Вплив метеорологічних умов та удобрення на врожайність кукурудзи у Правобережному Лісостепу

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вплив метеорологічних умов та удобрення на врожайність кукурудзи у Правобережному Лісостепу

Г.М. Господаренко, доктор сільськогосподарських наук

О.Д. Черно, кандидат сільськогосподарських наук

А.В. Новак, кандидат сільськогосподарських наук

Уманський національний університет садівництва

Проаналізовано метеорологічні умови в Правобережному Лісостепу за 2021-2022рр. та встановлено їх відповідність до біологічних вимог вирощування кукурудзи середньостиглого гібриду ДКС 3511. Встановлено вплив погодних умов та удобрення на її продуктивність. В середньому за роки досліджень за внесення мінеральних добрив дозою N135P135K135 урожайність кукурудзи середньораннього гібриду ДКС 3511 була найвищою і становила 11,8 т/га.

Ключові слова: кукурудза, система удобрення, температурний режим, кількість опадів, фази розвитку.

Annotation

Hospodarenko G.M, Cherno O.D., Novak A.V.

Influence of meteorological conditions andfertilizer on maize yield in the Right bank Forest Steppe.

In the conditions of climate warming and drought, the recommendations on zonal technologies for growing the main field crops developed earlier by scientists turned out to be outdated and ineffective. The main problem affecting the growth and development of corn is the change in weather conditions, which lead to intraseasonal variability in yield. The article analyzes the meteorological conditions in the Right Bank Forest Steppe for 2020 2021 and establishes their compliance with the biological requirements for growing corn.

The purpose of our research was to substantiate the biological features of the development of the mid-ripening corn hybrid DKS 3511 under the influence of weather conditions and to investigate its productivity under different fertilization systems in the conditions of the Right Bank Forest Steppe of Ukraine.

The scheme of the experiment included variants with the effect of mineral fertilizers and the aftereffect of mineral, organic and organo-mineral fertilization systems in field crop rotation.

During the years of research, the weather conditions were contrasting, which made it possible to reveal their influence on the growth and development of corn plants. In both years of research, fertilizers had a positive effect on the realization of the genetic potential of corn. On average, over the years of research, the yield was 7.4 t/ha in areas where fertilizers were not applied. Under the mineral fertilization system, the productivity increased by 25-59 %, organic - 25-53, organo-mineral - 28-59 %. In both years of research, a significant advantage of one or another fertilization system was not found. The share offertilizers in the formation of crop growth varied from 20 to 37 %.

The temperature regime and the amount of precipitation during the growing season had different effects on the growth and development phases of corn plants. Increased temperatures and sufficient moisture supply contribute to the biological requirements of growing this crop. On the chernozem, silted with heavy loam of the Right Bank Forest Steppe, at doses of N135P135K135, the mid-early hybrid DKS 3511 maize realizes its genetic potential at the level of 11.8 t/ha. In the same version of the experiment, the share of the influence offertilizers on the formation of crop growth is 37 %.

Key words: corn, fertilization system, temperature regime, amount of precipitation, development phases.

Постановка проблеми

урожайність кукурудзи правобережний лісостеп

У вирішенні проблеми продовольчої безпеки особлива роль належить зерну кукурудзи як найважливішому та соціально значущому продукту. У світі за останні десятиліття ця культура характеризується найбільш високими темпами зростання врожайності серед зернових культур. Останніми роками намітилася тенденція збільшення площ під її вирощування [1].

В Україні кукурудза з кожним сезоном займає лідируючі позиції у списку найпоширеніших сільськогосподарських культур. Так, під кукурудзу у 2022 році було відведено 5,475 млн га, що на 547 тис. га більше, ніж у 2021 році. Валовий збір кукурудзи в Україні сягнув 34,3 млн тонн, що є найвищим результатом за останні чотири сезони. Середня врожайність культури при цьому залишилась на середньому рівні - 6,8 т/га. За середнім показником врожайності кукурудзи до ТОП-3 лідерів увійшли: Хмельницька (9,7 т/га), Волинська (9,2 т/га) та Вінницька (8,8 т/га) області [2, 3].

