25 Жовтня 2021

Чи можна збільшити врожайність при диференційованій сівбі? Експеримент з кукурудзою

Всеволод Генін, спеціаліст із ГІС, агрохімії, співзасновник компанії OneSoil
Всеволод Генін, спеціаліст із ГІС, агрохімії, співзасновник компанії OneSoil

Минулого року я провів кілька польових експериментів, щоб з’ясувати, наскільки ефективна диференційована сівба. За моїми припущеннями, на її результати може впливати пластичність культури. Щоб перевірити це, я провів експерименти з різними гібридами кукурудзи на 23 полях. У цій статті розповім про один із них – експеримент на двох схожих полях у Центральній Україні.

Експеримент проходив на чорноземних ґрунтах у Центральній Україні. З організацією мені допомагав Іван Гуменюк, керівник відділу інновацій одного з господарств у регіоні. Минулого року на території цього ж господарства ми вже проводили експеримент: тестували диференційоване внесення добрив.

У нинішньому експерименті вирішувалися два завдання: 1) з’ясувати, чи вплине змінна норма висіву на врожайність кукурудзи, і 2) перевірити, як різні гібриди відреагують на диференційовану сівбу. Щоб виключити вплив третіх чинників на результати експерименту, я обрав два поля зі схожими агрохімічними та фізичними властивостями ґрунту.

Під час експериментів команда OneSoil допомагала аграріям проводити аналіз і планувати польові роботи. За вибір насіння і техніки відповідали фермери.

ГІПОТЕЗИ ЕКСПЕРИМЕНТУ

Гіпотеза 1. Зони високої продуктивності можуть забезпечити більшу кількість рослин вологою та поживними елементами. Зони низької продуктивності – меншу.

Для перевірки першої гіпотези на ділянках із високою продуктивністю я збільшував норму висіву. На ділянках з низькою продуктивністю – знижував. Якщо я помічу збільшення врожайності в зонах із високою продуктивністю, а в зонах з низькою продуктивністю вона залишиться без змін або теж зросте, ця гіпотеза підтвердиться.

Гіпотеза 2. Рослини в зонах високої продуктивності конкурують за сонячне світло, оскільки поживних елементів і вологи їм не бракує. Якщо норму висіву тут зменшити, конкуренція впаде і менша кількість насіння дасть більший урожай. На ділянках із низькою продуктивністю рослини, навпаки, рівномірно пригнічені. Якщо норму висіву збільшити, врожайність може зрости.

Якщо за такої логіки розподілу норм висіву врожайність зросте в обох зонах, то ця гіпотеза підтвердиться.

Схема експерименту:

  1. Виділити зони продуктивності;
  2. Визначити обмежувальний чинник;
  3. Скласти карти-завдання для техніки;
  4. Оцінити схожість насіння і кількість качанів;
  5. Проаналізувати карти врожайності.

ЯК ПРОХОДИВ ЕКСПЕРИМЕНТ НА ПОЛІ ВІКТОРІЯ

Для зручності давайте назвемо перше поле Вікторія. Площа поля – 112 гектарів. Рельєф неоднорідний, перепад висот – 56 метрів.

Визначення зон продуктив­ності. Зони продуктивності я виділив на основі багаторічних даних про вегетацію, які отримав за супутниковими знімками. З року в рік дані щодо вегетації для різних ділянок поля не змінювалися, тому зони продуктивності на цьому полі досить стабільні.

Зони продуктивності поля Вікторія
Зони продуктивності поля Вікторія

Пошук обмежувального чинника. Щоб визначити причину неоднорідності поля, я вивчив карту рельєфу, дані щодо яскравості ґрунту і результати агрохімічного обстеження. Агрохімічне обстеження проводила стороння компанія на замовлення господарства.

У підсумку я дійшов висновку, що на врожайність в основному впливає рельєф поля – в цьому випадку довжина і крутизна схилів. Довгий і крутий схил погано втримує сніг і воду. Тому в вегетаційний сезон на таких ділянках ми спостерігаємо брак вологи і, як наслідок, низькі значення врожайності.

Карта рельєфу поля Вікторія
Карта рельєфу поля Вікторія

Якщо порівняти карту рельєфу і карту зон продуктивності, це підтверджується. Зони високої продуктивності розташовані на рівних ділянках поля і в улоговинах стоку. В сезон на таких ділянках набагато більше вологи, ніж на схилах.

Створення карти-завдання. Потім на основі зон продуктивності я склав карту-завдання. Щоб краще простежити залежність врожайності від норми висіву, для кожної зони я визначив кілька норм. Перша – 72 тис. насінин на га. Це та норма, яку зазвичай використовували в господарстві. На ділянках високої продуктивності я її збільшив до 75 тис. насінин/га. На ділянках низької продуктивності знизив до 50 тис./га.

