МІНІСТЕРСТВО СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА РФ
ДЕПАРТАМЕНТ КАДРОВОЇ ПОЛІТИКИ І ОСВІТИ
ІНСТИТУТ АГРОЕКОЛОГІЯ - ФІЛІЯ ФГТУ ВПО
«Челябінський ДЕРЖАВНИЙ агроінженерний УНІВЕРСИТЕТ»
Агрономічний факультет
Кафедра генетики, хімії та захисту рослин
ДИПЛОМНА РОБОТА
Силосна ПРОДУКТИВНІСТЬ КУКУРУДЗИ У ЗВ'ЯЗКУ ЗІ скоростиглих гібридів
Дипломник Ческідов Є.І.
Керівник роботи к. с-г. н., доцент Панфілов А.Е.
Консультанти:
Економіка Ст. викладач Четіна О.І.
Охорона праці к.т.н. Батраева О.С.
Охорона природи к.п.н., доцент Сайбель М.М.
Зав. Кафедрою к.с-г.н., Доцент Фрумін І.Л.
Декан факультету к.б.н. Уфімцева Л.В.
Міасское 2004
Зміст
Введення
1 Огляд літератури
1.1 Ботанічна і біологічна характеристика кукурудзи
1.2 Характеристика кукурудзи як силосної культури
1.3 Вплив екологічних факторів на розвиток кукурудзи і якість силосу
1.4 Залежність силосної продуктивності від скоростиглості гібридів
2 Характеристика місця та умов роботи
2.1 Агрокліматичні умови
2.2 Грунтові умови
2.3 Погодні умови в період проведення досліду
3 Методика і технологія проведення досліджень
3.1 Схема досліду
3.2 Спостереження, аналізи, обліки
3.3 Агротехніка в досліді
4 Результати досліджень
4.1 Фенологічні спостереження
4.2 Морфологічні ознаки рослин
4.3 Залежність силосної продуктивності гібридів кукурудзи від скоростиглості
5 Економічна ефективність
6 Безпека життєдіяльності
6.1 Охорона праці
6.1.1 Загальні положення
6.1.2 Заходи безпеки при посіві кукурудзи
6.2 Охорона природи
Висновки
Список літературних джерел
Програми
Реферат
Введення
Кукурудза є однією з високоврожайних культур різнобічного використання. У світовому зерновому балансі вона посідає третє місце (після рису і пшениці) та обробляється в основному як зернова культура. У Росії посіви кукурудзи призначені насамперед для отримання силосу.
Практично рослина кукурудзи «безвідходним». За даними ФАО, з кукурудзи виготовляють більше 500 різних основних і побічних продуктів.
Велико і агротехнічне значення цієї культури. При обробітку за інтенсивною технологією після неї залишається добре очищене від бур'янів полі, поліпшується фізичний стан грунту, що сприяє накопиченню більш високих запасів вологи, ніж після культур суцільного посіву.
Кукурудза, оброблювана по зерновій технології, зайняла провідне місце в кормовиробництві Курганській, Челябінській та інших областей. Так, у Курганській області виробництво кормів із кукурудзи в середньому за чотири роки (1987-1990) зросло майже в два рази. У сприятливому 1990 збір кормових одиниць становив 60, у острозасушлівом 1989 році - 30 ц / га.
Поряд із збільшенням обсягу виробництва силосу з кукурудзи, значно покращився його якість. До впровадження зерновий технології в Курганської області (1985-1987) частка силосу першого і другого класу становила 50%, при її освоєнні (1988-1990) цей показник збільшується до 80% від перевіреної кількості (І. Н. Цимбаленко та ін, 1991 ).
Кукурудза - хороша силосна і кормова культура. Важливою умовою отримання якісного високоенергетичного силосу є те, що в сухій речовині кукурудзи повинно міститися не менше 50% качанів. Отже, не тільки зернова, але і силосна продуктивність кукурудзи знаходиться в сильній залежності від ступеня дозрівання зерна.
У Челябінській області на розвиток кукурудзи у великій мірі впливають теплозабезпечення і фотоперіод. Тому для отримання високих врожаїв необхідний новий рівень селекції на скоростиглість, що передбачає створення інтенсивних ультраранніх гібридів, мають стійкості до субоптимальний температур і охолодження, особливо в ювенільному віці.
Виходячи з вищевикладеного, тема дипломного проекту «Порівняльна оцінка різних за скоростиглістю гібридів кукурудзи при вирощуванні на силос» представляється актуальною для Челябінської області.
Мета досліджень - обгрунтувати оптимальну тривалість вегетаційного періоду силосної кукурудзи з урахуванням залежності величини і якості врожаю від скоростиглості гібридів.
Для досягнення поставленої мети вирішувалися наступні завдання:
провести порівняльну оцінку місцевих, районованих і перспективних сортів, гібридів і популяцій кукурудзи за скоростиглістю;
встановити залежність силосної продуктивності та якості врожаю від скоростиглості досліджуваних біотипів;
дати економічну оцінку вирощування різних за скоростиглістю біотипів кукурудзи.
Робоча гіпотеза полягає в тому, що підбір і впровадження ультраранніх гібридів дозволить максимально використовувати обмежені теплові ресурси клімату північної лісостепу Зауралля і більш продуктивно реалізувати генетичний потенціал кукурудзи, підвищити якість силосу і стабілізувати економічні показники силосної кукурудзи в Челябінській області.
Дослідження проведені на дослідному полі Інституту агроекології - філії Челябінського державного агроінженерний університету в 2002 році при творчій співпраці з НУО «КОС-Маїс».
