Шевченко В.А. Біологічні особливості та ефективність способів конвейєрного вирощування цукрової кукурудзи

Короткий зміст

У вступі обгрунтовано необхідність і актуальність виконання роботи, її наукову новизну, практичне значення, показано апробацію роботи, її обсяг та декларацію особистого внеску автора.

У літературному огляді наведено стан вивченості цукрової кукурудзи, як особливого підвиду харчового призначення, зокрема її біологічних особливостей, технологій вирощування, поживних та смакових якостей. Наведено аналіз попередніх напрямків, шляхів  та способів подовження періоду використання  качанів кукурудзи в Україні та за її межами. Шляхом узагальнення даних науково-дослідних установ, виробничого досвіду та сучасних потреб обгрунтовано  мету й завдання досліджень у регіоні.

УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Експериментальні роботи проводили протягом 2001-2004 рр. на кафедрі біології Луганського державного педагогічного університету імені  Тараса Шевченка та землях акціонерного сільськогосподарського підприємства “Хлібороб”, розташованого в провінції Степ Північний Задонецький.

Грунти  дослідних ділянок – чорноземи типові на важких лесоподібних суглинках з товщиною гумусового шару 55-70 см. Вміст гумусу в орному шарі грунту – 3,2-3,8 % за Тюріним, валового азоту – 1,9-2,5 %,  гідролізованого (за Корнфілдом) – 123-160 мг/кг грунту, рухомого фосфору   за Мачигіним – 118-157 мг, обмінного калію   за Мачигіним – 165-188  мг/кг грунту. Реакція грунтового розчину була нейтральною або слабколужною ( рН 7,0-7,4).  Об’ємна маса грунту – 1,30-1,36 г/см³,  загальна шпаруватість – 49-51 %.

Погодні умови в роки проведення досліджень були неоднаковими, зокрема 2001 р. характерезувався як помірно посушливий  з загальною кількістю опадів за вегетаційний період кукурудзи 243 мм, сумою ефективних температур – 1361°С, гідротермічним коефіцієнтом  зволоження   (ГТК) – 0,84; 2002 р. – посушливий з показниками відповідно 189 мм,  1361°С, ГТК – 0,65; 2003 р. – вологий – 329 мм, 1331°С, ГТК – 1,15; 2004р. – різко посушливий – 172 мм, 1652°С, ГТК – 0,54;  при середніх багаторічних показниках 224 мм, 1224°С, ГТК – 0,84.

Попередником цукрової кукурудзи в основних посівах  була озима пшениця, а в проміжних – озиме жито на зелений корм, овочеві та однорічні кормові культури, тощо.

Основний обробіток грунту  в основних посівах  включав дворазове лущення стерні та оранку на глибину 20-22 см. Навесні поле боронували після чого через 7-10 днів проводили 2-3 допосівні культивації. У проміжних посівах проводили мілкий обробіток грунту дисковими боронами БДВ-3 на 10-12 см у двох напрямках та передпосівну культивацію на глибину загортання насіння.

Добрива, у вигляді аміачної селітри, суперфосфату та калійної солі, нормою  N60Р60К30 вносили  під основний обробіток грунту та як підживлення в фазу 7-9 листків у кукурудзи.

Сівбу кукурудзи проводили сівалкою СУПН - 8 при прогріванні 0-10 см шару грунту до 14-16 ° С, або у відповідності до строків сівби за схемою дослідів.  Глибина заробки насіння – 5-6 см, ширина міжрядь – 70 см, густота стояння рослин – 60-65 тис./га. Висадку розсади кукурудзи пороводили  вручну в борозни або лунки. Рослини  висаджували при появі в кукурудзи 3-4 листків.    Для сівби використовували ранньостиглий сорт Делікатесна, середньоранній - Ароматна, середньостиглі гібриди  – Апетитна та Ласунка.

Догляд за посівами включав до- й післясходове  боронування та дві міжрядні культивації:  у фазі 4-5  та 7-9 листків. Збирання врожаю проводили вручну в два-три етапи при досягненні  молочного стану зерна й наявності в ньому 28-32 % сухої речовини.  Усі ці та інші агротехнічні заходи виконували у відповідності до обласних рекомендацій по вирощуванню кукурудзи, в оптимальні строки з дотриманням принципу єдиної різниці.

Посівна площа ділянок – від 51 до 84  м², облікова –  від 34 до 56 м².  Повторність дослідів – 3-4-х разова. У виробничих умовах площа облікових ділянок складала 70-150 м². При спостереженнях і проведенні експериментів керувалися загальноприйнятими й спеціальними методиками.