Загальновідомо, що основним лімітувальним чинником реалізації генетичного потенціалу кукурудзи є погодно -кліматичні умови, адже їх зміна призводить до значної мінливості врожайності [4].

Аналіз останніх досліджень і публікацій

У зв'язку з очікуваним підвищенням температури повітря в Північній півкулі продовольча безпека України буде значно залежати від того, наскільки ефективно адаптується сільське господарство до майбутніх змін клімату [1], адже наслідки зміни клімату країни досить складні й неоднозначні. Проте, існує думка, що підвищення температури до певного рівня (на 2-2,5 °С) може сприяти збільшенню врожайності багатьох сільськогосподарських культур у більш «прохолодних» частинах земної кулі. За межами цього потепління врожайність усіх культур зменшуватиметься в результаті дефіциту вологи і поживних речовин [5].

За результатами досліджень вчених з Інституту географічних наук і досліджень природних ресурсів Китайської академії наук [6-8] середня врожайність кукурудзи знизиться до 2050 року на 12,9 %, а до 2080 року - на 22,7 %. За даними [4, 7-10], головною проблемою, що впливає на ріст і розвиток кукурудзи є зміна погодних умов, що призводять до внутрішньосезонної мінливості врожайності.

Згідно з прогнозами вчених, до 2030 року у різних районах планети теплий період збільшиться на 16-23 доби, а сума ефективних температур (вища за +5 °С) - на 437-481 °С. Наразі підвищення температури в Україні становить 1-1,5 °С і наближається до 2 °С. Так, травень і всі місяці літа 2022 року стали справжнім випробуванням для аграріїв Черкащини, оскільки трималася постійна спекотна погода за відсутності опадів. Розроблені раніше вченими рекомендації із зональних технологій вирощування основних польових культур унаслідок таких змін погодних умов виявилися застарілими, а інколи й малоефективними. Такі виклики спонукають до постійного вдосконалення та оптимізації технологічних схем вирощування сільськогосподарських культур [5].

Методика досліджень

Дослідження проводились у тривалому стаціонарному досліді кафедри агрохімії і ґрунтознавства Уманського національного університету садівництва на чорноземі опідзоленому важко суглинковому, що був закладений у 1964 році. Технологія вирощування кукурудзи була загальновизнаною для умов Правобережного Лісостепу. В досліді застосовували такі добрива: аміачну селітру, суперфосфат гранульований і калій хлористий, а також напівперепрілий, солом'яний, підстилковий гній ВРХ.В досліді вирощувався середньоранній (ФАО 330) гібрид ДКС 3511. Площа посівної ділянки - 180 м², облікової - 100 м², повторність досліду - триразова, розміщення варіантів - послідовне. Схема досліду включала варіанти з дією мінеральних добрив та післядією мінеральної, органічної й органо- мінеральної систем удобрення в польовій 10-пільній сівозміні (табл. 1).

Табл. 1. Схема досліду

Результати досліджень

Погодні умови на початку вегетації впливали на ріст і розвиток рослин кукурудзи. Так, весна 2021 року виявилась холодною і затяжною, тож сівбу кукурудзи було проведено лише в кінці першої декади травня. Середня температура повітря у квітні-травні була нижчою від багаторічних значень. У травні вона переважно була плюсовою, лише зрідка знижувалася до мінус 0,3 °С (рис. 1).

Рис. 1. Розподіл опадів за місяцями (за даними метеостанції Умань)

Рис. 2. Температура повітря у роки проведення досліджень (за даними метеостанції Умань)

У цьому ж році на час сівби запаси продуктивної вологи у метровому шарі ґрунту становили 157 мм [11]. Середня температура ґрунту на глибині 10 см у травні варіювала в межах 10-17 °С. Масові сходи кукурудзи з'явилися 19-20 травня (табл. 2). На кінець травня на рослинах утворилось п'ять листків. Запаси вологи в шарі ґрунту були достатніми (150 мм). Майже до середини червня ріст і розвиток кукурудзи проходив за умов дефіциту тепла та частих дощах зливового характеру, що негативно вплинуло на ростові процеси.

