Стре­сові періоди та про­дук­тивність ку­ку­руд­зи

Під час рос­ту і роз­вит­ку рос­лин ку­ку­руд­зи на них впли­ва­ють не­спри­ят­ливі стре­сові си­ту­ації, наслідком яких є біологічні фак­то­ри ри­зи­ку. Стре­сові си­ту­ації мо­жуть бу­ти як ан­т­ро­по­ген­но­го ха­рак­те­ру, так і при­род­но­го по­хо­д­жен­ня. Відо­мо, що батьківщи­ною ку­ку­руд­зи є Цен­т­раль­на та Півден­на Аме­ри­ка. Цим по­яс­нюється ви­со­ка ви­мог­ливість куль­ту­ри до теп­ла, крім цьо­го, ку­ку­руд­за — світло­люб­на рос­ли­на ко­рот­ко­го дня. Біокліма­тичні ре­сур­си те­ри­торії по­хо­д­жен­ня куль­ту­ри виз­на­ча­ють і впли­ва­ють на її про­дук­тивність. За ви­ро­щу­ван­ня в інших при­род­но-кліма­тич­них умо­вах різних регіонів рос­ли­ни ку­ку­руд­зи ма­ють адап­ту­ва­тись до них, що при­зво­дить до стре­со­вих си­ту­ацій з суттєви­ми не­га­тив­ни­ми наслідка­ми. Про­те у ре­зуль­таті се­лекційно­го про­це­су ство­ре­но ви­со­ко­про­дук­тивні гібри­ди і сор­ти ку­ку­руд­зи, які адек­ватні до відповідних умов ви­ро­щу­ван­ня. Це відо­б­ра­жає ди­наміку вро­жай­ності куль­ту­ри в Ук­раїні, де з роз­ши­рен­ням посівних площ ку­ку­руд­зи і по­ши­рен­ням її у менш спри­ят­ливі для ви­ро­щу­ван­ня північні й північно-західні регіони країни уро­жайність не зни­зи­ла­ся, а в ок­ремі ро­ки зрос­ла.

За три­валістю ве­ге­таційно­го періоду гібри­ди і сор­ти ку­ку­руд­зи се­лекціоне­ри поділи­ли на:

- ран­нь­о­с­тиглі (90–100 днів),

- се­ред­нь­о­ранні (105–115),

- се­ред­нь­о­с­тиглі (115–120),

- се­ред­нь­опізні (120–130),

- пізньо­с­тиглі (135–140 днів).

Для оцінки строків дозріван­ня ви­ко­ри­с­то­ву­ють термін ФАО — ком­плекс­ний по­каз­ник, що вра­хо­вує не тільки су­му біологічно ак­тив­них тем­пе­ра­тур, але й по­тенціал вро­жай­ності, інтен­сивність ви­ко­ри­с­тан­ня світла, відда­чу во­ло­ги то­що. За цим по­каз­ни­ком гібри­ди поділя­ють­ся на:

- ранні (ФАО 100–199),

- се­ред­нь­о­ранні (ФАО 200–299),

- се­ред­нь­о­с­тиглі (ФАО 300–399),

- се­ред­нь­опізні (ФАО 400–499),

- пізні (ФАО 500–599).

Вста­нов­ле­но, що насіння ку­ку­руд­зи з більшим ФАО має ви­щий по­тенціал уро­жай­ності. Слід та­кож пам’ята­ти, що су­ма біологічно ак­тив­них тем­пе­ра­тур, не­обхідна для дозріван­ня ско­ро­стиг­лих гібридів і сортів, ста­но­вить 1800…2000°С,  се­ред­нь­о­с­тиг­лих — 2300…2600, пізньо­с­тиг­лих — 3000…3200°С.

У кожній зоні за три­валістю ве­ге­таційно­го періоду і ФАО слід висіва­ти гібри­ди ку­ку­руд­зи, які на­бли­жені до су­ми біологічно ак­тив­них тем­пе­ра­тур. Не­доцільно у зоні з су­мою тем­пе­ра­тур близь­ко 2000 °С висіва­ти се­ред­нь­опізні або пізні гібри­ди ку­ку­руд­зи, для яких завідо­мо бу­де не­до­стат­ня кількість теп­ла, і на­впа­ки, у зоні з су­мою біологічно ак­тив­них тем­пе­ра­тур 3000…3500 °С висіва­ти ран­ньо­­­стиглі або се­ред­нь­о­ранні гібри­ди, що ве­де до не­ефек­тив­но­го ви­ко­ри­с­тан­ня біокліма­тич­но­го по­тенціалу зо­ни і низь­кої про­дук­тив­ності куль­ту­ри. Ви­ро­щу­ван­ня ку­ку­руд­зи різних сортів  і гібридів, які за біологічни­ми вла­с­ти­во­с­тя­ми не відповіда­ють теп­ло­вим ре­сур­сам зо­ни, при­зво­дить до стре­со­во­го ста­ну куль­ту­ри і як наслідок — зни­жен­ня її про­дук­тив­ності.

