Вплив норм висіву на продуктивність гібридів кукурудзи за No-till технології вирощування в умовах Північного Степу України

Abstract

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії за спеціальністю 201 Агрономія. Миколаївський національний аграрний університет, Миколаїв, 2025. Однією з найвразливіших до кліматичних змін галузей економіки є сільське господарство, адже його продуктивність та ефективність значною мірою залежать від метеорологічних умов, особливо від рівня вологозабезпечення. Україна, будучи одним із провідних світових експортерів аграрної продукції, змушена адаптувати свої виробничі системи до нових кліматичних викликів для збереження конкурентоспроможності на глобальному ринку. У зв’язку з цим постає необхідність впровадження сучасних енергоощадних, економічно доцільних і екологічно безпечних технологій вирощування сільськогосподарських культур. Важливим напрямом адаптаційних заходів є розвиток ресурсозберігаючих і ґрунтозахисних систем землеробства, які сприяють підвищенню стійкості агроекосистем до впливу несприятливих кліматичних чинників. У цьому контексті актуальним завданням є удосконалення технологій вирощування стратегічно важливих культур, зокрема кукурудзи, як культури з високим агроекономічним потенціалом та адаптаційними можливостями. Більшість досліджень щодо впливу норми висіву на продуктивність гібридів кукурудзи було проведено переважно в умовах традиційного обробітку ґрунту. У зв’язку з цим постає необхідність поглибленого вивчення особливостей формування зернової продуктивності сучасних гібридів кукурудзи за використання технології No-till, що набуває все більшого поширення у Північному Степу України. Дослідженнями встановлено, що технологія вирощування кукурудзи впливала на забур’яненість посівів. У середньому за роки досліджень, за класичної технології вирощування гібриду ДКС 4795 налічувалося 275 шт./га бур’янів у фазі цвітіння та 492 шт./га у фазі повної стиглості зерна кукурудзи. Маса бур’янів сягала на 631,4 г/м² відповідно. Найменшою забур’яненість посівів кукурудзи гібриду ДКС 4795 була визначена за технології вирощування No-till - 266 шт./га у фазі цвітіння, 474 шт./га у фазі повної стиглості зерна кукурудзи. Маса бур’янів була на рівні на 617,6 г/м². За вирощування гібриду кукурудзи ДКС 3730 рівень забур’яненості за обох технологій істотно знизився. При цьому, за вирощування гібриду за технологією No-till спостерігалася найнижча забур’яненість посівів. Не менш важливе значення технологія вирощування мала на формування показників мікробіологічної діяльності грунту, його фітопатологічного стану та поширення хвороб кукурудзи. Встановлено, що за технології No-till частка патогенних грибів, у середньому за роки досліджень, у зразках ґрунту була невисокою і склала 6,9 тис. КУО/г ґрунту або 7,5% від загальної кількості виділених видів. Дещо вищою кількість патогенних мікроорганізмів було за класичної технології вирощування кукурудзи - 22,8 тис. КУО/г ґрунту або 31,3 % від загальної кількості виділених видів. За варіанту No-till технології їх кількість була меншою на 66,4%. Дослідженнями встановлено, що за рахунок використання технології No-till кількість корисної мікобіоти ґрунту збільшувалося, як наслідок інтенсивність розвитку хвороб зменшилася. Застосування технології No-till сприяло кращому нагромадженню вологи у грунті та ощадливому її використанню рослиними кукурудзи в період вегетації. Так, за сприятливих погодних умов 2023 року, рослини кукурудзи використовували вологу більш економно і мали коефіцієнт водоспоживання за No-till технології вирощування 309,7 м3/т у середньому по досліджуваним гібридам, що на 34,5% менше ніж за класичної технології вирощування культури. Встановлено, що досліджувані фактори впливали на наростання вегетативної маси рослин кукурудзи, формування їх лінійних розмірів. Позитивний вплив у роки досліджень на ріст і розвиток рослин кукурудзи, формування ними продуктивності мала норма висіву насіння досліджуваних гібридів 65 тис. шт./га та вирощування культури за технологією No-till. У середньому за роки досліджень, за використання норми висіву 65 тис. шт./га урожайність зерна кукурудзи гібриду ДКС 4795 зростала на 6,5-13,5% та гібриду ДКС 3730 на 8,6-15,4% порівняно з іншими нормами висіву. Технологія No-till забезпечила стабільне зростання урожайності зерна кукурудзи, незалежно від погодних умов року. У середньому за роки досліджень, приріст урожайності зерна порівняно з класичною технологією вирощування кукурудзи склав 0,3 – 0,68 т/га або 13,9 – 15,1%. Найвищу урожайність зерна, в середньому за роки досліджень і по фактору технології вирощування, формували рослини гібриду ДКС 3730 – 4,16 т/га, що перевищило урожайність гібриду ДКС 4795 на 0,28 т/а або на 6,7% Рівень рентабельності вирощування кукурудзи залежав від факторів досліду. Найбільші показники забезпечувало вирощування гібриду ДКС 3730 з нормою висіву насіння 65 тис. шт./га – 111,5%. Вирощування кукурудзи за технологією No-till сприяло зростанню рівня рентабельності до 90,2 – 112,4% залежно від гібриду, що перевищило показники варіанту класичної технології вирощування на 39,9 – 46,0 відсоткових пунктів.