1 Огляд літератури
Ботанічна і біологічна характеристика кукурудзи
Кукурудза (Zea mays) - однорічна, однодомне, роздільностатеві, перекрестноопиляющееся рослина, що відноситься до сімейства мятлікові. Стебло кукурудзи прямий, гладкий, висотою від 0,6 до 4 метрів і більше. Складається з окремих міжвузлів, розділених стебловими вузлами, кожен вузол охоплюється піхвою аркуша. Крім головного стебла, у деяких сортів і гібридів кукурудзи розвиваються бічні пагони - пасинки, які, як правило, не утворюють качанів. Ця особливість, тобто здатність кущитися, враховується при створенні гібридів силосного напряму (В. С. Ільїн, В. І. Гаценбіллер, 1995).
Кількість листя - досить стійкий сортовий ознака, мало що змінюється від прийомів обробітку. Рослини ранньостиглих гібридів мають 12-15 листя; середньоранніх - 16-18; середньостиглих - 19-21 і т.д. Листя кукурудзи мають лінійно-ланцетні форму, тонкі, злегка хвилясті, з нижнього боку голі, з верхньою - у різній мірі опушені з ясно вираженим кілем. Розташування листя по стебла чергове. Від кожного вузла відходить один лист, верхнє листове піхву, яке потім переходить в листову пластинку. При сприятливих умовах вирощування збільшується розмір міжвузлів, ширина і довжина листя, але, як правило, не їх число.
Коренева система мичкувата, сильно розгалужена. Основна маса коренів зосереджена на глибині 30-60 см. Однак, багато дрібних життєдіяльних коренів проникає на глибину 150-250 см, використовуючи при цьому вологу і поживні речовини з нижчих горизонтів. Крім підземних, кукурудза утворює повітряні (поверхневі) коріння. Вони розвиваються, як правило, у другій половині вегетації і виконують головним чином механічну (опорну) функцію.
Поширення кореневої системи в грунті в горизонтальному і вертикальному напрямках залежить від грунтово-кліматичних умов, площі живлення та агротехніки. У фазі 5-6 листків корені проникають на глибину до 60 см при радіусі 35-40 см. Зростання їх дуже інтенсивний і лише при настанні генеративної фази дещо сповільнюється. Дослідженнями встановлено пряму кореляцію між розвитком кореневої системи і чистої продуктивністю фотосинтезу.
Чоловіче суцвіття (волоть) знаходиться на верхівці стебла і продукує до 20-30 млн. пилкових зерен, а жіноче суцвіття (початок) формується в пазухах листків. На початку утворюється зазвичай парне число поздовжніх рядів квіток, а потім зерен (від 8 до 16, частіше 12-14). У деяких гібридів їх буває до 30 рядів. В качанах від 500 до 1200 семяпочек.
При сприятливих умовах волоть зацвітає через 5-7 днів після виходу її з розтруба верхнього листа, тобто на 2-3 дні раніше качана. Найбільш сприятлива для запилення тепла, волога з легким вітром погода. Під час дощів пилок змивається. У посушливих умовах розрив між цвітінням волоті і цвітінням волоті і цвітінням качана нерідко буває 6-7 днів і більше. Це порушує запліднення, викликає череззерніцу, знижує врожай.
Зернівка представляє собою односім'яний плід. Маса 1000 зерен у дрібносем'яних гібридів коливається в межах 100-150 г, у крупносемянних - 300-400 г. Залежно від ботанічної групи і гібриду зернівки мають різне забарвлення: білу, кремову, жовту, помаранчеву, червону. Це сортовий ознака. Проте зерно деяких гібридів може мати всі відтінки вказаних кольорів аж до чорного.
Кукурудза досить вимоглива до умов зростання. Разом з тим вона має екологічної особливістю - продуктивно використовувати грунтово-кліматичні чинники і при правильному підборі гібридів, високому рівні агротехніки забезпечує високий урожай.
Кукурудза ощадливо витрачає грунтову вологу. На створення 1 кг сухої речовини вона використовує 250-400 кг води. Однак це не означає, що загальна потреба у воді у неї менше, ніж у інших зернових культур. Маючи довгий вегетаційний період, вона формує потужну листостеблових масу, витрачаючи при цьому значна кількість води. У період інтенсивного росту дорослу рослину випаровує за добу 2-4 л води.
Найбільш сприятлива для росту, розвитку та формування врожаю кукурудзи вологість кореневого шару грунту 70-80% повної вологоємності. Рівень врожаю кукурудзи знаходиться в прямій залежності як від вихідних запасів вологи в грунті, так і від опадів під час вегетації, особливо в критичні періоди росту і розвитку цієї культури.
Найбільш істотно врожайність кукурудзи пов'язана із запасами грунтової вологи в період викидання волотей - формування зерна. Активна роль вологи в цей період обумовлена підвищенням водоспоживання рослин (В. С. Циков, Л. А. Матюха, 1989).
Кукурудза - теплолюбна рослина. Більшість гібридів кукурудзи проростає при температурі 8-10 о С. Найбільш сприятливі для росту і розвитку рослин середньодобові температури 20-23 ° С. При температурі 10 ° С ріст рослин кукурудзи припиняється.
Кукурудза чутлива до похолодань. Нетривалий заморозок (2-3 ° С) пошкоджує сходи, але до фази третього листа вони здатні через тиждень відновитися за рахунок запасів ендосперму. Однак загальна інтенсивність росту рослин, що піддаються короткочасного дії весняних заморозків, трохи слабшає. Якщо в період вегетації заморозками пошкоджується близько 25% листкової поверхні, надземні органи відновлюються, і надалі рослини нормально вегетують. При пошкодженні більше 50% листкової поверхні вони гинуть.
Кукурудза - світлолюбна культура. Вона вимагає не надто тривалого, але інтенсивного освітлення і відноситься до рослин короткого дня.