Знач­них стре­со­вих си­ту­ацій рос­ли­ни за­зна­ють на ранніх стадіях сво­го рос­ту і роз­вит­ку, а та­кож під час цвітіння. Насіння ку­ку­руд­зи по­чи­нає про­ро­ста­ти за тем­пе­ра­ту­ри 8…10 °С, а схо­ди з’яв­ля­ють­ся за 10…12 °С. Висіяне у хо­лод­ний і пе­ре­зво­ло­же­ний ґрунт, во­но про­ро­с­тає повільно, схо­ди бу­ва­ють зрідже­ни­ми внаслідок ура­жен­ня на­буб­нявіло­го насіння хво­ро­ба­ми і втра­ти схо­жості. Схо­ди ку­ку­руд­зи ви­т­ри­му­ють за­до­вільно ко­рот­ко­часні при­мо­роз­ки до мінус 2…3 °С. Оп­ти­маль­на се­ред­нь­о­до­бо­ва тем­пе­ра­ту­ра для рос­ту і роз­вит­ку рос­лин у дру­гу по­ло­ви­ну ве­ге­тації — 23…25 °С. За тем­пе­ра­ту­ри ниж­че 15 °С ріст рос­лин за­три­мується, а за зни­жен­ня її до біологічно­го мініму­му (10 °С) — при­пи­няється. Мак­си­маль­на тем­пе­ра­ту­ра, за якої при­пи­няється ріст, — 45…47 °С, а за тем­пе­ра­ту­ри 30…35 °С, у період ви­ки­дан­ня во­ло­тей і цвітіння, життєздатність пил­ку три­ває близь­ко 2 год. Це ве­де до не­га­тив­них стре­со­вих си­ту­ацій, по­ру­шується про­цес цвітіння, за­пи­лен­ня і запліднен­ня ге­не­ра­тив­них ор­ганів рос­лин, унаслідок чо­го відбу­вається че­рез­зер­ни­ця в ка­ча­нах і фор­мується насіння з низь­ки­ми посівни­ми яко­с­тя­ми.

То­ва­ро­ви­роб­ник має зна­ти ме­то­ди ре­гу­лю­ван­ня теп­ло­во­го ре­жи­му в зем­ле­робстві, які суттєво змен­шать не­га­тив­ну дію стре­со­вих фак­торів.

Сіяти ку­ку­руд­зу слід у грунт, прогрітий на гли­бині 6–8 см до 10 °С, для хо­ло­достійких гібридів цей по­каз­ник ста­но­вить до 7…8 °С. Змен­ши­ти не­га­тив­ний вплив ви­со­ких тем­пе­ра­тур під час цвітіння ку­ку­руд­зи мож­на стро­ка­ми сівби. На­ши­ми досліджен­ня­ми вста­нов­ле­но, що сівбу в зо­нах Сте­пу і Лісо­сте­пу Ук­раїни слід роз­по­чи­на­ти в оп­ти­маль­но ранні стро­ки (за тем­пе­ра­ту­ри ґрун­ту на гли­бині за­гор­тан­ня насіння 7…8 °С). Та­кож вста­нов­ле­но, що у вес­ня­ний період тем­пе­ра­тур­ний ре­жим ґрун­ту в цих зо­нах з кож­ним днем підви­щується на 1…2 °С, а в ок­ремі ро­ки і більше, про­тя­гом кількох днів (три-чо­ти­ри) тем­пе­ра­ту­ра ґрун­ту пе­ре­бу­ває в ме­жах оп­ти­маль­них по­каз­ників. Це дає мож­ливість от­ри­ма­ти повні й дружні схо­ди ку­ку­руд­зи та ефек­тивніше ви­ко­ри­с­та­ти осінньо-зи­мо­ве на­ко­пи­чен­ня до­ступ­ної во­ло­ги, змісти­ти у більш ранній термін цвітіння (до ше­с­ти-се­ми  днів), що знач­но змен­шує стре­со­вий тем­пе­ра­тур­ний період у рос­лин ку­ку­руд­зи. У зоні Полісся підви­щен­ня тем­пе­ра­тур­но­го ре­жи­му у вес­ня­ний період відбу­вається повільніше, то­му сівбу ку­ку­руд­зи слід по­чи­на­ти за тем­пе­ра­ту­ри ґрун­ту 8…9 °С на гли­бині за­гор­тан­ня насіння.

