Элементы технологии выращивания отечественных гибридов кукурузы разных групп спелости в неорошаемых условиях степной зоны Крыма
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
РАЗДЕЛ 1. ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ
ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ИЗУЧЕНИЮ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИИ
ВЫРАЩИВАНИЯ КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО И КОРМ В
ИЗМЕНЯЮЩИХСЯ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ (ОБЗОР
ЛИТЕРАТУРЫ) 11
1.1 Влияние сроков сева на ростовые процессы и продуктивность
гибридов кукурузы 13
1.2 Влияние густоты стояния растений на ростовые процессы и
продуктивность гибридов кукурузы 19
1.3 Влияние элементов технологии возделывания кукурузы на
качество зерна и зеленой массы 22
1.4 Экономическая эффективность выращивания кукурузы на зерно
и корм 26
РАЗДЕЛ 2.УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ
ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Почвенно-климатические условия проведения исследований 31
2.2 Метеорологические условия 33
2.3 Схема и методика проведения исследований 37
РАЗДЕЛ 3. ИЗМЕНЕНИЕ АГРОКЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ
ВЫРАЩИВАНИЯ КУКУРУЗЫ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ КРЫМА В
ТЕЧЕНИЕ 2000–2019 гг.
3.1 Температура воздуха и почвы 41
3.2 Изменение количества осадков 45
3.3 Гидротермический коэффициент 46
3.4 Относительная влажность воздуха и суховейные явления 49
РАЗДЕЛ 4.ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ СРОКОВ И ГУСТОТЫ
ПОСЕВА ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ
НАИБОЛЬШЕГО УРОЖАЯ ЗЕРНА
4.1 Влияние сроков сева на полевую всхожесть гибридов кукурузы 52
4.2 Продолжительность периода вегетации гибридов кукурузы 54
4.3 Высота растений и высота прикрепления початка 65
4.4 Урожайность, влажность зерна и элементы структуры урожая 72
4.5 Качество зерна 91
РАЗДЕЛ 5. ВЛИЯНИЕ СРОКОВ СЕВА И ГУСТОТЫ СТОЯНИЯ
ПОСЕВА НА КОРМОВУЮ ПРОДУКТИВНОСТЬ ГИБРИДОВ
КУКУРУЗЫ
5.1 Урожайность зеленой массы 95
5.2 Урожайность сухого вещества 99
5.3 Качество зеленой массы и силоса 105
РАЗДЕЛ 6. ПОРАЖЕНИЕ ОСНОВНЫМИ БОЛЕЗНЯМИ И
ПОВРЕЖДЕНИЕ ОСНОВНЫМИ ВРЕДИТЕЛЯМИ
6.1 Пузырчатая головня (Ustilago maydis) 108
6.2 Фузариоз початков (Fusarium spp.) 110
6.3 6.3 Поражение хлопковой совкой (Helicoverpa armigera Hbn.) 112
Раздел 7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВЫРАЩИВАНИЯ
КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО И КОРМ В НЕОРОШАЕМЫХ УСЛОВИЯХ
КРЫМА
7.1 Экономическая эффективность производства зерна 116
7.2 Себестоимость производства зеленой массы 122
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 126
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 130
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 131
ПРИЛОЖЕНИЯ 158
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
БЭВ – безазотистые экстрактивные вещества
ГТК – гидротермический коэффициент по Г.Т. Селянинову
КЕ – кормовая единица
мб – миллибар
МВ – молдавский восстановитель стерильности
МВС – молочно-восковая спелость зерна
мг-экв – миллиграмм-эквивалент
МС – метеостанция
НВ – наименьшая влагоемкость почвы
ОЭ – обменная энергия
ПП – переваримый протеин
СЗР – средства защиты растений
СВ – сухое вещество
СК – сырая клетчатка
тыс. раст. /га – тысяч растений на гектар
ФАР – фотосинтетически активная радиация
ЭПВ – экономический порог вредоносности
В разделе представлен литературный обзор по
вопросам влияния сроков сева и густоты стояния растений на ростовые
процессы, продуктивность гибридов кукурузы, качество зерна и силосной массы,
а также на экономическую эффективность возделывания гибридов кукурузы.
Проведен анализ результатов исследований отечественных и зарубежных
ученых. Обоснована необходимость проведения исследований по теме
диссертации.
2 Место, условия и методика проведения исследований.
Исследования проводились на опытном поле отделения полевых культур ФГБУН «Научно- исследовательский институт сельского хозяйства Крыма» (с. Клепинино
Красногвардейский район Республики Крым) в 2016–2019 гг.