Кукурудза росте на різних типах грунтів, але максимальний урожай дає на оструктуренних грунтах з хорошою водоудерживающей здатністю і водопроникністю. Оптимальна щільність грунту для цієї культури на більшості типів грунтів повинна бути в межах 1,1-1,3 г / см 3. Реакція грунтового розчину близька до нейтральної (рН 6,5-7,5). Однак культур пристосовується до реакції грунтового розчину в досить широких межах - від 5,5 до 8,0. Грунти з підвищеною кислотністю (рН нижче 5), схильні до заболочування, а також сильно засолені, для обробітку кукурудзи непридатні.
Кукурудза вимоглива до режиму мінерального живлення. З грунту кукурудза використовує 52% азоту, 34% фосфору, 32% калію, решта - з мінеральних і органічних добрив. Тому важливою умовою високих урожаїв кукурудзи є застосування органічних і мінеральних добрив (В. С. Циков, 1989).
За агрокліматичних і грунтових умов лісостепова і степова зони Челябінської області в цілому сприятливі для обробітку кукурудзи. Проблеми полягають у відносно короткому періоді вегетації, частих поверненнях холодів на початку-середині травня, повільному прогріванні грунту. Одним із шляхів вирішення цих проблем є селекція і підбір скоростиглих гібридів з високою холодостійкістю в ювенільний період.
1.2 Характеристика кукурудзи як силосної культури
Кукурудза - це один з основних зернових злаків, що використовуються для приготування силосу.
Кукурудзу для силосування можна розглядати як ідеальну культуру, оскільки у неї низька буферна здатність, в ній міститься достатньо водорозчинних вуглеводів для задовільного бродіння до молочної кислоти.
Сутність силосування полягає в тому, що в подрібненої рослинної маси зелених рослин, щільно утрамбованої та ізольованої від повітря, інтенсивно протікають біохімічні та мікробіологічні процеси, в результаті яких утворюються молочна, оцтова та інші органічні кислоти, які підкислюють силосну масу до значення рН 4,2 -4,3 і виступають в якості консервантів. Крім органічних кислот, консервуючими властивостями володіють діоксид (СО 2), що утворюється в результаті розпаду цукрів, і антибіотичні речовини, які виділяються клітинами рослин і мікроорганізмами.
У початковий період силосування (перша фаза) відбувається змішане бродіння, яке триває спочатку заповнення траншеї і до створення анаеробних умов у силосується масі.
Поряд з молочнокислими бактеріями і дріжджами в цей період можуть розвиватися і небажані аеробні форми (частина гнильних бактерій та плісняви), які гальмують процес закислення.
Друга фаза силосування характеризується створенням анаеробних умов, бурхливим розвитком молочнокислого і дріжджового бродіння, в результаті якого частина цукрів перетворюється на спирт. У цей період розвиток небажаних мікроорганізмів пригнічується.
Заключна фаза силосування пов'язане з накопиченням в силосі органічних кислот і зниженням рН до 4,0-4,2. У хорошому силосі молочна кислота переважає над оцтової в 3-4 рази масляна відсутня
Якість силосу багато в чому визначається вологістю заготовляння маси. Встановлено, що чим вологіше кукурудзяна маса, тим нижча якість одержуваного силосу. У ранні фази вегетації поряд з високою вологістю (80-85%) кукурудза містить до 18% (на суху речовину) розчинної цукру і близько 2% крохмалю. У такій силосується масі різко посилюється життєдіяльність організмів мікроорганізмів, що приводить до бурхливого спонтанного бродінню. У результаті цього процесу значно збільшуються і втрати поживних речовин, особливо легкорозчинного цукру, так як розвиваються при цьому дріжджі зброджують його до спирту, вуглекислого газу і води. Крім того, багато цукру втрачається з виділеним соком.
За даними СібНІПТІЖа, при силосуванні кукурудзи вологістю більше 85% на 1 тонну закладеної маси витікає від 250 до 450 кг силосного соку. Разом з цим соком втрачається 8-10% сухої речовини, до 80% цукру. У нижньому шарі силосу (якщо не передбачено сток) триває подальше вимивання поживних речовин.
За даними Курганського та інших НДІ, при силосуванні зеленої маси кукурудзи (до фази молочної стиглості) загальні втрати поживних речовин складають понад 30% (І. Н. Цимбаленко та ін, 1991).
У лабораторних дослідженнях виявлено тісний зв'язок між вологістю силосується маси і втратами обмінної енергії при силосуванні з коефіцієнтом кореляції r = 0,82 і рівнянням регресії:
У = 0.81 × Х - 33.1, (1)
де: Х - вихідна вологість,%; У - втрати,% (А. Е. Панфілов, 1992)
У силосі із зеленої кукурудзи практично повністю втрачаються вуглеводи, що і є однією з причин гострого цукрового дефіциту в зимових кормах.
Зовсім інші процеси відбуваються при силосуванні кукурудзи у фазі воскової стиглості при вологості 65-70%. У цей період рослина містить оптимальну для силосування кількість цукру і сирого протеїну (приблизно 1:1), в результаті чого утворення молочної кислоти відбувається найуспішніше, втрати легкорозчинного цукру мінімальні, а вміст крохмалю збільшується до 23%, а всіх вуглеводних речовин - до 60 %. Тому силос або інші види корму (ЗБМ, фуражне зерно), отримані з кукурудзи воскової стиглості, відрізняються високим вмістом обмінної енергії і гарною якістю (І. Н. Цимбаленко та ін, 1991).
Основний компонент, що характеризує якість силосу - зміст обмінної енергії. В органах кукурудзи міститься різна кількість енергії. У зерні до 13.7 МДж, в листі - 9 МДж. Тому загальна енергетична цінність залежить від того, скільки зерна містить зелена маса, а отже, в якій фазі розвитку проводиться прибирання.
