Позакореневе підживлення кукурудзи: необхідність чи альтернатива?
Сучасне промислове вирощування сільськогосподарських культур неможливе без відповідної системи підживлення, забезпечення рослин поживними речовинами. Добрива є одним із найефективніших засобів впливу на урожайність і якість зерна кукурудзи.
Для інтенсивного росту і розвитку кукурудзі впродовж всього вегетаційного періоду необхідна оптимальна кількість макро- та мікроелементів у легкодоступній формі, підживлення, а для ефективного їх споживання — певні грунтово-кліматичні умови: структура грунту, його температура, вологість та вміст рухомих елементів живлення, рН грунтового середовища, температура і вологість повітря, інтенсивність сонячної радіації тощо.
Кукурудза досить вимоглива до підвищеного мінерального живлення і як культура тривалого вегетаційного періоду здатна засвоювати поживні речовини у вигляді підживлення впродовж всього життєвого циклу. На створення 1 т зерна з відповідною кількістю листо-стеблової маси кукурудза споживає із грунту та добрив у середньому 24–30 кг азоту, 10–12 — фосфору та 25–30 кг — калію. Тому для формування урожаю зерна в степовій зоні на рівні 5,5–6,0 т/га вона виносить із грунту в середньому 132–180 кг азоту, 55–72 — фосфору та близько 138–180 кг калію.
Зазначимо, що протягом вегетації різні макроелементи рослинами кукурудзи поглинаються нерівномірно. Використання азоту триває до воскової стиглості, з максимальною потребою в період від викидання волоті до цвітіння. Поглинання фосфору проходить більш рівномірно майже до повної стиглості зерна. Калій рослини найінтенсивніше використовують у першій половині вегетації та в період утворення і формування зерна.
Таку кількість поживних речовин у доступних рослинам формах, навіть за високого рівня родючості, грунт, як правило, не в змозі забезпечити. Коефіцієнт використання рослинами культури поживних речовин із грунту є відносно невисоким. Так, для азоту та калію він становить від 30 до 60%, для фосфору на різних грунтах — від 15 до 40, а для мікроелементів — менше ніж 1% від рухомих форм, що містяться у грунті. Тому добрива, підживлення лишаються найвпливовішим фактором підвищення врожайності цієї культури.
Під час побудови системи живлення кукурудзи необхідно враховувати агрокліматичні умови вирощування, тип грунту, ступінь його забезпечення рухомими формами поживних речовин, а також фізіологічні потреби рослин в окремих макроелементах протягом усього вегетаційного періоду.
Традиційна система живлення кукурудзи
Традиційна система живлення кукурудзи, як правило, передбачає три строки внесення добрив: основне - допосівне підживлення, припосівне і післяпосівне підживлення. Основне внесення добрив, підживлення для кукурудзи здійснюють під основний обробіток грунту або передпосівну культивацію у дозах, які забезпечують рослини елементами живлення протягом усього періоду вегетації. Рослини кукурудзи мають критичний та максимальний періоди живлення. Перший характеризується тим, що протягом нього потреба рослин кукурудзи у поживних елементах невелика, але нестача їх різко позначається на рівні врожайності. У критичний період росту і розвитку кукурудзи спостерігається підвищена потреба молодих рослин культури у фосфорі на початку вегетації (від 3 до 7 листків), що обумовлює обов’язкове застосування припосівного внесення фосфорних або складних мінеральних добрив (нітроамофоска, нітрофос, нітрофоска) у дозі 10–15 кг/га д. р.
У максимальний період живлення відмічена підвищена потреба рослин кукурудзи у споживанні азоту — під час інтенсивного росту і розвитку (період 9–10 листків — викидання волоті), що обумовлює, за оптимального зволоження посівного шару грунту, обов’язкове проведення локального прикореневого підживлення рослин у фазі 3–5 листків азотними мінеральними добривами в дозі 20 кг/га д. р.
В умовах нестабільного зволоження традиційне підживлення кукурудзи в початкові фази росту мінеральними азотними туками (N20) часто буває неефективним внаслідок швидкого пересихання посівного шару грунту, тому його, за результатами досліджень ДУІСГСЗ НААН, доцільніше замінити на більш технологічне позакореневе підживлення кукурудзи у фазі 6–7 листків рідкими комплексними мінеральними макро- та мікродобривами.
