Сравнительная харктеристика урожайности гибридов кукурузы в агроклиматических условиях Республики Марий Эл

Сравнительная характеристика урожайности гибридов кукурузы в агроклиматических условиях Республики Марий Эл

Н.А. Кириллов, д.б.н, ФГБОУ ВО Марийский ГУ; ВМ Из-местьев, к.с.-х.н., А.К. Свечников, ст.н.с., Е.А. Соколова,

мл.н.с., ФГБНУ Марийский НИИСХ

В последние годы в сельском хозяйстве России наметилась положительная тенденция к увеличению производства зерна, объёмы которого не только покрывают внутренние продовольственные нужды, но и позволяют экспортировать его в соседние государства. Связано это не только с повышением урожайности основных зерновых культур, но и с увеличением площадей пахотных земель, вовлечением в сельскохозяйственный оборот бросовых земель.

Эти земли, выведенные из севооборотов в 90-е гг. прошлого века, во многих местах начали обрастать многолетними кустарниковыми и древесными формами растений и зачастую трудно поддаются обработке и окультуриванию. Из оставшихся подземных и даже надземных органов этих растений порой даже на второй и третий годы с начала обработок почвы на этих полях продолжают развиваться их вегетативные органы, мешая проведению посевных и уборочных работ, не говоря уже о существенном снижении урожайности возделываемых культур.

Поэтому выбор культуры для этих земель для агронома стоит особенно остро: необходимо подобрать растение, способное конкурировать с дикорастущими формами и давать достаточно высокий урожай, чтобы оправдать вложенные средства.

Как нельзя лучше для этого подходят зерновые культуры, которые относятся к классу однодольных культур, тогда как дикоросы, как правило, относятся к двудольным растениям, под которые легче всего подбирать гербициды.

Среди зерновых культур, возделываемых на территории Поволжья, наибольшей урожайностью зелёной массы и зерна выгодно отличается кукуруза. Её мы и выбрали в качестве основной культуры при составлении севооборота для окультуриваемых земель на территории Республики Марий Эл [1—5].

Исходя из вышесказанного целью нашего исследования явилась оценка гибридов кукурузы по основным кормовым характеристикам, а в качестве главных задач — проведение фенологических наблюдений за ростовыми процессами гибридов кукурузы для выявления наиболее адаптивных для агроклиматических условий Республики Марий Эл и оценка экономической эффективности возделывания гибридов кукурузы.

Материал и методы исследования. Опыты были заложены на опытном поле ФГБНУ «Марийский НИИСХ». Исследование проведено согласно ме-

тодическим указаниям по проведению полевых опытов с кормовыми культурами (1997). Для проведения исследования были отобраны 20 гибридов кукурузы, выведенные Воронежским филиалом ФГБНУ ВНИИ кукурузы.Норма высева семян кукурузы составляла 80 тыс. шт. семян/га. Опыт заложен в трёхкратной повторности. Урожайность кукурузы на зерно определяли путём расчёта биологической урожайности.

Исследование проведено в 2015—2016 гг. на дерново-подзолистых, среднесуглинистых почвах, характерных для центральной зоны Республики Марий Эл (табл. 1).

1. Агрохимическая характеристика почвы опытного участка

Показатель Значение

Содержание гумуса, % 2,3

Содержание P2O5, мг/кг 412,5

pH, ед. 5,7

Содержание К2О, мг/кг 187,5

Вегетационный период 2015 г. был удовлетворительным для роста и развития кукурузы. Достаточная влажность почвы с конца весны и повышенные температуры воздуха в августе — сентябре способствовали созреванию зерна кукурузы до технической спелости в сентябре.

