Реакция среднеранних гибридов кукурузы на способ обработки южного чернозема и густоту посева в степной зоне нижнего Поволжья

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

УДК 633.15:631.53.01:631.445.4

РЕАКЦИЯ СРЕДНЕРАННИХ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ НА СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЮЖНОГО ЧЕРНОЗЕМА И ГУСТОТУ ПОСЕВА В СТЕПНОЙ ЗОНЕ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

В.И. Филин, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Б.В. Михин, соискатель

Волгоградский государственный аграрный университет

В многофакторных полевых опытах проведено изучение показателей структуры урожая, характеризующих зерновую продуктивность гибридов кукурузы Евростар и ПР39Г12 при разных нормах посева (40-70 тыс. всх. семян/га) на фоне дискования почвы (0,14-0,16 м) и отвальной вспашки (0,23-0,25 м).

Ключевые слова: среднеранние гибриды кукурузы, способ обработки почвы, густота посева, зерновая продуктивность.

В общей стратегии увеличения производства зерна в Нижнем Поволжье на современном этапе важную роль может сыграть оптимизация структуры посевных площадей во всех категориях хозяйств.

Среди перспективных зерновых культур особого внимания заслуживает кукуруза, обладающая высоким биологическим потенциалом продуктивности, устойчивостью к высоким температурам и засухе, имеющая в настоящее время большой набор гибридов, включённых в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в Нижневолжском (8) регионе Российской Федерации [2, 4, 5].

Результаты многолетних исследований показали, что по урожайности кукуруза существенно превосходит все традиционные зерновые культуры, возделываемые в степной зоне Волгоградской области. Этот вывод полностью подтверждается на практике. Так, в среднем за 2001-2007 гг. урожайность кукурузы в сельскохозяйственных предприятиях данной зоны составила 3,27 т зерна с гектара, что на 1,01 т/га выше озимой пшеницы и озимой ржи и на 1,75 т/га - яровых зерновых культур (яровая пшеница, ячмень, овес) [4].

Судя по опубликованным данным научных учреждений и рекомендациям производству, в степной зоне чернозёмных почв основные площади следует отводить под посев гибридов раннеспелой и среднеранней групп спелости (ФАО 100 -300), которые гарантированно вызревают каждый год и способны формировать высокие урожаи зерна [4, 5, 6].

В Нижнем Поволжье очень важно в посевах кукурузы создать оптимальную густоту стояния растений, поскольку главным фактором, определяющим урожай зерна здесь является влагообеспеченность во время вегетации. Как показали ранее проведённые исследования региональных научных учреждений густота посева, при которой формируются максимальные урожаи зерна гибридов разных групп спелости, не является величиной константной. Установлено, что в годы, благоприятные по увлажнению, оптимальное количество растений на единице площади, обеспечивающее наивысшую зерновую продуктивность кукурузы, может быть в засушливых условиях избыточным. Дефицит влаги в почве не позволяет всем растениям при таком загущении сформировать полноценные початки. В результате чего часть растений остаются бесплодными, образовавшиеся початки бывают плохо озерненными с низкой массой 1000 зёрен. В конечной итоге урожайность гибридов кукурузы существенно снижается.

Важным фактором в технологии возделывания кукурузы является правильный выбор способа обработки почвы, поскольку от этого зависит аккумулирование и сбережение влаги в корнеобитаемом слое почвы, содержание подвижных форм элементов питания и создание благоприятных условий для прорастания семян, роста и развития растений [7].

В последние годы в степной зоне чернозёмных почв Волгоградской области сельскохозяйственные предприятия и фермерские хозяйства применяют самые разные способы обработки почвы под кукурузу (дискование, отвальная вспашка, плоскорезная обработка, рыхление СибИМЭ, чизелевание, на полях подверженных эрозии) и дифференцированную густоту посева этой культуры. При этом ориентируются на то, чтобы густота стояния растений перед уборкой раннеспелых гибридов составляла 40-45 тыс./га, а среднеранних - 35-40 тыс./га [4].

Для дальнейшего совершенствования адаптивной технологии возделывания зерновой кукурузы надо знать, как реагируют вновь районированные и перспективные гибриды на загущении посевов при контрастных способах обработки почвы в разные по увлажнению и погодным условиям годы.

