Фактори, які впливають на врожайність кукурудзи

Стабільність ви­со­кої вро­жай­ності ку­ку­руд­зи за­без­пе­чується шля­хом підви­щен­ня рівня адап­тивності гібридів до біо- та абіотич­них чин­ників. Ко­ли­ван­ня вро­жай­ності ку­ку­руд­зи за ро­ка­ми значною мірою зу­мов­лені ліміту­ю­чи­ми фак­то­ра­ми тем­пе­ра­тур­но­го ре­жи­му та во­ло­го­за­без­пе­чен­ня, а та­кож впли­вом ос­нов­них хво­роб і шкідників. Уп­ро­ва­д­жен­ня у ви­роб­ництво ви­со­ко­про­дук­тивних гібридів ку­ку­руд­зи та збільшен­ня її площ у спеціалізо­ва­них аг­рар­них фор­му­ван­нях сприяє не ли­ше підви­щен­ню вро­жай­ності куль­ту­ри, а й по­ро­д­жує чи­ма­ло про­блем.

Біотичні фак­то­ри

Особливу занепокоєність викликає погіршення загального фітосанітарного стану посіву, що супроводжується посиленням шкідливої дії хвороб і шкідників культури.

Хво­ро­би ку­ку­руд­зи

Впродовж періоду вегетації і навіть під час зберігання кукурудзу уражують понад 100 видів грибів та бактерій, деякі вірусні та мікоплазменні хвороби. Переважна більшість збудників хвороб уражує тільки кукурудзу й не може живитися іншими рослинами, лише окремі хвороби є спільними для кукурудзи та інших культур.

Найпоширенішою хворобою кукурудзи в Україні є пу­хир­ча­с­та саж­ка, збудником якої є базидіальний гриб Ustilago zeae (Beckm) Unger. Пухирчаста сажка зустрічається в усіх областях України. Найбільшої шкоди хвороба завдає у напівпосушливих центральних областях степової зони та південних районах Лісостепу, передусім за вирощування сприйнятливих гібридів (ступінь ураження може становити 10–25% рослин). В інших районах вона розвивається лише в окремі роки, коли складаються сприятливі для цього погодні умови. На розвиток пухирчастої сажки передусім впливають кліматичні фактори — високі температури повітря й недостатня кількість опадів, особливо в період цвітіння качанів — наливу зерна.

На величину втрат урожаю впливає кількість, розмір і розташування сажкових пухирів на одній рослині. Пухирі великих розмірів спричиняють втрати врожаю на рівні близько 60% і більше, середньої величини — 25%, невеликі — 10%. Гриб уражує всі органи рослини, крім коріння. Зараження відбувається протязі впродовж значного періоду вегетації за допомогою теліоспор, які розносяться вітром із пухирів, що лишилися на полі з попереднього року й руйнуються під час проведення обробітку ґрунту. Оптимальна температура для проростання спор — 23-25°С. Маса зрілих теліоспор, що розпилюється з тріщин пухирів упродовж вегетації, спричиняє вторинне зараження рослин.

Летюча сажка в Україні поширена значно менше, ніж пухирчаста, й переважно в регіонах із достатнім зволоженням на півдні, а саме в Полтавській, Кіровоградській, Черкаській областях, а також у південній частині Київської області, меншою мірою — в центральних областях, на півночі України трапляється рідко. Збудник летючої сажки — гриб Soroshporium reilianum Mc Alpine f. zeae Geschele. Хвороба проявляється в період цвітіння — на волоті утворюються неприкриті чорні скупчення спор (теліоспор), що розпилюються, руйнуючи волоть частково, а іноді й повністю. Качани цілком перетворюються на чорну масу спор, прикритих укороченими обгортками, які спочатку щільні, зелені, а пізніше жовтіють, усихають і передчасно (у фазі молочної стиглості) розкриваються. Уражені рослини відстають у рості, часто надмірно кущаться, схильні до сильного обростання листям та до інших аномалій. Можлива також прихована форма хвороби, за якої спори на уражених органах не утворюються, рослина відстає в рості, качани недорозвинені, або їх зовсім немає. За сильного розвитку хвороби недобір урожаю зерна може становити 15–20%.

Серед різних типів стеблових гнилей кукурудзи, що зустрічаються на території України (фузаріозна, вугільна, біла, бактеріальна), фузаріозна — найпоширеніша й найнебезпечніша. Особливо шкідлива ця хвороба в центральних і західних областях.