В 2016 г. большую часть мая наблюдалась тёплая погода. Аномально жаркая была отмечена здесь в конце месяца с температурой воздуха 28—31°С. Осадки были редкими и в основном небольшими. Продолжительная засушливая погода отразилась на сроках появления всходов. В июне наблюдалась неустойчивая по температурному режиму погода при недостаточной сумме выпадения осадков. Июль характеризовался тёплой, в отдельные дни жаркой погодой с редкими осадками. Среднесуточная температура воздуха за месяц составила 21,1°С, что было выше на 2,7° по сравнению с многолетними данными. В большую часть августа наблюдалась жаркая, временами аномально жаркая погода с недостаточным выпадением осадков. Максимальная температура воздуха составляла 24—29°С, в период аномально жаркой погоды повышалась до 30—35°С. В первой и второй декадах сентября наблюдалась неустойчивая по температурному режиму погода с частыми осадками. Установившаяся тёплая погода в первой декаде октября способствовала более быстрому созреванию зерна и потере влаги. Влажность зерна при уборке 20 гибридов была в пределах 27,07-35,68%.

В 2015 г. посев семян кукурузы проводили 14 мая. Выход полных всходов на поверхность почвы

произошёл с 26 по 27 мая (на 12—13-й день после посева); фазы 4—5 листьев растения кукурузы достигли 9 июня (на 12—13-й день после всходов), а фазы 8—10 листьев — 24 июня (на 28-29-й день после всходов). На данный момент развития растения уже имели высоту 30,2—42,9 см. При этом наибольшая длина стебля отмечалась на растениях гибрида Воронежский 193 А-15, а наименьшая — Воронежский 198-15. По высоте растений контрольный сорт Каскад 166 АСВ занимал промежуточное положение со значением 39,1 см.

Начало вымётывания метёлки у кукурузы отмечалось 16 июля (51-52-й день после всходов) в зависимости от изучаемых гибридов. На момент начала цветения початков (27 июля) высота растений составляла 114,1—158,8 см. Начало фазы цветения метёлок и початков отмечалось в период с 30 июля по 31 июля. Наступление полного цветения у 50% растений кукурузы наступило 3—7 августа в зависимости от гибрида. На момент начала цветения початков высота растений достигала 114,1—158,8 см, что было выше, чем в фазу 8—10 листьев, на 68,5—77,2%.

Всего за вегетационный период было проведено пять измерений высоты растений кукурузы. На момент последнего измерения (20 августа) высота растения варьировала в пределах 181,2—243,0 см. При этом наибольшей высотой отличались гибриды Воронежский 158 СВ (243,0 см), Воронежский 193А-15 (230,5 см), Воронежский 197 СВ (228,1 см), Воронежский 190-15 (227,9 см), Воронежский 189-15 (227,2 см), Воронежский 188-15 (225,3 см), что по сравнению с контрольным гибридом Каскад 166 АСВ (218,3 см) было больше на 7—24,7 см, а наиболее низкорослыми оказались растения гибрида кукурузы Воронежский 200-15, имеющие на момент последнего измерения среднюю высоту растений 181,2 см.

Наряду с определением высоты растений кукурузы были подсчитаны количество листьев и площадь листовой поверхности. Так, наибольшее количество листьев и наибольшее значение площади листовой поверхности отмечалось у гибридов Каскад 166 АСВ, Воронежский 173-12, Воронежский 189-15, Воронежский 158 СВ, Воронежский 197 СВ, Воронежский 195-15.

Учёт урожая зелёной массы изучаемых гибридов на силос был проведён 15 сентября. На момент уборки (112—113-й день после всходов) растения большинства гибридов достигли молочно-восковой спелости зерна. Зерно в початках в состоянии молочно-восковой спелости и растительная масса на момент уборки были отличным источником сырья для закладки на силос. Густота стояния растений перед уборкой на зелёную массу составляла 78 тыс. шт/га.

В целом по результатам фенологических наблюдений 2015 г. можно констатировать, что все изучаемые гибриды кукурузы селекции Воронеж-

ского филиала ВНИИ кукурузы вполне адаптивны к условиям Республики Марий Эл. Данные по наиболее важным показателям продуктивности зелёной массы испытуемых гибридов кукурузы представлены в таблице 2.

