал Голд + (Диален Супер + Милагро) 197 74,0 99 13,6
С обработкой Без гербицида 200 73,4 97 13,1
Дуал Голд 211 84,4 99 13,4
Диален Супер+Милагро 203 69,6 100 13,7
Дуал Голд + (Диален Супер + Милагро) 211 80,6 99 13,8
N•120^04^0 Без обработки Без гербицида 206 78,2 104 13,4
Дуал Голд 213 84,6 107 13,8
Диален Супер+Милагро 206 79,0 106 13,9
Дуал Голд + (Диален Супер + Милагро) 208 80,9 107 13,8
С обработкой Без гербицида 212 78,8/ 105 13,4
Дуал Голд 212 81,2 106 13,7
Диален Супер+Милагро 209 73,3 108 13,9
Дуал Голд + (Диален Супер + Милагро) 225 94,7 110 13,9
Нива Поволжья № 1 (26) 2013 37
8,1 %. Как регулятор роста, так и изучаемые гербициды не оказали существенного влияния на этот структурный показатель. Количество листьев в зависимости от изучаемых технологических приемов варьировало мало, в среднем на растении сформировалось 13,1...13,9 листьев.
Анализ урожайных данных 2011 г. показал, что наибольшую прибавку фитомас-сы обеспечили минеральные удобрения -8,7.13,1 т/га, или 27,4.34,5 % (табл. 3). За счет некорневой обработки регулятором роста прибавки получены почти втрое меньше - 7,1.10,9 %%. При улучшении фи-тосанитарного состояния посевов путем применения гербицидов получено дополнительно от 3,6 до 9,1 т/га фитомассы, причем лучшие результаты зафиксированы при комплексном применении довсходового и послевсходовых гербицидов.
Эта же закономерность сохранилась и в 2012 году, но прибавки получены почти вдвое меньше, чем в предыдущем году.
Для получения силоса хорошего качества кукурузу убирают не раньше фазы молочно-восковой спелости зерна. Качество кукурузного силоса зависит как от содержания сухого вещества, так и от доли початков в силосной массе, которая должна составлять около 40 %% [14, 15]. В условиях опыта максимальный урожай початков с обертками получен на удобренном фоне - от 16,5 до 19,9 т/га в 2011 г. и от 15,9 до 17,8 т/га в 2012 г. Процент
початков в зеленой массе в 2011 г. изменялся от 36,2 до 40,4, а в 2012 г. - от 31,4 до 33,2 %. Снижение уровня засоренности посевов при обработке гербицидами увеличивало сбор початков на 5,4...20,1 %. Причем если в 2011 г. на этот показатель качества более эффективным было влияние гербицидов на фоне полного минерального удобрения, то в 2012 г. - на неудобренном фоне.
В условиях вегетации 2011 г. при использовании минеральных удобрений наблюдалось снижение влажности зеленой массы на 0,5.1,9 %, а в 2012 г., наоборот, содержание сухого вещества снижалось на 0,6.1,0 %.
Наибольший выход сухого вещества в оба года исследования получен на фоне полного минерального питания - 12,6. 16,5 т/га. Но если в 2011 г. прибавка составила в среднем 3,7.4,1 т/га, или 32,4. 34,4 %, то в 2012 г. - лишь 16,2.18,2 %. За счет фолиарной обработки регулятором роста дополнительно получено сухой биомассы 4,6.6,3 "/о. Использование гербицидов на обоих фонах питания растений не давало существенной прибавки сухого вещества.
Таким образом, проведенные исследования показали, что наибольшее влияние на формирование урожайности кукурузы оказали минеральные удобрения, а эффективность регулятора роста и гербицидов была значительно ниже.
