Закономерности развития гибридов кукурузы в зависимости от сроков посева в условиях зоны достаточного увлажнения

Проведенные фенологические наблюдения в зоне достаточного увлажнения показали общую тенденцию в более ранних появлений всходов при посеве в более поздние сроки (табл. 18). Так, у всех гибридов при раннем сроке посева всходы отмечались в начале мая, при рекомендованном сроке посева - во второй декаде мая, а при позднем сроке посева - только в конце мая.

Для среднеспелых гибридов начало уборки при раннем сроке посева наступает во второй декаде сентября, а при позднем - в первой декаде октября. По среднепоздним гибридам Эрик и Краснодарский 410 - это конец сентября и начало ноября соответственно. То есть, ранний посев правильно выбранных гибридов означает более раннюю уборку и возможность качественно и своевременно подготовить поле под последующую культуру. На это же указывает в своих работах П.Туз (2005). Например - раннеспелый гибрид Машук 170 при раннем посеве может быть хорошим предшественником озимых колосовых культур.

Таблица 18 - Даты наступления основных фенологических фаз развития растений гибридов и популяции кукурузы в зависимости от сроков посева и предпосевного протравливания семян (СтГАУ, зона               достаточного увлажнения, 2004 - 2006 годы)

Продолжение таблицы 18

Таким образом, более ранняя дата посева по всем гибридам соответствует и более ранней уборки, хотя разрыв в датах наступления фенологических фаз развития растений кукурузы в 33 суток между ранним и поздним сроками посева в зависимости от года сокращается к наступлению полной спелости до 15 - 20 суток у раннеспелых гибридов, до 12 - 18 суток у среднеранних, до 18 - 25 суток у среднеспелых гибридов и до 25 - 31 сутки у среднепоздних гибридов.

На вариантах с применением протравителя «ТМТД-плюс» всходы кукурузы появились на двое суток раньше, чем на контроле при раннем сроке посева и на одни сутки при рекомендуемом сроке посева. При позднем сроке посева в одном из трёх лет испытаний (2004 год) было отмечено раннее появление всходов (на одни сутки), в двух других годах всходы во всех вариантах опыта появились одновременно. Очевидно, что в предпосевном протравливании семян кукурузы положительную роль играет стимулятор роста Крезацин, который, по мнению В.С. Шевелухи, И.К. Блиновского (1990), снижает потребность растительных организмов в тепле на начальных этапах развития и, как следствие, всей их вегетации. На ускорение прорастания семян указывают также такие авторы, как М. Bouillene-Walrand, А. Xhaufflaire, Th. Caspar (1964).

На вариантах с применением протравителя ТМТД-плюс наступление фаз цветения и полной спелости при раннем сроке посева были на двое суток раньше в 2004 году и на четверо суток в 2005 - 2006 годах, при рекомендуемом сроке посева на одни сутки в 2004 году и на трое суток в 2005 - 2006 годах. При позднем сроке посева соответственно на одни сутки в 2004 году и на двое суток в 2005 - 2006 годах.

Выявленные закономерности в датах наступления основных фаз развития растений кукурузы в полной мере отразились при рассмотрении следующего показателя - продолжительности межфазных периодов.

Кукуруза весьма пластичное растение, характеризуется большим разнообразием форм и изменчивостью признаков при выращивании в различных условиях среды (Рыбакова, 1979). Так, ее период вегетации может изменяться от

5. до11 месяцев (Хаджинов, Паншин, 1935). Кроме того, продолжительность вегетационного периода конкретных генотипов кукурузы может также сильно варьировать в зависимости от условий возделывания (Андреенко, Куперман,

1959. . К числу приёмов, которыми человек может оказывать значительное влияние на продолжительность вегетационного периода, тесно коррелирующую с величиной урожая зерна кукурузы (г = 0,70), относятся сроки посева (Володарский, 1986).