По таблице видно, что наибольший показатель урожайности зелёной массы зафиксирован у гибрида кукурузы Воронежский 158 СВ, который составил 69,0 т с 1 га, что достоверно выше стандарта. Наименьшие значения сбора зелёной массы отмечались у гибридов кукурузы Воронежский 197-15, Воронежский 200-15 и Воронежский 196-15 и составили 41,5; 41,7; 42,3 т/га соответственно, или на 18,2—19,7% ниже стандарта.

Содержание сухого вещества в зелёной массе испытуемых гибридов кукурузы варьировало в пределах 21,3—34,2%. Наибольшее содержание сухого вещества (34,2%) отмечалось у гибрида Воронежский 173-12, а наименьшее — (21,3%) у гибрида Воронежский 188-15, при концентрации сухого вещества в зелёной массе у контрольного образца 28%.

Сбор сухого вещества с гектара посева кукурузы в год испытаний составил 10,6—17,5 т при продуктивности стандарта 14,5 т. Наиболее низкие показатели сбора сухого вещества были отмечены у гибридов Воронежский 188-15, Воронежский 196-15 и Воронежский 186-15, которые варьировали в пределах 10,6—12,6 т/га, что на 13—27% ниже контроля. По сбору сухого вещества с единицы площади гибриды кукурузы Воронежский 185-15, Воронежский 173-12, Воронежский 189-15, Воронежский 190-15, Воронежский 191-15, Каскад 195 СВ, Воронежский 158 СВ, Воронежский 193А-15, Воронежский 197 СВ, Воронежский 195-15 оказались урожайнее стандарта, но эти значения находились в пределах статистической ошибки.

По содержанию кормовых единиц наибольшая продуктивность отмечена у гибридов Воронежский 158 СВ, Воронежский 189-15, Каскад 195 СВ, Воронежский 195-15, Воронежский 193 А-15, Воронежский 185-15, Воронежский 173-12 (15053— 17554 к.е.), а наибольшее значение обменной энергии оказалось у гибридов Воронежский 173-12 (190,9 ГДж ОЭ), Воронежский 193 А-15 (187 ГДж ОЭ) — соответственно на 24,6 и 27,2% больше контрольного варианта.

В целом в условиях 2015 г. в Республике Марий Эл по кормовой продуктивности вегетативной массы из 20 изучаемых гибридов кукурузы были выделены гибриды Воронежский 185-15, Воронежский 189-15, Воронежский 191-15, Воронежский 158 СВ, Воронежский 193 А-15, Воронежский 197 СВ, Воронежский199-15.

Учёт урожая зерна испытуемых гибридов кукурузы был проведён 15 октября. При этом наибольшая зерновая продуктивность выявлена у гибрида Воронежский 158 СВ (16,3 т/га), а наименьшим

2. Продуктивность зелёной массы гибридов кукурузы, 2015 г.

