Фотосинтетическая деятельность кукурузы в зависимости от установленных режимов орошения и густоты стояния

Фотосинтетическая деятельность кукурузы в зависимости от установленных режимов орошения и густоты стояния

Н.Ю. Петров, д.с.-х.н., профессор, В.Н. Плотников, к.с.-х.н., Е.Н. Ефремова, к.с.-х.н., Волгоградская ГСХА

Одной из проблем сельского хозяйства всегда было и остаётся увеличение производства зерна кукурузы. Для формирования эффективного сельскохозяйственного производства в засушливых климатических условиях Нижнего Поволжья необходимо повышать урожайность фуражных и продовольственных зерновых культур за счёт оптимизации технологий их возделывания на орошаемых землях [1, 2].

Продуктивность современных посевов в настоящее время немного ниже потенциальной фотосинтетической продуктивности агрофитоценозов, заложенных генетической наследственностью. Между площадью листьев и урожайностью установлена прямая зависимость: высокие урожаи в посевах кукурузы можно получать только тогда, когда происходит быстрое формирование и нарастание ассимилирующей поверхности [3, 4].

Материалы и методы. Экспериментальные исследования проводили на поливных землях каштановых почв крестьянского хозяйства А.И. Назаренко Калачёвского района Волгоградской области в течение 2009—2011 гг. Для определения потребности кукурузы в воде исследовали три порога предполивной влажности почвы: 70; 70—80—70 и 80% от наименьшей влагоёмкости почвы. За величину активного слоя почвы был взят слой 0,00—0,60 м.

Результаты исследований. Площадь листовой поверхности быстро начинала увеличиваться с появлением очередных (ниже пятого листа) листьев и достигала своего максимального развития в фазу выметывание — цветение початка (появление флагового листа). У гибрида Поволжский 212 МВ, в зависимости от года исследований, максимальная площадь листьев сформировалась в благоприятные 2009 и 2011 гг. при варианте усиленного режима орошения 80% НВ при густоте стояния 80 тыс. растений на

1. Динамика площади листьев в зависимости от густоты стояния и режимов орошения за 2009 г., тыс. м2/га

Режим орошения Густота стояния, тыс./га Всходы 5-7 листьев 11-13 листьев Вымётывание -цветение Молочная спелость Полная спелость

Поволжский 212 МВ

70 0,1 2,63 13,5 20,1 16,4 6,52

70 80 0,1 3,98 18,4 25,9 22,0 8,70

90 0,1 3,55 17,4 25,3 21,4 8,21

70 0,1 2,25 11,6 20,0 17,0 6,67

70-80-70 80 0,1 3,64 16,7 29,3 24,8 9,18

90 0,1 3,16 15,5 27,6 22,9 8,55

70 0,1 3,42 16,7 28,4 23,8 9,06

80 80 0,1 5,41 22,3 40,3 33,4 12,7

90 0,1 4,43 20,1 35,2 29,6 11,2

РОСС 272 АМВ

70 0,1 4,33 22,3 20,1 17,0 6,52

70 80 0,1 6,58 30,4 25,9 22,0 8,7

90 0,1 5,41 26,5 25,3 21,4 8,21

70 0,1 3,88 20,0 34,6 29,3 11,5

70-80-70 80 0,1 5,77 26,4 46,4 39,3 14,6

90 0,1 4,64 22,7 40,5 33,5 12,5

70 0,1 4,20 20,5 34,9 29,3 11,1

80 80 0,1 5,94 24,4 44,2 36,7 13,9

90 0,1 4,87 22,2 38,7 32,6 12,3

2. Фотосинтетический потенциал гибридов кукурузы в зависимости от режимов орошения и густоты стояния, тыс. м2/га, 2009

Режим орошения Густота стояния тыс./га Всходы -5-й лист 5-11 листьев 11-й лист -цветение початка Цветение початка - молочная спелость Молочная спелость - полная спелость Итого

Поволжский 212 МВ

70 46,6 339,9 588,0 697,0 968 2639,0

70 80 68,0 448,1 795,4 876,3 1295 3794,1

90 51,5 426,5 814,4 902,0 1264 3458,3

70 40,4 295,3 593,1 722,0 1052 2702,4

70-80-70 80 63,6 447,0 933,7 840,6 1527 3812,4

90 56,0 393,6 853,8 990,9 1363 3657,3

70 60,6 437,3 879,4 1005,0 1504 3885,6

80 80 97,0 678,1 1248,0 1474,0 2292 5789,7

90 81,8 577,3 1134,0 1286,0 1972 5051,0

Гибрид РОСС 272 АМВ

70 77,2 562,8 588,0 697 968 2892,5

70 80 114,0 754,2 795,4 876 1295 3835,5

90 81,0 670,5 814,4 902 1264 3731,8

70 70,5 516,0 1036,0 1262 1837 4721,8

70-80-70 80 104,0 730,5 1526,0 1374 2496 6230,1

90 83,7 588,4 1276,0 1481 2037 5466,7

70 77,7 561,0 1128,0 1289 1929 4985,3

80 80 113,0 791,4 1456,0 1720 2675 6756,4

90 91,5 646,3 1270,0 1439 2208 5654,6

гектар (39,57 и 40,30 тыс. м2/га). Аналогичная закономерность выявлена и для гибрида РОСС 272 АМВ — величины площади листьев составляли 44,20 и 46,18 тыс. м2/га (табл. 1). Площадь листьев меньших размеров сформировалась в 2010 г. (36,16 тыс. м2/га).