Табл. 2. Дати сівби і настання фаз розвитку кукурудзи

Температурний режим, кількість опадів упродовж вегетації по - різному впливали на проходження фаз росту й розвитку рослин кукурудзи. Підвищені температур і достатнє вологозабезпечення сприяють біологічним вимогам вирощування цієї культури.

На чорноземі опідзоленому важкосуглинковому Правобережного Лісостепу за дози N135P135K135 кукурудза середньораннього гібриду ДКС 3511 реалізує свій генетичний потенціал на рівні 11,8 т/га. У цьому ж варіанті досліду частка впливу добрив на формування приросту врожаю становить 37 %.

Література

1. Польовий А. М., Костюкєвич Т. К., Толмачева А. В. та ін. Вплив кліматичних змін на формування продуктивності кукурудзи в Західному Лісостепу України. Вісник аграрної науки Причорномор'я. 2021. Вип. 1. С. 2936. DOI: 10.31521/2313-092X/2021-1(109).

2. Валовий збір кукурудзи із 73 % площ уже перевищив минулорічний.

Agrotimes. 2022. 14 жовтня. Режим доступу:

https://agrotimes.ua/ agronomiya/valovyj -zbir-kukurudzy-iz-73 -ploshh-uzhe- perevyshhyv-mynulorichnyj.

3. ТОП-10 країн виробників кукурудзи в 2021/22 МР. Режим доступу: https://agrotimes.ua/agronomiya/valovyj-zbir-kukurudzy-iz-73-ploshhuzheperevysh hyv-mynulorichnyj.

4. Deb P., Shrestha S., Babel M. S. Forecasting Climate Change Impacts and Evaluation of Adaptation Options for Maize Cropping in the Hilly Terrain of Himalayas: Sikkim, India. Theoretical and Applied Climatology. 2015. Vel. 121. Р. 649-667. https://doi.org/10.1007/s00704-014-1262-4.

5. Домарацький Є. Уроки сезону. Агротайм. 22 вересня 2021. Режим

доступу: https://agrotimes.ua/article/vplyv-klimatychnyh-zmin-na-rozvytok-

osnovnyh-kultur.

6. Lin Y., Feng Z., Wu W., Yang Y., Zhou Y., Xu C. Potential Impacts of Climate Change and Adaptation on Maize in Northeast China. Agronomy Journal.

2017. № 109. Р. 1476-1490. https://doi.org/10.2134/agronj2016.05.0275/.

7. Wang W., Dong X., Lu Y., Liu X., Zhang R., Li M., Pu X. Soil Water Balance and Water Use Efficiency of Rain-Fed Maize under a Cool Temperate Climate as Modeled by the AquaCrop. Paper Presented at the MATEC Web of Conferences.

2018. https://doi.org/10.1051/matecconf/201824601059/.

8. Xiao D., Tao F. Contributions of Cultivar Shift, Management Practice and

Climate Change to Maize Yield in North China Plain in 1981 -2009. International Journal of Biometeorology. 2016 Vol. 60. Р. 1111-1122.

https://doi.org/10.1007/s00484-015-1104-9 ]/.

9. Basso B., Cammarano D., Carfagna E. Review of Crop Yield Forecasting Methods and Early Warning Systems. In Proceedings of the First Meeting of the Scientific Advisory Committee of the Global Strategy to Improve Agricultural and Rural Statistics. 2013. Р. 15-31.

10. Костюкєвич Т. К., Толмачова А. В. Оцінка впливу зміни клімату на агрокліматичні умови вирощування кукурудзи в центральній частині України. Science. Innovation. Quality: 1st International Scientific-Practical Conference SIQ - 2020, December 17-18th, 2020: Book of Papers. Berdyansk : BSPU, 2020. P. 264- 267.

11. Агрометеорологічний огляд по території Черкаської області 20202021 сільськогосподарський рік. ДСНС України Черкаський обласний центр з гідрометеорології. Черкаси, 2021. 40 с.

