Вплив густоти стояння рослин та рівня мінерального живлення на урожайність зерна кукурудзи в умовах Північного Степу України

Abstract

Урожайність кукурудзи суттєво залежить від гібридів, густоти стояння рослин та рівня мінерального живлення, оскільки ці фактори суттєво впливають на конкуренцію за ресурси, такі як світло, вода, та поживні речовини. Головна мета нашої роботи полягала у визначенні особливостей формування врожайності зерна гібридів кукурудзи різних груп стиглості в залежності від густоти стояння рослин кукурудзи та рівня мінерального живлення. Проводили польові наукові дослідження за загально прийнятими методиками дослідної справи із наступним використанням математичної обробки експериментальних даних за допомогою дисперсійного аналізу. Висота рослин кукурудзи незалежно від гібридів різних груп стиглості була максимальною за густоти стояння рослин у 30 тис га. Поступове зростання густоти рослин до 60 тис. га понижувало висоту рослин з 210–253 см до 202–236 см, внаслідок конкурентних взаємовідносин між окремими рослинами при боротьбі за фактори життя (волога, поживні речовини, світло тощо). Використання мінеральних добрив, а зокрема збільшення їх норми до N60P60K60 давало можливість підвищити висоту рослин кукурудзи на 6–25 см порівняно з не удобреними варіантами. Виявлено поступове збільшення кількості листків у кукурудзи від ранньостиглого гібриду ДМС Лорд – 9,7–10,3 шт/рослину до середньопізнього ДМС Шатл – 12,4–13,4 шт/рослину. Виявлена також тенденція до збільшення кількості листків від внесення мінеральних добрив на 7,5–10,6%. Використання мінеральних добрив, особливо в дозі N60P60K60 призводило до збільшення площі листкової пластинки на 25,3–28,3%. Більш загущені рослини кукурудзи за 60 тис. га мали тенденцію до зменшення площі листкової поверхні на 7,2–9,1% у зв’язку із більш жорсткою конкуренцією між рослинами в посівах. Внесення добрив в дозі N30-60P30-60K30-60 сприяло збільшенню умісту хлорофілу в листках кукурудзи порівняно із контрольним варіан- том (SPAD 50,5–55,3) на 2,5–13,8 одиниць SPAD, або 4,1–24,7%, особливо у ранньостиглого гібриду ДМС Лорд та середньораннього ДМС Прайм порівняно із середньостиглим ДМС 3015 та середньопізнім ДМС Шатл. Найбільш оптимальними варіантами густоти сто- яння рослин кукурудзи різних груп стиглості є 50–60 тисяч рослин на гектар, що забез- печує максимальні біометричні показники рослин та максимальну врожайністю зерна 5,12–7,02 т/га. Тобто, в умовах Північного Степу України слід висівати середньостиглі гібриди кукурудзи за густоти стояння рослин 50 тис. га і внесенні N30-60P30-60K30-60, зокрема ДМС 30150, що забезпечує формування максимальної урожайності зерна на рівні 6,93–7,02 т/га - The yield of corn significantly depends on hybrids, plant density, and the level of mineral nutrition, as these factors greatly influence competition for resources such as light, water, and nutrients. The main goal of our work was to determine the features of grain yield formation of corn hybrids of different maturity groups depending on the plant density and level of mineral nutrition. Field research was conducted using generally accepted experimental methods, followed by mathematical processing of the experimental data using analysis of variance. The height of corn plants, regardless of hybrid maturity groups, was maximized at a plant density of30,000 plants per hectare. Gradually increasing the plant density to 60,000 plants per hectare reduced plant height from 210–253 cm to 202–236 cm, due to competitive interactions among individual plants in their struggle for vital resources (moisture, nutrients, light, etc.). The use of mineral fertilizers, specifically increasing their rates to N60P60K60, allowed an increase in corn plant height by 6-25 cm compared to unfertilized options. A gradual increase in the number of leaves on corn plants was observed from the early-maturing hybrid DMS Lord, with 9.7–10.3 leaves per plant, to the mid-late hybrid DMS Shuttle, with 12.4–13.4 leaves per plant. There was also a tendency for an increase in the number of leaves due to the application of mineral fertilizers by 7.5–10.6%. The use of mineral fertilizers, especially at a dose of N60P60K60, led to an increase in leaf area by 25.3–28.3%. More densely planted corn at 60,000 plants per hectare tended to reduce leaf area by 7.2–9.1% due to more intense competition among plants in the stands. Fertilizer application at a dose of N30-60P30-60K30-60 contributed to an increase in chlorophyll content in corn leaves compared to the control variant (SPAD 50.5–55.3) by 2.5–13.8 SPAD units, or 4.1–24.7%, especially in the early-maturing hybrid DMS Lord and the medium-early DMS Prime compared to the medium-maturing DMS 3015 and the mediumlate DMS Shuttle. The most optimal plant density for corn hybrids of different maturity groups is 50–60 thousand plants per hectare, ensuring maximum biometric indicators of plants and maximum grain yield of 5.12–7.02 t/ha. Thus, in the conditions of the Northern Steppe of Ukraine, it is advisable to sow medium-maturing corn hybrids at a plant density of 50 thousand per hectare and apply N30-60P30-60K30-60, specifically DMS 30150, which ensures the maximum grain yield of 6.93–7.02 t/ha.