Ахмед Абу Аль-Фатух Мухаммед Хамуда Продуктивність гібридів кукурудзи в залежності від добрив і густоти стояння рослин в умовах Єгипту

Короткий зміст

УЗАГАЛЬНЕННЯ ДАНИХ ЛІТЕРАТУРНИХ

ДЖЕРЕЛ ПО ДОСЛІДЖУВАНИХ ПИТАННЯХ

У розділі подано аналіз наукових робіт з питань біології, росту та розвитку різних за походженням гібридів кукурудзи та особливостей їх мінерального живлення за умов різної архітектоніки посівів. Встановлено, що в гібридів кукурудзи при різній густоті стояння рослин в ценозі, а також змінному рівню, поєднанні та строків використання органічних та мінеральних добрив продуційний процес проходить неоднаково. На основі проведеного аналізу визначені питання, які недостатньо або ж зовсім не досліджені, а також обґрунтована потреба їх вивчення.

МІСЦЕ, УМОВИ, ПРОГРАМА І МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Ґрунтові та агрокліматичні умови. Дослідження проводилися протягом – 2000-2003 рр. на полях селища Ель-Шаба, району Абу Кабкір адміністративної області Шарпія, Єгипет, де розміщені дослідні поля наукового центру Загазійського університету (відділення агрономії).Рельєф місцевості рівнинний. Ґрунт дослідних ділянок характеризувався достатньою вирівненістю по фізичним і хімічним показникам та рівню родючості з вмістом в ньому гумусу від 1,2 % до 1,6 %; рН – 7,6 – 7,8. Вміст органіки в орному шарі (0 – 30 см) недостатній, а тому це враховувалось при розробці схем та програми трьохрічних досліджень.

Агрометеорологічні фактори в роки досліджень не мали істотних відхилень від багаторічних даних у цьому районі. Відсутність, як правило, опадів у весняно-літній період компенсувалося застосуванням зрошення посівів кукурудзи, чим і оптимізувався водний режим ґрунту. Загальний об’єм використаної води для зрошення за період вегетації кукурудзи становив 6762 м³ з таким розприділенням: 1406 м³ для вологозарядки перед основним обробітком ґрунту; 820 м³ – перед сівбою кукурудзи; 1172 м³ – перший полив; 1008 м³ – другий полив та послідуючі три поливи по 820 м³ кожний; останній полив здійснювався у період дозрівання зерна в об’ємі 634 м³.

Температурний режим протягом вегетаційного періоду в роки досліджень був достатній для формування урожаю, дещо нижчими показниками по місяцям (від травня до вересня) характеризувався 2000 рік. Середньобагаторічна норма температури повітря для цієї місцевості Єгипту становить: максимально від 35,5 ⁰С в травні до 40,4 в серпні та 38,7 ⁰С у вересні та при мінімальних значеннях відповідно 23,0⁰С, 23,5⁰С і 20,0⁰С. Відносна вологість повітря в ці місяці становить від 52 до 64%.

Програма і методика проведення досліджень. Для досліджень використовувалися три гібриди кукурудзи: єгипетської селекції – простий однолінійний 10 (контроль), української селекції – Карпінський 1 та американської простий трьохлінійний 2147.

Попередник – квасоля на зерно.

Схема досліду передбачала формування посівів кукурудзи з наступною густотою стояння рослин: 60, 80, 100 і 120 тисяч штук на гектарі.

Кожний варіант густоти стояння рослин передбачав сівбу з шириною міжрядь 30 і 60 см.

Формуючі посіви розміщувались на таких фонах живлення: 1 – органічні добрива (гній) – 30 т/га під оранку; 2 – мінеральні добрива – N₁₂₀P₆₀K₅₀ під оранку; 3 – органічні добрива (гній) – 30 т/га + N₁₂₀P₆₀K₅₀ під оранку; 4 – органічні добрива (гній) – 30 т/га + P₆₀K₅₀ під оранку з наступним застосуванням N30 – у припосівному внесенні, N45 – після першого поливу, N45 – після другого поливу. Органічні добрива застосовувалися у вигляді напівперепрілого гною ВРХ. Мінеральні: сульфат амонію із вмістом азоту 20,5 %, суперфосфат із вмістом P₂О₅ – 15,5 % та сульфат калію з вмістом K₂О – 50 %.

Повторність у дослідах трьохразова з рондометричним  розміщенням варіантів. Площа посівних ділянок 120 м², облікових – 100 м².