Проведенные фенологические наблюдения позволили нам сопоставить рост и развитие растений гибридов кукурузы различных групп спелости с погодно-климатическими условиями по каждому году проведения исследований.

Май по теплообеспеченности был более благоприятным в 2005 году, что способствовало при рекомендуемом сроке посева минимальному периоду «посев

• всходы» в этом году (13 против 15 суток в 2004 и 2006 годах).

Аналогичные тенденции по годам просматриваются и при позднем сроке посева: 20,7 оС среднесуточной температуры в данный межфазный период в 2005 году обеспечили наиболее быстрое его прохождение растениями кукурузы (за 8 суток). В 2006 году - это 19,0 оС и 9 суток продолжительности периода «посев - всходы». В 2004 году - 15,6 оС и 13 суток.

Различий по гибридам в данный межфазный период не обнаружено.

В целом период вегетации в 2004 году по агроклиматическим характеристикам был на уровне среднемноголетних показателей, в то время, как 2005-у и, особенно, 2006-у годам свойственны повышенные на 1,4.1,9 оС среднесуточные температуры при влагообеспеченности в 68 и 63 % от среднемноголетней нормы соответственно.

2005. и, еще большее, в 2006 году. То есть, данный период вегетации в 2005 и
2006. году был короче аналогичного периода в 2004 году по всем срокам посева и гибридам на 3 - 5 и 5 - 8 суток, соответственно.

Вторая половина вегетации (цветение метелки - полная спелость зерна) находится под более жестким генетическим контролем и протекает приблизительно при одинаковом количестве суток у каждого гибрида, независимо от погодных условий. В зависимости от гибрида расхождение показателей по годам и срокам посева было в пределах одних - четырёх суток. Различия наблюдались только между гибридами.

К аналогичным выводам пришел и В.И. Балюра (1961) подчёркивая, что период от цветения до созревания, выраженный через сумму эффективных температур, одинаков у всех сортов кукурузы независимо от их скороспелости, различия между ними в длине вегетационного периода обусловлены продолжительностью фазы всходы - вымётывание.

Однако в ряде работ показано существование у кукурузы генетической изменчивости как по продолжительности действительного налива зерна (от цветения початков до биологического созревания), так и по длительности эффективного периода налива зерна (период линейного накопления сухого вещества в зерне). Тем не менее, продолжительность периода, предшествующего цветению, играет решающую роль в определении вегетационного периода (Югенмейхер, 1979). Об этом свидетельствует сильная положительная корреляция между продолжительностью периода до фазы цветения и вегетационным периодом. По Р.У. Югенмейхеру, коэффициенты корреляции между числом суток до стадии цветения 50 % метелок или початков и числом суток до созревания составляют соответственно 0,928 и 0,896. Ю.И. Чирков

1969. считает, что интервал между фазами всходы - вымётывание в значительной степени зависит от погодных условий, в то время как интервал от фазы цветения початков до фазы созревания постоянен и составляет обычно 51 сутки.

В наших исследованиях период вегетации в 2005 и 2006 году был короче аналогичного периода в 2004 году по всем срокам посева и гибридам на 3 - 5 и 5

• 8 суток, соответственно.

Проанализировав показатели в целом за три года проведения полевых опытов было выявлено, что продолжительность самого первого межфазного периода «посев - всходы» при относительной устойчивости показателей по годам, сильно изменялась в зависимости от срока посева и была одинаковой у всех гибридов (табл.

Таблица 19 - Влияние сроков посева и предпосевного протравливания семян на продолжительность периодов развития кукурузы, сутки               (СтГАУ, зона достаточного увлажнения, 2004 - 2006 годы)

Связано это с изменением среднесуточной температуры воздуха. Так, прорастание семян кукурузы при раннем сроке посева проходило на фоне +11,2 оС среднесуточных температур, при рекомендуемом сроке посева при +14,6 оС и при позднем сроке посева - +16,9 оС (табл. 20). Соответственно, по каждому сроку посева продолжительность межфазного периода «посев - всходы» в среднем за три года составляет 17, 14 и 10 суток.

