Ефективність використання азотних добрив у прикореневому підживленні кукурудзи

Кукурудза порівняно з іншими зерновими культурами потребує більше елементів живлення і формує більш значну листкостеблову масу. Для отримання високих врожаїв кукурудзи необхідні такі елементи живлення, як азот, фосфор, калій, кальцій магній, сірка, бор, мідь, цинк, молібден та інші, що мають важливе значення для утворення вегетативних і генеративних органів.

КУКУРУДЗА І АЗОТ

Відомо, що у ґрунті міститься велика кількість мінеральних елементів, проте доступність їх дуже низька, тому часто вони не можуть засвоюватись рослинами у кількості, необхідній для формування високих врожаїв. Цей недолік можливо усунути шляхом застосування добрив, норми внесення яких коливаються залежно від ґрунтово-кліматичних умов, біологічних особливостей живлення кукурудзи і технології вирощування.

Як повідомляє професор Іллінойського університету Фред Белоу, серед чинників, що визначають урожайність кукурудзи, друге місце посідає азот:  його внесок становить 26%. Азот є складовою частиною всіх білків і поглинається рослинами у вигляді іонів амонію чи нітрату. Молоді рослини кукурудзи засвоюють азот амонійний швидше, ніж нітратний, а старшого віку навпаки – близько 90% потрібного їм азоту у нітратній формі. Коли азоту не вистачає, зародкові листочки майже не розвиваються, ділення клітин в точці росту затримується, як наслідок – часто відбувається зменшення загальної площі листкової поверхні, розмірів рослини та її продуктивності.

За рахунок внесення азотних добрив можна ефективно збільшити площу листкової поверхні й мати значну поверхню зеленого листя впродовж вегетації, що важливо для максимальної фотосинтетичної асиміляції.

Для отримання високої врожайності важливо підтримувати достатній рівень азоту впродовж критичних фаз росту та розвитку рослин кукурудзи. З огляду на це внесення азоту вроздріб оптимізує живлення рослин і знижує непродуктивні втрати.

Встановлено, що в початкові фази росту засвоєння азоту рослинами є незначним (3–5%). Зменшення поглинання азоту, викликане низькими температурами навесні, зумовлює пожовтіння рослин і гальмування у них ростових процесів. Інтенсивніше азот надходить у рослинний організм починаючи з фази 6–8 листків. Так, якщо до фази 8 листків засвоюється лише 2–3% азоту, то від фази 8 листків до фази засихання приймочок на качанах – приблизно 85% загальної кількості азоту. Календарно це припадає на період друга декада червня – початок другої декади серпня. Ще 10–13% азоту рослина споживає у фазі достигання. Критичний період засвоєння азоту – фаза цвітіння. У цей час висока температура повітря посилює процеси мінералізації та вивільнення азоту із ґрунту, який кукурудза використовує найкраще серед зернових культур.

Водночас встановлено, що на ефективність застосування азоту під кукурудзу істотно впливає погода. Так, згідно з дослідженнями Фреда Белоу, у сприятливі за погодними умовами роки вплив на рівень загального врожаю таких чинників, як погода і азот, становить понад 50%. Але у посушливий рік погода істотно обмежує реакцію кукурудзи на застосування азоту.

Саме тому для досягнення високої врожайності кукурудзи важливо підтримувати достатній рівень азоту впродовж критичних фаз росту та розвитку рослин. У зв’язку з цим внесення азоту в кілька прийомів оптимізує живлення рослин і знижує непродуктивні втрати, зумовлює підвищення показників індивідуальної продуктивності та урожайності.

ПРИКОРЕНЕВЕ ПІДЖИВЛЕННЯ

Мета дослідження полягала у розробці регламенту застосування азотних добрив у вигляді прикореневого підживлення та вивченні його впливу на ріст і розвиток рослин кукурудзи, формування показників їх індивідуальної продуктивності, урожайності та якості зерна.

Дослідження проводилися на Хмельницькій ДСГДС ІКСГП НААН впродовж 2019–2020 рр. Ґрунт дослідної ділянки – чорнозем опідзолений середньосуглинковий слабо змитий малогумусний на лесоподібному суглинку бурувато-палевого забарвлення, має дрібногоріхову структуру. У вологому стані – в’язкий. Ґрунт достатньо насичений основами – 39,8–42,0 мг-екв. на 100 г ґрунту, має гідролітичну кислотність 1,8–2,7 мг-екв. на 100 г ґрунту. Вміст гумусу (за Тюріним) 3,2%. Формами поживних речовин – середньозабезпечений: вміст азоту, що легко гідролізується, становить 14,4–16,6, фосфору рухомого – 11,0–12,0, калію обмінного – 7,8–8,0 мг на 100 г абсолютно сухого ґрунту.