Почвы – чернозёмы южные слабогумусированные, развитые на
четвертичных желто-бурых лессовидных легких глинах. Мощность гумусового
слоя составляет 57–70 см, в том числе горизонт А – 24–36 см. На пашне содержание гумуса (по методу Тюрина) составляет 2,4–2,7 %. В пахотном слое содержится на 100 г абсолютно сухой почвы 5,2 мг легкогидролизуемого азота, 1,0–2,5 мг фосфора и 42,0 мг калия (по методу Мачигина). Вскипание от HCl наблюдается с глубины 32–49 см. Сумма поглощённых щелочей 28,5–38,3 мг- экв на 100 г почвы.
Климат степного Крыма континентальный, засушливый с большой амплитудой годовых колебаний температуры воздуха и атмосферных осадков.
Средняя годовая температура воздуха составляет +10,2°С. Лето – сравнительно жаркое со средней температурой воздуха в июле 23–24 °С. В отдельные годы максимальная температура воздуха может достигать 35–39°С, а на поверхности почвы – 60–65°С. Период со среднесуточной температурой 10 °С и выше продолжается 6–6,5 месяцев, суммы активных температур колеблются от 3300 до 3600°С. Безморозный период в среднем составляет 165 дней. Годовое количество осадков составляет в среднем 383–448 мм, за период май – сентябрь выпадает 231 мм. Гидротермический коэффициент 0,6–0,9.
Изучались элементы технологии выращивания гибридов кукурузы: сроки сева (5, 15, 25 апреля) и густота стояния растений кукурузы (40, 50, 60, 70 тыс. растений на гектар) на гибридах разных групп спелости (раннеспелый Нур, среднеранний Машук 220 МВ, среднеспелый Машук 355 МВ) селекции ФГБНУ «ВНИИ кукурузы» (г. Пятигорск). Общая площадь делянок – 50 м2, уборочная – 25 м2, повторность четырехкратная. Заданную густоту стояния растений формировали вручную в фазе 4–5 листьев.
Уборка урожая производилась вручную, початки с делянок взвешивали, отбирали по 10 початков для анализа элементов продуктивности. Початки обмолачивали и измеряли уборочную влажность зерна. Приводили значения урожая зерна к стандартной влажности (14 %).
Дисперсионный анализ результатов трехфакторных опытов проводили по методике Т.М. Литтла и Ф. Дж. Хилза, корреляционный анализ (на 5% уровне значимости) – по Б.А. Доспехову, обсуждены только достоверные зависимости. Вариационный анализ – по Г.Ф. Лакину. Экспериментальные данные обрабатывались с использованием пакетов прикладных программ «EXCEL» и «STATISTICA».
При анализе гидротермических условий были использованы материалы многолетних наблюдений на метеостанции Клепинино за 2000–2019 гг.
Метеорологические условия периода вегетации кукурузы в 2019 году были близки к среднемноголетним показателям, 2016 год характеризовался повышенной влагообеспеченностью. Самыми засушливым были 2017 год и период до третьей декады июня 2018 года. В 2017 году у гибридов Машук 220 МВ и Машук 355 МВ початки не сформировались, что учитывалось при расчете урожайности зерна и экономической эффективности его производства за 2016 – 2019 гг.
Предшественники – озимые зерновые культуры. Почву под посев кукурузы готовили по типу зяблевой обработки. После уборки предшественника проводили дискование БДВП-4,2 на глубину 10–12 см. Вспашку производили во второй половине сентября – первой декаде октября плугом ПЛН-3-35 на глубину 28–30 см. Выравнивание зяби проводили культиватором КПЭ-7,1. Весной вносили аммиачную селитру 100 кг/га в физическом весе под культивацию на глубину 10–14 см культиватором КПС–4,0. Предпосевную культивацию (глубина 8–10 см) проводили культиватором КПС – 4,0. Семена гибридов дополнительно протравливали инсектицидом Кайзер (10 л/т). Посев семян гибридов кукурузы осуществляли сеялкой СПУ-8. Заданную густоту стояния растений формировали вручную в фазе 4–5 листьев. Для борьбы с сорняками вносили гербицид Аденго
(0,5 л/га) в фазе 2–5 листьев.
–
Установлено, что за два последних десятилетия в степной зоне Крыма
наблюдаются тенденции по изменению агроклиматических условий вегетационного периода кукурузы. Позитивными можно считать увеличение суммы осадков за период апрель – сентябрь с 235 до 263 мм (на 11,9 %) и более ранний прогрев почвы на глубине 10 см до 10°С уже в первой декаде апреля.
К негативным можно отнести следующие изменения, которые ухудшают условия вегетации кукурузы: увеличение среднесуточной температуры воздуха
Химический анализ зерна, зеленой массы, силоса проведен в лаборатории агрохимических исследований ФГБУН «НИИСХ Крыма».
Основные агротехнические приемы в опыте:
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Изменение агроклиматических условий выращивания кукурузы в
степной зоне Крыма в течение 2000
2019 гг.