1.3 Вплив екологічних факторів на розвиток
кукурудзи і якість силосу
Темпи росту і розвитку кукурудзи перебувають у прямій залежності від температурного режиму і вологозабезпеченості (В. С. Циков, Л. А. Матюха, 1989).
Важлива роль температури в регулюванні швидкості розвитку кукурудзи досить добре встановлена. Вона справляє надзвичайно сильний вплив на час, потрібний культурам для дозрівання, на кінцеві врожаї та якість корму.
Насіння більшості гібридів кукурудзи проростають дуже повільно при температурі нижче 10 0 С, хоча повідомлялося про сорти, здатне проростати при 6-8 0 С (P. Miedema, 1982). Якщо насіння висіяні у вологий грунт, то час, необхідний для появи сходів, буде функцією температури. Навіть після появи сходів температура грунту має значення, тому що точка росту залишається нижче поверхні грунту протягом 6-8 тижнів після висіву насіння. Листя молодих сходів будуть жовтими, якщо температура грунту залишається низькою або якщо максимальні денні температури не перевищують 15 0 С, тому що для утворення хлорофілу потрібні більш високі температури, ніж для проростання насіння.
Коли стебло починає збільшуватися, температура повітря набуває великого значення. Найбільші темпи росту і розвитку спостерігаються при температурі 20-23 ° С. Якщо вони нижче 15 ° С, листя молодих рослин набувають жовте забарвлення, тому що для утворення хлорофілу потрібні більш високі температури, коренева система розвивається повільно, період вегетації подовжується, рослини легко уражуються хворобами, що знижує врожай. При температурі 10 ° С ріст рослин кукурудзи припиняється.
При температурі 30 ° С і більше і відносній вологості повітря близько 30% порушуються нормальні процеси цвітіння і запліднення, зневоднюється пилок, підсихають нитки качанів, в результаті жіночі квітки запліднюються не повністю, що призводить до череззерніце.
Американські фахівці надають великого значення рівню нічних температур. Холодні ночі (нижче 14 ° С), різкі коливання денних і нічних температур сильно зменшують енергію росту і розтягують період вегетації. У той час як фотосинтез визначається температурою листа в денні години, розвиток рослини є функцією температури протягом доби. При однакових денних температурах швидкість розвитку буде менше, якщо нічні температури низькі.
Апикальная меристема дає початок примордіїв волоті, коли рослина має приблизно шість видимих листя, в той час як первинні зачатки качана з'являються у вигляді нирок у пазух нижніх листя ще до диференціації волоті. Час переходу від вегетативного до репродуктивного розвитку - це функція генотипу, головним чином - скоростиглості, змінна температурою і довжиною дня.
Кукурудза - рослина короткого дня і, як правило, затягує розвиток в середніх широтах на тлі довгого дня. Оптимальна тривалість світлового дня для неї - 12-14 годин. Тому ефективна боротьба з бур'янами в посівах, суворе дотримання їх оптимальної висоти - одне з головних умов створення сприятливого світлового режиму (В. С. Циков, Л. А. Матюха, 1989).
На думку Р. Ван дер Вінна і Г. Мейєра (1962), суть полягає не в тривалості світлого часу доби, а в співвідношенні періодів дня з різною якістю (спектральним складом) світла. При просуванні на північ збільшується частка сутінків, коли переважаючими стають промені червоного діапазону. Вони і затягують вегетацію кукурудзи. Разом з тим є генетична різноманітність виду Zea mays з реакції на цей фактор. Є форми з нейтральною і навіть позитивною реакцією на подовження дня. Пошук і підбір таких форм підвищить стійкість розвитку кукурудзи на Південному Уралі.
У кукурудзи на корм, де важливо загальна кількість утвореного сухої речовини, високі температури навесні підвищують швидкість розгортання листя і, таким чином, кількість перехоплюваних ними сонячної радіації. Так, в результаті прямого і непрямого впливу температури змінюються фотосинтез і швидкість утворення сухої речовини.
Кількість води, якого потребує кукурудза, визначається головним чином стадією її розвитку і погодою.
Через 6-7 тижнів після висіву насіння рослина досягає шостого аркуша, і швидкість подовження стебла і збільшення площі поверхні листя починає швидко зростати. Недолік води в цей час знижує швидкість збільшення розмірів клітин і листя. Виміри, проведені в польових умовах, показали, що це відбувається, коли водний потенціал листя досягає рівня нижче 8-9 барів, що відображає помірний недолік води. Якщо зростання листя обмежується, вони перехоплюють менше надходить радіації і тоді швидкість росту культури і розміри рослин зменшуються.
Нестача води в період швидкого подовження стебла обмежує висоту рослин, хоча, як правило, це зачіпає лише два чи три міжвузля. Дефіцит вологи під час подовження волоті і верхніх міжвузлів також викликає затримку появи волоті і стовпчиків, що призводить до зниження врожаю зерна.
Наслідком сильного нестачі води в період запилення є розвиток зерен тільки на частині качана, що негативно позначається на загальній енергетичній цінності силосу.
На противагу впливу нестачі води в період цвітіння, її недолік в період розвитку зерна може бути більш важливим для виробництва кукурудзи на корм, ніж для виробництва зерна. Низький водний потенціал листя і закриття продихів будуть лімітувати фотосинтез, але переміщення запасних речовин з стебла в початок буде продовжуватися. Хоча зниження врожаїв зерна завдяки цьому буде меншим, врожаї корму будуть сильно знижені.
