• Агрономия
• Научные исследования

02.08.2024

Сравнительная оценка урожайности зеленой массы и зерна гибридов кукурузы в условиях Центрального региона России

Кукуруза — ценная кормовая культура, которая отличается универсальностью использования. Она является незаменимым энергетическим кормом для всех видов сельскохозяйственных животных, важнейшим источником увеличения производства продуктов животноводства, что обусловливает необходимость повышения валового производства кукурузы как ведущей кормовой и зернофуражной культуры широкого диапазона использования.

В настоящее время особый интерес вызывают гибриды с высоким генетическим потенциалом урожайности и ее стабильности в условиях изменчивых погодных факторов. Лимитирующим условием в период вегетации кукурузы при условии непрерывного водоснабжения является температура. В случае периодически повторяющихся засушливых циклов наблюдаются увядание на клеточном уровне (плазмолиз) и гибель растений кукурузы.

Производство кукурузного зерна и качественного силоса можно увеличить как за счет совершенствования технологии возделывания, расширения площади посева, так и за счет создания новых, более урожайных сортов и гибридов. Эффективность возделывания кукурузы для сельскохозяйственных предприятий нашей страны характеризуется определенными особенностями: широкой линейкой гибридов, которые отличаются высокой урожайностью и питательными свойствами как продовольственная культура, кормовыми качествами, устойчивостью к пониженным температурам, вредителям и болезням, что позволяет использовать наиболее подходящие гибриды для различных почвенно-климатических зон.

Кукуруза устойчива к возделыванию в монокультуре. Минеральные удобрения в технологии возделывания кукурузы положительно влияют на урожайность зерна. При условии периодического внесения навоза (раз в три года) в дозе 60 т/га кукуруза прекрасно растет, развивается и показывает высокую урожайность, сравнимую с урожайностью кукурузы, возделываемой в условиях соблюдения севооборота и применения неорганических удобрений. Во многих регионах возделывания формирование урожая кукурузы лимитируется запасами влаги — как перед посевом, так и в течение вегетации. Глобальное потепление климата и повышение среднегодовой температуры на 1 °C отодвинули границу выращивания кукурузы на зерно в европейских странах на 200 км к северу.

В процессе селекционной работы ученые особое внимание уделяют биохимической способности гибридов эффективно использовать доступную влагу для получения максимального урожая высокого качества — как в благоприятных, так и в стрессовых погодных условиях. За последние годы созданы и внедряются в производстве гибриды кукурузы, устойчивые к болезням, эффективно использующие питательные вещества, выносливые к засухе. В условиях высоких рисков потерь урожая кукурузы, связанных с потеплением климата и ограниченностью региональных водных ресурсов, рекомендуется высевать гибриды, эффективно использующие влагу и содержащиеся в почве элементы минерального питания. Благодаря селекции рост урожайности зерна кукурузы за последние 10 лет составил 17,1%, или 0,7 т/га.

Все новые гибриды должны обладать высоким генетическим потенциалом, способностью сохранять растения здоровыми во время критических фаз развития, продолжительной фотосинтетической активностью, максимально синхронизировать созревание генеративных органов, обеспечивать высокое качество заполнения верхушки початка, преобразовывать запасы биологической воды в зерно благодаря эффективному использованию влаги в течение всего периода вегетации.

В связи с этим изучение продуктивного потенциала гибридов кукурузы отечественной селекции в условиях юго-запада Центрального региона России является очень актуальной задачей.

Материалы и методы исследований

Научно-исследовательская работа по изучению новых гибридов кукурузы отечественной селекции проводилась в течение двухлетнего периода в условиях юго-западной части Центрального региона России в плодосменном севообороте на опытном поле Брянского ГАУ (Брянская обл., Выгоничский р-н). Почва опытного поля — серая, лесная, среднесуглинистая, хорошо окультуренная, сформирована на карбонатных лессовидных суглинках. Мощность гумусового горизонта — 26–28 см, содержание гумуса — 3,6–3,8% (по Тюрину). Почва характеризуется высокой степенью насыщенности основаниями 85,6% (по Каппену-Гильковицу), высокой обеспеченностью подвижным фосфором 216–226 мг/кг Р₂О₅ и средней обеспеченностью обменным калием 156–196 мг/кг почвы (по Кирсанову). Реакция почвенного раствора на уровне рН_KCl 5,6–5,8.