Фузаріозна стеблова та коренева гниль, фузаріоз качанів — дуже небезпечні в Україні хвороби кукурудзи. Як правило, фузаріозна коренева гниль уражує корені та нижні міжвузля стебел. Ознаки її можуть проявлятися впродовж усього періоду вегетації, починаючи зі сходів культури. На корінні з’являються бурі штрихи й плями, які з часом темніють і загнивають. Корені та підземні міжвузля дорослих рослин в разі загнивання можуть набувати червоно-бурого чи червоного забарвлення. За ураження кореневою гниллю хвороба проявляється протягом усього періоду вегетації кукурудзи, починаючи зі сходів. Уражені паростки кукурудзи відстають у рості й розвитку, іноді гинуть.

За ураження рослин збудником стеблової гнилі хвороба проявляється, в основному, в другій половині вегетації і розвивається на нижніх 2–3 вузлах і міжвузлях. У роки з підвищеною вологістю в період достигання міцелій гриба виходить на поверхню стебла у вигляді пухнастого білого, біло-рожевого чи червоно-білого нальоту. Проникнення фузаріїв у корені кукурудзи можливе починаючи з фази сходів (за вологості ґрунту вище як 40%). Це відбувається, переважно, через місця пошкоджень комахами або через поранення рослин під час механічного обробітку посіву. Стебла найсприйнятливіші до фузаріозної інфекції у фазі молочної та молочновоскової стиглості. Розвиток стеблових гнилей може бути також наслідком дифузного поширення патогену від уражених коренів стеблом угору. За умов надмірного зволоження, коли спороношення гриба виходить на поверхню стебел, можливе перенесення інфекції з хворих рослин на здорові вегетуючі рослини. Спори розносяться вітром, дощем і комахами, спричинюючи перезараження стебел, а також качанів. Усередині рослин гриб розвивається міжклітинно, при цьому виділяє отруйні речовини — мікотоксини, що спричиняють відмирання й загнивання рослинних тканин.

В Україні хвороба фузаріозу качана поширена в усіх зонах вирощування кукурудзи, особливо в районах надмірного зволоження. Відомі декілька збудників хвороб, які уражують качани від періоду молочної стиглості та під час зберігання. Хвороби, спричинені цими збудниками, — це фузаріоз качанів, червона гниль качанів, нігроспороз, сіра гниль, кладоспоріоз, рожеве пліснявіння та інші. Уражені качани мають низькі товарні якості, зернівки недорозвинені, легковагі, внаслідок чого зменшується вихід зерна з рослини та маса 1000 зерен. Качани у фазі молочної стиглості найбільш сприйнятливі до фузаріозу, диплодіозу і сірої гнилі. За ураження в більш ранньому віці розвиток хвороби пригнічується, тому що в зернівках кукурудзи відбуваються інтенсивні обмінні реакції.

Шкідливість фузаріозної кореневої, стеблової гнилі та фузаріозу качанів виявляється у зменшенні стеблостою, зрідженні посівів, зниженні продуктивності хворих рослин. Сильне ураження кукурудзи стебловими гнилями призводить до зменшення кількості качанів на стеблі, їхньої довжини, а відтак і маси зерна. Уражені качани втрачають товарні якості, під час зберігання швидко руйнуються пліснявими грибами. Насіння кукурудзи, дуже уражене фузаріозом, втрачає схожість, а з неушкодженим зародком — дає слабкі проростки, які зазвичай гинуть, не досягнувши поверхні ґрунту.

По­шко­д­жен­ня ку­ку­руд­зи шкідни­ка­ми

На території України на посівах кукурудзи налічується понад 150 видів шкідливих комах. Небезпечними є порівняно невелика їхня кількість, інші ж завдають значної шкоди лише в окремі роки. Більшість шкідників кукурудзи — багатоїдні: ковалики й чорниші, стебловий (кукурудзяний) метелик, озима совка та інші підгризаючі совки, бавовняна совка, злакові попелиці та інші. Поширеність та чисельність шкідників у різних регіонах країни обумовлюються, насамперед, ґрунтово-кліматичними умовами.

Так, на Поліссі та в Карпатах личинки ковалика (дротянки) становлять 50% шкідників ґрунту, а чорнишів та пилкоїдів у цих умовах зовсім немає або трапляються поодиноко. В степовій зоні, особливо в південній її частині, навпаки — чисельність коваликів низька, а кількість чорнишів та пилкоїдів значно збільшується і становить до 80% ґрунтової шкідливої ентомофауни. Шведська муха, яка є небезпечним шкідником зернових колосових у регіонах достатнього та надмірного зволоження, небезпечна й для кукурудзи у зволожених районах Лісостепу та Полісся.

