Агробиологическая характеристика различных сортов кукурузы и их роль в селекции на влажных почвах Азербайджана

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

Кукуруза — одна из основных зерновых культур в мире, важное пищевое и кормовое растение с широким спектром применения. Она отличается от других сельскохозяйственных культур коротким вегетационным периодом, урожайностью 2–3 раза в год и высокой урожайностью. Ее культивируют в разных частях света как растение, обладающее огромным потенциалом в обеспечении продовольственной безопасности населения мира, укреплении кормовой базы птицы и домашнего скота [1–2].

Очень важно решить такие важные вопросы, как повышение урожайности и качества кукурузы, повышение эффективности производства [3–13].

Чрезмерное загрязнение окружающей среды в различных почвенных климатах, глобальное изменение климата очень важно для разработки передовых технологий выращивания кукурузы, правильной оценки агробиологических характеристик для создания быстрорастущих гибридов. Проведены научно-исследовательские работы по правильному регулированию агробиологических процессов. с целью получения сортов и гибридов кукурузы с вегетационным периодом. Наряду с абиотическими факторами большое влияние на формирование отдельных органов кукурузы и повышение урожайности оказывают биотические факторы. Таким образом, в зависимости от органического состава почвы, условий питания, качества технологических операций, наблюдаются резкие изменения структурных параметров растения.

Материалы и методы

В исследовании в зависимости от почвенно-климатических условий региона с учетом метеорологических показателей были проанализированы агрохимические показатели почвы и определены нормы удобрений, регулирующие агробиологические характеристики растений. Для обеспечения нормального роста и развития растений во влажных условиях Шеки-Загатальского региона оптимальная норма удобрений принятая для региона, была внесена с вариантами без удобрений.

На Загатальской региональной опытной станции селекционеры НИИ земледелия использовали сорта Загатала 68, Гурур, Эмиль, Фахри, Умид, Загатала 420 перспективных высокоурожайные и зеленые массы кукурузы. были получены образцы сортировки.

Количество общего гумуса в пахотном слое участка (0–25 см) составляет 2,39–2,51%, в северном слое (25–50 см) 1,75–1,85%, в нижних слоях постепенно снижается до 50–75. глубина 75–104 см составляет 0,88–1,18% и 0,81–0,89% соответственно. В отличие от большинства экономических районов страны гумус на глубине 75–104 см составляет 0,81– 0,89%, так как почва и гумус, принесенные из лесной зоны паводковыми водами, являются основными факторами формирования почвенного покрова Парзивана. Количество общего азота в пахотном слое составляет 0,15–0,16%, а в нижних слоях постепенно снижается (Таблица 1). Количество общего фосфора в пахотном слое 0,13%.

Результаты и обсуждение

Обеспечение сельскохозяйственных растений основными элементами питания в период вегетации, а также определение норм органических и минеральных удобрений, потенциальной продуктивности растений, легкоусвояемых форм основных элементов питания (P2O5 и K2O) зависит от запасов в почве и скорости их использования растением. С учетом всего этого был проведен эксперимент по определению количества подвижного (легкоусвояемого) фосфора и переменного (легкоусвояемого) калия (K2O) на разных глубинах в горнолесных бурых почвах Парзивана. Результаты анализа показали, что количество подвижного фосфора (P2O5) в пахотном слое колеблется от 28,6 мг/кг до 31,6 мг/кг на 1 кг почвы, в подпочве (25–50 см) до 11,5–13,6 мг/кг. В нижних слоях она постепенно закономерно снижается (Таблица 1). Это показывает, что поле умеренно обеспечено подвижным (легкоусвояемым) фосфором, а пахотный слой поля содержит 101– 105 кг легкоусвояемого фосфора. Если учесть, что в опыте на 1 ц урожая уходит 0,9–1,1 кг фосфора, а коэффициент поглощения фосфора из почвы составляет 55–70% в зависимости от почвенно-климатических условий, то урожайность составляет более 100 ц.