Згідно з програмою досліджень спостереження, обліки, аналізи проводилися за методиками сертифікованими в Єгипті: висота рослин по фазах розвитку  виміром від поверхні ґрунту до верхнього рівня 10 рослин у трьох місцях на двох повтореннях у см; асимілююча поверхня листків на рослині на одиниці площі методом висічок по Джекалу в м²; індекс листкової поверхні по Радфорду; сира маса рослин по фазах розвитку кг/рослину і в кг/га; сіра маса листків, стебел по фазам розвитку в кг/рослину і кг/га та їх питома вага до загальної сирої маси рослин в %; суха маси рослин і їх основних органів по фазам розвитку в кг/рослину і кг/га методом висушування до постійної ваги при температури 75 ⁰С на протязі 48 годин; вміст хлорофілу і каратеноїдів у листках шляхом вилучення за допомогою ацетону за методикою Фаділа з наступною фотометрією в мг/%; облік урожаю зерна з усієї облікової ділянки з перерахунком на 15 % вологість в т/га; кількість качанів на рослині з 30 рослин у трьох повтореннях, шт.; довжина качанів – середній показник з 30 штук у см; діаметр качанів – середній показник з 30 штук у см; кількість рядів зерен – в середньому з 30 качанів у шт.; кількість зерен в качані – середнє з 30 штук у шт.; маса зерен з качана – середнє з 30 штук у г; маса 1000 зерен в г; вміст протеїну по методу Кельделя з перерахунком на білок в %; вміст крохмалю в зерні в %; вміст жиру в зерні за допомогою бензину в %; вміст клітковини в %.

Експериментальні дані оброблені статично у відповідності багаторазовому тесту по Дункану. Економічна оцінка результатів дослідів виконана за методикою Академії наук АРЄ.

ФОТОСИНТЕТИЧНА ДІЯЛЬНІСТЬ ПОСІВІВ ГІБРИДІВ КУКУРУДЗИ В ЗАЛЕЖНОСТІ ВІД ГУСТОТИ РОСЛИН

ТА РІВНЯ МІНЕРАЛЬНОГО ЖИВЛЕННЯ

Фотосинтетична діяльність посівів є домінуючою в перший період формування врожаю. З переходом рослин до періоду активного росту репродуктивних органів, роль фотосинтезу постійно зменшується і домінуючими стають процеси, пов'язані з формуванням репродуктивних органів і перерозподілом пластичних речовин між окремими органами рослин.

Щільність посіву – це найбільш легко регулюючий у польових умовах фактор, що дозволяє створити оптимальну густоту посівів, формуючу найбільш високий урожай.

Багато дослідників відзначають, що при збільшенні густоти стояння рослин підвищується урожай як зеленої маси, так і зерна кукурудзи. На нашу думку при цьому зростання урожайності із збільшенням числа рослин на одиниці площі відбувається тільки до певної величини, а потім рівень його знижується, як і зменшується продуктивність окремих рослин.

Ріст і темпи росту гібридів кукурудзи різного походження й умов вирощування. Проблема росту рослин кукурудзи, як культури з високим потенціалом продуктивності, є центральним в реалізації спадкоємної програми організму, забезпечуючи його морфогенез, онтогенетичний розвиток і філогенетичний зв'язок поколінь. Ріст, як і всі інші процеси в рослині, є функцією часу, що зовні виражається в періодичних і ритмічних коливаннях його інтенсивності.

Загальним принципом росту рослин кукурудзи у висоту, як важливішого морфобіологічного показника, є пряма залежність від використовуючих гібридів, умов вирощування та застосованої технології.

Середньодобові лінійного приросту на різних етапах онтогенезу в кукурудзи, неоднакові.

Серед досліджуваних гібридів американський простий трьохлінійний 2147 починаючи з фази 8-10 листів і до молочної стиглості зерна у цілому формував більш високі рослини, а темпи приросту висоти були вищими від рослин кукурудзи єгипетського гібрида й особливо українського гібрида Карпінський 1.

Густота посіву викликала  в загальному зміни в лінійному росту рослин  гібридів кукурудзи різного походження. Загальною особливістю посівів з підвищеною густотою було підвищення темпів росту та формування рослин більшої висоти. Така залежність відмічалась в рослин кукурудзи всіх гібридів, проте лінійний ріст рослин українського гібриду був дещо меншим..

Рівень мінерального живлення помітно вплинув на ростові процеси досліджуваних гібридів кукурудзи. Особливо позитивно на ріст рослин вплинуло сумісне внесення органічних та мінеральних добрив з роздрібленим внесенням азоту під час вегетації, пристосованих до 1-го та 2-го поливів посівів кукурудзи.