в летние месяцы, количества дней с температурой воздуха 30°С и выше, количества дней с влажностью воздуха 30% и ниже (на 56 % превысило норму), количества дней с суховеями (на 34,4% выше среднемноголетних значений), а также нестабильные условия увлажнения как по месяцам, так и по годам – ГТК (за период апрель – сентябрь) в среднем за 20 лет составил 0,73, что соответствует слабой засухе, с колебаниями по годам от 0,28 до 1,54.
3.2 Влияние сроков сева на полевую всхожесть гибридов кукурузы.
Установлено, что на полевую всхожесть семян гибридов кукурузы существенное влияние оказывали сроки сева, погодные условия годов проведения опытов, взаимодействие срок сева – условия года и генотип. Полевая всхожесть семян всех изучаемых гибридов увеличивалась от раннего срока к позднему и тесно коррелировала с температурой почвы на глубине 10 см во время посева (r=1) и среднесуточной температурой воздуха за период «посев – всходы» (r=0,93). В годы с холодной весной полевая всхожесть при посеве 5 апреля снижалась значительно, до 72,3 % у гибрида Нур, 69,7 % у гибрида Машук 220 МВ и 74,3 % у гибрида Машук 355 МВ.
Для формирования оптимальной густоты стояния растений при раннем севе (5 апреля) необходимо увеличивать норму высева семян на 10–25 % в зависимости от гибрида в связи со снижением полевой всхожести.
3.3 Продолжительность вегетационного периода гибридов разных групп спелости
Продолжительность вегетационного периода, а также межфазных периодов гибридов кукурузы зависела от сроков сева. Средняя продолжительность периода «всходы – полная спелость зерна» гибрида Нур составила 87,4–92,7; Машук 220МВ – 104,3–110,7; Машук 355 МВ – 114,0–118,4 суток. От более раннего (5 апреля) к более позднему сроку сева (25 апреля) происходило сокращение вегетационного периода гибридов Нур (на 5,3 суток), Машук 220МВ (на 6,4 суток) и Машук 355 МВ (на 4,4 суток).
На продолжительность вегетационного периода гибридов кукурузы оказывали влияние гидротермические условия лет исследования – среднесуточные температуры, суммы активных и эффективных температур, количество осадков. Корреляционный анализ выявил высокую зависимость продолжительности вегетационного периода гибрида Машук 355 МВ от гидротермических условий, ниже она была у гибридов Машук 220 МВ и Нур.
3.4 Высота растений и высота прикрепления початков
Установлено, что высота растений и высота прикрепления початка главным образом зависели от условий года. В неблагоприятных условиях 2017 и 2018 годов происходило резкое снижение этих показателей.
Сроки сева оказывали существенное влияние на высоту растений гибрида кукурузы Машук 220 МВ. В среднем высота растений при посеве 5 и 15 апреля не имела достоверных различий, растения этих сроков сева были выше растений кукурузы, посеянных 25 апреля на 15,1 и 18,5 см соответственно. Также обнаружено влияние взаимодействия факторов срок сева и условия года для всех гибридов по высоте растений и гибридов Машук 20 МВ и Машук 355 МВ по высоте прикрепления початка.
Густота стояния растений оказывала влияние на высоту прикрепления початка гибрида кукурузы Нур. В среднем за годы исследований на делянках с густотой стояния 70 тыс. раст. /га этот показатель был достоверно выше, чем при 40–60 тыс. раст. /га и составил 48,5 см.
У гибрида Машук 355 МВ на высоту растений также оказывало влияние взаимодействие факторов густота растений и условия года.
В среднем высота растений и прикрепления початка у гибрида Нур составила 138,4 и 46,3 см, у гибрида Машук 220 МВ – 158,1 и 63,6 см, у гибрида Машук 355 МВ – 179,4 и 70,9 см.
3.5 Урожайность и качество зерна, элементы структуры урожая
Установлена высокая зависимость урожайности зерна всех изучаемых гибридов кукурузы от погодных условий года и изучаемых агроприёмов (сроков сева, густоты стояния растений), а также их взаимодействия. Доля действия погодных условий года (фактор С) на урожай зерна гибрида кукурузы Нур составила 89,9 %, то есть варьирование урожайности по годам было самым значительным. Из контролируемых факторов более значимыми была густота стояния растений (фактор В) – 1 %, чем сроки посева (А) – 0,6 %.
Прямое действие и взаимодействие агротехнических приемов на урожай зерна кукурузы имело меньшую долю влияния, чем условия года, однако это влияние было достоверным, а формирование существенных прибавок между испытуемыми вариантами опыта указывают на необходимость проведения таких экспериментов. Даже при такой большой доле влияния метеоусловий показано, что сбор зерна можно достоверно увеличить, используя изученные агроприёмы.