Целью наших исследований являлось изучение реакции гибридов кукурузы Ев-ростар (ФАО 230) и ПР39Г12 (ФАО 210) на загущение посевов (норма высева всхожих семян - 40, 50, 60, 70 тыс./га) при возделывании на фоне дискования (0,14-0,16 м) и отвальной вспашки южного чернозема (0,23-0,25 м). В полевых двухфакторных опытах площадь делянки по фактору А (способ обработки почвы) в опытах составляла 800 м2, по фактору В (норма высева семян) - 200 м2. Повторность опытов четырехкратная, расположение вариантов систематическое, последовательное. Фенологические наблюдения, биометрию растений, определение густоты стояния растений в посевах, структуры урожая и его величины осуществляли согласно методическим рекомендациям по проведению полевых опытов с кукурузой [3]. Статистическая обработка экспериментальных данных и результатов учета урожая в опытах выполнена методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [1].

Полевые эксперименты проведены в степной зоне чернозёмных почв в зернопа-ропропашном севообороте ООО «Гелио-Пакс-Агро-4» Михайловского района Волгоградской области. Предшественником кукурузы в годы исследований был яровой ячмень. Агротехника среднеранних гибридов кукурузы соответствовала общепринятой в указанной зоне за исключением изучаемых технологических приёмов.

Почвенный покров севооборотного участка представлен тяжелосуглинистым южным чернозёмом, содержащим 2,71-3,12 % гумуса, имеющим низкую обеспеченность для пропашных культур легкогидролизуемым азотом (2 класс) и подвижным фосфором (3 класс) и среднюю (оптимальную) обеспеченность обменным калием (4 класс).

Условия увлажнения в годы исследований складывались по разному: в 2004 году

- с превышением климатической нормы, в 2005 году - на её уровне, в 2006 году - несколько ниже средних многолетних значений. В течение периода активной вегетации (май-август) сумма атмосферных осадков в 2004 году составляла 159,7 мм, в 2005 году

- 142,8 мм, в 2006 году - 124,6 мм. Такое варьирование влагообеспеченности растений в годы исследований позволяет более объективно оценить реакцию изучаемых гибридов кукурузы на разные способы основной обработки южного чернозема и густоту стояния растений в посевах.

Таблица 1 - Фактическая густота стояния растений среднеранних гибридов кукурузы в посевах при изучаемых способах обработки почвы _и нормах высева семян, тыс. раст./га_

Норма высева, тыс. всх. семян/га Гибрид кукуруза 2004 г. 2005 г. 2006 г. Средн. 2004-2006 гг.

Фаза полных всходов

40 Евростар 35,8 36,0 29,1 33,5 35,2 35,5 33,4 35,0

ПР39Г12 35,9 35,9 32,0 35,5 36,0 36,3 34,6 35,9

50 Евростар 42.8 42.9 37.5 44.6 44,2 44,2 41,5 43,9

ПР39Г12 42,8 43,0 40,0 45,0 45,0 45,4 42,6 44,5

60 Евростар 51,4 51,4 40,0 44,9 51,0 51,9 47,5 49,4

ПР39Г12 51,4 51,6 45,0 51,0 52,0 52,5 49,5 51,7

70 Евростар 60,2 60,1 43,2 49,0 60,1 60,6 54.5 56.6

ПР39Г12 60.3 60.4 53,0 62,5 61,9 62,3 58,4 61,7

Фаза восковой спелости зерна

40 Евростар 32,0 35,3 25,8 31,2 32,0 33,4 29,9 33,3

ПР39Г12 32,3 35,5 24,8 33,6 32,7 34,1 29,9 34,4

50 Евростар 40,1 42,5 35,0 43,2 39,8 41,5 38.3 42.4

ПР39Г12 40,2 42,2 36,8 43,7 40,6 42,4 39,2 42,8

60 Евростар 47,8 50,8 38,1 41,9 46.7 48.8 44,2 47,2

ПР39Г12 47,9 50,8 41,7 39,2 47.1 49.2 45,6 46,4

70 Евростар 56,0 59,5 39,4 47,6 54,7 57,0 50,0 54,7

ПР39Г12 56,1 59,6 48,6 60,8 55,7 58,2 53,5 59,5

. Примечание: в числителе - дискование почвы, в знаменателе - отвальная вспашка.