Подтверждается это регрессионным анализом взаимосвязи температурных параметров в период прорастания семян кукурузы и продолжительности периода «посев - всходы», при котором выявлена высокая обратная корреляционная зависимостью между продолжительностью межфазного периода «посев - всходы» и среднесуточной температурой воздуха за данный период (г = - 0,9696, табл. 21).

То есть, повышение температуры почвы на 1оС приводит к сокращению периода прорастания семян на 0,8 суток (рис.6). Слабой обратной была корреляционная зависимость с суммой активных температур за данный период (г = - 0,4278).

Наиболее подверженным внешним условиям оказался межфазный период «всходы - цветение».

Таблица 20 - Среднесуточная температура воздуха по межфазным периодам развития растений гибридов и популяции кукурузы в зависимости от сроков посева и предпосевного протравливания, С               (СтГАУ, зона достаточного увлажнения, 2004 - 2006 годы)

Продолжение таблицы 20

Таблица 21 - Корреляция между отдельными факторами и продолжительностью межфазного периода развития растений кукурузы «посев - всходы» (СтГАУ, зона достаточного увлажнения, 2004 - 2006 годы)

Показатели продолжительности данного межфазного периода варьировали в большей степени в зависимости от срока посева, чем от года испытания, при

общей направленности тенденций - чем длиннее период вегетации, тем большему внешнему воздействию подвержены растения кукурузы. Колебание показателей продолжительности данного периода в зависимости от срока посева были в пределах 9 суток у раннеспелых гибридов, 9 - 10 суток у среднеранних гибридов и популяции, а также в пределах - 9 - 12 суток у среднеспелых и среднепоздних гибридов. Изменчивость данного признака по годам у раннеспелых и среднеранних гибридов была при раннем и рекомендуемом сроках посева в пределах 5 - 6 суток, а при позднем сроке посева составляла всего два дня. У среднеспелых и среднепоздних гибридов разница в продолжительности межфазного периода «всходы - цветение» по всем срокам посева в зависимости от года исследования составила 4 - 6 суток. Таким образом, в данном случае сроковая варианса превалирует над годовой.

X

Рисунок 6 - Прямолинейная обратная корреляция между среднесуточной температурой воздуха (оС) и продолжительностью периода «посев - всходы» (сутки) у гибридов кукурузы (СтГАУ, зона достаточного увлажнения, 2004 - 2006 годы)

При рассмотрении влияния срока посева на развитие растений кукурузы необходимо отметить, что чем выше среднесуточная температура воздуха, тем быстрее растения набирают необходимую им сумму активных температур, тем

быстрее проходит развитие растений и переход их в следующую фазу и, как следствие, короче продолжительность, как межфазных периодов развития, так и всего периода вегетации растений.

При раннем сроке посева среднесуточная температура воздуха за межфазный период «всходы - цветение» у раннеспелых гибридов Машук 170 и Росс 199 держится на уровне +17,7...+17,8 оС, при рекомендуемом сроке посева

• +19,3...+19,4 оС, при позднем - +20,0...+20,1 оС. Сумма активных температур при этом оставалась на относительно одинаковом уровне в пределах 993 - 1036 оС (табл. 22). Продолжительность данного периода сокращалась от 60 суток при раннем сроке посева до 55 суток при рекомендуемом и до 51 суток при позднем сроке посева. Это, в свою очередь, имеет свои отрицательные последствия, так как растения кукурузы набирают вегетативную массу, а с ней и ассимиляционный аппарат только до наступления фазы «цветение» и в дальнейшем переходят к генеративному развитию.