Таблица 1.

ОСНОВНЫЕ АГРОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ГОРНО-ЛЕСНЫХ БУРЫХ ПОЧВ ЗАГАТАЛЬСКОЙ РЕГИОНАЛЬНОЙ ОПЫТНОЙ СТАНЦИИ, 2019–2020 гг.

(Парзиванское опытное поле)

Азот            Фосфор

0-25    6,9-7,1    0,00-0,09    2,39-2,51     0,15-0,16    35,3-44,5     0,130,13     28,6-31,6    235-280   28,6-31,6   235-280

25-50    7,2-7,3    0,23-0,35     1,71-1,85     0,08-0,10     19,6-23,4     0,08-0,10     11,5-13,6     115-166   11,5-13,6   115-166

50-75    7,4-7,5    0,29-0,45     0,88-1,18     0,06-0,08     18,7-20,4     0,06-0,08      4,5-5,5       85-95      4,5-5,5      85-95

75-104   7,4-7,5    0,33-0,50     0,81-0,89     0,06-0,07      6,9-8,3      0,06-0,07      3,1-3,3       65-68      3,1-3,3      65-68

Помимо кукурузы необходимы фосфорные удобрения. Норма фосфорных удобрений, необходимая для продукта из дополнительных 40 ц, рассчитывается следующим образом. Норма внесения удобрений кукурузы колеблется в пределах 28–42% в зависимости от почвенно-климатических условий, степени поступления фосфора в почву. Подсчитав запасы легко усваиваемого фосфора во всех слоях, определяют норму удобрения.

Калий — одно из наиболее усваиваемых питательных веществ кукурузы. После азота наиболее усваиваемым элементом является калий. Если 3,0–3,3 кг азота переносится из 1 ц продукта и соответствующего количества поверхностной сухой биомассы, переносится 2,9– 3,1 кг калия. Поэтому очень важно обеспечить растение калием. В Парзиване, где проводили опыт, количество легкоусвояемого калия в пахотном слое перед посевом составляло 235–280 мг/кг почвы. Это указывает на то, что местность плохо обеспечена калием (Таблица 1).

С другой стороны, в отличие от азота и фосфора, потребление растениями калия, который легко усваивается почвой, колеблется в пределах 8–11% в зависимости от почвенноклиматических условий.

Для определения количества легкоусвояемого фосфора (P 2 O 5 ) и калия (K 2 O) в почве в течение вегетационного периода были взяты пробы почвы с разной глубины на разных стадиях развития растений для определения количества легкоусвояемого фосфора и калия.

Как видно из результатов анализа, количество подвижного фосфора в пахотном слое почвы (0–25 см) в 10-листной фазе растения составило 55,1 мг/кг почвы. Это на 25,1 мг или 83,67% больше, чем до посева. Частично это произошло из-за внесения фосфорных удобрений перед посевом, а частично — из-за превращения CaHPO 4 в Ca(H 2 PO 4 ) 2 из-за повышения температуры и влажности.

От фазы 10 листьев растения до фазы образования метелки количество подвижного фосфора (0–25 см) уменьшилось на 19,3 мг или 35,03% на 1 кг почвы. Снижение произошло в основном из-за поглощения растениями фосфора из почвы. Падение продолжалось до фазы полного созревания.

Во время фазы созревания было замечено, что 26,9 мг подвижного фосфора присутствовало в 1 кг почвы в пахотном слое. На 28,2 мг и 19,8 мг или на 51,18% и 42,40% на 1 кг почвы соответственно меньше, чем на 10 фазах листообразования и веника у этого растения. Это вполне естественно, ведь к концу вегетации растение поглотило из почвы в среднем 95–115 кг фосфора (в зависимости от сорта) за счет снижения как температуры, так и влажности (CaHPO 4 ). В зависимости от фазы развития растения существенной разницы в количестве подвижного фосфора на глубине 25–50 см не наблюдалось (Таблица 1).