12. Агрометеорологічний огляд по території Черкаської області 20212022 сільськогосподарський рік. ДСНС України Черкаський обласний центр з гідрометеорології. Черкаси, 2022. 40 с.

References

1. Polevyi, A. M., Kostyukevich, T. K., Tolmacheva, A. V. Et al. (2021). The influence of climatic changes on the formation of corn productivity in the Western Forest-Steppe of Ukraine. Herald of Agrarian Science of the Black Sea Region, issue 1, pp. 29-36. DOI: 10.31521/2313-092X72021-1(109). (in Ukrainian).

2. The gross harvest of corn from 73% of the areas has already exceeded last

year's. Agrotimes. 2022. October 14. Access mode:

https://agrotimes.ua/agronomiya/valovyj-zbir-kukurudzy-iz-73-ploshh-uzhe- perevyshhyv-mynulorichnyj. (in Ukrainian).

3. TOP-10 corn producing countries in 2021/22 MR. Access mode: https://agrotimes.ua/agronomiya/valovyj-zbir-kukurudzy-iz-73-ploshhuzheperevysh hyv-mynulorichnyj. (in Ukrainian).

4. Deb, P., Shrestha, S., Babel, M. S. (2015). Forecasting Climate Change Impacts and Evaluation of Adaptation Options for Maize Cropping in the Hilly Terrain of Himalayas: Sikkim, India. Theoretical and Applied Climatology, уоі. 121, pp. 649667. URL: https://doi.org/10.1007/s00704-014-1262-4L

5. Domaratskyi, E. Lessons of the season. Agrotime. September 22, 2021. Access mode: https://agrotimes.ua/article/vplyv-klimatychnyh-zmin-na-rozvytok-osnovnyh- kultur. (in Ukrainian).

6. Lin, Y., Feng, Z., Wu, W., Yang, Y., Zhou, Y., Xu, C. (2017). Potential Impacts of Climate Change and Adaptation on Maize in Northeast China. Agronomy Journal, no. 109, pp. 1476-1490. https://doi.org/10.2134/agronj2016.05.0275/.

7. Wang, W., Dong, X., Lu, Y., Liu, X., Zhang, R., Li, M., Pu, X. Soil (2018). Water Balance and Water Use Efficiency of Rain-Fed Maize under a Cool Temperate Climate as Modeled by the AquaCrop. Paper Presented at the MATEC Web of Conferences. https://doi.org/10.1051/matecconf720 1 824 60 1 059/.

8. Xiao, D., Tao, F. (2016). Contributions of Cultivar Shift, Management

Practice and Climate Change to Maize Yield in North China Plain in 1981-2009. International Journal of Biometeorology, vol. 60, pp. 1111-1122.

https://doi.org/10.1007/s00484-015-1104-9.

9. Basso, B., Cammarano, D., Carfagna, E. (2013). Review of Crop Yield Forecasting Methods and Early Warning Systems. In Proceedings of the First Meeting of the Scientific Advisory Committee of the Global Strategy to Improve Agricultural and Rural Statistics, pp. 15-31.

10. Kostyukevich, T. K., Tolmachova, A. V. (2020). Assessment of the impact of climate change on the agroclimatic conditions of corn cultivation in the central part of Ukraine. Science. Innovation. Quality: 1st International Scientific-Practical Conference SIQ - 2020, December 17-18th, 2020: Book of Papers. Berdyansk: BSPU, pp. 264-267.( (in Ukrainian).

11. Agrometeorological survey on the territory of Cherkasy region 2020-2021 agricultural year. Cherkasy Regional Center for Hydrometeorology of the Emergency Department of Ukraine. Cherkasy, 2021. 40 p.

12. Agrometeorological survey on the territory of the Cherkasy region 2021 - 2022 agricultural year. Cherkasy Regional Center for Hydrometeorology of the Emergency Department of Ukraine. Cherkasy, 2022. 40 p.

Размещено на Allbest.ru