Рослини кукурудзи особливо чутливі до пошкоджень у період проростання висіяного насіння, розвитку проростків та молодих рослин. У цей час дуже загрозливими для насіння та підземної частини сходів є підгризаючі шкідники: дротяники й несправжні дротяники, гусениці підгризаючих совок, личинки пластинчастовусих жуків. Найбільш шкодочинними наземними шкідниками кукурудзи у фазі сходів є шведська муха, південний сірий довгоносик, кравчик, кукурудзяний жук.

Упродовж вегетації рослин найбільшої шкоди кукурудзі завдають стебловий кукурудзяний метелик і бавовникова совка. В цей період на різних частинах рослин кукурудзи живиться багато гризучих і сисних шкідників (лучний метелик, листогризучі совки, саранові, попелиці, цикадки). Деякі з них сприяють поширенню хвороб кукурудзи або є їхніми переносниками: хлібний клопик поширює бактеріоз качанів, деякі види попелиць та цикадок можуть переносити вірусні хвороби. Під час зберігання зерно кукурудзи пошкоджується комірним довгоносиком, комірною та зерновою міллю.

Абіотичні фак­то­ри

Порушення розвитку рослин спричинюють несприятливі погодні умови (занадто низька чи висока температура, посуха, град, вітер), а також нестача елементів живлення.

По­шко­д­жен­ня низь­ки­ми тем­пера­ту­ра­ми

На початку вегетації на молоді рослини кукурудзи згубно впливає температура повітря, близька до нуля, та весняні приморозки. Від цього листя кукурудзи пошкоджується та гине, особливо за умов різкого перепаду нічних і денних температур. Така втрата листкової маси затримує розвиток рослин, але якщо точка росту перебуває нижче поверхні ґрунту (фаза до 6–7 листків), рослини починають відростати, викидаючи нові здорові листки.

Прохолодний вологий ґрунт і температура повітря нижче як 10°С на початку вегетації кукурудзи (у фазі розвитку рослин 2–3 листки), також негативно впливають на фізіологічний стан рослин, що зовні проявляється змінами кольору молодого листя. Листя втрачає зелений колір і стає блідо-зеленим, жовтим або червоніє. З потеплінням, якщо рослини не загинули, вони відновлюють здоровий колір листя, їхня врожайність не знижується.

Ознаки, схожі на почервоніння листя під дією низьких температур, можуть бути викликані й деякими іншими фізіологічними порушеннями: дефіцитом елементів живлення (фосфору, цинку, магнію) чи накопичення цукрів у тканинах через порушення функцій коріння (пошкодження комахами, хворобами, гербіцидами).

Низькими температурами може також ушкоджуватись і листя дорослих рослин. Якщо осінні морози пошкоджують кукурудзу до настання фізіологічної зрілості, знижується надходження з листя цукрів, потрібних для наливання зернівок, що призводить до легковагості й зменшення врожаю зерна.

По­шко­д­жен­ня по­су­ха­ми та ви­соки­ми тем­пе­ра­ту­ра­ми

Посуха та спека на початку вегетації рослин кукурудзи може викликати в’янення листя сходів і молодих рослин. Спочатку в’янення спостерігається в другій половині дня, з відновленням тургору після нічного періоду. Тож, з одного боку, за умов тривалої посухи вторинне коріння розвивається слабко, листя згодом засихає. А з другого — недостатнє зволоження поверхневого шару ґрунту в ранні фази розвитку рослин стимулює більш активний ріст їхнього коріння вглиб. У подальшому, якщо рослини не загинули, заглиблення коренів сприяє їхньому росту й розвитку впродовж вегетаційного сезону.

Критичною фазою для кукурудзи є період необхідного водопостачання (близько 30 діб після викидання волоті). В цей час для розвитку рослин потрібно 150–200 мм опадів і відносна вологість повітря не нижче як 50%. У період цвітіння за температури понад 23°С та зниження відносної вологості повітря зменшується проростання пилку й може затримуватися викидання приймочок. Це призводить до череззерниці та безплідних рослин, що значно знижує врожай.

