Изучение реакции гибридов кукурузы на сроки посева

Погодные условия 2001 года в целом были близки к средним многолетним. Следует отметить повышенный фон температур в мае и пониженный - в июне и первой декаде июля. Обильные осадки наблюдались в июне при существенном дефиците - в июле, который, однако, не вызвал засушливых явлений (таблица 2).

К особенности периода вегетации следует отнести затяжной характер появления поздних яровых (просовидных) сорняков, вызванный некоторым дефицитом осадков мая (18 мм в третьей декаде выпали 30 мая) и последующим понижением среднесуточных температур воздуха и почвы.

Погодные условия периода вегетации 2001 г. (ГМС "Бродокалмак")

Погодные условия 2002 года (таблица 3) отличались от средних многолетних пониженным фоном температур (на 1…2 ?С). Особенное похолодание отмечалось в конце мая…начале июня, в результате чего недружные всходы растений появились через 25 дней после посева.

В период выметывания-цветения растений (конец июля - начало августа) отмечалось повышение температуры (на 1…2 °С) и дефицит осадков (ниже среднего многолетнего количества почти в 2 раза).

Обильные осадки наблюдались в третьей декаде августа (в 2 раза выше средних многолетних) при существенном дефиците - в июле (ниже среднего многолетнего количества на 43 мм), который, однако, не вызвал засушливых явлений.

Общий дефицит тепла по отношению к средним многолетним ресурсам к концу августа превысил 200 °С активных температур. Сентябрь отличался повышением температуры (в среднем на 3 °С).

Погодные условия периода вегетации 2002 г. (ГМС "Бродокалмак")

В целом погодные условия 2000…2002 годов были неблагоприятными для роста и развития кукурузы, из-за пониженного фона температур. Но эти условия оказались благоприятным фоном для более точной оценки влияния сроков посева на гибриды кукурузы.

3. Методика и технология проведения исследований

Метод исследований - полевой опыт.

Рабочая гипотеза: оптимизация продолжительности вегетационного периода гибридов и сроков посева позволит стабилизировать зерновую продуктивность и уборочную влажность зерна, повысить экономическую эффективность возделывания кукурузы на зерно.

3.1 Схема опыта

В опыте проводилось изучение реакции гибридов Обский 150СВ (ФАО 140) и (К122С*СМ7МВ)* Алтай (ФАО 110) на три срока посева.

Таблица 4 - Календарные сроки посева.

Повторность опыта трехкратная. Размещение вариантов рендомизированное. Общая и учетная площадь делянки 10 м2.

3.2 Наблюдения, анализы, учеты

Наблюдения, анализы, учеты проведены в соответствии с методическими указаниями ВНИИ кукурузы (1980), ВНИИ кормов (1997).

Перед посевом отбирали почвенные образцы для определения влажности и проведения химического анализа. Для определения влажности образцы отбирались в метровом слое (через 10 см), влажность определялась термостатно-весовым методом.

При проведении химического анализа определяли содержание гумуса (по Тюрину), нитраты (ионоселективным методом), фосфор и калий по Чирикову.

Фенологические наблюдения проводились в первом и третьем повторениях на десяти закрепленных растениях. Отмечали фазы полных всходов, цветения метелки и початка, молочной, молочно-восковой, восковой спелости.

Начало цветения початков согласуется с появлением пестичных нитей. Фаза молочной спелости характеризуется полностью сформировавшимся зерном, однако, оно легко раздавливается и из него вытекает белая жидкость. При молочно-восковой спелости из раздавленного зерна вытекает уже тестообразная масса, с некоторым включением твердых крупинок. Фазы спелости зерна определяют после освобождения от оберток десяти початков делянки. Определенную фазу регистрируют тогда, когда в эту фазу вступило восемь початков из десяти (В.Ф. Моисейченко, 1996).

Учет урожая початков проводили сплошным поделяночным методом. С каждого варианта первого и третьего повторений отбирались образцы початков для определения влажности и для проведения структурного анализа: початки взвешивали, доводили до воздушно-сухого состояния (при комнатной температуре) и обмолачивали. При проведении структурного анализа определяли выход зерна при обмолоте; число рядов зерен; число зерен в ряду; массу 1000 зерен.

Из обмолоченного зерна отбирали средние образцы для определения влажности термостатно-весовым методом. По данным структурного анализа рассчитывали урожайность зерна.

Статистическую обработку проводили методами дисперсионного анализа по В.Ф. Моисейченко (1996) с применением программы DSP (А.И. Южаков) и корреляционного анализа по Дж. Полларду (1982) в электронной таблице Quattro Pro.