Помірне зволоження в період дозрівання призводить до передчасного старіння листя, починаючи з нижніх, і до більш раннього дозрівання культури. Це, у свою чергу, веде до більш ранньої прибирання та отримання силосу з високим вмістом сухої речовини.
Час виникнення і ступінь нестачі води, пов'язані з різним фізіологічним стадіями розвитку, вкрай важливі для визначення розмірів впливу посухи на врожай і якість зерна або рослинної маси кукурудзи на корм.
У кукурудзи на корм, де важливо загальна кількість виробленого сухої речовини, будь-яке обмеження фотосинтезу в результаті меншого збільшення площі поверхні листя або закриття продихів знижує врожаї. Критичний недолік грунтової вологи, здатний обмежити зростання і фотосинтез, очевидно, буде коливатися в залежності від стадії росту, швидкості випаровування, типу грунту і глибини проникнення коренів (М. К. В. Карр, 1983).
Таким чином, розвиток кукурудзи, а отже, і якість силосу знаходиться в тісній залежності від основних компонент погоди і клімату. Між тим континентальність клімату Південного Уралу пов'язана з різкими коливаннями тепло-і вологозабезпеченості як в межах одного періоду вегетації, так і по роках. Це вимагає підбору гібридів з мінімально вираженою або нейтральної реакції на подібні коливання, тобто мають високу буферність генотипів. Найважливішою ознакою, що визначає буферність гібридів в умовах низької теплозабезпечення, є скоростиглість
1.4 Залежність силосної продуктивності від скоростиглості гібридів
Потенційна продуктивність знаходиться в прямій залежності від тривалості вегетаційного періоду. Це забезпечується тривалим періодом накопичення сухої речовини, а також великою кількістю листя.
Довгий час вважалося, що для обробітку на силос навіть у північних районах придатні щодо пізньостиглі форми. Разом з тим ще в 1932 році К.В. Крутіховскій зазначав, що стримуючим фактором розповсюдження силосної кукурудзи в Зауралля є пізнє дозрівання існували в той час форм. Це положення було підтверджено численними дослідженнями з сортовипробування, проведеними на Уралі в 50-60-х роках (Н. А. Макєєв та ін, 1955; Є. П. Фітин, 1956; П. І. Кузнєцов, 1956; Г.М . Сиротін, 1958; С. П. Сергєєв, 1962; А. К. Вершинін, 1963 та інші).
Після цих досліджень частину площі кукурудзи (в ряді господарств до 60%) була зайнята ранньостиглий гібрид та сортами Буковинський 2, Буковинський 3, Воронезька 76 і іншими.
Проте з кінця 70-х рр.. знову переміг підхід «від потенційної продуктивності», що призвело до повного переходу на середньостиглі і пізньостиглі форми (А. Е. Панфілов, 1992). Підтвердженням цього служить список сортів і гібридів, районованих в Челябінській області до середини 80-х рр..: Краснодарська 1 / 49 (пізньостигла популяція), Стерлінг (середньопізній сорт), ВІР 56 (середньостиглий гібрид), Жеребківське 86, Колективний 220, Колективний 210 (середньоранні гібриди).
При підборі сортів і гібридів необхідно враховувати, що розвиток кукурудзи при обмежених ресурсах тепла вносить корективи у характер зв'язків між довгою вегетаційного періоду і основними господарсько-корисними ознаками в порівнянні з встановленими в традиційних зонах кукурузосеянія. За даними А.Е. Панфілова (1992), висота рослин, кількість листків і кількість зерен в качанах, що розглядаються звичайно як елементи потенційної продуктивності, знаходиться в прямій залежності від довжини вегетаційного періоду. Однак в умовах нашого регіону зв'язок їх з фактичним збором сухої маси є слабкою, а з урожаєм зерна - негативною. Навпаки, такі елементи структури врожаю та показники його якості, як маса 1000 зерен, вихід зерна при обмолоті, вміст сухої речовини в зеленій масі і частка качанів в сухій речовині, перебувають у зворотній залежності від довжини вегетаційного періоду, але найбільш тісно пов'язані з продуктивністю. Таким чином, із збільшенням тривалості циклу розвитку зростає розрив між потенційною і фактично реалізованої врожайністю.
Цей розрив посилюється завдяки нерівномірності асиміляційних процесів протягом періоду вегетації. Найбільша інтенсивність цих процесів спостерігається у другій половині періоду вегетації, починаючи за 10 днів до викидання. У більш скоростиглих форм початок цього періоду припадає на середину літа, коли умови росту та розвитку оптимальні. У пізньостиглих форм він протікає на тлі поступового погіршення температурного режиму, а у найбільш пізньостиглих переривається переходом температури через біологічний мінімум на початковій стадії (J. Zscheischler, 1984). Це і перешкоджає реалізації потенціалу пізньостиглих форм.
Вирішальною умовою збільшення врожаю і підвищення його якості в зонах з недостатньою кількістю тепла є створення і впровадження у виробництво високопродуктивних ранньостиглих гібридів кукурудзи.
Велике значення в підборі найбільш продуктивних, високопластичних гібридів, які поєднують у собі комплекс господарсько-корисних ознак, є екологічні випробування гібридів кукурудзи в кожному конкретному регіоні, тобто, як зазначав Н.І. Вавилов (1932), підбір гібридів за агроекологічному принципом. Екологічне випробування ранньостиглих гібридів кукурудзи, проведене в загальносоюзному масштабі в 80-і роки, показало, що по всіх регіонах північної зони кукурузосеянія перевагою володіють ранньостиглі гібриди (В. С. Ільїн, В. І. Гаценбіллер, 1995). Виділена велика група гібридів, які поряд з високою продуктивністю мають високу пластичність адаптивною здатністю: Колективний 160СВ, Немо 216СВ, Молдавський 215СВ, Славутич 160, Дніпровський 141Т, Алатау 107, а також гібриди зарубіжної селекції: скандію (Австрія), БЦ 183, БЦ 191 (Югославія).