За четыре года исследований лучшая средняя по всем вариантам густоты стояния растений урожайность зерна сформировалась при сроке сева 15 апреля и составила 1,8 т/га и достоверно превысила величину этого показателя при раннем и позднем сроках посева на 0,23 т/га, или 12,8 % и 0,18 т/га, или 10,0 %. В 2016 г. наблюдали тенденцию к росту средней урожайности по всем вариантам сроков посева с увеличением густоты посева от 40 до 70 тыс. раст. /га – 1,65; 2,05; 2,14; 2,25 т/га соответственно густотам. В остальные годы величина этого показателя возрастала от густоты 40 до 60 тыс. раст ./га, снижаясь при 70 тыс. раст ./га (таблица 1).
Таблица 1 – Урожайность зерна гибрида кукурузы Нур при стандартной влажности, т/га
Густота Сроксева стояния
(фактор растений, А) тыс./га
(фактор В)
05 апреля 50 60
70 40
15 апреля 50 60
70 40
25 апреля 50 60
Год (фактор С)
1,70 0,50 0,64 1,78 0,44 0,68 2,26 0,53 0,68 2,57 0,63 0,58 1,89 0,29 0,83 2,44 0,36 0,96 2,55 0,53 0,79 2,46 0,40 0,58 1,37 0,13 1,24 1,91 0,22 1,19 1,62 0,23 1,04 1,71 0,18 1,07
Средняя
2,86 1,43 3,20 1,53 3,78 1,81 2,37 1,54 3,29 1,58 3,70 1,87 3,99 1,97 3,67 1,78 3,09 1,46 3,43 1,69 3,92 1,70 3,54 1,63
Средняя Средняя по по фактору фактору АВ
1,49
1,57 1,69 1,83
1,65 1,80
1,62
2016
2017
2018
2019
Средняя по фактору С
2,02
0,37
0,86
3,40
Xср.=1,66
НСР 05 по факторам А – 0,186; АВС – 0,350.
0,149; В
– 0,067; С–0,100;
АВ – 0,180; АС – 0,211; ВС –
В среднем по срокам посева самая высокая средняя урожайность зерна отмечена при густоте стояния растений 60 тыс./га – 1,83 т/га.
Уборочная влажность зерна кукурузы гибрида Нур в среднем составила 14,95 %, индивидуальная продуктивность – 68,3 початка на 100 растений, масса зерна с початка – 41,2 г, масса 1000 зерен – 202,2 г.
На урожайность зерна среднераннего гибрида Машук 220 МВ, также как и раннеспелого гибрида Нур, наибольшее влияние оказывали погодные условия годов проведения исследований. Доля действия фактора С (условия года) – 88,2 %, сроки сева (А – 1,4 %), густота (В – 0,6 %). Взаимодействие срока сева и густоты (АВ) и тройное взаимодействие факторов не доказано. Средняя по опыту урожайность зерна за 2016–2019 гг. составила 1,55 т/га, что ниже, чем у гибрида Нур на 0,11 т/га (6,7 %). В 2017 году урожай зерна получен не был, максимальная средняя по фактору С урожайность зерна – 3,57 т/га была получена в 2019 году (таблица 2).
Таблица 2 – Урожайность зерна среднераннего гибрида кукурузы Машук 220 МВ при стандартной влажности, т/га
Густота Срок сева стояния
(фактор растений, А) тыс./га
Средняя Средняя
Среднее по по фактору фактору
2016 2017 2018 2019 АВ
(фактор В)
40
50
60
70
40
50
60
70
40
50
60
70
2,01 0,00 0,55 3,27
2,80 0,00 0,68 3,52
3,07 0,00 0,51 3,61
3,16 0,00 0,60 3,76
1,83 0,00 0,62 3,15 1,40 2,59 0,00 0,81 3,69
Год (фактор С)
05 апреля
15 апреля
25 апреля
1,46 1,36 1,75 1,71 1,65 1,80 1,61 1,88 1,61
1,77 1,63 2,05 0,00 0,60 4,04 1,67
2,12 0,00 0,46 4,11 1,67 0,62 0,00 0,94 3,30 1,21
1,25 0,00 0,85 3,59
1,04 0,00 0,82 3,54 1,35 1,09 0,00 0,81 3,24 1,29
1,42
1,32
Средняя по фактору С
1,97
0,00
0,69
3,57
Xср.=1,55
НСР 05 по факторам А – АВС – Fф
Актуальность темы. Изменение климата создает серьезные преграды на
пути к обеспечению продовольственной безопасности. Кукуруза является
высокопродуктивной универсальной и пластичной зерновой культурой. Со
времени введения в эксплуатацию первой очереди Северо-Крымского канала в
октябре 1963 года и до 2014 года, когда подача днепровской воды в Крым была
прекращена [1], кукуруза выращивалась в Крыму преимущественно на орошении.