Сбор Сбор Содержание Содержание Сбор обмен-

Гибрид зелёной сухого сухого кормовых ной энергии,

массы, т/га вещества, т/га вещества, % единиц с 1 га ГДж/га

Каскад 166 АСВ (81.) 51,7 14,5 28,0 12903 150,0

Воронежский 160 СВ 45,8 14,3 31,3 14344 157,7

Воронежский 185-15 52,5 16,9 32,2 16342 181,8

Воронежский 186-15 48,0 12,6 26,2 10653 125,7

Воронежский 173-12 50,5 17,3 34,2 17554 190,9

Воронежский 187-15 46,7 13,1 28,1 12840 142,7

Воронежский 188-15 50,0 10,6 21,3 9798 110,7

Воронежский 189-15 59,7 17,5 29,3 15134 177,6

Воронежский 190-15 47,1 16,1 34,1 14500 165,7

Воронежский 191-15 57,1 17,1 29,9 14963 174,6

Каскад 195 СВ 50,6 15,6 30,7 15201 169,4

Воронежский 158 СВ 69,0 16,4 23,7 15053 173,0

Воронежский 193 А-15 59,6 17,7 29,7 16215 187,0

Воронежский 197 СВ 57,2 15,2 26,6 14620 164,1

Воронежский 195-15 50,8 15,2 29,9 15276 168,0

Воронежский 200-15 41,7 13,4 32,1 10958 132,1

Воронежский 196-15 42,3 11,4 27,0 12411 130,4

Воронежский 197-15 41,5 13,8 33,3 13862 152,0

Воронежский 198-15 48,9 14,2 29,0 14838 158,8

Воронежский 199-15 60,1 14,1 23,5 12810 147,8

НСР05 8,928 4,33 2606 28,74

3. Урожайность зерна гибридов кукурузы, 2015 г.

Гибрид Урожайность зерна, т/га Влажность зерна, %

факт. влажность стат. влажность

Каскад 166 АСВ (Б1.) 11,0 9,3 57,3

Воронежский 160 СВ 10,9 9,8 39,1

Воронежский 185-15 12,4 11,0 50,1

Воронежский 186-15 11,9 10,6 46,5

Воронежский 173-12 12,0 10,7 49,2

Воронежский 187-15 11,9 11,0 38,2

Воронежский 188-15 11,1 10,1 49,5

Воронежский 189-15 11,3 10,4 39,5

Воронежский 190-15 11,3 10,5 39,3

Воронежский 191-15 13,7 12,9 35,0

Каскад 195 СВ 11,4 10,7 39,7

Воронежский 158 СВ 16,3 14,5 36,1

Воронежский 193 А-15 11,9 11,4 40,5

Воронежский 197 СВ 12,6 11,6 39,8

Воронежский 195-15 12,9 11,5 43,3

Воронежский 200-15 10,0 9,1 48,2

Воронежский 196-15 10,1 9,4 41,6

Воронежский 197-15 8,8 8,3 45,4

Воронежский 198-15 10,0 9,3 44,6

Воронежский 199-15 11,6 10,4 67,1

Среднее 44,5

значением показателя урожайности характеризовались гибриды Воронежский 197-15 (8,8 т/га), Воронежский 200-15 (10,0 т/га) и Воронежский 198-15 (10,0 т/га) (табл. 3).

Влажность зерна в контроле составляла 57,3% при среднем значении по опыту 44,5%. Перерасчёт урожая зерна на стандартную (14%) влажность показал, что контрольный гибрид Каскад 195 СВ сформировал 9,3 т зерна с 1 га; у гибридов Воронежский

197-15 и Воронежский 200-15 урожайность зерна при стандартной влажности была ниже стандарта и составила 8,3 и 9,1 т/га; у гибрида Воронежский

198-15 урожайность зерна была на уровне стандарта. Урожайность остальных изучаемых гибридов была больше по отношению к контролю на 0,1—5,2 т зерна с 1 га, или на 1,1—55,9%.

В 2016 г. контрольный гибрид кукурузы Каскад 166 АСВ на момент учёта урожая сформировал 25,1 т зелёной массы с 1 га. Наибольший показатель урожайности зелёной массы зафиксирован у гибрида кукурузы ВТГ 269-16, который составил 39,4 т с га, что достоверно выше стандарта на 14,3 т, а наименьший урожай зелёной массы получен при уборке гибрида ВТГ 104-16 — 20,9 т/га, что на 16,7% ниже контроля (табл. 4).

Содержание сухого вещества в зелёной массе испытуемых гибридов кукурузы варьировало в пределах 28,3—40,9%. Наибольшее содержание сухого вещества (40,9%) отмечалось у гибридов ВТГ 102-16 и ВТГ 193-15, а наименьшее (28,3%) - у гибрида ВТГ 190-15, при концентрации сухого вещества в зелёной массе у контрольного образца 39,1%.