Применение дифференцированного режима орошения способствовало росту ассимилирующей поверхности, достигая величины от 20,0 до

29,3 тыс. м2/га. Существенный прирост отмечали при варианте интенсивного режима орошения

80% НВ — от 28,4 до 40,3 тыс. м2/га. Аналогичным образом формировалась динамика площади листьев и у гибрида РОСС 272 АМВ, однако её значения были на 2—4 тыс. м2/га выше, чем у гибрида Поволжский 212 МВ.

Увеличение густоты стояния приводило к росту площади ассимилирующей поверхности, но не пропорционально густоте стояния. В связи с этим площадь листьев на гектаре и фотосин-тетический потенциал посевов с загущением растений возрастали (табл. 2).

3. Динамика накопления сухого вещества в зависимости от густоты стояния и режимов орошения, т/га, 2009 г.

Режим орошения Густота стояния тыс./га Всходы 5-6 листьев 10-11 листьев Вымётывание -цветение Молочная спелость Полная спелость

Поволжский 212 МВ

70 0,01 0,06 1,09 4,30 6,58 7,32

70 80 0,01 0,09 1,41 5,43 8,32 9,26

90 0,01 0,08 1,35 4,82 7,38 8,22

70 0,01 0,05 0,93 3,67 5,62 6,25

70-80-70 80 0,01 0,08 1,25 5,84 8,94 9,94

90 0,01 0,07 1,22 5,68 8,69 9,67

70 0,01 0,09 1,44 6,68 10,20 11,40

80 80 0,01 0,92 1,62 7,49 11,50 12,80

90 0,01 0,95 1,68 7,82 12,18 13,30

РОСС 272 АМВ

70 0,01 0,10 1,79 4,30 6,58 7,32

70 80 0,01 0,13 2,15 5,43 8,32 9,26

90 0,01 0,14 2,22 4,82 7,38 8,22

70 0,01 0,09 1,60 6,33 9,70 10,80

70-80-70 80 0,01 0,12 1,93 9,43 13,81 15,30

90 0,01 0,11 1,84 8,55 13,13 14,60

70 0,01 0,11 1,77 8,21 12,64 14,29

80 80 0,01 1,01 1,78 8,24 12,61 14,10

90 0,01 1,04 1,84 8,58 13,23 14,60

Полученные данные по формированию фо-тосинтетического потенциала показали, что в период от всходов до образования пятого листа величина его была незначительна и колебалась от 46,6 до 97,0 тыс. м2/га (2009 г.) у гибрида Поволжский 212 МВ. Оценивая по итоговым значениям за период вегетации фотосинтети-ческий потенциал, можно сделать вывод, что максимальные его значения отмечены у гибрида РОСС 272 АМВ в 2009 г. в варианте интенсивного режима орошения (80% НВ) при густоте посева 80 тыс. растений на гектар.

Как показали наши исследования, темпы нарастания и накопления сухого вещества в период вегетации кукурузы были неодинаковы. Они изменялись по годам исследований, зависели от режима орошения и густоты стояния (табл. 3).

В начале вегетации при невысоких темпах прироста листовой поверхности приросты сухого вещества были незначительными (в фазе пятого листа прирост сухой массы колебался от 0,06 до 1,09 т/га). Доля сухого вещества на начальном этапе роста составляла 7—9% от общей биомассы растений. Наиболее интенсивный прирост наблюдался у гибрида РОСС 272 АМВ. К концу вегетации прирост у этого гибрида составлял для варианта дифференцированного режима орошения с густотой стояния растений 80 тыс./га, в зависимости от года исследований, от 13,0 до

15,3 т/га. Наименьшие значения показал контрольный режим орошения с густотой стояния растений 70 тыс./га. (от 7,01 до 7,32 т/га), гибрид Поволжский 212 МВ.

Увеличение загущения растений до 90 тыс./га приводило к снижению накопления сухой био-

массы на 0,5—2,5 т/га. За счёт снижения долевого участия каждого растения кукурузы снижалось накопление сухого вещества к моменту полной спелости зерна.

На динамику накопления сухого вещества существенное влияние оказывала степень влаго-обеспеченности растений. При поддержании контрольного режима орошения кукуруза накапливала максимально 9,26 т/га. С созданием дифференцированного режима орошения урожайность сухой биомассы возрастала до 15,3 т/га. Дальнейшее увеличение режима орошения до усиленного (80% НВ) приводило к снижению урожайности сухой массы до 14,6 т/га.

Вывод. Таким образом, в результате проведённых исследований наиболее интенсивный прирост сухой биомассы наблюдался у гибрида РОСС 272 АМВ в варианте с дифференцированным режимом орошения и густой стояния 80 тыс. растений на гектар. Фотосинтетический потенциал также показал наибольшие результаты у гибрида РОСС 272 АМВ в варианте интенсивного режима орошения (80% НВ) при густоте посева 80 тыс. растений на гектар.

Литература

1. Москвичев А.Ю., Гермогенов А.В., Дубровин А.П. Совершенствование технологии возделывания зерновой кукурузы в условиях Нижнего Поволжья // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. Волгоград: ИПК «Нива», 2009. № 3 (15). С. 65-73.

2. Грибкова Н.Г., Наточиева Н.Н. Влияние водного режима на рост, развитие и урожай кукурузы и сорго при различных условиях произрастания // Бюллетень ВИР. Вып. 76. Л., 1982. С. 24-30.

3. Домашнев Б.В., Дзюбецкий В.И., Костюченко П.П. Селекция кукурузы. М.: Аргопромиздат, 1998. 208 с.

4. Толорая Т.Р., Лавренчук Н.Ф., Чумак М.В. и др. Кукуруза. Агротехнические основы возделывания на чернозёмах западного Предкавказья. Краснодар, 2003. 301 с.