Продуктивность кукурузы на богаре низкая и урожаи нестабильны по годам,
поэтому площади этой культуры в Крыму остаются низкими. В 2020 г. в регионе
ее посевы на зерно занимали 3,1 тыс. га, валовой сбор зерна составил 7,0 тыс. т,
урожайность зерна – 2,87 т/га [2] на корм – 2,8 тыс. га [3]. По оперативной
информации Министерства сельского хозяйства Республики Крым в 2021 году
высеяно 2,7 тыс. га кукурузы на зерно, 3,4 тыс. га – на корм.
В условиях усиления засушливости климата степной зоны Крыма
приобретают особое значение элементы технологии возделывания кукурузы на
богаре, такие, как ранние сроки сева и оптимальная густота стояния растений,
адаптивность гибридов кукурузы.
Усовершенствование сортовой агротехники кукурузы – актуальное
направление в современных условиях в связи с масштабной сортосменой в
Крыму. Сроки сева являются одним из главнейших факторов высоких урожаев
этой культуры. Новые гибриды отличаются между собой не только по
морфобиологическим свойствам, но и реакцией на природно-климатические
условия выращивания, поэтому определение оптимальных сроков сева требует
дальнейшего изучения [4–6].
Густота стояния растений – один из основных факторов формирования
высоких урожаев кукурузы, поскольку значительно влияет на условия вегетации
растений кукурузы. При различной густоте стояния растений изменяются темпы
роста растений кукурузы, время наступления и продолжительность фаз развития,
продолжительности периода вегетации и продуктивности кукурузы [4, 6–8].
Степень разработанности темы. Теоретические и практические основы
получения высоких урожаев кукурузы в неорошаемых условиях степной зоны
Крыма были заложены учеными областной опытной станции, созданной в 1924
году. В довоенное время работы по агротехнике кукурузы легли в основу
агроуказаний, изданных областным управлением сельского хозяйства. В
послевоенные годы были уточнены и дополнены приемы, рекомендованные
производству в довоенный период. С 1954 года были заложены опыты по
орошению кукурузы. Вопросам изучения сроков сева, норм высева и густоты
стояния растений посвящены публикации крымских исследователей П.И. Богдана
[9], Е.Д. Голубинского [7, 10], А.Я. Тарасенко [7, 11], А.Н. Камышова [12],
М.И. Ларкина [13], Е.В. Аргуновой [4, 14].
В настоящее время изучением влияния таких агротехнических приемов, как
сроки сева, густота стояния растений на процесс формирования продуктивности
отечественных гибридов кукурузы в различных регионах страны занимаются
многие российские исследователи: В.Н. Багринцева [6], И.А. Шмалько [6, 8],
Т.И. Борщ [15], В.С Сотченко, А.Г. Горбачёва, А.Э. Панфилов, И.А. Ветошкина,
Н.И. Казакова [16] В.В. Букарев, С.В. Никитин, М.А. Черкасова [17],
Н. А. Орлянский, Н.А. Орлянская, Д.Г. Зубко, С.В. Маслиёв [18], С.А. Кирячек,
Т.Р. Толорая, М.В. Марченко [19], И.В. Палапин [20] и др.
Процессы глобального потепления и смены климата обусловливают
пересмотр основных элементов технологии выращивания кукурузы в Российской
Федерации и других странах, например, в США [21], Китае [22], Украине [5],
Мексике [23], Польше [24], Реcпублике Гана [25] и т.д.
Исследования по селекции кукурузы в Крыму прекращены в 2009, а по
разработке приемов сортовой агротехники гибридов кукурузы – в 2010 году. С
2014 года в Республике Крым произошла масштабная сортосмена на гибриды
российской селекции, которые в условиях Крыма не изучались. С 2015 года на
госсортоучастках Крыма перестали испытывать гибриды кукурузы из-за
отсутствия орошения. Поэтому потребовалась оптимизация основных элементов
технологии для гибридов разных групп спелости в жестких богарных условиях
степной зоны Крыма.
Цель и задачи исследований. Цель исследований – изучение особенностей
формирования продуктивности гибридов кукурузы разных групп спелости на
зерно и силос в неорошаемых условиях степной зоны Крыма с учетом
изменяющихся агроклиматических условий и оптимизации элементов технологии
возделывания (установление оптимальных сроков сева и густот стояния
растений).
Задачи исследований:
– провести анализ агроклиматических условий периода вегетации кукурузы
в степной зоне Крыма за последние двадцать лет в сравнении со
среднемноголетними значениями;
– изучить влияние сроков сева и густоты стояния растений на
продуктивность гибридов кукурузы разных групп спелости (урожайность зерна,
зеленой массы и абсолютно сухого вещества кукурузы с початками в фазе МВС) и
качество продукции;
– установить влияние гидротермических условий периода вегетации на
формирование урожайности гибридов кукурузы разных групп спелости;
– определить влияние сроков сева и густоты стояния растений гибридов
кукурузы на поражение основными болезнями и повреждение основными
вредителями;
– оценить экономическую эффективность выращивания кукурузы на зерно
и корм в неорошаемых условиях Крыма и рекомендовать производству
оптимальные приемы выращивания.
