Как удобрения и густота стояния влияют на урожайность кукурузы

Результаты исследований влияния различных доз минеральных удобрений и густоты стояния растений на урожайность зерна раннеспелого гибрида кукурузы. Установлено, что с увеличением густоты стояния растений масса зерна с початка снижалась. 

При внесении N120Р90K60 урожайность зерна увеличилась на 2,00–2,78 т/га. При применении удобрений в дозе N120P90 получена прибавка зерна 39,7–48,8 % по сравнению с неудобренным фоном. Перенесение части азота в корневую подкормку способствовало приросту урожайности на 11,4–18,7 % по сравнению с предпосевным внесением N120P90. На удобренном агрофоне прирост урожайности отмечен до густоты стояния растений 80 тыс./га. 

Кукуруза – одна из самых ценных кормовых культур. Однако наращивание валовых сборов зерна кукурузы зависит от уровня технологии возделывания, постоянного совершенствования и уточнения отдельных ее элементов. Получение высоких и стабильных урожаев зерна кукурузы возможно лишь при полной обеспеченности растений основными элементами минерального питания. Применение удобрений, как известно, имеет определяющее значение в системе агротехнических мероприятий, оказывающих действенное влияние как на величину, так и на качество получаемой продукции. Продуктивность кукурузы в большой степени зависит от доз и способов внесения минеральных удобрений. 
В комплексе агротехнических приемов возделывания кукурузы важная роль принадлежит густоте растений, так как в загущенных посевах замедляются процессы формирования генеративных органов, удлиняется продолжительность вегетационного периода. Оптимальная густота стояния обеспечивает наиболее полное использование природных и антропогенных факторов произрастания культурных растений. По некоторым данным, густота оказывает на урожай большее влияние, чем внесение удобрений. 
Таким образом, необходимо для каждой экологической зоны установить оптимальную густоту стояния растений, обеспечивающую в зависимости от условий минерального питания максимальную продуктивность кукурузы. В связи с этим цель исследования заключается в выявлении влияния густоты посева, норм и способов удобрений на урожайность зерна скороспелых сортов кукурузы в лесостепной зоне Поволжья. 

Методика исследований. Исследования проводили в 2015–2016 гг. на черноземе выщелоченном тяжелосуглинистом среднемощном с повышенным содержанием азота и фосфора и высокой обеспеченностью калием, реакция почвенного раствора слабокислая. Полевой опыт закладывали в соответствии с общепринятыми методиками, в четырехкратной повторности методом расщепленных делянок со следующими факторами и градациями. Фактор А – доза удобрений: 1 – N0P0K0 (контроль); 2 – N120Р90; 3 – N90P90 + N30 (в подкормку в фазу 6–7 листьев кукурузы); 4 – N120Р90K60. Фактор В – густота стояния растений: 1 – 60 тыс./га; 2 – 70 тыс./га; 3 – 80 тыс./га; 4 – 90 тыс./га; 5 – 100 тыс./га. Площадь делянок первого порядка 140 м2. Площадь делянок второго порядка 28 м2. 
Размещение вариантов систематическое. Объект исследований – раннеспелый гибрид кукурузы РОСС 199 МВ. 
Посев проводили сеялкой СУПН-8 с междурядьями 70 см. Густоту стояния растений формировали в фазу полных всходов. 
Агротехника возделывания общепринятая для черноземных почв Пензенской области. 
Предшественник – озимая пшеница по чистому пару. Использовали минеральные удобрения: аммиачную селитру, двойной суперфосфат, хлористый калий. Удобрения вносили под первую предпосевную культивацию. 
Погодные условия в годы исследований сложились достаточно благоприятно для роста и развития раннеспелого гибрида кукурузы. 

Результаты исследований. В ходе исследований установлено, что на формирование генеративных органов оказали влияние как условия минерального питания, так и густота стояния растений. В 2015 г. наибольшее количество озерненных початков было получено при перенесении части азота в подкормку, а в условиях 2016 г. – при внесении полного минерального удобрения. В среднем за два года исследований наибольшее количество початков на 100 растений сформировалось при применении корневой азотной подкормки и внесении полного минерального удобрения; в среднем по фону минерального питания 108–109 шт. (табл. 1). 
С увеличением густоты стояния на удобренных фонах отмечали снижение количества генеративных органов. Анализ структуры початка показал, что азотная подкормка оказала положительное влияние на его длину, в среднем по фону она составила 18,5 см, что на 3,6 см больше, чем при естественном почвенном плодородии. При внесении N120Р90 длина початка составила 17,7 см, а при дозе N120Р90K60 – 18,0 см. С загущением посевов длина початка уменьшалась на 1,2–2,2 см. 
Важным элементом структуры урожая является количество зерен в початке, которое определяется числом рядов зерен и их количеством в рядке. Минеральные удобрения положительно влияли на количество рядов зерен в початке, а при увеличении густоты стояния растений, наоборот, отмечали тенденцию снижения их количества. Число зерен в початке определяли особенностями минерального питания и плотностью стеблестоя. 
В условиях 2015 г. наиболее озерненные початки были получены при дробном внесении удобрений, когда период проведения азотной подкормки сопровождался обильными дождями. В условиях вегетации 2016 г. при внесении минеральных удобрений количество полноценных зерен изменялось по фонам незначительно и составило 319–328 шт. 
В среднем за годы проведения опыта внесение азотно-фосфорных удобрений под первую предпосевную культивацию повышало озерненность початка на 14,1 % по сравнению с фоном естественного почвенного плодородия. Перенесение части азота в подкормку способствовало увеличению количества зерен на 23,1 %, а применение полного минерального удобрения – на 19,8 % по сравнению с фоном без удобрений. 
С увеличением густоты стояния растений отмечали снижение количества зерен в початке на 8,4–24,4 %, причем наиболее значительным оно было при проведении азотной подкормки. 
Масса зерна с початка также является важным структурным показателем урожайности кукурузы. Как показали результаты, наиболее полновесный початок получили в более благоприятных вегетационных условиях 2016 г. 
В среднем за два года наблюдений внесение N120Р90 под первую предпосевную культивацию способствовало увеличению массы зерна с початка на 34,4 % по сравнению с вариантами без удобрений. Дробное внесение азотных удобрений сопровождалось увеличением массы полноценного зерна с початка на 54,0 %, а по сравнению с первым фоном удобрений на 14,6 %. Применение удобрений в дозе N120Р90K60 увеличивало массу зерна с початка на 43,8 % по отношению к неудобренному фону и только на 7,0 % по сравнению с дозой N120Р90. 
Следует отметить, что кукуруза – растение с интенсивным тропическим типом фотосинтеза. 