Незважаючи на невелику кількість споживання рослинами кукурудзи мікроелементів (Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, Co, Ni та ін.), вони відіграють не менш суттєву роль у формуванні врожаю, ніж макроелементи (N, P, K, S, Mg, Ca)(табл. 2).
Мікроеленти в живленні кукурудзи
Мікроелементи є основою життя рослинного організму. Всі процеси синтезу та перетворення речовин у рослинних клітинах відбуваються за допомогою ферментів, до складу яких входять мікроелементи. Вони відіграють значну роль у процесах синтезу білків, жирів, вуглеводів і входять до складу вітамінів, гормонів та інших біологічно активних речовин.
Серед мікроелементів рослини кукурудзи найбільше потребують цинку, який входить до складу багатьох ферментів, бере участь в утворенні хлорофілу, сприяє синтезу вітамінів. Цей елемент відіграє важливу роль в окисно-відновних процесах, тому підживлення цинком сприяє посиленню росту рослин кукурудзи. Ознаками нестачі цинку в рослинах є розвиток міжжилкового хлорозу, затримка росту рослин, порушення процесу достигання зерна кукурудзи.
Бор є одним із найважливіших мікроелементів для формування урожайності кукурудзи. Він істотно впливає на вуглеводний і білковий обмін у рослинах, на утворення фітогормонів — ауксинів. Бор є генератором клітин, він активізує поділ клітин та сприяє інтенсивному розвитку молодих тканин, приймає участь у синтезі нуклеїнових кислот ДНК і РНК, сприяє синтезу хлорофілу та асиміляції вуглекислого газу.
За дефіциту бору в рослинному організмі кукурудзи порушується транспортування вуглеводів у інші органи рослин, гальмується процес фотосинтезу, розвиток кореневої системи, пригнічуються процеси розвитку точки росту (меристематичних клітин).
Мідь входить до складу ферментів і бере участь в окисно-відновних перетвореннях, близько 50% її міститься у хлоропластах.
За дефіциту міді порушується лігнофікація клітинних стінок, знижується інтенсивність процесів дихання і фотосинтезу. Ознаки мідного голодування у рослин кукурудзи проявляються в побілінні і засиханні листкових пластинок.
Залізо бере участь у функціонуванні основних елементів електронтранспортних ланцюгів дихання і фотосинтезу, у відновленні молекулярного азоту і нітратів до аміаку, каталізує початкові етапи синтезу хлорофілу. Нестача заліза призводить до міжжилкового хлорозу кукурудзи, пожовтіння листкових пластинок, утворення дрібних листків, зниження вмісту цукрів.
Марганець активізує ферменти у рослині, бере участь у фотолізі води, як компонент фотосинтезної системи сприяє накопиченню і пересуванню цукрів із листя в інші органи кукурудзи, стимулює наростання нових тканин у точках росту. За його відсутності різко погіршується інтенсивність процесу фотосинтезу, зменшується кількість утворення вуглеводів та виділення кисню.
Молібден часто називають мікроелементом азотного обміну, оскільки він входить до складу нітратредуктази і нітрогенази, приймає участь у формуванні білків. За нестачі цього мікроелемента порушується нормальний обмін речовин, послаблюється ріст рослин кукурудзи, затримується цвітіння, листя має світло-жовте забарвлення, згодом буріє і відмирає.
Слід сказати, що навіть за достатньої кількості для підживлення мікроелементів у грунті рослини кукурудзи не завжди можуть їх засвоїти. На грунтах із кислим показником рН стає майже недоступним для рослин Mo, на лужних грунтах — Mn та Zn, у період посухи або, навпаки, за надлишкової вологості погано засвоюється бор. До того ж нестача будь-якого елемента живлення може бути лімітуючим фактором у формуванні високого рівня урожайності культури кукурудзи.
Застосування позакореневих підживлень кукурудзи у посушливих умовах степової зони є ефективним засобом удобрення, який дає змогу збільшити доступність поживних речовин —мікроелементів для рослин і стимулювати краще засвоєння елементів живлення з грунту. За листкового живлення макро- і мікроелементи легко проникають у рослини кукурудзи, добре засвоюються, швидко включаються у синтез органічних речовин у листкових пластинках або переносяться в інші органи рослин і використовуються в метаболізмі.
На ефективність застосування у підживленні кукурудзи мікроелементів особливо впливає форма, у якій вони знаходяться. Широко відомо, що найбільш ефективною є хелатна форма, тобто органічна, у якій мікроелемент (переважно метал) перебуває у зв’язку з хелатуючим агентом (переважно органічною кислотою).