Научная новизна полученных результатов. Впервые за последние
десятилетия проведен анализ агроклиматических условий периода вегетации
кукурузы. В изменяющихся условиях богары степной зоны Крыма проведены
исследования по изучению продуктивности гибридов разных групп спелости и
обоснованы оптимальные сроки сева и густоты стояния растений гибридов
кукурузы разных групп спелости, которые входят Реестр селекционных
достижений, разрешенных к использованию в РФ. Установлена корреляционная
зависимость продолжительности вегетационного периода гибридов кукурузы,
урожая зерна, абсолютно сухого вещества от гидротермических условий
межфазных периодов.
Теоретическая и практическая значимость работы. Проанализированы
агроклиматические условия периода вегетации кукурузы в степной зоне
Республики Крым за двадцать лет и показано, что они становятся более жесткими.
Впервые на черноземе южном в степной зоне Республики Крым в
изменившихся гидротермических условиях обоснованы такие элементы
технологии выращивания новых гибридов кукурузы отечественной селекции на
зерно и корм, как сроки сева и густота стояния растений, позволяющие
нивелировать неблагоприятные погодные условия, а также обеспечить
наибольшую продуктивность растений и качество урожая.
Изучено их влияние на урожайность, качество зерна и силосной массы
отечественных гибридов разных групп спелости в неорошаемых условиях.
Установлены оптимальные сроки сева, густоты стояния растений. Их
использование позволит оптимизировать региональную технологию
возделывания.
Показано, что возделывание кукурузы при использовании оптимальных
сроков и густоты стояния растений на богаре в Крыму экономически эффективно.
Результаты исследований были внедрены в производство в
ООО «Партизан» Симферопольского района Республики Крым на площади 500 га
в 2019–2020 гг. (приложение 1) и ООО «СП «Октябрьское» Красногвардейского
района Республики Крым в 2019 году на площади 110 га (приложение 2).
Методология и методы исследований. Методология исследований
базировалась на отборе и анализе литературных источников, определении цели,
постановке задач, разработке программы исследований, проведении полевых
экспериментов, учетов и наблюдений, лабораторных анализов, математической
обработки данных и экономического обоснования результатов.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
– ужесточение агроклиматических условий вегетационного периода
гибридов кукурузы на примере степной зоны Крыма;
– высокая доля влияния гидротермических условий вегетационного периода
на продуктивность различных гибридов;
– увеличение продуктивности гибридов кукурузы разных групп спелости
при использовании более ранних сроков сева и оптимальной густоты стояния
растений;
– все изученные сроки сева обеспечивали получение зерна и зеленой массы
высокого качества у различных гибридов кукурузы;
– экономическая целесообразность получения зерна кукурузы и кукурузы
на корм в неорошаемых условиях степной зоны Крыма.
Степень достоверности и апробация результатов подтверждаются
значительным объемом полученных и статистически обработанных
экспериментальных данных. Результаты исследований доложены на заседаниях
Ученого совета (2016–2019 гг.) ФГБУН «НИИСХ Крыма» и научных
конференциях: IV Международная научно-практическая конференция
«Современное экологическое состояние природной среды и научно-практические
аспекты рационального природопользования» (с. Соленое Займище, 2019); IV
Международная научно-практическая конференция «Современное состояние,
проблемы и перспективы развития аграрной науки» (Ялта, 2019); Международная
научно-техническая конференция «Системы контроля окружающей среды – 2019»
(Севастополь, 2019); XV Международная научно-практическая конференция
«Аграрная наука – сельскому хозяйству» (Барнаул, 2020); VI Всероссийская
научно-практическая конференция «Нормативно-правовые и методологические
основы селекции, системы семеноводства, производства, контроля качества и
использования семян сельскохозяйственных и лесных древесных растений» (Ялта,
2020); V Международная научная конференция «Современное состояние,
проблемы и перспективы развития аграрной науки» (Симферополь, 2020);
Международная научно-практическая конференция «Рациональное использование
природных ресурсов в агроценозах» (Симферополь, 2020); XVI международной
научно-практической конференция «Аграрная наука – сельскому хозяйству»
(Барнаул, 2021).