Оценивая агроклиматические ресурсы Брянской области, следует отметить высокую влагообеспеченность и недостаточное количество тепла, особенно прямой солнечной радиации, что ограничивает величину биологической продуктивности гибридов кукурузы зернового направления.

Объектом исследований являлись новые и перспективные раннеспелые гибриды кукурузы, предоставленные для изучения оригинатором — ФГБНУ ВНИИ кукурузы (Краснодар, Россия):

• Машук 168,
• Машук 170 МВ,
• Машук 175 МВ,
• Воронежский 160 СВ,
• Пятигорский 146 МВ,
• Байкал,
• Машук 171,
• Машук 185 МВ,
• Перспективные гибриды — МА 198; МА 171, МА 1919.

Среднеранние:

• Ньютон,
• Машук 220 МВ,
• Машук 250 СВ,

Среднеспелый гибрид — Машук 300.

Предшественником кукурузы во все годы исследований была озимая пшеница.

Посев гибридов кукурузы во все годы исследований проводили с 5 по 6 мая с нормой высева 85 тыс. шт. семян на 1 га.

Технологические операции включали: зяблевую вспашку оборотным плугом ПЛН 4-35 (ООО «ПКФ Вятка АгроДизель», Россия) на 27–28 см, внесение диаммофоски марки 10:26:26 (ПАО «ФосАгро», Россия) 150 кг/га, культивацию на глубину 17–18 см. Весной проводили внесение аммиачной селитры 34,5 д. в. (ПАО «КуйбышевАзот», Россия) 200 кг/га, предпосевную культивацию осуществляли на глубину 14–16 см, посев — сеялкой «Матермак МС8100» (Италия) на глубину 5 см, ширина междурядий — 75 см.

Система защиты посевов от сорной растительности включала гербицид «Базис, СТС» (500 + 250 г/л (Dupont, США) — 0,025 г/га + ПАВ «Тренд 90, ВР» (Dupont, США) — 200 г/га, «Евролайтинг, ВРК» (BASF, Германия) (33 г/л имазамокс, 15 г/л имазапир) — 1,2 л/га.

Полевые исследования осуществляли по Методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур, статистическую обработку (расчет коэффициентов корреляции (r), детерминации (d), регрессии (R) проводили по Б.А. Доспехову. Массу 1000 зерен кукурузы определяли по ГОСТ 10842-89, содержание крахмала в зерне — по ГОСТ 10845-98, содержание сухого вещества в зерне — по ГОСТ 31640-2012, содержание сырого протеина в зерне — по ГОСТ Р 53903-2010, переваримость органического вещества (NRC, %) — долю совокупности переваримых питательных веществ от органической массы устанавливали согласно ГОСТ ISO 12099-2017, ГОСТ 32040-2012, ГОСТ 32041-2012.

Результаты и обсуждение

В соответствии с задачами исследований необходимо было оценить гидриды кукурузы различных групп спелости по урожайности зеленой массы и зерна, возделываемые на серой лесной почве Брянской области Выгоничского района.

Раннеспелое растение кукурузы отличается более коротким вегетативным периодом, и, соответственно, количество листьев будет меньше, чем у позднеспелого. Для получения зерна не имеет смысла выбирать среднепоздние и позднеспелые гибриды.

Проведенная сравнительная оценка возделываемых гибридов кукурузы показала, что в среднем за годы испытаний наибольшую урожайность зеленой массы обеспечили раннеспелые гибриды Байкал, МА 198, Машук 185 МВ (64,76, 57,71, 55,83 т/га) и среднеранний Машук 250 СВ — 54,42 т/га (табл. 1). Гибриды Машук 171 и Ньютон сформировали по 53,44 т/га и 51,51 т/га. Ранжируя уровень урожайности зеленой массы изучаемых гибридов, следует отметить, что Воронежский 160 СВ, Машук 175 МВ, Машук 168, МА 1919, Пятигорский 146 МВ, МА 171, имея невысокую степень облиственности стеблей, обеспечили урожайность зеленой массы от 25,18 до 37,19 т/га.

Возделываемые гибриды различались между собой зерновой продуктивностью (табл. 2). Наибольшую биологическую урожайность зерна обеспечили: раннеспелый гибрид Машук — 171–10,98 т/га, среднеранний Машук 250 СВ — 10,61 т/га, раннеспелые Байкал и Машук 170 МВ — 9,18 т/га и 9,05 т/га соответственно. Среднеспелый Машук 300, среднеранний Машук 220 МВ и раннеспелый МА 198 сформировали, соответственно, 8,99 т/га, 8,80 т/га и 8,43 т/га зерна. У остальных гибридов урожайность находилась на уровне 5,57–6,94 т/га.