Су­ма тем­пе­ра­тур, не­обхідна для по­яви сходів ку­ку­руд­зи, ста­но­вить 100 °С. Це оз­на­чає, що за постійної се­ред­нь­о­до­бо­вої тем­пе­ра­ту­ри 10 °С схо­ди от­ри­маємо че­рез 10 діб. За зростан­ня се­ред­нь­о­до­бо­вої тем­пе­ра­ту­ри ви­ще 10 °С — схо­ди от­ри­маємо раніше, за зни­жен­ня — пізніше. Запізнен­ня з сівбою на до­бу після оп­ти­маль­них термінів зни­жує вро­жайність на 1%, на тиж­день — на 7%, на два тижні — зни­жує її на 14% і т. д.

Ко­ре­не­ва си­с­те­ма ку­ку­руд­зи мич­ку­ва­та, розміщується в діаметрі близь­ко 1 м на­вко­ло стеб­ла. Близь­ко 50% її рос­те і роз­ви­вається на гли­бині до 30 см і за­вер­шує своє фор­му­ван­ня до фа­зи 6–8 листків. Дру­га ча­с­ти­на ко­ре­не­вої си­с­те­ми про­ни­кає в грунт на гли­би­ну 2,5–3 м (у фазі ви­ки­дан­ня во­лоті). Не­гли­бо­ке розміщен­ня ко­ре­не­вої си­с­те­ми при­зво­дить до знач­но­го ме­ханічно­го по­шко­д­жен­ня її під час до­гля­ду за посіва­ми. То­му до­схо­до­ве і після­с­хо­до­ве бо­ро­ну­ван­ня зу­бо­ви­ми бо­ро­на­ми слід про­во­ди­ти на 1–2 см вище гли­би­ни за­гор­тан­ня насіння. Міжрядні об­робітки доцільно про­во­ди­ти у більш ранні терміни з обов’яз­ко­вим підгор­тан­ням, що змен­шує кількість бур’янів, по­кра­щує ае­рацію ґрун­ту, сприяє ут­во­рен­ню до­дат­ко­вої ко­ре­не­вої си­с­те­ми та змен­шен­ню не­га­тив­ної дії ме­ханічних об­робітків.

Се­ред чин­ників, які стри­му­ють збільшен­ня ви­роб­ництва зер­на і зе­ле­ної ма­си ку­ку­руд­зи, бур’яно­ва рос­линність за­ли­шається найбільш не­га­тив­ною і силь­нодіючою. Ріст ку­ку­руд­зи ха­рак­терізується знач­ною нерівномірністю. В перші 15 днів після по­яви сходів тем­пи при­ро­с­ту у ви­со­ту порів­ня­но ви­сокі і ста­нов­лять 1,2–2,3 см за до­бу. На­ступні 12–14 днів цей по­каз­ник суттєво зни­жується — до 0,2 см за до­бу. У по­даль­шо­му тем­пи рос­ту по­сту­по­во підви­щу­ють­ся і ся­га­ють мак­си­му­му за 7–10 днів до ви­ки­дан­ня во­лоті. Оскільки рос­ли­ни ку­ку­руд­зи у по­чат­ко­вий період рос­туть і роз­ви­ва­ють­ся повільно, во­ни не мо­жуть кон­ку­ру­ва­ти з бур’яна­ми за фак­то­ри жит­тя, що за­вдає куль­турі ве­ли­кої шко­ди. Сьо­годні у світі, у то­му числі і в Ук­раїні, роз­роб­ле­но су­часні тех­но­логії із за­сто­су­ван­ня гербіцидів у бо­ротьбі з бур’яна­ми, при цьо­му ви­ма­гається ви­со­ка біологічна ефек­тивність їхньої дії. Так, у посівах ку­ку­руд­зи про­ти бур’янів ви­ко­ри­с­то­ву­ють ши­ро­кий асор­ти­мент гербіцидів на ос­нові різних груп діючих ре­чо­вин (таб­ли­ця). Їх вно­сять у грунт до по­яви сходів куль­ту­ри і по ве­ге­ту­ю­чих рос­ли­нах, що зу­мов­лює їхній суттєвий стре­со­вий стан. Особ­ли­во це помітно на бідних за вмістом гу­му­су (мен­ше 3%) і на силь­но зво­ло­же­них ґрун­тах, під час по­су­хи во­ни не діють. Слід пам’ята­ти, що рос­ли­ни ку­ку­руд­зи найчут­ливіші до гербіцидів у фа­зах про­ро­с­тан­ня та ут­во­рен­ня пер­ших листків. Ци­ми особ­ли­во­с­тя­ми слід ке­ру­ва­ти­ся під час ви­ко­ри­с­тан­ня пре­па­ратів у посівах куль­ту­ри.