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 12
научных статей, в том числе 4 – в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
1. Анализ агроклиматических данных показал, что за два последние
десятилетия в степной зоне Крыма наблюдаются тенденции по изменению
агроклиматических условий вегетационного периода кукурузы. Увеличилась
сумма осадков за период апрель–сентябрь с 235 до 263 мм (на 11,9 %). Прогрев
почвы на глубине 10 см до 10°С происходил в более ранние сроки – в первой
декаде апреля. Ухудшили условия вегетации кукурузы следующие факторы:
увеличение среднесуточной температуры воздуха в летние месяцы, значительный
рост количества дней с температурой воздуха 30°С и выше, количества дней с
влажностью воздуха 30 % и ниже, количества дней с суховеями, а также
нестабильные условия увлажнения как по месяцам, так и по годам – ГТК (за
период апрель–сентябрь) в среднем за 20 лет составил 0,73 (слабая засуха), с
колебаниями по годам от 0,28 до 1,54.
2. Показано, что на полевую всхожесть семян гибридов кукурузы
существенное влияние оказывали сроки сева, погодные условия годов проведения
опытов, взаимодействие срок сева – условия года и генотип. Полевая всхожесть
семян всех изучаемых гибридов увеличивалась от раннего срока к позднему и
тесно коррелировала с температурой почвы на глубине 10 см во время посева
(r=1) и среднесуточной температурой воздуха за период «посев – всходы»
(r=0,93). Поскольку в годы с холодной весной при посеве 5 апреля полевая
всхожесть семян снижалась значительно, для формирования оптимальной густоты
стояния растений при раннем севе необходимо увеличивать норму высева семян
на 10 – 25 % в зависимости от гибрида в связи со снижением полевой всхожести.
3. Продолжительность вегетационного периода, а также межфазных
периодов гибридов кукурузы зависела от сроков сева. От более раннего (5 апреля)
к более позднему сроку сева (25 апреля) происходило сокращение вегетационного
периода растений кукурузы гибридов Нур – на 5,3 суток, Машук 220МВ – на 6,4
суток и Машук 355 МВ – на 4,4 суток. На продолжительность вегетационного
периода гибридов кукурузы оказывали влияние гидротермические условия лет
исследования – среднесуточные температуры, суммы активных и эффективных
температур, количество осадков. Корреляционный анализ выявил высокую
зависимость продолжительности вегетационного периода гибрида Машук 355 МВ
от гидротермических условий, ниже она была у гибридов Машук 220 МВ и Нур.
4. Установлено, что высота растений и высота прикрепления початка
главным образом зависели от условий года. В неблагоприятных условиях 2017 и
2018 годов происходило резкое снижение этих показателей. В среднем высота
растений и прикрепления початка у гибрида Нур составила 138,4 и 46,3 см, у
гибрида Машук 220 МВ – 158,1 и 63,6 см, у гибрида Машук 355 МВ – 179,4 и 70,9
см.
5. Каждый гибрид по-разному реагировал на сроки сева и различную
густоту посева. Для раннеспелого гибрида Нур для возделывания на зерно в
степной зоне Крыма лучший срок для посева – 15 апреля, лучшая густота стояния
растений – 60 тыс. раст./га. Для среднераннего гибрида Машук 220 МВ
рекомендуется посев в ранний срок 5 апреля, густота стояния растений может
составлять от 50 до 70 тыс. раст. /га. Среднеспелый гибрид Машук 355 МВ
необходимо высевать 15 апреля и формировать густоту посева 40 – 50 тыс.
раст. /га. Высокая корреляционная зависимость наблюдалась у гибрида Нур
между урожайностью зерна и ГТК в «критический период», причем на всех
сроках сева (r=0,87; 0,90; 0,78) от первого до третьего срока соответственно.
Средняя уборочная влажность зерна увеличивалась с увеличением группы
спелости гибрида и составляла у гибрида Нур 14,9%, Машук 220 МВ – 15,7%,
Машук 355 МВ – 17,4 % и зависела в большей степени от условий года. Качество
зерна гибридов кукурузы Нур, Машук 220 МВ, Машук 355 МВ не зависело от
сроков сева и густоты посева и отличалось от изложенного в описании гибридов
более высоким содержанием белка, золы и клетчатки.
6. Установлено, что урожайность зеленой массы, сухого вещества
гибридов кукурузы разных групп спелости в неорошаемых условиях степной
зоны Крыма в большей степени зависела от гидротермических условий
вегетационного периода. Оптимальной густотой стояния растений для всех
изученных гибридов является 70 тыс. раст. /га. Для раннеспелого гибрида Нур
оптимальным сроком сева было 15 апреля: урожайность зеленой массы составила
19,9 т/га, сухого вещества – 7,48 т/га, сбор переваримого протеина – 0,41 т/га,
обменной энергии – 81,62 ГДж/га. Для среднераннего гибрида Машук 220 МВ
рекомендуются сроки сева 15 и 25 апреля, при которых урожайность зеленой
массы составила 18,48 и 19,12 т/га, сухого вещества – 6,58 и 6,40 т/га, сбор
переваримого протеина – 0,33 и 0,42 т/га, обменной энергии – 70,94 и 70,81
ГДж/га. Среднеспелый гибрид Машук 355 МВ необходимо высевать 5 апреля, при
этом получена урожайность зеленой массы 21,08 т/га, сухого вещества – 7,65 т/га,
сбор переваримого протеина – 0,48 т/га, обменной энергии – 87,83 ГДж/га. Доля
початков в СВ для трех гибридов была ниже 50 %, что связано с ранней уборкой в
связи с засухой, когда листья на растениях преждевременно отмирали.