Технологія вирощування кукурудзи, крім досліджуваних чинників, є загальноприйнятою для зони західного Лісостепу. Після збирання попередника (соя) проводили лущення стерні на глибину 6–8 см і оранку на 25–27 см. Весняний обробіток ґрунту розпочинався із боронування з подальшим проведенням двох культивацій: першої – на 10–12 см, другої (передпосівної) – на глибину загортання насіння.

Мінеральні добрива вносили під передпосівну культивацію в дозі N₄₈P₄₈K₄₈. Сівбу ранньостиглого гібрида ДН Меотида та середньораннього ДБ Хотин проводили в оптимальні для регіону строки – у третій декаді квітня із запланованою передзбиральною густотою насадження відповідно 90 та 85 тис. рослин/га. Підживлення рослин кукурудзи азотними добривами, а саме – аміачною селітрою, проводили в такі фази розвитку: 3–5 і 7–9 листків згідно зі схемою досліду, яка наведена в табл. 2. Кількість варіантів підживлення посівів для кожного гібрида кукурудзи – 5.

Методи дослідження: польовий – для визначення реакції рослин гібридів кукурудзи на досліджувані чинники; біометричний – встановлення параметрів рослин; підрахунково-ваговий – визначення елементів структури урожаю та продуктивності рослин; математично-статистичний – з’ясування вірогідності результатів польових дослідів.

РЕАКЦІЯ КУКУРУДЗИ НА АЗОТНІ ПІДЖИВЛЕННЯ

Науково обґрунтовано, що продуктивність гібридів забезпечується їх біологічною здатністю позитивно реагувати на погодні чинники та рівень мінерального живлення. Роки наших досліджень різнилися за вологозабезпеченістю, істотними коливаннями середньодобової, максимальної та мінімальної температури повітря, особливо на ранніх етапах розвитку рослин кукурудзи, що суттєво вплинуло на їх ріст і розвиток, індивідуальну продуктивність та урожайність зерна (табл. 1). Водночас це дало можливість оцінити ефективність використання азотних добрив під кукурудзу у вигляді прикореневого підживлення.

Спостереження за ростом і розвитком рослин кукурудзи свідчать про певний вплив прикореневого підживлення азотними добривами на тривалість вегетаційного періоду, інтенсивність ростових процесів і формування площі листкової поверхні та наростання надземної маси, що загалом позитивно вплинуло на урожайність гібридів. Зокрема, встановлено, що вегетаційний період рослин ранньостиглого гібрида ДН Меотида збільшився на 4–8 діб, а середньораннього гібрида ДБ Хотин – на 2–9 діб залежно від дози та строку прикореневого підживлення азотними добривами.

Висота рослин гібридів кукурудзи також змінювалася в широких межах: ДН Меотида – з 228,0 (в контролі) до 247,0–276,0 см (в досліджуваних варіантах), ДБ Хотин – відповідно з 242,0 до 260,0–290,0 см (табл. 2). Площа листкової поверхні при цьому збільшилася у гібрида ДН Меотида з 0,325 (в контролі) до 0,347–0,397 м² (в досліджуваних варіантах), у гібрида ДБ Хотин ці показники становили 0,360 та 0,385–0,436 м² відповідно.

Основними складовими врожайності кукурудзи є елементи структури врожаю: кількість качанів на рослині, їх довжина і діаметр, кількість зерен в качані, маса 1000 зернин, відсоток виходу зерна з качана, маса зерна з качана та ін. За результатами біометричних вимірювань проводили порівняльну оцінку основних параметрів качанів кукурудзи у варіантах досліду.

Встановлено, що рослини гібридів кукурудзи формували різну кількість качанів. У середньому за роки досліджень на 100 рослинах ранньостиглого гібрида ДН Меотида налічувалося продуктивних качанів 92–104 шт., середньораннього ДБ Хотин – 95–100 шт. Встановлено, що в досліджуваних варіантах за рахунок прикореневого підживлення азотними добривами у рослин гібрида ДН Меотида кількість продуктивних качанів збільшилася на 4–12 шт., або на 4,3–13,0%, а в гібрида ДБ Хотин – на 2–5 шт., або на 2,1–5,3% порівняно з контролем.

Читати по темі: Кукурудза-2023: складаємо плюсову економіку

Проведений нами структурний аналіз качанів показав, що за рахунок поліпшення азотного живлення рослин кукурудзи на ранніх стадіях їх розвитку змінювалися морфологічні параметри качанів. Так, у гібрида ДН Меотида довжина качана збільшилася на 1,8–2,9 см, а кількість зерен у ряду – на 3–5 шт. порівняно з контролем, а в гібрида ДБ Хотин довжина качана залежно від варіантів живлення зростала на 1,7–3,9 см, кількість зерен у ряду – на 1–3 шт. Водночас у обох досліджуваних гібридів в окремих варіантах азотного живлення відмічалося збільшення кількості рядів зерен.