Сбор сухого вещества с 1 га посева кукурузы в год испытаний составил 8,01-12,42 т при продуктивности контроля 9,82 т. Наиболее низкие показатели сбора сухого вещества отмечались у гибридов ВТГ 104-16 и ВТГ 103-16, ВТГ 190-15, ВТГ 151-16 и Воронежский 160 СВ, которые были в пределах 8,01-8,93 т/га, что на 9,1-18,4% ниже контроля. По сбору сухого вещества с единицы площади контроль превзошли гибриды кукурузы ВТГ 185-15, ВТГ 187-15, ВТГ 173-12, ВТГ 154-16, ВТГ 195-15, Воронежский 197 СВ, ВТГ 193-15, ВТГ 189-15, ВТГ 269-16, ВТГ 270-16.

4. Продуктивность зелёной массы гибридов кукурузы, 2016 г.

Гибрид Сбор зелёной массы, т/га Сбор сухой массы, т/га Содержание сухого вещества, % Сбор кормовых единиц с 1 га Сбор обменной энергии, ГДж/га

Каскад 166 АСВ (контр.) 25,1 9,82 39,1 8455 100,1

ВТГ 101-16 26,3 9,36 35,6 8305 90,5

ВТГ 102-16 23,6 9,65 40,9 8632 100,9

ВТГ 103-16 24,7 8,38 33,9 6679 77,8

ВТГ 104-16 20,9 8,01 38,3 7989 90,9

Воронежский 160 СВ 24,9 8,93 35,9 7170 80,7

ВТГ 185-15 29,2 11,11 38,0 11145 128,5

ВТГ 187-15 30,4 9,97 32,8 7400 86,8

ВТГ 173-12 30,8 10,30 33,4 9988 115,6

ВТГ 151-16 29,6 8,60 29,1 9088 99,3

ВТГ 152-16 33,3 9,49 28,5 8180 98,2

ВТГ 190-15 30,2 8,56 28,3 8179 91,8

Воронежский 158 СВ 31,6 9,11 28,8 7258 90,9

ВТГ 154-16 32,1 10,44 32,5 8979 97,1

ВТГ 195-15 35,6 11,28 39,1 10122 116,8

Воронежский 197 СВ 33,9 10,55 35,6 8273 99,7

ВТГ 193-15 38,7 11,34 40,9 9092 102,9

ВТГ 189-15 39,2 12,42 33,9 10366 120,8

ВТГ 269-16 39,4 11,49 38,3 10747 126,2

ВТГ 270-16 38,0 10,19 35,9 8027 100,3

НСР05 2,8 2,08 1652 20,0

5. Урожайность зерна гибридов кукурузы, 2016 г.

Гибрид Урожайность зерна, т/га Влажность зерна, %

фактическая влажность стандартная влажность

Каскад 166 АСВ (контр.) 12,07 9,78 29,98

ВТГ 101-16 8,99 7,43 29,03

ВТГ 102-16 6,85 5,63 29,53

ВТГ 103-16 6,02 4,79 31,68

ВТГ 104-16 6,72 5,72 27,07

Воронежский 160 СВ 7,84 6,29 31,01

ВТГ 185-15 7,71 6,03 32,81

ВТГ 187-15 9,22 7,31 31,69

ВТГ 173-12 8,95 7,38 29,33

ВТГ 151-16 11,12 8,87 30,90

ВТГ 152-16 9,72 7,48 33,75

ВТГ 190-15 8,88 7,11 31,02

Воронежский 158 СВ 11,18 8,87 31,72

ВТГ 154-16 11,61 8,67 35,39

ВТГ 195-15 7,84 5,87 35,68

Воронежский 197 СВ 8,68 6,64 34,15

ВТГ 193-15 10,58 8,06 34,50

ВТГ 189-15 10,74 8,25 33,79

ВТГ 269-16 10,75 8,13 34,73

ВТГ 270-16 11,06 8,24 35,60

При оценке продуктивности наибольший сбор кормовых единиц среди исследуемых гибридов кукурузы отмечен у гибридов ВТГ 173-12, ВТГ 195-15, ВТГ 189-15, ВТГ 269-16, ВТГ 185-15 (9988-11145 к.е./га). Наибольший сбор обменной энергии был получен у гибридов ВТГ 173-12, ВТГ 195-15, ВТГ 189-15, ВТГ 269-16, ВТГ 185-15, что на 15,5-28,4% больше контрольного варианта.