Встановлена залежність ростових процесів від архітектоніки посівів, сформованих за рахунок густоти посіву та ширини міжрядь. Ці два фактори створили неоднакові як за формою, так і по величині площі ґрунтового, світлового і повітряного живлення. Зміни архітектоніки посівів кукурудзи вплинули в кінцевому наслідку  на формування урожаю гібридів кукурудзи.

Розвиток асимілюючої листкової поверхні в посівах гібридів кукурудзи різного походження. Серед факторів важливе значення належить енергії сонячного світла, рівню забезпеченості ценозів вуглекислим газом, елементами мінерального живлення та гідротермічними умовами життя рослин.

Ведуча роль при цьому належить листковій поверхні окремих рослин. Кількість та розмір листкової поверхні знаходиться в прямій залежності від загального розвитку. В свою чергу листкова поверхня виконує основну функцію накопичення органічної маси як фотосинтезуючий апарат.

Результати вивчення динаміки чисельності листків на рослинах гібридів кукурудзи різної селекції засвідчили неоднакову їх облистяність. Підвищеною вона була у рослин українського та американського гібридів.

По мірі підвищення щільності рослин в рядку при зменшенні ширини міжрядь до 30 см відмічається деяке зменшення кількості листків на рослинах.

Максимальна облистяність рослин гібридів приходиться на фазу викидання волоті. По цьому оціночному показнику більш вигідно виділяється український гібрид Карпінський 1, де їх чисельність складала від 12 до 17 штук. В цей же період в американського та єгипетського гібридів відповідно 9 – 14 та 9 – 13 листків. З переходом у фазу молочної стиглості зерна на рослинах американського гібрида їх збереглось 7 – 9 шт., а у єгипетського лише 6 – 8. Рослини українського гібриду на цей час мали 11-13  життєздатних листків. Суттєвий вплив на облистяність рослин і тривалість активного фізіологічного функціонування асимілюючого апарату мав рівень мінерального живлення.

Динаміка формування листкової поверхні рослин гібридів кукурудзи підпорядковувалась встановленим нами закономірностям, що в перші 2 – 3 тижні початку вегетації нарощування площі листкового апарату іде повільно і складає лише 8 – 15 %, а від фази 8-10 листків їх площа різко збільшується, досягаючи 50 – 65 % до максимальної в фазу викидання волоті (табл. 1).

Помітний позитивний вплив на нарощування листкової асимілюючої поверхні, як і можливість більш тривалого їхнього функціонування, проявило сумісне внесення органічних і мінеральних добрив і особливо при роздрібленому застосуванні в період вегетації кукурудзи азотових добрив, що також було найбільш доцільним як для лінійного росту так і формування фізіологічно активної поверхні листків.

Виконані розрахунки показали, що величина листкового індексу мало залежала від гібридів, а знаходилась в повній кореляції з густотою посіву, шириною міжрядь, тобто співвідносилась з архітектонікою створених агроценозів і природньо залежала від площі ґрунтового, повітряного і світлового, а також в значній мірі від рівня мінерального живлення.

Дані ростових процесів гібридів кукурудзи різного походження в умовах АРЄ по-перше, відображають фізіологічні стан цих рослин у цілому. По-друге, через нього можна оцінювати спадкоємні можливості у формуванні основних органів рослин та їх морфологічних структур. По-третє, через ростові процеси проявляється вплив умов середовища на морфогенез рослин, на їхню фототипову мінливість.

Певна ступінь чутливості ростових процесів, на нашу думку, до змінюючої напруженості внутрішніх і зовнішніх факторів є властивістю складної природи росту і відображає великі адаптивні можливості рослин до змінних умов середовища та можуть бути з успіхом використані для їх оптимізації при вирощуванні кукурудзи.

Вміст хлорофілу в листках гібридів кукурудзи. Хлорофіл і каратиноїди – найважливіші компоненти фотосинтетичного апарату листків. Їх вміст залежить від життєдіяльності рослинного організму, генетичної природи і відображає реакцію рослин на умови вирощування. Утворення хлоропластів і нагромадження хлорофілу переважно забезпечується завдяки достатньому азотному живленню.

Вивчення цих питань в різних за походженням гібридів кукурудзи в умовах Єгипту при зміні архітектоніки агроценозів та рівнів мінерального живлення, а в зв'язку з цим і нагромадження сухих речовин, фотосинтетичного потенціалу, продуктивності фотосинтезу, формування врожаю зерна та оцінка його якості в цьому регіоні світу не проводилось.