При всій вивченості проблеми нез'ясованими залишаються два питання: які гібриди можна відносити до групи ранньостиглих і будь-який чи ранньостиглий гібрид придатний для вирощування на силос в умовах Челябінської області.
За Б.П. Гур'єва і І.А. Гур'єв (1988), до групи ранньостиглих входить великий діапазон біотипів з індексом ФАО 150-200.
Разом з тим дослідженнями А. Е. Панфілова (1992) встановлено, що з наявних в той час гібридів максимальну продуктивність і найвищу якість силосу в лісостепу Зауралля забезпечував не весь спектр ранньостиглих форм, а лише біотипи з індексом ФАО від 160 до 180.
У 90-х роках були районовані перший ультраранні гібриди ФАО 130-150 - Обский 150СВ, бемо 160МВ та інші. Встановлено, що поряд з високою продуктивністю зерновий гібриди цієї групи мають ряд переваг і при вирощуванні на силос (А. Е. Панфілов, І. М. Цимбаленко, 1998).
У 1997 році А. Е. Панфіловим обгрунтована модель зернового гібрида кукурудзи ФАО 100-110, адаптованого для Південного Зауралля (Панфілов, 2000). Як випливає із самої моделі, деякі з таких форм також можуть представляти інтерес для силосного використання. З 1998 року в сортовипробування надійшли перші гібридні комбінації, що реалізують цю модель.
Таким чином, серед ранньостиглих гібридів (в загальному розумінні цього терміна) стосовно до умов Південного Уралу можна виділити 3-4 групи біотипів, що володіють різною адаптованістю з точки зору силосного використання. Велика розмаїтість біотипів ультрараннеспелой і ранньостиглої груп ставить питання про необхідність вивчення взаємозв'язків між скоростиглістю гібридів і якістю силосу, а також про оптимальну тривалості вегетаційного періоду силосної кукурудзи.
2 Характеристика місця та умов роботи
2.1 Агрокліматичні умови
Зона північного лісостепу, в якій розташоване дослідне поле Інституту агроекології, займає північно-східну частину Челябінської області.
Успіх виростання сільськогосподарських культур визначається тепло-і вологозабезпеченістю вегетаційного періоду. Зазначена зона відрізняється помірковано теплим і достатньо вологим вегетаційним періодом. Для більшості сільськогосподарських культур періодом активної вегетації є період з середніми добовими температурами повітря вище 10 ˚ С. Від тривалості цього періоду і забезпеченості його теплом залежить ступінь визрівання і врожайність культур. У даній зоні цей період починається 10-15 травня і становить 2200-2300 ˚ С. Завершується цей період 12-15 вересня. Тривалість періоду з температурою вище 15 ˚ С, найбільш сприятливого для вирощування теплолюбних культур, не перевищує 70-80 днів. Тривалість періоду вегетації рослин становить 120-130 днів і в окремі роки залежить від погодних умов весни і осені. Нерідко після теплої погоди у квітні-травні спостерігаються заморозки, які скорочують період вегетації, викликаючи пошкодження, а іноді і повну загибель посівів. Заморозки припиняються в кінці травня. Але дати припинення заморозків навесні і настання їх восени в окремі роки можуть значно відхилятися від середніх. Ступінь пошкодження сільськогосподарських культур заморозками залежить від їх інтенсивності, тривалості впливу, а також від віку, стану і фази самої рослини.
Найтепліший місяць року - липень. Абсолютний максимум температури сягає від +38 до 41 градуса, але найчастіше максимальні денні температури становлять від +28 ° до 33 ° (Агрокліматичні ресурси ..., 1977).
Опадів за період активної вегетації рослин випадає в межах 240 ... 250 мм. Вологозапаси у метровому шарі грунту до моменту посіву зернових культур бувають, як правило, достатні - 140 ... 170 мм. Гідротермічний коефіцієнт (за Селянинова) у весняно-літній період складає 1,2 ... 1,4.
Стійкий сніговий покрив встановлюється в середині листопада, досягає 30 ... 40 см і зберігається 150 ... 160 днів (А. П. Козаченко, 1997). Він забезпечує сприятливі умови перезимівлі озимих культур.
2.2 Грунтові умови
Досвід закладався на чорноземі вилуженої середньоглибокі середньогумусні важкосуглинисті. Дана грунт типова для більшості орних угідь Челябінської області.
Чорнозем вилужений володіє досить потужним перегнійних горизонтом (до 30 см) з вмістом гумусу 6 ... 9%. Реакція грунтового розчину слабокисла або близька до нейтральної, найбільш сприятлива для обробітку будь-яких сільськогосподарських культур.
Забезпеченість рослин азотом залежить від процесів мінералізації і нітрифікації азотистих сполук грунтів. На парах вони активні, тому в грунті накопичується багато доступного рослинам мінерального, переважно нітратного азоту. Після інших попередників запас цього елемента в чорноземах вилужених до посіву сільськогосподарських культур буває недостатнім.
Калієм дані грунту в більшості випадків забезпечені повною потреби, що гарантує врожайність зернових 22 ... 25 ц / га.
Зміст доступного рослинам фосфору в чорноземах вилужених буває, як правило, недостатнім для отримання високих врожаїв (А. П. Козаченко, 1997).
За даними аналізу, чорнозем досвідченого ділянки містить в орному шарі гумусу 7,63%, легкогідролізуемого азоту 109,2 мг / кг грунту, фосфору - 172,8, калію - 135,0 мг / кг; pH сольової витяжки - 5,38.