Калий — одно из самых богатых питательных веществ кукурузы. Из каждого центнера и из почвы с соответствующим количеством поверхностной биомассы извлекается 2,8–3,0 кг калия. Из основных усваиваемых питательных веществ превосходит только азот (2,9–3,2 кг/ц).

С другой стороны, внесение калийных удобрений (в виде органических и минеральных удобрений) в почву резко сократилось за последние 30–35 лет. Учитывая все это, очень важно изучить динамику содержания калия в почве в зависимости от стадии развития кукурузы. Как было сказано выше, местность плохо обеспечена калием, так как количество переменного калия в 1 кг почвы составляет менее 300 мг. После внесения минеральных удобрений среднее количество калия в 1 кг почвы в фазе 10 листьев растения составляло 335 мг, т. е. площадь умеренно снабжалась калием в различных вариантах.

В фазе полного созревания растения количество калия, колеблющееся на глубине 0–25 см, снизилось до 265 мг на 1 кг почвы. Это растение кукурузы на 70 мг/кг меньше, чем в фазе 10 листьев, и на 44 мг/кг меньше, чем в фазе образования метелки, т.е. переменное содержание калия в пахотном слое почвы во время фазы полного созревания составляет 20,89% и 14,24, соответственно, по сравнению с фазами формирования 10 листьев и метелок % снизилось (Таблица 2).

Как упоминалось выше, для производства 1 ц кукурузы используется 2,9–3,2 кг азота, 0,9–1,1 кг фосфора (P 2 O 5 ) и 2,8–3,0 кг калия (K 2 O). Следует отметить, что эти показатели возможны, когда они обычно определяются питательными веществами растений.

Результаты исследования показали, что процентное содержание азота в зерне является самым высоким в фазе полного созревания растения. В зависимости от сорта процентное содержание азота в зерне колеблется в пределах 1,41–1,51%, а минимальное количество составляет 0,37–0,43% в окорочках (без зерна). Результаты исследования показывают, что процентное содержание азота в зерновых и бобовых культурах относительно мало варьируется в зависимости от сорта, а в листьях эти показатели очень выражены. Так, у сорта Загатала-420 процентное содержание азота в листьях во время фазы полного созревания было намного выше, чем у других проанализированных сортов.

Чтобы защитить плодородие почвы, поддерживать и улучшать легкоусвояемые формы основных питательных веществ (азот, фосфор и калий) в почве, азотные, фосфорные и калиевые вещества в органических и должны быть возвращены в почву в виде минеральных удобрений.

У проанализированных нами сортов вынос азота из почвы был разным в зависимости от сорта. Так, у сортов Загатала-420 и Загатальского местного улучшения этот показатель составил 268,14 кг/га и 277,28 кг/га соответственно, а у сортов Загатала-480 — 250,00 кг/га.

Таблица 2.

ОСНОВНЫЕ ПИТАТЕЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА

В ОТДЕЛЬНЫХ ОРГАНАХ РАЗНЫХ СОРТОВ КУКУРУЗЫ

№	53 53 50 СИ	50 S	a		Vo И& О СП	U 1 ^ ^ ад c к ve>	СП U	° Й s 50 О St
Азот (N)
1	Загатала 68	26,55	43,42	9,50	11,57	91,04	177,10	268,14
2	Эмиль	21,75	49,37	8,93	9,85	49,90	160,10	158,00
3	Гурур	22,65	56,51	10,63	10,67	107,46	169,82	277,28
Фосфор (P 2 O 5 )
1	Загатала 68	8,91	19,25	4,95	4,75	37,86	38,20	76,06
2	Эмиль	11,50	23,70	5,10	5,68	45,98	35,10	81,08
3	Гурур	13,25	27,67	6,27	5,66	52,85	36,15	89,00
Калий (K 2 O)
1	Закатала 68	33,25	107,80	19,90	12,95	183,39	67,85	251,24
2	Эмиль	35,15	111,90	19,80	11,15	178,00	58,69	256,69
3	Гурур	38,50	125,90	19,90	11,64	195,94	61,16	257,10

С другой стороны, объемы экспорта азота по товарной (из) и нетоварной (солома) продукции полностью различались в зависимости от сорта кукурузы. Так, у сорта Загатала-420 соотношение зерна к зерну составляло 0,51; 1, а у сорта Загатальского местного улучшения это соотношение составляло 0,63:1 (Таблица 3).