3.3 Агротехника в опыте

После уборки предшествующей культуры (пшеницы) производили отвальную вспашку на глубину 23…25 см. Весной проводили боронование боронами БЗСС - 1,0, после этого (17.05) вносили удобрения вручную, были использованы нитроаммофос и аммиачная селитра, из расчета N100 и Р40, с последующей культивацией на глубину 6…8 см. Посев осуществляли согласно схеме опыта,вручную, с имитацией пунктирного на глубину 5…7 см с междурядьями 70 см, норма посева - 81 тысяча семян на гектар (22 кг/га). Гербициды (харнес и 2,4Д) вносили с помощью ранцевого опрыскивателя. Уборку проводили вручную: в 2000 году 15…17 сентября, в 2001-2002 годах 9…12 сентября.

4. Результаты исследований

4.1 Закономерности развития кукурузы в зависимости от сроков посева

Один из основных факторов, определяющих возможность посева кукурузы - температурный режим почвы. В период исследований с 2000 по 2002 годы смещение сроков посева с третьей декады мая (традиционный срок) на первую- начало второй в целом создавало более жесткие условия прорастания семян (таблица 5). Установлено снижение средней температуры почвы в период «посев - всходы» на глубине заделки семян на 3,9% при сильном варьировании этой величины по годам.

Таблица 5 - Теплообеспеченность семян и проростков слое почвы 0-10 см при различных сроках посева (Институт агроэкологии, 2000-2002 гг.)

Более значимым фактором является связанная с ранними сроками посева высокая вероятность понижения температуры почвы за пределы биологического минимума. За трехлетний период охлаждения почвы от 10 до 8 °С в период прорастания посевов раннего срока наблюдалось в 2000 и в 2002 годах. Кроме того, в условиях 2002года даже при посеве в традиционные сроки температура почвы в период прорастания лишь ненамного превышала биологический минимум. Наибольшую продолжительность (в течение4…7 дней) охлаждение почвы от 10 до 8 °С имело в этом же 2002году,когда вероятность повреждения всходов низкими температурами была практически одинаковой при всех сроках посева.

Более глубокое охлаждение почвы -до 6…8°С - при ранних сроках посева наблюдалось дважды, наиболее длительным оно оказалось также в 2002 году. При продолжительности 5…7 дней такая температура почвы может вызвать некоторое снижение полевой всхожести как во взаимодействии с биотическим фактором, так и в результате физиологического истощения семян, но не сопровождается регистрируемыми последствиями для дальнейшего продукционного процесса. Таким образом, ухудшение температурного режима, складывающегося при ранних сроках посева на Южном Урале, может вызвать задержку или временную остановку процессов прорастания семян. В месте с тем снижение температуры до уровня, связанного с массовой гибелью семян и проростков (ниже 6 градусов), за анализируемый период ни в один из изучаемых сроков посева не наблюдалось.

Температурный режим, на фоне которого происходило дальнейшее развитие растений, также в значительной степени обусловлен сроками посева (таблица 6). В вегетативный период (всходы -выметывание) наблюдалось некоторое преимущество позднего срока по среднесуточной температуре воздуха (в среднем на 1,6 °С), однако ранний срок создавал более благоприятный режим в период созревания.

Сумма активных температур от сроков посева практически не зависела: различия по срокам не превышали величины, получаемой за 1 сутки. Именно этим обстоятельством в сочетании с закономерным варьированием температурного фона обусловлено влияние сроков посева на продолжительность вегетативного и генеративного периодов, рассмотренное ниже.

Ранние сроки посева обеспечили использование волн тепла первой- второй декад мая, в результате чего дополнительные суммы активных температур за период вегетации составили в среднем 196 градусов. Таким образом, прием позволил более полно использовать ресурсы тепла: если при поздних сроках они использовались 82,5%, то при ранних -на 9,6% эффективнее.

Таблица 6 - Теплообеспеченность вегетативного и генеративного пеиодов гибрида ФАО 150 при различных сроках посева (Институт агроэкологии, 2000-2002 гг.)

В условиях северной лесостепной зоны Южного Урала возделывание кукурузы на зерно в большей степени лимитируется теплообеспеченностью и в меньшей- влагой. Поэтому влияние сроков посева на влагообеспеченность растений мене заметно (таблица 7). Значительное преимущество поздних сроков по запасам продуктивной влаги в период посева, а также раннего в фазу выметывания наблюдалось лишь в 2000 году в условиях, когда прорастание и формирование урожая не лимитировались влажностью почвы.

Таблица 7 - Влагообеспеченность гибридов ФАО 190 в зависимости от сроков посева (Институт агроэкологии, 2000-2002гг.)

В распределении летних осадков относительно критического периода наблюдается увеличение их суммы от раннего срока к позднему как общая тенденция, обусловленная особенностями 2002 года с обильным увлажнением второй половины лета. Однако с учетом пониженного температурного фона влияние этих осадков на посевы 15 и 26 мая следует рассматривать как негативное.