Останнім часом все більшого значення набуває застосування мікроелементних хелатних препаратів для підживлення кукурудзи, які здатні регулювати ростові процеси, підвищувати стійкість рослин до несприятливих гідротермічних умов, сприяти підвищенню рівня врожайності зерна і його якісних показників та водночас є екологічно безпечними для довкілля й здоров’я людини.
Добрива для вирощування кукурудзи. Ринок цих добрив сьогодні достатньо великий. Виробники як вітчизняних, так і іноземних препаратів намагаються запропонувати споживачам добрива, які містять збалансований склад елементів для нормального росту і розвитку рослин, та зробити їх вартість доступною для більшості сільгоспвиробників.
Такими вітчизняними препаратами для застосування на посівах кукурудзи є Реаком-Плюс-кукурудза (НВЦ «Реаком», Дніпропетровськ), Квантум-кукурудза (НВК «Квадрат», Харків), Наномікс-кукурудза (ТОВ МНВАО «Наномікс», Харків), серед іноземних — Розасоль (Бельгія) та ін.
Добрива для кукурудзи
Дослід із визначення ефективності обприскування посівів кукурудзи баковою сумішшю азотного мінерального добрива з мікроелементними препаратами у 2013 р. закладали в лабораторії технології вирощування кукурудзи в ДП ДГ «Дніпро» ДУ Інститут сільського господарства степової зони НААН. У досліді висівали середньоранній гібрид кукурудзи Вензель (оригінатор ДУІСГСЗ) широкорядно (70 см), з густотою стояння рослин 45 тис./га. Спосіб сівби механізований. Фон живлення — природний. Обприскування вегетуючих рослин сумішшю карбаміду і комплексних мікроелементних препаратів, або адаптогенів, у фазі 5–7 листків здійснювали згідно зі схемою досліду.
Для одержання гарантованих сходів сівбу кукурудзи у 2013 р. провели 24 квітня, наприкінці раннього строку за стійкого прогрівання грунту на глибині загортання насіння до 100С.
Спостереження в період сівба – сходи показали, що повні сходи кукурудзи відмічено на 10-й день після сівби. Утворення рослинами кукурудзи третього листка і настання фаз розвитку — викидання волоті, її цвітіння, молочної та повної стиглості зерна у контрольних рослин (без обприскування) відмічено, відповідно, на 11-й, 50, 53, 78 і 101-й день після появи сходів. Використання прикореневого підживлення рослин аміачною селітрою в дозі 20 кг/га д. р. та застосування мікроелементних препаратів у агроприйомі під час обприскування вегетуючих рослин культури у фазі 5–7 листків баковою сумішшю карбаміду (5,0 кг/га) з мікроелементними препаратами в умовах року сприяло подовженню тривалості міжфазних періодів на один-три дні, що особливо чітко спостерігалося у другій половині вегетації кукурудзи під час та після викидання рослинами батьківських суцвіть.
Біометричні виміри кукурудзи протягом періоду вегетації свідчать, що передпосівне використання мікроелементних препаратів сумісно з азотним добривом під час застосування цих препаратів для позакореневого підживлення зумовлювало підвищення адаптивності рослин до несприятливих стрес-факторів довкілля та сприяло покращанню інтенсивності ростових процесів.
Позакореневе підживлення кукурудзи
Експериментальні лабораторні дослідження адаптивної стійкості рослин кукурудзи після застосування позакореневого підживлення, здійснені через два тижні після обприскування посівів у лабораторії біотехнології, фізіології та генетики рослин ДУІСГСЗ НААН (Л.О. Максимова, канд. с.-г. наук), показали, що використання прикореневого (аміачна селітра, 20 кг/га д. р.) та позакореневого підживлення посівів культури мікроелементними препаратами (Розасоль, Наномікс-кукурудза, Квантум-АкваСил) сумісно із азотним мінеральним добривом (карбамід, 5,0 кг/га) сприяло зменшенню виділення з рослинних клітин феофітину та зумовлювало зменшення площі побуріння листкових пластинок (на 12,5–14,5% порівняно із контрольними рослинами) під час термічної обробки зразків листя (водяна баня за температури 570С) та після наступної їхньої обробки 0,2 N розчином соляної кислоти, що свідчить про істотне підвищення жаростійкості рослин за умови використання підживлень мікроелементними препаратами сумісно з карбамідом, окремо карбамідом та застосування прикореневого підживлення рослин аміачною селітрою в системі живлення кукурудзи.