Таблица 22 - Сумма активных температур по межфазным периодам развития растений гибридов кукурузы в зависимости от сроков посева и предпосевного протравливания, оС (СтГАУ, зона достаточного               увлажнения, 2004 - 2006 годы)

Следовательно, укорачивание межфазного периода «всходы - цветение» приводит, как будет показано ниже, к снижению потенциальных возможностей растений ввиду средней корреляционной зависимости между продолжительностью межфазного периода «всходы - цветение метёлки» и высотой растения (г = 0,5701), а также площадью листовой поверхности растений кукурузы (г = 0,5524). Аналогичные тенденции зафиксированы и по другим гибридам и популяции кукурузы.

Подтверждается это высокой обратной корреляционной зависимостью

между продолжительностью данного периода и среднесуточной температурой (г = - 0,8916, табл. 23).

Таблица 23 - Корреляция между отдельными факторами и продолжительностью периода развития кукурузы «всходы - цветение

Вторая половина вегетации (цветение метёлки - полная спелость) более стабильна и протекает приблизительно при одинаковом количестве суток у каждого гибрида, независимо от погодных условий и сроков посева.

Однако, в связи с тем, что у более позднеспелых гибридов (среднеспелых РИК 345, Краснодарский 382 и, особенно, среднепоздних Эрика и Краснодарского 410) при позднем сроке посева завершающим фазам развития соответствует более пониженная среднесуточная температура воздуха, которая является субоптимальной для растений кукурузы (ниже +17,0 оС). При этом календарные сроки, по мнению Т.Р. Толорая, Н.Ф. Лавренчук, М.Ф. Чумак и В.П. Малакановой (2003), необходимые для прохождения этих фаз, у них значительно увеличиваются по сравнению с посевом в ранний и рекомендуемый срок. На это указывает и Ю.И.Чирков (1969) подчёркивая, что созревание быстрее проходит при повышенной температуре воздуха и в зависимости от условий окружающей среды различия по продолжительности периода налива зерна у разных гибридов могут составлять 10 - 20 суток.

В целом продолжительность периода вегетации зависит от тех же факторов, что и продолжительность межфазного периода «всходы - цветение метелки». Это подтверждается высоким обратным коэффициентом парной корреляции между продолжительностью данного вегетационного периода и среднесуточной температурой воздуха за межфазный период «всходы - цветение метелки» (г = - 0,9858) и период вегетации в целом (г = - 0,9742; табл. 24).

Таблица 24 - Корреляция между отдельными факторами с продолжительностью периода вегетации растений кукурузы (СтГАУ, зона достаточного увлажнения, 2004 - 2006 годы)

Таким образом, чем позже проводится сев кукурузы, тем при более высоких среднесуточных температурах воздуха проходят начальные фазы развития растений вплоть до цветения включительно и более низких в период формирования и налива зерна. И чем позднеспелее гибрид, тем больше эта

разница. Сумма же активных температур, набираемая по фазам вегетации, отличается относительной стабильностью при некотором её увеличении в среднем за вегетацию при раннем сроке посева у среднепоздних гибридов и снижении при поздних посевах у среднеранних гибридов. Константность данного показателя осуществляется за счет изменения продолжительности межфазных периодов, но в пределах нормы реакции каждого гибрида.

На вариантах с применением протравителя ТМТД-плюс отмечено ускорение развития проростков кукурузы при среднесуточных температурах воздуха до +12 оС, следствием чего явилось сокращение периода «посев - всходы» у всех гибридов при переносе сроков посева на более раннюю дату. При чем, чем ниже температура, тем больше эффект - на одни сутки при рекомендуемом сроке посева (+10...+12 оС) и на двое суток при раннем посеве (+7...+8 оС). На тенденцию ускорения развития растений под действием рострегулирующих веществ указывают и зарубежные авторы, такие как P.L. Goldacre, W. Bottomley, 1959; R.G. Pinhero, R.A. Fletcher (1990).

Кроме этого, на данных вариантах при прочих равных условиях было зафиксировано сокращение продолжительности межфазного периода «всходы - цветение метелки» и всего вегетационного периода в целом на двое - четверо суток при раннем сроке посева, на одни - трое суток при рекомендуемом сроке посева и на одни - двое суток при позднем сроке посева.