На величину биологической урожайности изучаемых гибридов в большей степени оказывали озерненность початков и масса 1000 зерен. Наиболее высокой массой 1000 зерен (280–305 г) отличались гибриды Машук 170 МВ, Машук 220, Машук 250 СВ, Машук 171 которые сформировали и наибольшую урожайность зерна. Масса 1000 зерен, несомненно, наиболее важный показатель, который указывает не только на крупность семенного материала, но и напрямую влияет на величину биологической урожайности зерна.

У гибридов с более низкой зерновой продуктивностью (Машук 175 МВ, Машук 168, МА 1919 и МА 171) масса 1000 зерен находилась в интервале от 200 до 253 г.

Рассматривая показатели качества зерна изучаемых гибридов, следует отметить, что по содержанию сырого протеина (70–75%) отличились гибриды Машук 250 СВ, МА-1919, МА-171, Машук 171, по выходу крахмала с зерном (52,5–83,0 ц/га) — гибриды Машук 250 СВ, Машук 185 МВ, Байкал и МА-198 (табл. 3).

Наиболее высокими качественными показателями зерна отличались гибриды Машук 171, Машук 185 МВ, МА 198, Байкал и Машук 220 МВ. Гибриды Ньютон, Машук 300 и МА 171 занимали промежуточное положение. У всех остальных гибридов выход крахмала был в 1,5–2,7 раза ниже, по сравнению с гибридом Машук 250 СВ.

Для изучаемых групп спелости гибридов кукурузы была установлена корреляционно-регрессионная зависимость биологической урожайности зерна от массы 1000 зерен, а также от уровня урожайности их зеленой массы (табл. 4).

Для всех изучаемых гибридов кукурузы корреляционно-регрессионный анализ показал сильную связь биологической урожайности зерна от массы 1000 зерен. Для группы раннеспелых гибридов коэффициент корреляции составил r = 0,706, а для среднеранних и среднеспелых — r = 0,748. При этом коэффициенты детерминации показали, что влияние массы 1000 зерен кукурузы на уровень биологической урожайности зерна гибридов составило 49,8% и 55,9 %, соответственно, для данных групп спелости.

Для раннеспелых гибридов кукурузы выявлена достаточно тесная связь биологической урожайности зерна и урожайности зеленой массы (r = 0,655). Однако для группы среднеранних и среднеспелых гибридов отмечена очень слабая связь (r = 0,215) этих параметров продуктивности.

Выводы

В условиях юго-запада Центрального региона России на серой лесной среднесуглинистой почве раннеспелые отечественные гибриды кукурузы можно возделывать как для получения зерна, так и для получения зеленой массы, тогда как среднеранние и среднеспелые гибриды наиболее пригодны для получения зеленой массы.

Наибольшую урожайность зеленой массы (от 51,51 до 64,76 т/га) обеспечили гибриды кукурузы Байкал, МА 198, Машук 185 МВ, Машук 250 СВ, Машук 171 и Ньютон. Зерновую продуктивность на уровне 8,43–10,98 т/га обеспечили гибриды Машук 171, Байкал, Машук 170 МВ, МА 198, Машук 220 МВ, Машук 250 СВ. По качеству зерна и сбору крахмала выгодно отличались гибриды Машук 250 СВ, Машук 171, Машук 185 МВ, МА 198, Байкал и Машук 220 МВ.

Об авторах

Владимир Ефимович Ториков; профессор кафедры агрономии, селекции и семеноводства, доктор сельскохозяйственных наук

torikov@bgsha.com; https://orcid.org/0000-0002-0317-6410

Ольга Владимировна Мельникова; профессор кафедры агрономии, селекции и семеноводства, доктор сельскохозяйственных наук

torikova1999@mail.ru

https://orcid.org/0000-0001-8558-1948

Татьяна Анатольевна Наливайко; аспирант кафедры агрономии, селекции и семеноводства

torikov@bgsha.com

Брянский государственный аграрный университет, ул. Советская, 2А, с. Кокино, Выгоничский р-н, Брянская обл., 243365, Россия

УДК 631.559:633.255:633.15(470.3)
DOI: 10.32634/0869-8155-2024-384-7-113-118