Наши наблюдения показали, что достаточно благоприятные условия в период посев-полные всходы кукурузы складывались на всех вариантах опытов в 2004 и 2006 гг., когда полевая всхожесть семян составила 85,4-88,8 % и 86,6-89,0 % соответственно (табл. 1). Однако в засушливых условиях 2005 года полевая всхожесть семян изучаемых гибридов кукурузы варьировала в зависимости от способа обработки почвы (по дискованию - 73,1±9,1 %, по отвальной - 83,6±8,9 %) и нормы высева (75,5-77,3 % при 40 и 50 тыс. семян/га и 71,0-68,6 % при 60 и 70 тыс. семян/га на фоне дискования; 85,089,0 % при 40 и 50 тыс. семян/га и 80 % - при нормах 60-70 тыс./га на фоне отвальной вспашки). При этом полевая всхожесть семян гибрида Евростар оказалась заметно ниже, чем гибрида ПР39Г12 при всех изучаемых нормах высева и способах обработки почвы (в среднем на 8,4 % при дисковании и на 8,8 % при отвальной вспашке).

Во все годы исследований на всех вариантах полевых опытов сохранность растений к уборке в посевах изучаемых гибридов была достаточно высокой: в 2004 году -98-99 %, в 2005 году - 78-95 %, в 2006 году - 90-94 % от числа растений в фазе полных всходов.

Установлено, что при мелкой обработке почвы (0,14-0,16 м) фактическая густота стояния растений в фазе полных всходов при увеличении нормы высева от 40 до 70 тыс. всх. семян/га возрастала с 33,4-34,6 до 54,5-58,4 тыс./га, а на фоне отвальной вспашки с 35,0-35,9 до 56,6-61,7 тыс./га. К уборке количество растений несколько уменьшалось и в среднем за три года составляло 29,9-50,0-53,5 тыс./га при дисковании и 33,3-34,4-54,7-59,5 тыс./га при отвальной вспашке (табл. 1).

Фенологические наблюдения показали, что наступление очередных фенофаз, начиная с 8-11 листьев, у гибрида ПР39Г12 (ФАО 210) отмечается раньше, чем у гибрида Евростар (ФАО 230). В результате вегетационный период (от посева до полной спелости зерна) гибрида ПР39Г12 оказался короче, по сравнению с Евростар на 10-12 дней. При этом созревание обоих гибридов кукурузы на фоне мелкой обработки почвы (дискование) наступает на 3 -4 дня раньше, чем на варианте с отвальной вспашкой.

В агрометеорологических условиях 2004 года изучаемые гибриды при всех нормах высева сформировали початки, средняя масса которых достигала 170-179 г. Количество початков в расчёте на 100 растений уменьшалось по мере увеличения фактической густоты стояния растений в посевах: у гибрида Евростар - с 140-142 до 110-114, а у ПР39Г12 - с 123-131 до 101-102 (табл. 2).

В 2005 году на фоне мелкой обработки почвы количество початков в расчёте на 100 растений у гибрида Евростар составило 98-86, а по отвальной вспашке - 113-95 (с закономерным уменьшением по мере загущения посевов). Примерно такие же данные получены и по гибриду ПР39Г12: 94-83 и 100-88 початков соответственно. Средняя масса початка у гибрида Евростар варьировала в пределах 116-169 г, а ПР39Г12 - в пределах 100-170 г. Более крупные початки растения обоих гибридов формировали в менее загущенных посевах (норма высева 40-50 тыс./га) на варианте с отвальной вспашкой (табл. 2).

В 2006 году наименьшее количество початков в расчёте на 100 растений образовалось в посевах изучаемых гибридов при повышенных нормах высева (60-70 тыс.семян/га) на фоне обоих способов обработки почвы. Средняя масса початка на этих же вариантах была наименьшей (94-101 г).

Таблица 2 - Влияние густоты посева при разных способах обработки почвы и погодных условиях на продуктивность растений изучаемых гибридов кукурузы

Норма посева, тыс. всх. семян/га Число початков на 100 растений, шт. Средняя массам початка, г

2004 г. 2005 г. 2006 г. 2004 г. 2005 г. 2006 г.

