Біометричні показники та урожайність гібридів кукурудзи залежно від елементів агротехнології
Анотація
Сучасні інноваційні гібриди кукурудзи інтенсивного типу мають істотну індивідуальну реакцію морфометричних та фотосинтетичних показників на щільність ценозу. Встановлення кореляцій цих показників з рівнем урожайності зерна різних генотипів гібридів кукурудзи та визначення оптимальних параметрів прояву цих ознак дозволяє технологічними заходами забезпечити реалізацію продуктивного потенціалу. Метою досліджень було встановити особливості формування біометричних та фотосинтетичних показників інноваційних гібридів кукурудзи залежно від генотипу, щільності ценозу та визначити кореляційно-регресійні залежності даних ознак. Польові експерименти проводили протягом 2019-2021 років в агроекологічній зоні Центральний Лісостеп. Ґрунт дослідної ділянки – чорнозем типовий, попередник – соя. За допомогою польових, морфометричних, лабораторних, статистичних (дисперсійний та кореляційний аналіз) встановлено, що висота рослини, висота прикріплення верхнього (продуктивного) качану, площа асиміляційної поверхні однієї рослини, фотосинтетичний потенціал залежать від досліджуваних факторів – генотипу гібриду та щільності ценозу. Встановлено середню та сильну позитивну кореляцію між урожайністю та даними ознаками, що свідчить про необхідність на різних етапах розвитку рослин кукурудзи усіх гібридів технологічно забезпечувати оптимальний ріст і розвиток рослин. Середньостиглий гібрид Зедан 32 (ФАО 320) показав максимальну урожайність при густоти 80 тис. рослин на гектарі та різко знижував врожайність при загущеності посівів до 100 тис. рослин/га. Середньоранні гібриди найбільшу врожайності показали за густоти стояння 90 тисяч рослин/га, збільшення ж або зменшення густоти рослин від оптимальної призводили до зменшення врожаю зерна. Встановлена індивідуальна фенотипова реакція новостворених гібридів на щільність ценозу, що дозволило розкрити генотиповий потенціал та надати рекомендації практичному агровиробництву для підвищення урожайності кукурудзи. Встановлена оптимальна щільність ценозу, що дозволяє отримувати урожайність зерна гібридів кукурудзи ФАО 240-320 в умовах Центрального Лісостепу в межах 13-15 т/га. Гібриди впроваджуються в господарствах різних форм власності Полтавської області
Ключові слова
висота рослини; висота верхнього (продуктивного) качана; площа асиміляційної поверхні; фотосинтетичний потенціал; урожайність зерна
[1] Anjum, S.A., Ashraf, U., Tanveer, M., Khan, I., Hussain, S., Shahzad, B., Zohaib, A., Abbas, F., Saleem, M.F., Ali, I., & Wang, L.C. (2017). Drought induced changes in growth, osmolyte accumulation and antioxidant metabolism of three maize hybrids. Frontiers in Plant Science, 8, article number 69. doi: 10.3389/fpls.2017.00069.
[2] Asanashvili, N.M. (2020). The formation and functioning of the photosynthetic apparatus of corn plants under the influence of elements of cultivation technology in the Forest Steppe. Scientific Reports of NUBiP of Ukraine, 4(86). doi: 10.31548/dopovidi2020.04.012.
[3] Bahatchenko, V.V., Tahantsova, M.M., & Stefkivska, Y.L. (2018). The influence of the density of maize plants on the seed productivity of the parental components of hybrids Zea mays L. Scientific Works of the Institute of Bioenergy Crops and Sugar Beet, 26, 56-66. doi: 10.47414/np.26.2018.211195.
[4] Bulletin Ukrainian Institute of Variety Examination: Protection of rights to plant varieties (2022). Retrieved from https://sops.gov.ua/uploads/page/buleten/2022/B_6_2022.pdf.
[5] Cairns, J.E., & Prasanna, B.M. (2018). Developing and deploying climate-resilient maize varieties in the developing world. Current Opinion in Plant Biology, 45(B), 226-230. doi: 10.1016/j.pbi.2018.05.004.
[6] Convention on Biological Diversity. (1992, June). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/ show/995_030#Text.
[7] Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora. (1979, June). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_129#Text.
[8] Djaman, K., O’neill, M., Owen, C.K, Smeal, D., Koudahe, K., West, M., Allen, S.L, Lombard, K., & Irmak S. (2018). Crop evapotranspiration, irrigation water requirement and water productivity of maize from meteorological data under semiarid climate. Water, 10(4), article number 405. doi: 10.3390/w10040405.
[9] García-Martínez, H., Flores-Magdaleno, H., Ascencio-Hernández, R., Khalil-Gardezi, A., Tijerina-Chávez, L., Mancilla-Villa, O.R., & Vázquez-Peña, M.A. (2020). Corn grain yield estimation from vegetation indices, canopy cover, plant density, and a neural network using multispectral and RGB images acquired with unmanned aerial vehicles. Agriculture, 10(7), article number 277. doi: 10.3390/agriculture10070277.
[10] Glupak, Z.I., & Butenko, A.O. (2022). The yield of corn hybrids per grain depending on the maturity group and stand density in the conditions of the forest-steppe of Ukraine. Bulletin of the Uman National University of Horticulture, 2, 5-10. doi: 10.32782/2310-0478-2022-2-5-10.