Таблица 1. Элементы структуры урожайности в зависимости от дозы удобрений и густоты стояния растений кукурузы (среднее за 2015–2016 гг.) 

В связи с этим образуется избыточное количество сахаров, которые, накапливаясь в клетках листьев, препятствуют интенсивному росту. Калий способствует оттоку продуктов фотосинтеза из листьев в остальные части растений, что благоприятно сказывается на формировании урожайности зерна. Этим объясняется эффективность калийных удобрений под кукурузой. 

С увеличением загущенности посевов отмечено снижение массы зерна с початка. 
Наиболее значительно это проявилось на фоне естественного почвенного плодородия. Так, увеличение густоты стояния с 60 до 80 тыс./га приводило к снижению массы зерна одного початка на 19,2 %, а при увеличении плотности стеблестоя до 100 тыс./га – на 39,6 %. Эта же тенденция прослеживалась и на удобренных вариантах. Однако улучшение агрофона несколько нивелировало отрицательное действие загущения. Условия минерального питания практически не влияли на выход зерна с початка, а с ростом густоты стояния отмечали его снижение на 2,7–3,6 %. 
Показателем, характеризующим эффективность применяемых приемов возделывания, является и масса 1000 зерен. Наиболее полновесное зерно было получено при внесении минеральных удобрений, прирост к фону естественного почвенного плодородия составил 17,6–25,7 %. На всех агрофонах прослеживалась тенденция снижения массы 1000 зерен при увеличении густоты стояния растений. 
Основным интегрирующим показателем, характеризующим эффективность приемов агротехники, является урожайность. Учет показал, что в 2016 году, более благоприятном по условиям увлажнения, урожайность была выше. В годы исследований максимальную урожайность обеспечило дробное внесение азотных удобрений. Анализ урожайных данных свидетельствует, что применение N120Р90 способствовало дополнительному получению зерна – 1,68–1,99 т/га, что на 38,2–48,0 % превышает неудобренный фон (табл. 2). 
Сочетание предпосевного внесения азотно-фосфорных удобрений с азотной подкормкой увеличивало урожайность зерна на 2,69–3,14 т/га по отношению к неудобренным вариантам и на 0,76–1,37 т/га по сравнению с первым фоном удобрений. При внесении N120Р90K60 урожайность увеличилась на 41,5–64,2 % по отношению к фону без удобрений, а по сравнению с внесением только азотно-фосфорных удобрений – на 1,2–14,5 %. 

 

Таблица 2. Урожайность кукурузы в зависимости от дозы удобрений и густоты стояния растений 


Густота стояния растений оказывала различное влияние на урожайность зерна, как по годам, так и по вариантам опыта. На фоне естественного почвенного плодородия рост урожайности отмечали до максимального в опыте загущения (0,74 т/га). Однако максимальная прибавка по отношению к предыдущей величине получена при густоте стояния 70 тыс./га – 0,24 т/га вместо 0,08–0,12 т/га. 
При внесении удобрений в дозе N120P90 наибольшая урожайность (0,67 т/га) получена при густоте стояния 100 тыс./га. 
Прибавка, по мере увеличения количества растений на единице площади, составила 0,18–0,67 т/га, или 1,6–11,0 %. При дробном внесении удобрений и применении полного минерального питания рост урожайности отмечали до густоты стояния растений 80 тыс./га (0,56 т/га). Дальнейшее загущение приводило к снижению урожайности на 0,26–0,45 т/га. Аналогичную зависимость отмечали при дозе N120P90K60. Внесение калийных удобрений практически не влияло на прибавку урожая от густоты стояния растений. 
Наибольшая прибавка урожая (3,14 т/га) была получена от дробного внесения удобрения N90P90 + N30 при густоте стояния растений 80 тыс./га. Совместное влияние загущения посевов кукурузы и внесения удобрения повышало урожайность на 2,98–3,54 т/га зерна 
Выводы. На черноземе выщелоченном тяжелосуглинистом по гранулометрическому составу большое влияние на урожайность раннеспелого гибрида кукурузы оказало не только применение минеральных удобрений, но и густота стояния растений. 
От загущения посевов при внесении удобрений урожай повысился на 13,7 %, от внесения удобрений – на 76,9 %. Совместное действие этих факторов способствовало значительному повышению урожайности. 
Наибольшая урожайность (86,7 %) получена при внесении N90P90+ N30 в качестве подкормки при густоте стояния растений 80 тыс./га. 

д-р с.-х. наук, профессор;
Гаврюшина Ирина Владимировна, канд. биол. наук, доцент;
Палийчук Александр Сергеевич, 
аспирант, Пензенский ГСХУ;
Денисов Константин Евгеньевич, 
д-р с.-х. наук, профессор;
Молчанова Надежда Петровна, 
канд. с.-х. наук, доцент, Саратовский ГАУ имени Н.И. Вавилова