Гибрид Е Евростар

40 140 142 98 113 120 126 177 179 150 166 141 165

50 119 121 93 105 100 110 176 177 139 169 123 149

60 122 123 90 100 90 99 175 175 129 149 110 122

70 110 114 86 95 86 92 173 174 116 136 96 101

Гибрид П ПР39Г12

40 123 131 94 100 110 112 173 175 136 170 135 156

50 112 116 91 96 96 106 172 173 121 150 118 138

60 110 114 9 8 Ю 7 88 96 170 173 121 139 107 116

70 101 102 83 88 86 90 170 170 100 117 94 101

. Примечание: в числителе - дискование почвы, в знаменателе - отвальная вспашка.

Оценка зерновой продуктивности изучаемых гибридов кукурузы показала, что в агроклиматических и погодных условиях 2004 года урожайность Евростара варьировала от 4,83 до 6,67 т/га, а ПР39Г12 - от 4,80 до 6,87 т/га. На фоне мелкой обработки почвы оба гибрида сформировали меньшие урожаи зерна, чем по отвальной вспашке (на 1,10-1,14 т/га). Максимальную зерновую продуктивность имели посевы с фактической густотой стояния растений к уборке 51,6 тыс./га (среднеранний гибрид Евростар -ФАО 230) и 60,4 тыс./га (среднеранний гибрид ПР39Г12 - ФАО 200) (табл. 3, 4).

В 2005 году урожайность гибрида Евростар в зависимости от густоты стояния растений и способа основной обработки почвы изменялась в пределах 4,40-5,90 т/га, а гибрида ПР39Г12 - от 4,21 до 5,72 т/га. При этом более высокие урожаи обоих гибридов получены на фоне отвальной вспашки: прибавка, по сравнению с дискованием, составляла в среднем 0,58 т/га. Самые высокие урожаи зерна гибрид Евростар сформировал при густоте стояния растений в посевах равной 45 тыс./га, а гибрид ПР39Г12 - при 51 тыс./га (табл. 3, 4). На менее благоприятный по влагообеспеченности и другим агрометеорологическим факторам период вегетации для кукурузы в 2006 году изучаемые гибриды отреагировали снижением зерновой продуктивности: урожайность Евростара в опытах составляла от 3,54 до 5,34 т/га, а ПР39Г12 - от 3,31 до 4,66 т/га (табл. 3, 4). В засушливых условиях четко проявилось преимущество отвальной вспашки перед дискованием: прибавка урожая по гибриду Евро-стар - 0,98 т/га, а по ПР39Г12 - 0,86 т/га. Максимальная урожайность изучаемых средне-ранних гибридов получена в посевах, имевших фактическую густоту стояния растений 4445 тыс./га. При дефиците влаги и засушливой погоде более загущенные посевы (60-62 тыс. раст./га) достоверно и существенно снижали зерновую продуктивность, особенно на фоне мелкой обработки почвы.

Таблица 3 - Урожайность гибрида кукурузы Евростар в зависимости _от способа обработки почвы и нормы высева семян, т/га_

Способ обработки почвы (фактор А) Норма посева кукурузы, тыс. всхожих семян/га (фактор В) Средние по фактору А

40 50 60 70

2004 год НСР05=0,31

Дискование - фон - контроль 4,83 5,14 5,32 5,47 5,19

Фон + отвальная вспашка 5,48 6,06 6,67 6,69 6,23

Средние по фактору В (НСРо5=0,30) 5,16 5,60 6,00 6,08

2005 год НСР05=0,19

Дискование - фон - контроль 4,40 4,77 5,34 5,39 4,98

Фон + отвальная вспашка 5,01 5,41 5,89 5,90 5,55

Средние по фактору В (НСРо5=0,18) 4,71 5,09 5,62 5,65

2006 год НСР05=0,21

Дискование - фон - контроль 3,54 4,02 3,80 3,48 3,71

Фон + отвальная вспашка 4,30 5,34 4,89 4,23 4,69

Средние по фактору В (НСР05=0,21) 3,92 4,68 4,35 3,86

-1СРо5 для сравнения частных средних: 2004 г. - 0,61 т/га; 2005 г. - 0,37 т/га; 2006 г. - 0,42 т/га