З’ясовано, що досліджувані дози і строки прикореневого підживлення азотними добривами рослин обох гібридів на ранніх етапах росту зумовлювали збільшення маси зерна з качана: ДН Меотида – на 9,1–28,7%, ДБ Хотин – на 11,6–36,6% порівняно з контролем (табл. 3).

У середньому за роки досліджень серед варіантів прикореневого підживлення рослин гібридів найбільше маса зерна з 1 качана підвищувалася у варіанті під № 5 (ДН Меотида – на 37,4 г, або на 28,7% і ДБ Хотин – на 53,1 г, або на 36,6%), де азотні добрива вносили у дозі N₄₅ в фази 3–5 та 7–9 листків. Найменше значення цього показника збільшувалися за внесення N₉₀ одноразово у фазі 7–9 листків: у гібрида ДН Меотида – на 11,8 г, або на 9,1%, у гібрида ДБ Хотин – на 16,8 г, або на 11,6%.

Відповідно збільшувалася маса 1000 зернин, вона становила у гібридів: ДН Меотида 286,5–336,8 г, ДБ Хотин – 288,7–350,6 г. Найбільше зростання маси 1000 зернин відповідно на 50,3 г (або на 17,6%) та 61,9 г (або на 21,4%) було за підживлення рослин N₄₅ у фазі 3–5 листків + N₄₅ у фазі 7–9 листків. Найменше збільшувалася маса 1000 зернин – відповідно на 13,2 г (або на 4,6%) та на 21,1 г (або на 7,3%) за одноразового підживлення рослин кукурудзи N₉₀ у фазі 7–9 листків.

Вихід зерна з 1 качана збільшувався у ранньостиглого гібрида ДН Меотида з 80,8 (на контролі) до 82,0–83,9%, середньораннього – ДБ Хотин з 78,2 до 79,1–81,2%.

Гібриди кукурудзи у середньому за роки досліджень забезпечили достатньо високу урожайність зерна: ранньостиглий гібрид ДН Меотида – 7,27–9,74 т/га, середньоранній гібрид ДБ Хотин – 7,50–10,15 т/га залежно від дози і строку прикореневого підживлення азотними добривами (табл. 4).

Урожайність зерна за прикореневого підживлення рослин ранньостиглого гібрида кукурудзи ДН Меотида азотними добривами порівняно до контролю збільшувалася на 1,24–2,47 т/га, або на 17,1–34,0%, середньораннього – ДБ Хотин – на 1,41–2,65 т/га, або на 18,8–35,3%. Усі варіанти прикореневого підживлення рослин кукурудзи азотними добривами забезпечили істотне збільшення урожайності зерна порівняно до контролю. Найкращі результати було отримано за дворазового внесення азоту в дозі N₄₅ у фази 3–5 та 7–9 листків. Найвищий приріст урожаю зерна був у гібрида ДН Меотида – 2,47 т/га, або 34,0%, а в гібрида ДБ Хотин він становив 2,65 т/га, або 35,3% порівняно з контролем.

Найменш ефективним виявилося внесення азотних добрив одноразово в дозі N₉₀ у фазі 7–9 листків. Приріст урожаю зерна у ранньостиглого гібрида ДН Меотида порівняно з контролем становив 1,24 т/га, або 17,1%, середньораннього – ДБ Хотин – 1,41 т/га, або 18,8%.

ВИСНОВКИ

Таким чином, прикореневе підживлення рослин кукурудзи у критичні фази розвитку азотними добривами не тільки оптимізує їх живлення та знижує непродуктивні втрати азоту, а й позитивно впливає на ріст і розвиток, формування площі листкової поверхні, показники індивідуальної продуктивності та забезпечує істотне збільшення урожайності зерна. Найбільш ефективним є дворазове внесення N₄₅ у фази 3–5 та 7–9 листків, а найменший ефект дає одноразове внесення N₉₀ у фазі 7–9 листків.

Оскільки відомо, що на ефективність застосування азоту під кукурудзу істотно впливає погода, доцільно в умовах зміни клімату продовжити дослідження в напрямку з’ясування впливу підживлення кукурудзи у критичні фази розвитку азотними добривами.

В. Г. Молдован, Ж. А. Молдован, Хмельницька державна сільськогосподарська дослідна станція Інституту кормів та сільського господарства Поділля НААН України

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2023