Обобщая изложенное, можно охарактеризовать основные изменения в условиях вегетации кукурузы, связанные со смещением сроков посева с третьей декады мая на первую, следующим образом: снижение температуры почвы и воздуха в период прорастания и в первую половину вегетационного периода до уровня, в той или иной мере задерживающего развитие растений, но не вызывающего их повреждений; оптимизация теплового режима в генеративный период; повышение эффективности использования тепловых ресурсов; улучшение влагообеспеченности растений в период «посев-всходы» и в критический период на засушливом фоне.

Относительно медленное прогревание почвы в период прорастания семян ранних сроков посева привело к увеличению его продолжительности по сравнению с поздними в среднем на 4 дня (таблица 8).

Таблица 8 - Продолжительность периода «посев-всходы» и даты появления всходов в зависимости от сроков посева, 2000-2002г.

В год с затяжной весной (2000) разница между сроками увеличилась до 7суток при относительно быстром нарастании температуры (2001)- сокращалась до 3 суток. В месте с тем несмотря на удлинения периода прорастания, ранние сроки посева способствовали появлению полных всходов в среднем на 16 дней раньше, чем традиционные.

Таблица 9 - Продолжительность периода «всходы -выметывание» в зависимости от сроков посева различных по скороспелости гибридов, 2000-2002 гг.

В результате того, что вегетативный период при посеве в ранние сроки также протекал на сравнительно пониженном температурном фоне, фаза выметывания наступала с несколько меньшим опережением - в среднем на 11…12 суток с незначительным и колебаниями по годам (таблица 9).

Раннее завершение вегетативного периода обеспечивает дополнительные ресурсы времени для прохождения второй половины цикла развития и повышает вероятность уборки кукурузы на более поздних стадиях развития (таблица 10). Созревание до восковой спелости в еще большей степени зависело от погодных условий и сроков посева. В годы с достаточной теплообеспеченностью оно оказалось возможным только при раннем посеве, а на фоне дефицита (2002 г.) исключалось при обоих сроках.

Таблица 10 - Динамика созревания различных по скороспелости гибридов в зависимости от сроков посева, 2000-2002 гг.

Использование ультрараннего гибрида (ФАО 140) позволило более эффективно использовать сроки посева для регулирования темпов созревания. При дефиците тепла ранний срок посева оказался необходимым условием формирования зерна восковой спелости, а в условиях достаточной теплообеспеченности способствовал смещению фазы с начала сентября на конец августа.

У гибрида зернового направления (ФАО 110) восковая спелость достигалась при обоих сроках посева во все годы исследований. Однако ранний срок обеспечил гарантированное созревание в конце августа -начале сентября, до перехода среднесуточной температуры через 10 °С, что является основным условием устойчивого возделывания кукурузы на зерно. При посеве в традиционные сроки на фоне дефицита тепла эта фаза сдвигалась на середину сентября (2002 г.).

Таким образом, смещение сроков посева кукурузы с третьей декады мая на первую в условиях лесостепи Южного Урала обеспечивает удлинение генеративного периода на 11…12 суток, повышает надежность созревания до молочно-восковой и восковой спелости и создает условия для устойчивого возделывания скороспелых биотипов на зерно. Однако значение этого приема в полной мере проявляется в сочетании с подбором адаптированных гибридов.

4.2 Урожайность и уборочная влажность зерна гибридов кукурузы в зависимости от сроков посева

Различия в динамике созревания кукурузы, обусловленные сроками посева, сказались на ее продуктивности. При формирования урожая зерна влияние сроков посева касалось в основном тех элементов его структуры, которые формировались в генеративный период (таблица 11).

Таблица 11 - Влияние сроков посева на элементы структуры урожая различных по скороспелости гибридов кукурузы

Удлинение этого периода, связанное с раним цветением посевов первой декады мая, способствовало увеличению массы 1000 зерен и у ультра раннего гибрида также увеличивало озерненность початков. Кроме того, прослеживается сравнительно слабое влияние сроков посева на структуру урожая биотипов ФАО 110, что наиболее отчетливо проявляется на примере массы 1000 зерен: если в период с 2000 по 2002 годы разница между первым и вторым сроками посева у гибрида Обский 150 СВ составляла в среднем 11%. То у гибрида (К 122С* СМ7МВ) * Алтай - всего 2%.

Следовательно, при равном или близком продуктивном потенциале сроки посева оказывали влияние главным образом на степень его реализации на заключительных этапах органогенеза. Это и определило варьирование фактической урожайности зерна (таблица 12).

Таблица 12 - Влияние сроков посева на урожайность зерна (т/га) различных по скороспелости гибридов кукурузы, 2000-2002 гг.

Наиболее выраженную реакцию на сроки посева показал ультраранний гибрид (ФАО 140), для которого характерно среднее снижение урожайности на 2,2% при задержке посева на каждые сутки. Особенно значительно это проявлялось в годы с недостатком тепла.

Страницы: 1, 2, 3