Таблица 4 - Влияние нормы посева и способа обработки почвы _на урожай зерна гибрида кукурузы ПР39Г12, т/га_

Способ обработки почвы (фактор А) Норма посева кукурузы, тыс. всхожих семян/га (фактор В) Среднее по фактору А

40 50 60 70

2004 год НСР05=0,09

Дискование - фон - контроль 4,80 5,14 5,36 5,62 5,23

Фон + отвальная вспашка 5,57 6,09 6,77 6,87 6,33

Средние по фактору В (НСР05=0,09) 5,19 5,62 6,07 6,25

2005 год НСР05=0,10

Дискование - фон - контроль 4,21 4,64 5,19 5,21 4,81

Фон + отвальная вспашка 4,80 5,32 5,70 5,72 5,39

Средние по фактору В (НСР05=0,09) 4,51 4,98 5,45 5,47

2006 год НСР05=0,08

Дискование - фон - контроль 3,31 3,72 3,56 3,28 3,47

Фон + отвальная вспашка 4,00 4,66 4,63 4,02 4,33

Средние по фактору В (НСР05=0,07) 3,66 4,19 4,10 3,65

-1СР05 для сравнения частных средних: 2004 г. - 0,17 т/га; 2005 г. - 0,18 т/га; 2006г. - 0,14 т/га

Таким образом, для получения максимального климатически обеспеченного урожая зерна среднеранних гибридов кукурузы в Нижнем Поволжье важное значение имеет оптимизация количества растений на единице площади и правильный выбор способа основной обработки почвы. В степной зоне Волгоградской области оптимальная густота растений гибридов Евростар (ФАО 230) и ПР39Г12 (ФАО 200) составляет 4550 тыс. шт./га. Изученные гибриды кукурузы положительно реагируют на отвальную вспашку (0,23-0,25 м), увеличивая урожайность на 0,58-1,04 т зерна/га, по сравнению с дискованием (0,14-0,16 м).

Библиографический список

1. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта [Текст] / Б.А. Доспехов. - 5-е идз. - М.: Агропромздат, 1985. - 351 с.

2. Государственный реестр сельскохозяйственных достижений, допущенных к использованию (Официальное издание) [Текст]. - Т.1. - Сорта растений. - М.: МСХ РФ, 2011. - 328 с.

3. Методические рекомендации по проведению полевых опытов с кукурузой [Текст] / Д.С. Филев, В.С. Циков, В.И. Золотов [и др.]. - Днепропетровск: ВНИИ кукурузы, 1980. - 54 с.

4. Система адаптивно-ландшафтного земледелия Волгоградской области на период до 2015 г. [Текст] / А.Л. Иванов [и др.]. - Волгоград: ИПК Волгоградской ГСХА «Нива», 2009. - 304 с.

5. Филин, В.И. Приемы повышения урожайности озимой пшеницы и кукурузы в степной зоне черноземных почв Волгоградской области [Текст] / В.И. Филин, В.С. Бутко, Б.В. Ми-хин // Интеграция науки и производства - стратегия устойчивого развития АПК России в ВТО: Материалы Международной научно-практической конференции. - Т.1. - Волгоград: Волгоградский ГАУ, 2013. - С. 205-209.

6. Филин, В.И. Совершенствование технологий возделывания озимой пшеницы и кукурузы на южных черноземах Волгоградской области [Текст] / В.И. Филин, В.С. Бутко, Б.В. Ми-хин // Научные основы стратегии развития АПК и сельских территорий в условиях ВТО: Материалы Международной научно-практической конференции. - Т.1 - Волгоград: Волгоградский ГАУ, 2014. - С. 148-151.

7. Эффективность способов основной обработки и средств химизации на зерновую продуктивность кукурузы на черноземных почвах Волгоградской области [Текст] / А.Ю. Москви-чев, С.В. Еремин, А.П. Дубровин, К.П. Рябухин // Известия Нижневолжского агроуниверситет-ского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2013. - №4(32). - С.32-36.

E-mail: agrovgsha@mail.ru