Dissertation for the degree of Doctor of Philosophy in the specialty 201 Agronomy. Mykolaiv National Agrarian University, Mykolaiv, 2025. Agriculture is one of the most vulnerable to climatic changes in the economy, because its productivity and efficiency depend to a large extent on meteorological conditions, especially on the level of moisture supply. Ukraine, as one of the world's leading agricultural exporters, has to adapt its production systems to new climatic challenges to maintain competitiveness in the global market. In this regard, there is a need to introduce modern energy -saving, economically appropriate and environmentally friendly technologies for growing crops. An important area of adaptation measures is the development of resource -saving and soil protection systems of agriculture, which contribute to increasing the stability of agroecosystems to the influence of adverse climatic factors. In this context, the urgent task is to improve the technologies of growing strategically important crops, such as corn, as cultures with high agro -economic potential and adaptive capabilities. Most studies on the impact of sowing rate on corn hybrids were conducted mainly in the conditions of traditional soil tillage. In this regard, there is a need for an in-depth study of the peculiarities of the formation of grain productivity of modern corn hybrids for the use of Nо-till technology, which is becoming more widespread in the northern steppe of Ukraine. Studies have found that corn growing technology has affected the wearing of crops. On average, during the research years, with the classical technology of cultivation of hybrid DCS 4795 there were 275 pieces/ha of weeds in the flowering phase and 492 pieces/ha in the phase of full maturity of corn grain. The weed mass reached 631,4 g/m², respectively. The smallest weeding of corn of the DCS 4795 hybrid was determined by the technologies of cultivation of Nо -till - 266 pcs/ha in the flowering phase, 474 pcs/ha in the complete maturity of corn grain. The weed mass was at 617,6 g/m². Growing a hybrid of corn DCS 3730, the level of weediness for both technologies has decreased significantly. At the same time, the growth of the Nо-till technology was the lowest weedness of crops. Equally important is the technology of cultivation for the formation of indicators of microbiological activity of soil, its phytopathological condition and the spread of corn diseases. It is established that with Nо-till technologies, the proportion of pathogenic fungi, on average during the years of research, in soil samples was low and amounted to 6,9 thousand CFU/g of soil or 7,5% of the total number of selected species. A slightly higher number of pathogenic microorganisms was with classical corn technology – 22,8 thousand CFU/g of soil or 31,3 % of the total number of selected species. According to the Nо-till technology, their number was less than 66,4%. Studies have shown that by the use of Nо-till technology, the amount of useful mycobotic soil increased, as a result of the intensity of disease development has decreased. The use of Nо-till technology contributed to the better accumulation of moisture in the soil and its savings use of corn by plant vegetation. Thus, under favorable weather conditions in 2023, corn plants used moisture more economical and had a water consumption ratio for Nо-till growing technologies of 309,7 m3/t on average on the studied hybrids, which is 34,5% less than classical technologies of cultivation of culture. It is established that the investigated factors influenced the growth of the vegetative mass of corn plants, the formation of their linear sizes. Positive influence in the years of research on the growth and development of corn plants, their formation of productivity had the norm of sowing seeds of the studied hybrids of 65 thousand pieces/ha and cultivation of culture according to Nо-till technology. On average, during the years of research, the use of 65 thousand pieces/ha of the yield of corn grain hybrid 4795 increased by 6,5-13,5% and a hybrid of DCS 3730 by 8,6-15,4% compared to other seeding standards. Nо-till technology has ensured a steady increase in corn grain yield, regardless of the weather conditions. On average, during the years of research, the growth of grain yield compared to the classical technology of cultivation of corn was 0,3 – 0,68 t/ha or 13,9 – 15,1%. The highest grain yield, on average during the years of research and in the factor of cultivation technology, formed plants of the hybrid of DKS 3730 – 4,16 t/ha, which exceeded the yield of the hybrid of DCS 4795 by 0,28 t/a or 6,7% The level of profitability of corn cultivation depended on the factors of the experiment. The highest rates provided the cultivation of DCS 3730 hybrid with seeds of 65 thousand pieces/ha – 111,5%. Corn cultivation by Nо-till technology contributed to the increase in profitability to 90,2-112,4% depending on the hybrid, which exceeded the variant of classical cultivation technology by 39,9-46,0 percentage points.