АГРОБІОЛОГІЧНІ УМОВИ ФОРМУВАННЯ КАЧАНІВ

ЦУКРОВОЇ КУКУРУДЗИ ПРИ СІВБІ В ОСНОВНИХ ТА

ПРОМІЖНИХ ПОСІВАХ ЗАЛЕЖНО ВІД СТРОКІВ СІВБИ

Реакція сортів і гібридів на строки сівби. Тривалість  окремих міжфазних  і вегетаційного періодів сортів і гібридів цукрової кукурудзи залежно від строків сівби суттєво відрізнялися як в основних, так і проміжних посівах.  Сходи рослин всіх сортів і гібридів при сівбі в один строк з’являлися одночасно, але  при сівбі на початку травня сходи з’являлися на 12-й день, в кінці травня – на 9-й день, у проміжних посівах –  на 8-9 день.

Тривалість періоду сходи - 5 листків складала 15-18 днів. З появою 5 листків і до цвітіння волоті більш інтенсивно розвивалися рослини сорту Делікатесна,  а найповільніше – гібрида Апетитна.

Формування та налив зерна найбільш інтенсивно відбувалися в сорту Делікатесна,  а найповільніше – у гібрида Апетитна. Подовження періоду цвітіння качанів- молочний стан зерна в усіх сортів і гібридів спостерігалося від  ранніх до пізніх строків сівби. Загальна тривалість вегетаційного періоду ( сівба-молочний стан зерна)  при сівбі насінням складала у сорту Делікатесна – 75-87 днів, сорту Ароматна – 80-92, гібрида Апетитна – 90-100 днів,  зменшуючись від сівби на початку червня  до сівби в ранні й пізні строки. Найбільш раннє одержання качанів цукрової кукурудзи молочного стану зерна випадало на початок липня при висаджуванні розсадою рослин сорту Делікатесна. У другій-третій декадах липня молочного стану зерна досягали сорт Ароматна та гібрид Апетитна, рослини яких висаджували розсадою. Далі протягом  серпня качани кукурудзи надходили з основних посівів кукурудзи сортами та гібридами всіх груп стиглості  та з ранніх проміжних посівів сорту Делікатесна. У вересні продукція  надходила з пізніх проміжних посівів, проведених у середині червня сортами й гібридами всіх груп стиглості.

Найбільш тривалим період збирання качанів цукрової кукурудзи був у проміжних посівах і складав 14-16 днів, тоді як в основних посівах  – 8-11 днів, а при висаджуванні рослин кукурудзи розсадою – лише 5-9 днів. Тривалість періоду використання  качанів  подовжувалася від ранньостиглого сорту Делікатесна  (5-10 днів) до середньостиглого гібрида Апетитна (8-16 днів).

До фази 5 листків, усі сорти й гібриди  росли порівняно повільно й за висотою рослин не відрізнялися один від одного. З появою 6-7 листків більш енергійно росли гібрид Апетитна та сорт Ароматна. Найбільш інтенсивне збільшення лінійних розмірів в усіх сортів і гібридів спостерігалося в період появи  останнього верхнього листка - викидання волоті. Середньодобові прирости рослин у висоту досягали в цей період 4-6 см при висаджуванні рослин розсадою та перших строках сівби насінням й 8-10 см – при сівбі кукурудзи в кінці травня- на початку червня.

Маса однієї рослини  на період цвітіння качанів  змінювалася залежно від строків сівби та агротехнічних умов вирощування у сорту Делікатесна від 310 до 390 г, тоді як у сорту Ароматна  від 350 до 440 г, а в гібрида Апетитна від 390 до 500 г.

Характерною особливостю сортів і гібридів цукрової кукурудзи була висока кущистість. У сорту Делікатесна кількість пасинків на головному стеблі рослини при висадці їх розсадою була в середньому 1,3-1,4 шт., а при сівбі насінням  – 2,3-2,7 шт., у сорту Ароматна – 1,0-1,7 шт., а в гібрида Апетитна – 0,6-1,2  шт. Висота їх у сорту Делікатесна була такою ж як і головного стебла, у сорту Ароматна досягала  0,70-0,75 висоти головного стебла,  а в гібрида Апетитна – 0,4-0,6 висоти головного стебла. Маса пасинків складала відповідно 1/2 - 2/3, 1/3- 1/2, та не більше 1/4 - 1/3  від  загальної  маси. Площа  листків  однієї рослини в сорту Делікатесна була в межах 0,31-0,42 м² , тоді як у тих же умовах вирощування в сорту Ароматна вона була більшою на 15-17 %, а в сорту Апетитна – більшою на 19-20 %. Максимальна площа листкової поверхні в усіх сортів відмічена при сівбі кукурудзи в кінці травня - на початку червня. У сорту Делікатесна вона досягала 0,40-0,42 м² га , у сорту  Ароматна – відповідно 0,41-0,48 м², гібрида Апетитна – 0,50-0,56 м². У проміжних посівах  спостерігалася деяка затримка процесу відмирання листків і  площа їх  від цвітіння волоті до фази молочного стану зерна не  змінювалася, тоді як у ранніх посівах та висадці рослин розсадою вона зменшувалася на 11-16 %.