Учёт урожая зерна испытуемых гибридов кукурузы проводили 7 октября. На момент уборки

установилась прохладная погода без осадков, что положительно сказалось на уборочной влажности зерна (табл. 5).

По данным таблицы видно, что на момент учёта урожая контрольный гибрид сформировал наибольшее значение 12,07 т сбора зерна с 1 га в первоначально оприходованном весе. Урожайность остальных гибридов находилась в пределах 6,02-11,61 т/га. При этом наименьшее значение урожайности выявлено у гибрида ВТГ 103-16, что на 50,1% ниже контроля.

Лабораторный анализ влажности зернового вороха показал, что влажность зерна в контроле составила 29,98%, при среднем значении по опыту 32,17%. Наиболее сухое зерно было у гибридов ВТГ 104-16,ВТГ 101-16, ВТГ 173-12 со значениями 27,07, 29,03 и 29,33% соответственно. Наибольшей влажностью зерна обладали гибриды ВТГ 154-16, ВТГ 270-16 и ВТГ 195-15 с величиной влажности 35,39, 35,6 и 35,68% соответственно. Перерасчёт урожая зерна на стандартную (14%) влажность позволил установить, что контрольный гибрид Каскад 195 СВ сформировал 9,78 т зерна с 1 га.

В целом на дерново-подзолистых почвах Республики Марий Эл в условиях 2016 г. урожайность зерна находилась в пределах 4,79-9,78 т/га в пересчёте на стандартную влажность.

Выводы. На основании анализа результатов двухлетнего исследования можно сделать нижеследующие выводы.

1. Среди изучаемых гибридов кукурузы на силос на территории Республики Марий Эл наилучшими кормовыми характеристиками обладают гибриды ВТГ 185-15, ВТГ 173-12, ВТГ 195-15, ВТГ 189-15, ВТГ 269-16, способные синтезировать 29,2-39,4 т

зелёной массы на 1 га посева и аккумулировать 10,3—12,42 т сухого вещества.

2. Наиболее эффективными для возделывания силосной кукурузы с початками восковой спелости зерна среди изучаемых гибридов являются ВТГ 189-15 (КЭЭ - 4,0), ВТГ 269-16 (КЭЭ - 4,2), ВТГ 185-15 (КЭЭ - 4,2).

3. Наибольшей зерновой урожайностью среди изученных гибридов обладают ВТГ 154-16, Воронежский 158 СВ,ВТГ 151-16 и Каскад 166 АСВ (контроль), способные сформировать зерно с влажностью 35,39; 31,72; 30,9 и 29,98% соответственно, что в пересчёте на стандартную влажность зерна составляет 8,67; 8,87; 8,87 и 9,78 т/га.

Литература

1. КирилловНА., ВолковА.И. Экономическая и энергетическая эффективность использования энергосберегающих технологий и регуляторов роста // Дорожно-транспортный комплекс: состояние, проблемы и перспективы развития: матер, науч.-практич. конф. Чебоксары: ВФ МДЦИ, 2016. С, 106-114'

2. Кириллов H.A., Соколова Е.А., Изместьев В.М. Первый опыт возделывания кукурузы на зерно в Республике Марий Эл // Аграрная Россия.' 2017. № 3. С, 23-25!

3. Кириллов H.A., Волков А.И., Прохорова JI.H. Внедрение в севообороты нетрадиционных культур // Аграрная наука. 2014. № 5. С, 10-12.

4. Прохорова JI. Н., Волков А. И., Кириллов Н .А. Отзывчивость гибридов кукурузы на применение регуляторов роста и развития растений // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2015. № 2 (30). С. 24—28.

5. Соколова Е.А., Кириллов H.A. Влияние абиотических условий на продуктивность кукурузы в условиях Республики Марий Эл // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2017. № 2. С. 24—26.