Важливим показником, який характеризує реакцію рослин кукурудзи на умови вирощування та застосування агротехнічних прийомів, є висота рослин.
Приріст висоти рослин під час цвітіння волотей завдяки застосуванню позакореневого підживлення (у фазі 5–7 листків) мікроелементними препаратами сумісно із карбамідом становив 2,3–5,2% відносно до контрольних рослин (без обробки). Найбільший приріст висоти рослин (4,2–5,2%) відмічено на ділянках варіантів із застосуванням позакореневого підживлення кукурудзи препаратами Наномікс-кукурудза, Реаком-Плюс-кукурудза, Квантум-кукурудза, Розасоль у баковій суміші з карбамідом.
Найбільший приріст корисної асиміляційної листкової поверхні (9,3–10,4 дм2/росл. відносно до контрольних рослин) за визначення у фазі цвітіння волотей було сформовано рослинами кукурудзи за умови позакореневого підживлення рослин мікроелементними препаратами Розасоль, Реаком-Плюс-кукурудза та Квантум-кукурудза, застосованих сумісно із азотним органічним добривом.
Відмінності в інтенсивності ростових процесів, зумовлені внаслідок різної ефективності мікроелементних препаратів за їхнього застосування з карбамідом, вплинули на формування різного рівня зернової урожайності посівів кукурудзи, що спричинило варіювання показників структури врожаю та індивідуальної продуктивності рослин.
Найбільшу кількість качанів на 100 рослин (87–88 шт., або на 11,5–12,8% більше, ніж на контролі) сформували посіви кукурудзи за умови позакореневого підживлення рослин у фазі 5–7 листків мікроелементними препаратами Реаком-Плюс-кукурудза, Наномікс-кукурудза, Розасоль і Квантум-кукурудза, застосованих сумісно з карбамідом. Використання цього агроприйому сприяло також як істотному збільшенню морфологічних показників качана кукурудзи (довжини — на 13,2–15,8%, діаметра — на 8,5–9,1%), так і поліпшенню виповненості зерна, або маси 1000 зернин (на 2,7–3,6%), за озерненості качана на 1,4–4,2% більшій, ніж на контролі.
Рівень зернової урожайності культури є найважливішим показником, який характеризує ефективність застосованих агротехнічних прийомів. Так, прибавка урожайності зерна завдяки застосуванню прикореневого підживлення рослин азотними туками (аміачна селітра в дозі 20 кг/га д. р.) у посушливих умовах вегетації кукурудзи становила 6,1% порівняно із контролем (без обробки посівів, природна родючість грунту).
Більшу ефективність у підвищенні рівня врожайності на посівах кукурудзи було одержано за застосування позакореневого підживлення рослин у фазі 5–7 листків мікроелементними препаратами Реаком-Плюс-кукурудза, Наномікс-кукурудза, Розасоль і Квантум-кукурудза сумісно з азотним органічним добривом (карбамід), що й дало можливість одержати найбільшу прибавку урожайності зерна (11,1–12,9% порівняно із контролем).
Висновки
Результати польових експериментальних досліджень свідчать, що використання позакореневого підживлення кукурудзи у фазі 5–7 листків баковою сумішшю мікроелементних препаратів з карбамідом сприяло стимуляції ростових процесів у рослинах, підвищувало їхню стійкість до несприятливих стрес-факторів навколишнього середовища, поліпшувало показники структури врожаю та, певною мірою, впливало на рівень урожайності культури. Таким чином, використання позакореневого підживлення кукурудзи, за умови виконання всіх необхідних елементів технологій вирощування та високого агрофону, сприяє підвищенню врожаю кукурудзи та згладжує негативну реакцію гібридів на стресові фактори середовища. В посушливих умовах Степу позакореневе підживлення більш ефективне, ніж використання прикореневого внесення добрив під час вегетації. За використання позакореневого підживлення кукурудзи зі зростанням вектора розвитку рослини його вплив на загальний урожай зменшується, але покращується якість зернової продукції завдяки росту протеїнової складової, мікроелементів тощо.
М. Дудка, канд. с.-г. наук,
В. Черчель, канд. с.-г. наук,
ДУІСГСЗ НААН