Таким чином, при грамотній системі добрив грунтові умови сприятливі для росту і розвитку культури.
2.3 Погодні умови в період проведення досліду
Погода 2002 відрізнялися від середніх багаторічних зниженим фоном температур у поєднанні з рясною зволоженням (таблиця 1).
Таблиця 1
Погодні умови періоду вегетації 2002 р. (ГМС "Бродокалмак")
Місяць | Декада | Температура повітря, о С | Сума t> 10 о С | Опади, мм | |||
фактична | багаторічна | фактична | багаторічна | фактичні | багаторічні | ||
Травень | I | 12,3 | 9,1 | 123 | 82 | 0,7 | 12,0 |
II | 10,5 | 11,3 | 228 | 195 | 16,7 | 14,0 | |
III | 7,9 | 13,1 | 228 | 344 | 17,2 | 16,0 | |
За місяць | 10,2 | 11,2 | 228 | 344 | 34,6 | 42,0 | |
Червень | I | 11,0 | 15,0 | 338 | 494 | 24,0 | 16,0 |
II | 16,5 | 16,4 | 503 | 658 | 34,8 | 17,0 | |
III | 14,9 | 17,9 | 652 | 837 | 9,4 | 19,0 | |
За місяць | 14,1 | 16,4 | 652 | 837 | 68,2 | 52,0 | |
Липень | I | 20,9 | 17,9 | 861 | 1016 | 2,7 | 26,0 |
II | 15,1 | 13,0 | 1012 | 1196 | 22,5 | 30,0 | |
III | 19,8 | 17,9 | 1230 | 1392 | 13,4 | 26,0 |
За місяць | 18,6 | 16,3 | 1230 | 1392 | 38,6 | 82,0 | |
Серпень | I | 16,6 | 17,3 | 1396 | 1565 | 26,7 | 23,0 |
II | 15,8 | 16,2 | 1554 | 1727 | 21,2 | 21,0 | |
III | 11,9 | 14,7 | 1685 | 1889 | 84,0 | 18,0 | |
За місяць | 14,7 | 16,1 | 1685 | 1889 | 131,9 | 62,0 | |
Вересень | I | 14,6 | 12,4 | 1816 | 1980 | 9,3 | 17,0 |
II | 11,4 | 9,8 | 1896 | 2059 | 8,9 | 14,0 | |
III | 9,2 | 2,4 | 1896 | 2059 | 15,5 | 13,0 | |
За місяць | 11,7 | 8,2 | 1896 | 2059 | 33,7 | 44,0 | |
За період | 13,9 | 13,7 | 1896 | 2059 | 307,0 | 282,0 |
У цілому за період з травня по вересень середня температура повітря мало відрізнялася від багаторічної, проте розподіл ресурсів тепла за вказані місяці було вкрай нерівномірним.
Особливо сильне похолодання (среднедекадная температура 10,5; 7,9; 11,0 ° С) наголошувалося з середини травня до початку червня. Це призвело до пізнього появи сходів кукурудзи та значного відставання в розвитку протягом усього періоду вегетації. Загальний дефіцит тепла по відношенню до середніх багаторічних ресурсів до кінця серпня перевищив 200 градусів активних температур.
Рясні опади спостерігалися у третій декаді серпня (майже в 5 разів вище норми) при деякому дефіциті в липні (всього 39 мм за місяць, що в 2 рази нижче середньої багаторічної).
3 Методика і технологія проведення досліджень
3.1 Схема досліду
У 2002 році проводилося вивчення набору гібридів різних груп стиглості: ультраранніх, ранньостиглих і середньоранніх. В якості стандарту використано районований гібрид Обский 150СВ (ФАО 140).
Польовий досвід закладено методом організованих повторень при триразовою повторності. Число варіантів - 35. Розміщення варіантів рендомізіровано. Загальна і облікова площа ділянки 10 м 2.
3.2 Спостереження, аналізи, обліки
Спостереження, аналізи, обліки проведені відповідно з методичними вказівками ВНДІ кукурудзи (1980), ВНДІ кормів (1997).
Перед посівом відбирали грунтові зразки для визначення вологості та проведення хімічного аналізу. Для визначення вологості зразки відбиралися в метровому шарі (через 10 см), вологість визначалася термостатно-ваговим методом.
При проведенні хімічного аналізу визначали вміст гумусу (за Тюріну), нітрати (іоноселектівних методом), фосфор і калій по Чирікову.
Фенологічні спостереження проводилися в першому і третьому повтореннях на десяти закріплених рослинах. Відзначали фази повних сходів, цвітіння волоті й качана, молочної, молочно-воскової стиглості.
Початок цвітіння качанів узгоджується з появою маточкових ниток. Фаза молочної стиглості характеризується повністю сформованим зерном, проте, воно легко роздавлюється і з нього випливає біла рідина. При молочно-воскової стиглості з розчавленого зерна випливає вже тістоподібна маса, з деяким включенням твердих крупинок. Фази стиглості зерна визначають після звільнення від обгорток десяти качанів ділянки. Певну фазу реєструють тоді, коли в цю фазу вступило вісім качанів з десяти (В. Ф. Моісейченко, 1996).
Густоту рослин підраховували у фазу сходів і при збиранні в триразовою повторності на всій обліковій площі. Біометричні спостереження проводилися на десяти закріплених рослинах у першому та другому повтореннях.
Облік врожаю зеленої маси і качанів проводили суцільним поделяночним методом. У першому і третьому повтореннях відбиралися зразки зеленої маси (по три рослини в кожному варіанті) для визначення вологості термостатно-ваговим методом.
Статистичну обробку проводили методами кореляційно-регресійного та дисперсійного аналізів за Б.А. Доспехову (1987) із застосуванням програми DSP (А. І. Южаков, 1987), пакету Statistica для персонального комп'ютера.