Ознаками негативної дії цих факторів є пожовтіння листя, що починається по краях листкової пластинки й поступово поширюється до центральної жилки, охоплюючи весь лист. Такі ознаки спричинені погіршенням водопостачання й живлення рослин в умовах посухи і, насамперед, зниженням надходження рухомих форм азоту. Тому ці симптоми фактично є симптомами азотного голодування. Як правило, ушкодження проявляється спочатку на нижньому ярусі листя. Якщо посуха триває досить довго, листя всихає, рослини в’януть.

По­шко­д­жен­ня гра­дом

Град спричиняє шкоду рослинам кукурудзи у будь-якому віці, травмуючи тканини усіх надземних органів: листя, стебел, волотей, качанів. Градобій знижує фотосинтез рослин, і як наслідок, викликає порушення їхнього нормального живлення та процесів формування врожаю. Ступінь травмування рослин може бути різний — від поодиноких розривів листя, вм’ятин на стеблах до повністю пошматованого чи знищеного листя (залежить від інтенсивності випадання граду).

По­шко­д­жен­ня вітром

Пошкодження рослин кукурудзи також спричиняють сильні вітри протягом літа. Сильний вітер може деформувати (покрутити) стебла, листя, волоті кукурудзи. Через стрімкі пориви вітру пошкоджується коріння кукурудзи — частково або повністю висмикується з ґрунту. Зазвичай коріння рослин, пошкоджених вітром до фази молочної стиглості зерна, знову приростає до ґрунту (повністю або частково). Такі рослини відновлюють вегетацію, вплив на зниження врожаю в цьому випадку незначний. У фазі повної стиглості, коли зерно в качанах повністю сформоване, сильний вітер може призвести до вилягання рослин, ускладнюючи механізоване збирання кукурудзи і спричиняючи непоправні втрати врожаю.

По­ру­шен­ня роз­вит­ку рос­лин, спри­чи­нені не­ста­чею еле­ментів жив­лен­ня. Кукурудза — високопродуктивна культура, яка добре розвивається лише за наявності достатньої кількості макро- та мікроелементів. У разі нестачі елементів живлення в рослин порушуються притаманні їм біохімічні процеси, в зв’язку з чим змінюється й зовнішній вигляд рослин. Найбільш чітко такі симптоми спостерігаються в молодих рослин.

Так, за азот­но­го го­ло­ду­ван­ня рослини низькорослі, з дрібним листям блідо-зеленого або жовто-зеленого забарвлення. Характерні ознаки проявляються на нижньому листі: жовтіє та всихає середня жилка й тканина навколо неї, починаючи з верхівки. За великої нестачі цього елемента спостерігається так звана жовтуха листя, в результаті воно відмирає.

За калійно­го го­ло­ду­ван­ня міжвузля вкорочені, листя подекуди стає хвилястим і темно-зеленим, характерна ознака — хлороз країв листя, який потім переходить у некрози.

За фо­с­фор­но­го го­ло­ду­ван­ня рослини розвиваються слабко, запізнюються із цвітінням та достиганням. Нижні листки з обох країв набувають фіолетового забарвлення, яке краще видно на нижніх частинах рослин. Старіше листя буріє по краях і відмирає від верхівки до основи листка.

За цин­ко­во­го го­ло­ду­ван­ня рослини відстають у рості, їхні міжвузля вкорочуються, стебла тоншають. Сильному прояву хвороби сприяють: рання глибока оранка році попереднього виробничого року, надмірне й нерівномірне внесення суперфосфату та в якості попередника в сівозміні — цукрові буряки. Стан рослин можна покращити шляхом позакореневого підживлення сульфатом цинку (0,2–0,3%-вий розчин) у фазі не пізніше від появи шостого листка.

За мідно­го го­ло­ду­ван­ня наймолодші листки набувають світло-зеленого забарвлення, їхні верхівки відмирають. Симптоми мідного голодування здебільшого трапляються на торф’яних ґрунтах.

Молібде­но­ве го­ло­ду­ван­ня затримує ріст рослин. Хвороба проявляється на кислих ґрунтах у разі удобрення фізіологічно кислими азотними добривами. Стан рослин покращується завдяки обробці на перших етапах їхнього розвитку 0,1%-вим розчином молібдену.

Л. Чер­но­бай, д-р с.-г. на­ук, завіду­вач ла­бо­ра­торії се­лекції та насінництва ку­ку­руд­зи,

Інсти­тут рос­лин­ництва ім. В.Я. Юр’єва НА­АН

Журнал «Пропозиція», №3, 2019 р.