Карта-завдання поля Вікторія
Карта-завдання поля Вікторія

Щоб перевірити другу гіпотезу, я заклав дві тестові смуги: зі зворотною логікою розрахунку норм і зі стандартною нормою висіву в господарстві (72 тис.).

Оцінка схожості насіння. На одній рослині кукурудзи може формуватися кілька качанів. Тому в цьому експерименті разом із працівниками господарства ми вели підрахунок не тільки сходів, а й кількості качанів.

У зонах із різними нормами висіву я намітив по 2–3 точки. Працівники господарства йшли в призначену точку і вручну рахували кількість сходів і качанів кукурудзи на площі, що становила близько 10 квадратних метрів.

Після аналізу ручних підрахунків я помітив, що схожість кукурудзи не залежала від норми висіву. Там, де я сіяв 75 насінин, приблизно 75 рослин і зійшло. Там, де сіяв 50, зійшло приблизно стільки ж само.

Карта сходів і качанів на полі Вікторія
Карта сходів і качанів на полі Вікторія

Цікаво, що при низькій нормі висіву (50) в зоні з низькою продуктивністю сформувався в середньому 61 качан на 10 кв. метрів. А при низькій нормі висіву в зоні з високою продуктивністю – 73. Це говорить про те, що в більш продуктивному ґрунті на рослині розвивається більше качанів.

Середня урожайність, т_га
Середня урожайність, т/га

Аналіз врожайності. Карту врожайності я аналізував за однорідними зонами. Однорідні зони – це ділянки поля, де в кожній точці я застосовував однакову норму висіву і отримав приблизно однакову врожайність. Такі зони я виділяв вручну. Автоматично це зробити не можна через шуми (аномальні значення врожайності, які зафіксував бортовий комп’ютер під час руху техніки).

Графік врожайності за однорідними зонами на полі Вікторія
Графік врожайності за однорідними зонами на полі Вікторія

Для Вікторії я виділив 156 однорідних ділянок. На основі середнього значення врожайності в однорідних ділянках було зроблено висновок про результати експерименту.

ПРО ЩО ГОВОРЯТЬ РЕЗУЛЬТАТИ АНАЛІЗУ ОДНОРІДНИХ ЗОН

Зона високої продуктивності. На всіх однорідних ділянках з нормами висіву 75 тис. насінин/га я помітив тенденцію до збільшення врожайності на 2–4 центнери порівняно з ділянками, де норма висіву становила 72 тис. насінин/га. Середній приріст при збільшенні норми висіву на 3 тис. насінин, за моїми розрахунками, – 2,5 центнера.

На ділянках із нормою висіву 50 тис. насінин/га врожайність, навпаки, була нижчою на 2–7 центнерів.

Зона середньої продуктивності. При збільшенні норми висіву від 60 до 72 тис. насінин/га я не зафіксував стійкого зростання врожайності. На одних ділянках врожайність знизилася на 3 центнери, на інших – зросла на 2. Швидше за все, на врожайність вплинув якийсь третій чинник.

Зона низької продуктивності. Тут я не помітив тенденції до зміни врожайності при нормах висіву 50 і 75 тис. насінин/га. На ділянці з нормою висіву 72 тис. насінин/га врожайність зросла на 1,3 центнера. Але ця ділянка потрапила тільки до верхньої частини зони низької продуктивності. Цю частину поля можна вважати проміжною між зонами низької і середньої продуктивності. Такі результати я не брав до уваги у висновку. Отже, врожайність у зонах низької продуктивності теж не збільшилася зі збільшенням норми висіву.

РЕЗУЛЬТАТ ЕКСПЕРИМЕНТУ ДЛЯ ВІКТОРІЇ

Перша гіпотеза – підтверджена. При збільшенні норми висіву в зонах високої продуктивності врожайність кукурудзи зросла. При зменшенні норми висіву в ділянках низької продуктивності врожайність не змінилася. Позитивно відреагував на змінну норму гібрид від Dekalb – ДКС 4014.

Чи можна збільшити урожайність-3ЯК ПРОХОДИВ ЕКСПЕРИМЕНТ НА ПОЛІ АПОЛЛОН

Ми в OneSoil – за гендерну рівність. Тому друге поле давайте назвемо Аполлон. Площа Аполлона – 78 гектарів. Рельєф, яскравість ґрунту і результати агрохімії такі ж, як і у першого поля. Вікторія і Аполлон розташовані по сусідству. Обмежувальний чинник тут теж збігався – це рельєф. Єдиною відмінністю був висіяний гібрид. В іншому логіка експерименту для Аполлона була аналогічною.

Зони продуктивності поля Аполлон
Зони продуктивності поля Аполлон

Найбільш продуктивна частина поля Аполлон – улоговина стоку і ділянки з ухилом до 2 градусів. Зони з низькою продуктивністю – це, в основному, ділянки з ухилом більше ніж 3 градуси.