[11] Hussain, H.A., Men, S., Hussain, S., Chen, Y., Ali, S., Zhang, S., Zhang, K., Li, Ya., Xu, Q., Liao, Ch., & Wang, L. (2019). Interactive effects of drought and heat stresses on morpho-physiological attributes, yield, nutrient uptake and oxidative status in maize hybrids. Scientific Reports, 9, article number 3890. doi: 10.1038/s41598-019-40362-7.
[12] Kalenska, S.M., & Taran, V.G. (2018). Harvest index of corn hybrids, depending on plant density, fertilizing doses and weather conditions of growing. Plant Varieties Studying and Protection, 14(4), 415-421. doi: 10.21498/25181017.14.4.2018.151909.
[13] Kaletnyk, H.M., Palamarchuk, V.D., Honcharuk, I.V., Yemchyk, T.V., & Telekalo, N.V. (2021). Prospects for the use of corn for energy-efficient and ecologically safe development of rural areas. Vinnytsia: FOP Kushnir Yu.V.
[14] Li, Y.C., Dai, H.Y., & Chen, H. (2022). Effects of plant density on the aboveground dry matter and radiation-use efficiency of field corn. Plos One, 17(11), article number e0277547. doi: 10.1371/journal.pone.0277547.
[15] Mastrodomenico, A.T., Haegele, J.W., Seebauer, J.R., & Below, F.E. (2018). Yield stability differs in commercial maize hybrids in response to changes in plant density, nitrogen fertility, and environment. Crop Science, 58(1), 230-241. doi: 10.2135/cropsci2017.06.0340.
[16] Meseka, S., Menkir, A., Bossey, B., & Mengesha, W. (2018). Performance assessment of drought tolerant maize hybrids under combined drought and heat stress. Agronomy, 8(12), article number 274. doi: 10.3390/ agronomy8120274.
[17] Petrychenko, V., Korniychuk, O., & Zadorozhna, I. (2018). Formation and development of fodder production in Ukraine. Herald of Agrarian Science, 96(11), 54-62. doi: 10.31073/agrovisnyk201811-08.
[18] Polyakov, V.I., & Karpuk, L.M. (2020). Photosynthetic productivity of corn depending on agrotechnological measures. Scientific works of the Institute of Bioenergy Crops and Sugar Beet, 28, 209-221.
[19] Shevchenko, N., & Yakovets, L. (2021). Influence of technological methods of growing on the leaf surface of corn. Agriculture and Forestry, 23, 226-233. doi: 10.37128/2707-5826-2021-4-19.
[20] State register of plant varieties suitable for distribution in Ukraine. (2023). Retrieved from https://minagro.gov. ua/file-storage/reyestr-sortiv-roslin.
[21] Tan, T.L., Zulkifli, N.A., Zaman, A.S.K., Jusoh, M., Yaapar, M.N., & Rashid, S.A. (2021). Impact of photolumenescent carbon quantum dots on photosynthesis efficiency of rice and corn crops. Plant Physiology and Biochemistry, 162, 737-751. doi: 10.1016/j.plaphy.2021.03.031.
[22] USDA. (n.d.). Retrieved from https://www.usda.gov/.
[23] Ushkarenko, V.O., Nikishenko, V.L., Holoborodko, S.P., & Kokovikhin, S.V. (2009). Dispersion and correlation analysis of the results of field experiments. Kherson: Ailant.
[24] Ushkarenko, V.O., Vozhegova, R.A., Holoborodko, S.P., & Kokovikhin, S.V. (2014). Methodology of field experiment (irrigated agriculture). Kherson: Gryn D.S.
[25] Veenstra, R.L., Messina, C.D., Berning, D., Haag, L.A., Carter, P., Hefley, T.J., Prasad, P.V.V., & Ciampitti, I.A. (2023). Corn yield components can be stabilized via tillering in sub-optimal plant densities. Frontiers in Plant Science, 13, article number 1047268. doi: 10.3389/fpls.2022.1047268.
[26] Vozhehova, R., Marchenko, T., Lavrynenko, Y., Piliarska, O., Zabarа, P., Zaiets, S., Tyshchenko, A., Mishchenko, S., & Kormosh, S. (2022). Productivity of lines – parental components of maize hybrids depending on plant density and application of biopreparations under drip irrigation. Scientific Papers Series Management, Economic Engineering in Agriculture and Rural Development, 22(1), 695-704.
[27] Vozhehova, R., Marchenko, T., Piliarska, O., Lavrynenko, Y., Halchenko, N., & Lykhovyd P. (2021). Grain corn product yield and gross value depending on the hybrids and application of biopreparations in the irrigated conditions. Scientific Papers Series Management, Economic Engineering in Agriculture and Rural Development, 21(4), 611-619.
[28] Zhao, J., Xue, Q., Jessup, K.E., Hao, B., Hou, X., Marek, T.H., Wenwei Xu, W., Evett, S.R., O’Shaughnessy, S.A., & Brauer, D.K. (2018). Yield and water use of drought-tolerant maize hybrids in a semiarid environment. Field Crops Research, 216, 1-9. doi: 10.1016/j.fcr.2017.11.001.
[29] Zhemela, H.P., Barabolia, O.V., Liashenko, V.V., Liashenko, Ye.S., & Podoliak, V.A. (2021). Formation of maize hybrids grain productivity depending on sowing rate. Bulletin of Poltava State Agrarian Academy, 1(100), 97-105. doi: 10.31210/visnyk2021.01.11.