3.3 Агротехніка в досліді
Після збирання попередньої культури (пшениці) проводили отвальную оранку на глибину 23-25 см. Навесні проводили боронування боронами БЗСС - 1,0, після цього (7.05) вносили добрива вручну, були використані нітроамофос і аміачна селітра, з розрахунку N 100 Р 40, з наступною культивацією на глибину 6-8 см. Сівбу здійснювали 17-18 травня вручну, з імітацією пунктирного на глибину 5-7 см з міжряддями 70 см, норма посіву - 81 000 насіння на гектар (22 кг / га). Гербіциди (Харнес і 2,4 Д) вносили за допомогою ранцевого обприскувача. Збирання проводили вручну 10-12 вересня.
4 Результати досліджень
4.1 Фенологічні спостереження
У ході фенологічних спостережень відзначалися такі фази: сходи, виметиваніе, цвітіння волоті, цвітіння качана, молочна, молочно-воскова і воскова стиглості.
За тривалістю вегетаційного періоду досліджувані гібриди можна розділити на чотири групи (таблиця 2):
1. Група ФАО 110-120 включає місцевий сорт кукурудзи Белояра пшоно і 14 експериментальних гібридних комбінацій зернового типу (BS16 · Алтай, (К111 · BS3) Алтай), RDAC · SAW, BS325 · Алтай, КОС 1492 і ін), створених у 2000 - 2001 роках на базі співпраці з НУО «КОС-Маїс».
Тривалість періоду сходи - молочно-воскова стиглість склала 64-70 діб.
Динаміка розвитку гібридів ФАО 110-120 мала наступні особливості.
Фаза викидання в 2002 році в залежності від скоростиглості гібридів спостерігалася 18-24 липня, тобто через 62-68 діб після посіву.
Через значне похолодання в період проростання насіння (середина травня - початок червня), незважаючи на достатнє зволоження грунту, сходи всіх гібридів з'явилися пізно, через 24 дні після посіву. Період виметиваніе - воскова стиглість склав 42-44 дня. Наступ воскової стиглості гібридів ФАО 110-120 до кінця серпня - початку вересня дозволило виділити їх в окрему групу біотипів зернового напрямку.
2. ФАО 130-150 (К111 · СМ7МВ, (122 · CM7) · Белояра пшоно, (122 · CM7) · Алтайка, (122 · CM7) · М. Орловська, Обский 150СВ, (122 · CM7) · М. Латвія, Обский 140СВ, Казьмінське СВ) - група ультраранніх гібридів силосної-зернового напрямку (Б. П. Гур 'єв, Є. А. Гур'єва, 1988). З числа цих гібридів до реєстру внесено Обский 150СВ.
Темпи розвитку гібридів були наступні. Фаза викидання почалася з 26 по 30 липня, тобто на 2-12 діб пізніше групи ФАО 110-120.
Період виметиваніе - воскова стиглість склав 46 днів, а сходи - молочно-воскова стиглість 74-78. Разом з тим незважаючи на деяке збільшення вегетаційного періоду в порівнянні з попередньою групою, навіть на тлі нестачі тепла гібриди ФАО 130-150 до середини вересня досягли воскової стиглості.
3.ФАО 160-190 серед 8 досліджуваних ранньостиглих біотипів включає районований гібрид Росс 145МВ.
Фаза викидання в 2002 році припадала на 27 липня-1 серпня, що на 1-10 днів пізніше, ніж у гібридів ФАО 110-150. Період сходи - молочно-воскова стиглість склав 76-83 діб. Воскової стиглості до середини вересня гібриди зазначеної групи не досягли.
4.ФАО 240 включає 4 середньоранніх гібрида (Чапаевец, Кубанський 247МВ, До 240МВ, Корн 280МВ). Представники групи у зв'язку з більшою потребою в теплі відрізняються найбільш пізнім розвитком. Так, виметиваніе зазначених гібридів проходило в період з 2 по 13 серпня. Період сходи - молочно-воскова стиглість склав 97 днів, тобто на 14-33 діб більше гібридів ФАО 110-190. Повільний розвиток гібридів ФАО 240 не дозволило їм досягти воскової стиглості на момент збирання.
Таким чином, випливає, що динаміка розвитку гібридів визначається їх скоростиглістю і погодними умовами в період вегетації. Більш скоростиглі форми кукурудзи менш вимогливі до умов середовища, що забезпечує можливість проходження фаз розвитку в більш ранні терміни.
Таблиця 2
Результати фенологічних спостережень за 2002 р. (дата повних сходів 10.06.02)
Гібриди | Викидання | Цвітіння | Спілість | |||
волоті | качана | молочна | молочно-воскова | воскова | ||
ФАО 110-120 | ||||||
(К111 · BS3) Алтай | 18.07 | 27.07 | 29.07 | 01.08 | 13.08 | 31.08 |
BS16 · Алтай | 18.07 | 27.07 | 29.07 | 01.08 | 13.08 | 31.08 |
RDAC · SAW | 18.07 | 27.07 | 29.07 | 01.08 | 13.08 | 31.08 |
Белояра пшоно | 19.07 | 28.07 | 30.07 | 01.08 | 13.08 | 31.08 |
BS3 25 · Алтай | 19.07 | 28.07 | 30.07 | 02.08 | 14.08 | 01.09 |
RDAC-14 · Алтай | 20.07 | 29.07 | 30.07 | 02.08 | 14.08 | 01.09 |
YELS · Алтай | 20.07 | 29.07 | 31.07 | 02.08 | 14.08 | 01.09 |
КDУ · Алтай | 20.07 | 29.07 |