З ура­ху­ван­ням еко­логічних, еко­номічних і енер­ге­тич­них чинників доцільно поєдну­ва­ти ме­ханічні і хімічні за­хо­ди і за­со­би за­хи­с­ту посівів ку­ку­руд­зи від бур’янів. Ча­с­то за пев­них по­год­них умов, а та­кож че­рез  не­мож­ливість зни­щен­ня бур’янів у ряд­ках ку­ку­руд­зи ме­ханічні за­хо­ди ма­ло­ефек­тивні. Гербіци­ди до­стат­ньо до­рогі, не завжди ефек­тивні і еко­логічно не­без­печні. У зв’яз­ку з цим ще у 80-ті ро­ки ми­ну­ло­го сторіччя на­ми роз­роб­ле­на і прак­ти­кою підтвер­д­же­на ефек­тив­на інте­г­ро­ва­на си­с­те­ма за­хи­с­ту посівів ку­ку­руд­зи від бур’янів, яка поєднує стрічко­ве вне­сен­ня гербіцидів з підгор­тан­ням куль­тур­них рос­лин у ряд­ку і ме­ханічним зни­щен­ням бур’янів у міжряд­дях. За та­ко­го об­робітку вно­си­ти гербіци­ди і ме­ханічно об­роб­ля­ти міжряд­дя од­но­час­но не­доцільно, ад­же фор­сун­ки об­при­с­ку­ва­ча лег­ко за­бруд­ню­ють­ся і по­шко­д­жу­ють­ся пи­ло­ви­ми ча­с­тин­ка­ми ґрун­ту. Крім то­го, ефек­тивність гербіцидів на за­бруд­не­них ґрун­том зе­ле­них ли­ст­ках бур’янів різко зни­жується. То­му спо­чат­ку слід про­ве­с­ти стрічко­ве вне­сен­ня гербіцидів у ряд­ках ку­ку­руд­зи, а потім куль­ти­вацію міжрядь і підгор­тан­ня куль­тур­них рос­лин. За та­ко­го спо­со­бу за­хи­с­ту посівів ку­ку­руд­зи від бур’янів ви­т­ра­ти гербіцидів ско­ро­чу­ють­ся до 35–40%, еко­номічні ви­т­ра­ти — близь­ко 50%, суттєво зни­жується не­га­тив­ний стре­со­вий вплив хімічних ре­чо­вин і ме­ханічних за­ходів на рос­ли­ни ку­ку­руд­зи.

Якісний насіннєвий ма­теріал дає змо­гу без до­дат­ко­вих енер­ге­тич­них за­трат за­без­пе­чи­ти на­леж­ний ріст і роз­ви­ток рос­лин, зни­зи­ти не­га­тив­ний вплив бур’янів, хво­роб, шкідників та  за­вдя­ки цьо­му підви­щи­ти вро­жайність куль­ту­ри і якість одер­жу­ва­ної про­дукції, поліпши­ти еко­логічний стан по­ля. 

Насіння — це склад­на жи­ва си­с­те­ма, посівні та вро­жайні якості якої за­без­пе­чу­ють­ся ба­га­ть­ма фак­то­ра­ми. Ча­с­то на посівні якості насіння впли­ва­ють стре­сові чинники, які зни­жу­ють йо­го схожість, енергію про­ро­с­тан­ня, ма­су 1000 насінин то­що. Ці якісні по­каз­ни­ки насіння фор­му­ють­ся у про­цесі вегетації і за­ле­жать від грун­то­во-кліма­тич­них умов, тех­но­логії ви­ро­щу­ван­ня, си­с­те­ми удо­б­рен­ня, спо­со­бу зби­ран­ня і йо­го до­роб­ки (очи­щен­ня, сушіння, калібру­ван­ня).