Рельєф поля Аполлон
Рельєф поля Аполлон

Створення карти-завдання. Як і в першому випадку, карту-завдання я склав на основі зон продуктивності.

Карта-завдання поля Апполон
Карта-завдання поля Апполон

На другому полі підхід до розподілу норм насіння я використовував такий самий: у зонах високої продуктивності норму підвищував, в зонах низької – знижував. Для перевірки протилежної гіпотези я, знову ж таки, заклав дві тестові смуги: зі зворотною логікою розподілу норм і зі стандартною нормою висіву в господарстві (72 тис. насінин/га).

Оцінка схожості насіння. Результати ручного підрахунку кількості сходів і качанів на другому полі були аналогічними. Норма висіву не вплинула на схожість кукурудзи.

Карта врожайності поля Аполлон. Створено на основі даних із бортового комп'ютера
Карта врожайності поля Аполлон. Створено на основі даних із бортового комп’ютера

Аналіз врожайності. Після збирання Аполлона я перейшов до аналізу карти врожайності за однорідними ділянками.

Середня урожайність, т_га2
Середня урожайність, т/га

На другій тестовій смузі зі стандартною нормою висіву (72 тис. насінин/га) випадково було висіяно інший гібрид. Тому ці дані я не брав до уваги. При аналізі впливу норми висіву 72 тис. насінин/га в зоні низької продуктивності я орієнтувався на ділянку з низькою продуктивністю в першій тестовій смузі, де я посіяв таку ж саму норму.

Графік врожайності за однорідними зонами на полі Апполон
Графік врожайності за однорідними зонами на полі Апполон

ПРО ЩО ГОВОРЯТЬ РЕЗУЛЬТАТИ АНАЛІЗУ ОДНОРІДНИХ ЗОН

Зони високої продуктивності. Їх на полі було дві: ділянка з низьким значенням ухилу в лівій частині й улоговина стоку в центральній. При збільшенні норми висіву від 50 до 75 тис. насінин/га врожайність на ньому знизилася на 1 центнер.

Зони середньої продуктивності. На ділянках у цій зоні при збільшенні норми висіву від 50 до 75 тис. насінин/га врожайність зросла в середньому на 2,4 центнера.

Зони низької продуктивності. Тут при збільшенні норми висіву від 60 до 72 тис. насінин/га тенденції до збільшення врожайності я не помітив.

Однорідні ділянки поля Аполлон в зоні середньої продуктивності
Однорідні ділянки поля Аполлон в зоні середньої продуктивності

РЕЗУЛЬТАТ ЕКСПЕРИМЕНТУ ДЛЯ АПОЛЛОНА

Жодна з гіпотез не підтвердилася. У зонах високої продуктивності врожайність впала на 1 центнер, в зонах низької – не змінилася. Зростання я помітив тільки в зоні середньої продуктивності. Швидше за все, так сталося через особливості гібрида кукурудзи, який було висіяно.

ВИСНОВКИ ЕКСПЕРИМЕНТУ ТА РЕКОМЕНДАЦІЇ

В цьому експерименті я підтвердив першу гіпотезу про збільшення врожайності за допомогою диференційованого посіву. На полі Вікторія при змінній норми висіву врожайність кукурудзи зросла. Крім схеми призначення норм, на зростання врожайності вплинув обраний гібрид. Такий самий результат я отримав іще на кількох полях кукурудзи з цим самим гібридом. Це означає, що припущення про вплив гібридів на результати диференційованого посіву в умовах 2019 року я також довів.

ЩО З ЦИМ РОБИТИ?

  1. Вивчайте гібриди культури перед висівом. Різні гібриди однієї культури реагують на зміну норму висіву по-різному. При цьому один і той самий гібрид, незалежно від умов, при диференційованій сівбі поводиться однаково. Минулого року ми в OneSoil провели експерименти на 23 полях кукурудзи, і цей висновок підтвердився.
  2. Тестуйте норми висіву для кожної із зон продуктивності, щоб зрозуміти, яка норма оптимальна для конкретного поля і гібрида.

Всеволод Генін, спеціаліст із ГІС, агрохімії, співзасновник компанії OneSoil

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2020

Найсвіжіші матеріали читайте в журналі «Агроном». Слідкуйте за головними агрономічними новинами на нашій сторінці у Facebook та каналі в Telegram

СТАТТІ ПО ТЕМІ

Кукурудза любить кальцій

Незважаючи на останні досягнення науки і селекції,...

Здоров’я кукурудзи залежно від виду азотних добрив

Впродовж усього періоду вегетації посіви «атакують» збудники...

Вплив агрокліматичних умов на урожайність кукурудзи

Кліматичні правила українського кукурудзяного поясу змінюються разом...

Погода

Kyiv
хмарно
5.4 ° C
6 °
4.1 °
51 %
3.1kmh
90 %
Пн
8 °
Вт
12 °
Ср
11 °
Чт
13 °
Пт
10 °