Сумарне водоспоживання за вегетаційний період цукрової кукурудзи було найменшим у ранньостиглого сорту Делікатесна – 2360-2850 м³/га, а найбільшим – 2510-3280 м³/га у середньостиглого гібрида Апетитна. Залежно від строків сівби та умов вирощування сумарне водоспоживання змінювалося  меншою мірою. Коефіцієнт водоспоживання в ранньостиглого сорту Делікатесна був більшим ніж у середньораннього сорту Ароматна та середньостиглого гібрида Апетитна, за виключенням пізніх посівів.

Забур’яненість посівів цукрової кукурудзи залежно від умов вирощування.  У посівах цукрової  кукурудзи зареєстровано від 59 до 84 видів бур’янів або 4,0-4,6 %  від загальної кількості видів регіону. Більшу частину їх складали дводольні види (87 %). Відношення однодольних  й  дводольних   рослин   складало  1 : 5,7. Однорічні ярі  складали 79 % видів з перевагою пізніх ярих (43 види), багаторічні – 18 %  видів з перевагою кореневопаросткових (6 видів). У долинах річок і зрошуваних ділянках, після багаторічних трав й овочевих культур у посівах кукурудзи видовий склад бур’янів  та їх маса  порівняно з польовими незрошуваними сівозмінами збільшувалися  в 1,4-1,8 разів. У проміжних посівах видовий склад бур’янів був найбіднішим, а кількість  їх не перевищувала в посушливі роки  9-11, а у вологі – 32-34 види. Перед збиранням цукрової  кукурудзи залежно від строків сівби  кількість бур’янів та маса сирої речовини їх   зменшувалися від ранніх до пізніх  строків сівби майже в 3 рази.

За частотою трапляння бур’яни розподілено так: 27 видів бур’янів  траплялися в посівах кукурудзи по всій території Сходу України  спорадично;  20 видів знайдено нами в усіх полях вирощування кукурудзи;  14 видів – в окремих полях;  6 видів –  на піщаних і супіщаних грунтах по всій території регіону.  Ще 7 видів бур’янів, які траплялися раніше,  знайдені нами лише за межами полів,  на яких вирощується кукурудза.  Два види бур’янів нами не знайдено зовсім. Нові види рослин, зокрема Cenchrus pauciflorus (Benth.), Turgenia latifolia L.; Hoffm.), Oxybaphus nyctagineus (Michx.;Sweet)  у посівах кукурудзи знаходили не в усі роки, бо виникаючі вогнища їх  своєчасно локалізовувалися й знищувалися.

Сходи  80-85 % бур’янів, які найбільш поширені  в посівах кукурудзи, з’являлися в період від початку польових робіт і до утворення в кукурудзи 7-9 листків.

Формування урожайності качанів при різних строках сівби в основних і проміжних посівах. При висадці рослин розсадою найвищу врожайність качанів цукрової кукурудзи як в обгортках – 7,21-7,63 т/га, так і без них – 5,05-5,42 т/га забезпечували сорт Ароматна та гібрид Апетитна. Сорт Делікатесна за рівнем урожайності поступався їм. Урожайність качанів в обгортках у середньому за роки досліджень складала 6,57-6,69 т/га, а без обгорток – 4,60-4,75 т/га.

Суттєвої різниці урожайності качанів  між ділянками де рослини всіх сортів чи гібридів кукурудзи висаджували 5 травня та 10 травня  не спостерігалося ( табл.1).

В основних посівах при сівбі кукурудзи в кінці першої декади травня врожайність качанів підвищувалася на 1,5-20,3 %, а при сівбі в кінці другої декади травня  на 9,9-33,8 % . При сівбі  цукрової кукурудзи в проміжних посівах  збільшення  урожайності качанів   порівняно з  попередніми строками сівби спостерігалося  лише у сорту      Ароматна   –   на   0,26-0,82 т/га,   тоді  як   у сорту Делікатесна вона зменшувалася на 0,08-0,16 т/га, а в гібрида Апетитна – на 0,47-0,73 т/га.

У посушливі роки найбільш суттєве зменшення врожайності качанів спостерігали в проміжних посівах середньостиглого гібрида Апетитна, а у вологі цей гібрид забезпечував найвищу врожайність качанів незалежно від умов вирощування.