В результате корреляционного анализа установлено, что наиболее высокая
зависимость урожайности СВ от ГТК была у гибрида Нур в «критический
период» во всех изучаемых сроках сева (r=0,75–0,94), у гибрида Машук 220 МВ
она была средней между ГТК в периоды «выметывание – молочная спелость
зерна» (r=0,66) и «критический период» (r=0,52) и урожайностью СВ. У гибрида
Машук 355 МВ срока сева 25 апреля была средняя корреляционная зависимость
между ГТК в критический период и урожаем СВ (r=0,52).
7. Наибольшее влияние на поражение пузырчатой головней, фузариозом и
повреждение хлопковой совкой початков гибридов кукурузы Нур,
Машук 220 МВ, Машук 355 МВ в неорошаемых условиях степной зоны Крыма
оказывают метеоусловия лет исследований. У гибрида Нур сроки сева и густоты
стояния растений не влияли на эти показатели. У гибрида Машук 220 МВ
показано существенное влияние густоты стояния растений на поражение початков
фузариозом и повреждение хлопковой совкой. У гибрида Машук 355 МВ, в
отличие от других гибридов, сроки сева оказывали влияние на поражение
початков фузариозом и повреждение хлопковой совкой.
8. Наиболее высокая рентабельность производства зерна кукурузы в среднем
за 2016–2018 гг. была получена у среднеспелого гибрида Машук 355 МВ при
посеве 15 апреля и густоте стояния растений 40 тыс. раст. /га и составила 52,97 %,
при этом себестоимость была минимальной – 6340,91 руб./т. Рентабельность
производства зерна раннеспелого гибрида кукурузы Нур была максимальной при
севе 15 апреля и густоте стояния растений 60 тыс. раст. /га и составила 19,23 %.
Себестоимость зерна – 8135,26 руб./т.
Минимальной среди изученных гибридов рентабельностью получения зерна
характеризовался среднеспелый гибрид кукурузы Машук 220 МВ. Самый ранний
сроке сева – 5 апреля и густота посева – 50, 60, 70 тыс. раст. /га обеспечивали
рентабельность 8,27; 9,22; 10,51 %, себестоимость зерна 8958,99; 8880,99; 8777,30
руб./т соответственно.
9. Наименьшая себестоимость силосной массы получена при густоте стояния
растений 70 тыс. раст. /га. Высев гибрида Машук 355 МВ в срок 15 апреля
обеспечил минимальную себестоимость (781,46 руб./т.). Для гибрида Нур
благоприятными были сроки 25 и 15 апреля (себестоимость составила 881,87 и
890,98 руб./т), для гибрида Машук 220 МВ – 5 апреля, себестоимость была на
уровне гибрида Нур (882,21 руб./ т).
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
В связи с изменением агроклиматических условий в степной зоне Крыма за
последние два десятилетия лет к севу кукурузы нужно приступать в более ранние
сроки. Для формирования оптимальной густоты стояния растений при раннем
севе (5 апреля) необходимо увеличивать норму высева семян на 10–25% в
зависимости от гибрида в связи со снижением полевой всхожести.
Для раннеспелого гибрида Нур оптимальным сроком сева является 15
апреля, густота стояния растений при выращивании на зерно составляет 60 тыс.
раст. /га, на корм – 70 тыс. раст. /га.
Среднеранний гибрид Машук 220 МВ при возделывании на зерно
рекомендуется высевать в ранний срок 5 апреля, густота стояния растений может
составлять от 50 до70 тыс. раст. /га. Для высева гибрида Машук 220МВ на корм
оправданными являются более поздние сроки – 15 и 25 апреля, с густотой стояния
растений 70 тыс. /га.
Для среднеспелого гибрида Машук 355 МВ при возделывании на зерно
лучший срок сева – 15 апреля, густота стояния к уборке– 40–50 тыс. раст. /га, на
корм посев проводить раньше – 5 апреля, необходимо увеличить густоту стояния
растений до 70 тыс./га.
Публикации автора в научных журналах
Помогаем с подготовкой сопроводительных документов
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.9 (37 отзывов)
4.9 (343 отзыва)
5 (14 отзывов)
5 (154 отзыва)
5 (174 отзыва)
5 (22 отзыва)
4.9 (20 отзывов)
4 (15 отзывов)
4.6 (71 отзыв)