Таблица 3
Урожайность кукурузы в зависимости от агрофона и приемов возделывания
Урожайность, т/га
Норма удобрения Некорневая обработка Обработка гербицидами зеленой массы в т. ч. початков с о бертка ми сухого вещества
Цирконом СМ .г .г см .г .г см
О см о 2 О 2 о 2 О 2 о 2
Без гербицида 31,8 38,7 12,8 12,2 10,7 10,1
Без Дуал Голд 35,4 42,6 12,8 13,7 10,9 11,2
обработки Диален Супер+Милагро 34,9 42,1 13,4 13,5 11,2 10,9
МсРсКс Дуал Голд+(Диален Супер+Милагро) 37,4 45,0 13,5 14,8 11,1 11,6
Без гербицида 34,2 41,4 13,1 13,0 11,3 10,8
С обра- Дуал Голд 37,9 45,6 14,1 14,8 12,1 11,9
боткой Диален Супер+Милагро 37,6 46,1 12,3 15,1 11,7 11,9
Дуал Голд+(Диален Супер+Милагро) 41,3 47,2 14,4 15,7 12,4 12,3
Без гербицида 40,5 49,6 16,5 15,9 13,8 12,6
Без Дуал Голд 46,5 52,8 17,7 17,5 14,6 13,4
обработки Диален Супер+Милагро 45,8 51,7 18,5 16,5 14,9 12,9
N•120^04^0 Дуал Голд+(Диален Супер+Милагро) 49,6 53,0 19,8 17,4 15,6 13,1
Без гербицида 44,9 52,3 17,3 16,5 15,1 13,1
С обра- Дуал Голд 51,0 55,1 19,1 17,7 15,9 13,8
боткой Диален Супер+Милагро 50,1 53,9 18,8 17,3 16,5 13,4
Дуал Голд+(Диален Супер+Милагро) 53,6 55,0 19,9 17,8 16,5 13,9
Литература
1. Семина, С. А. Продуктивность кукурузы в Пензенской области / С. А. Семина // Нива Поволжья. - 2009. - № 4 (13). - С. 55-59.
2. Багринцева, В. Н. Исследования по совершенствованию технологии возделывания кукурузы в Ставропольском крае /
B. Н. Багринцева // Кукуруза и сорго. -2008. - № 1. - С. 16-19.
3. Эффективность технологий возделывания кукурузы на силос в лесостепной зоне России / Н. А. Лопачев, А. Б. Дубов, Л. А. Наумкина и др. // Кормопроизводство. - 2004. - № 4. - С. 14-18.
4. Сидорович, В. П. Приемы повышения продуктивности кукурузы / В. П. Сидорович, Н. А. Губкина, В. Ф. Петракова // Кормопроизводство. - 2001. - № 6. - С. 22-24.
5. Семина, С. А. Эффективность систем удобрения при возделывании кукурузы в лесостепи Среднего Поволжья / С. А. Семина // Нива Поволжья. - 2012. - № 1. -
C. 39-42.
6. Багринцева, В. Н. Эффективность применения удобрений под кукурузу / В. Н Багринцева, В. В. Букарев, В. С. Варданян // Кукуруза и сорго. - 2009. - № 3. - С. 9-11.
7. Агафонов, Е. В. Система удобрения гибридов кукурузы при выращивании на зерно / Е. В. Агафонов, А. А. Батаков // Кормопроизводство. - 2002. - № 5. - С.18-20.
8. Экономическая и биоэнергетическая оценка работ по уходу за посевами кукурузы / Т. Р. Толорая, В. П. Малаканова, Д. В.
Ломовский и др. // Кукуруза и сорго. - 2010. - № 3. - С. 3-6.
9. Багринцева, В. Н. Адаптивная ресурсосберегающая технология возделывания кукурузы на зерно для Ставропольского края / В. Н. Багринцева // Земледелие. -2011. - № 2. - С. 17-19.
10. Ширяев, Г. Ф. Влияние физиологически активных веществ на формирование урожая и качества зерна яровой пшеницы в условиях Предкамья Республики Татарстан / Г. В. Ширяев, Р. И. Сафин // Вестник Казанского ГАУ. - 2012. - № 1(23). - С.160-163.
11. Спиридонов, Ю. А. Антидоты гербицидов / Ю. А. Спиридонов, Г. С. Хохлов, В. Г. Шестаков // Агрохимия. - 2009. - № 5. -С. 81-91.
12. Бородавченко, А. А. Как снизить гербицидную нагрузку на ячмень / А. А. Бо-родавченко, Л. А. Дорожкина // Защита и карантин растений. - 2006. - № 6. - С. 30.
13. Исайчев, В. В. Влияние синтетических регуляторов роста на динамику макро-и микроэлементов и качество зерна озимой пшеницы в условиях лесостепи Поволжья /
B. В. Исайчев, Е. В. Провалова // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. - 2011. - № 3(15). -
C. 18-31.
14. Грушка, Я. Монография о кукурузе / Я. Грушка. - М.: Колос, 1965. - 752 с.
15. Кукуруза / Д. Шпаар, В. Шлапунов, А. Постников и др. - Мн.: ФУАинформ, 1999. - 192 с.
Нива Поволжья № 1 (26) 2013 39