Другие результаты были получены в отношении фосфора. Так, в зависимости от сортов, количество переносимого поверхностной биомассой фосфора составляло 37,86–52,85 кг, а азота, переносимого зерном, составляло 35,10–38,20 кг/га.

Как видно из результатов анализа, соотношение фосфора и соломы у сорта Загатала-420 к зерну составляет 0,99: 1, у сорта Загатала 480 — 1,31: 1; у сорта Загатальский местный улучшилось до 1,46: 1. Как видно, количество фосфора, переносимого соломой, намного выше, чем у растений, и, в отличие от азота и фосфора, калий накапливается в большинстве вегетативных органов. В целом количество калия, накопленного в вегетативных органах, было в несколько раз выше, чем в генеративных органах. С другой стороны, количество калия, переносимого отдельными органами растения с поверхностной биомассой, было совершенно другим.

Таким образом, количество калия, переносимого листьями, составляет 33,25–38,50 кг в зависимости от сорта, а количество калия составляет 19,80–19,90 кг/га. По вегетации — сорта средне- и среднеспелые (106–113 дней). В зависимости от условий питания и внешних факторов высота растений составляла 234–302 см, высота до стебля — 99–118 см, количество листьев в фазе созревания — 13–14. По показателям хозяйственной значимости сорта имели разные биоморфологические характеристики и взаимодействия с факторами окружающей среды.

Биоморфологические, структурные и продуктивные показатели образцов, различающиеся в годы исследований, приведены в Таблице 3. В образцах длина ножек после сушки составляет 20,7–23,1 см, количество рядов зерен в ножках — 14–16 количество зерен в одном ряду 45–49,0, в образцах выход с веток составляет 82,3–85,8%. Вес 1000 зерен находится в пределах 325–367 г.

	Таблица 3. БИОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ, СТРУКТУРНЫЕ И ПРОДУКТИВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ МЕСТНЫХ СОРТОВ КУКУРУЗЫ (2019–2020 гг.)
53 в 53 50 СИ	D?                   50                                      53 6                                   « °          3     2        2                 s             q     л 2     ,      о                       о 2    о    -    §    о         o^- ^ a     ^    a 3                           и  ^   ° + §’ j    &g  ■&! i   1? S° £ « S §   «  5   |b
Загатала-68	113    302     118,0   14,0 23,1  16.0  47   82,3  364 86,0 80,8 357  75,2    —
Гурур	108    234     99,0   13,0  20,7  16,0  45   82,5  325  89,2  85,2  345  69,7   -5,5
Эмиль	106    247     103    13,0 21,1  16,0  47   84,7  367  84,7  85,8  323  64.4  -10,8
Фахри	108    270     114   14,0  22,4  16,0  47  85,8  352  86,4  839  341  65,6   -9,6
Умуд	110    266     111    13,0 22,5  14,0  49   84,0  354  82,6  83,1  316 79,7   +4,5

Выводы

Установлено, что наблюдения и измерения, проведенные среди образцов местных сортов кукурузы, показывают, что изменение отдельных структурных показателей с изменением агробиологических характеристик в зависимости от условий кормления и факторов среды резко отражается на урожайности.

Внесение органических удобрений и 20–25 т сиалита на га для поддержания влажности почвы и удовлетворения потребности во влаге в течение вегетационного периода положительно влияет на нормальное развитие растений в стрессовых условиях во время летней засухи.