Насінницькі посіви слід зби­ра­ти у фазі по­вної стиг­лості, що дає мож­ливість кон­тро­лю­ва­ти і здійсню­ва­ти всі за­хо­ди, які змен­шу­ють трав­му­ван­ня насіння. Вста­нов­ле­но, що ме­ханічне по­шко­д­жен­ня насіння при­зво­дить до погіршен­ня йо­го якісних по­каз­ників, до стре­со­во­го ста­ну за­род­ка під час зберіган­ня, сушіння, про­тру­ю­ван­ня та про­ро­с­тан­ня. Найшкідливіши­ми є мікро­пош­ко­­джен­ня в зоні за­род­ка насіни­ни, ме­ханічні по­шко­д­жен­ня за­род­ка та ен­до­с­пер­му. За висіван­ня трав­мо­ва­но­го насіння зни­жується йо­го схожість, по­слаб­люється роз­ви­ток рос­лин. Так, за травмуван­ня за­род­ка па­ро­сток втра­чає орієнтацію, за­кру­чується. На по­шко­д­же­них місцях насіни­ни роз­ви­ва­ють­ся ко­лонії грибів, що стає при­чи­ною її за­ги­белі.

Про­тру­ю­ван­ня насіння має як по­зи­тив­ну, так і не­га­тив­ну (стре­со­ву) дію. Во­но ней­т­ралізує шкідли­ву дію мікро­ор­ганізмів на насіння, що є по­зи­тив­ним фак­то­ром. Про­те хімічні ре­чо­ви­ни про­труй­ни­ка че­рез ме­ханічні тріщи­ни по­трап­ля­ють до за­род­ка, що вик­ли­кає стре­со­вий стан насіни­ни, погіршує йо­го схожість і зни­жує енергію про­ро­с­тан­ня. То­му про­тру­ю­ван­ня насіння ку­ку­руд­зи слід ви­ко­ну­ва­ти згідно з інструкцією, до­да­ю­чи пе­с­ти­ци­ди і мікро­е­ле­мен­ти до плівко­у­тво­рю­ва­ча. При цьо­му слід уни­ка­ти пре­па­ратів, що містять ртуть, яка не­га­тив­но впли­ває на життєздатність насіння і ко­рис­ну мікро­ф­ло­ру ґрун­ту.

Більшість світо­вих насіннєвих ком­паній за­сто­со­ву­ють Мак­сим або Мак­сим ХL (1л/т). Ці про­труй­ни­ки за­хи­ща­ють насіння і про­ро­ст­ки від ши­ро­ко­го спе­к­т­ра за­хво­рю­вань (фу­заріум, ко­ре­неві гнилі, пліснявіння насіння то­що) і менш ток­сичні що­до насіння і мо­ло­дих рос­лин.

Про­тру­ю­ван­ня з інкру­с­тацією слід про­во­ди­ти пе­ред сівбою. Не вар­то за­вчас­но про­тру­ю­ва­ти насіння з підви­ще­ною во­логістю. Про­тру­ю­ван­ня, про­ве­де­не за­вчас­но (за два-три місяці до сівби), зни­жує схожість до 20%.

Стре­сові не­га­тивні ри­зи­ки ви­ро­щу­ван­ня ку­ку­руд­зи в Ук­раїні знач­ною мірою за­ле­жать від зміни кліма­ту. Га­лузь зем­ле­роб­ст­ва стає де­далі враз­ливішою від по­су­хи, ек­с­т­ре­маль­но ви­со­ких тем­пе­ра­тур, ма­ло­ефек­тив­них опадів то­що. Про­гно­зується, що по­даль­ша зміна кліма­ту при­зве­де до підви­щен­ня тем­пе­ра­ту­ри на­вко­лиш­­ньо­го се­ре­до­ви­ща, змін у кількості та ре­жимів ви­па­дан­ня опадів, більш жор­ст­ких і три­ва­лих по­сух, зменшен­ня кількості до­ступ­ної во­ло­ги. 

Висновок

Слід роз­роб­ля­ти ґрун­то­за­хисні, енер­гоз­беріга­ючі, по­су­хостійкі си­с­те­ми зем­ле­роб­ст­ва, скла­до­вою яких є тех­но­логії ви­ро­щу­ван­ня сільсько­го­с­по­дарсь­ких куль­тур. Тільки ком­плекс­ний підхід за­без­пе­чить змен­шен­ня ри­зиків у ви­ро­щу­ванні сільсько­­­гос­по­дарсь­ких куль­тур, у то­му числі і ку­ку­руд­зи. 

С. Тан­чик, д-р с.-г. на­ук, завіду­вач ка­фе­д­ри зем­ле­роб­ст­ва та гер­бо­логії,

НУБіП Ук­раїни

Інформація для цитування
Стре­сові періоди та про­дук­тивність ку­ку­руд­зи / С. Тан­чик // Спецвипуск ж. Пропозиція. Кукурудза: від насіння до прибутку / — 2016. — С. 24-26