Содержание к диссертации
Введение
1 Биологические и технологические аспекты адаптации зерновой кукурузы в Южном Зауралье (обзор литературы) 9
1.1 Почвенные и гидротермические условия региона 9
1.2 Потенциал зерновой кукурузы и проблемы ее адаптации в Зауралье ... 13
1.3 Технологическая роль влажности зерна 18
1.4 Факторы, определяющие влажность зерна кукурузы : 24
1.5 Десикация как прием регулирования уборочной влажности зерна 29
2 Программа, методика и условия проведения исследований 37
2.1 Программа исследований 37
2.2 Наблюдения, анализы, учеты 39
2.3 Почвенные и погодные условия 40
2.4 Агротехника в опыте 46
3 Влажность зерна и вегетативных органов кукурузы как функция скороспелости гибридов и гидротермических условий 47
3.1 Зависимость влажности зерна от скороспелости гибридов 47
3.2 Варьирование уборочной влажности зерна в связи с гидротермическими условиями 50
3.3 Динамика развития скороспелого гибрида кукурузы Кубанский 101СВ 53
3.4 Динамика влажности зерна в предуборочный период 56
3.5 Динамика влажности вегетативных органов кукурузы 61
4 Влияние десикации на влажность зерна и вегетативных органов кукурузы ... 69
4.1 Сравнительная оценка системного и контактного десикантов 69
4.2 Сроки применения и нормы расхода раундапа как десиканта кукурузы 71
4.3 Влияние десикации на послеуборочную динамику влажности зерна кукурузы 75
5 Зерновая продуктивность кукурузы в связи с десикацией посевов 81
5.1 Динамика формирования и структура биомассы кукурузы 81
5.2 Структура урожая зерна кукурузы 84
5.3 Урожайность зерна 87
6 Экономическая эффективность десикации кукурузы, возделываемой на зерно 90
Выводы 96
Предложения производству 98
Библиографический список 99
Приложения 120
- Потенциал зерновой кукурузы и проблемы ее адаптации в Зауралье
- Зависимость влажности зерна от скороспелости гибридов
- Сроки применения и нормы расхода раундапа как десиканта кукурузы
- Динамика формирования и структура биомассы кукурузы
Введение к работе
Ускоренное и устойчивое наращивание производства зерна — ключевая проблема в сельском хозяйстве. В решении это задачи важная роль принадлежит кукурузе — одной из наиболее урожайных культур. Селекция кукурузы на скороспелость позволяет существенно расширить ареал ее возделывания на зерно в северном направлении. Вместе с тем целесообразность выращивания кукурузы на зерно в Зауралье в конечном счете определяется возможностью получения урожая с влажностью, позволяющей применять доступные и эффективные технологии уборки и послеуборочной обработки.
В зависимости от достигнутого уровня влажности из зерна получают следующие продукты: при влажности от 50 до 45 % - шрот (дерть) из початков с обертками, используемый в кормлении КРС мясного и молочного направления; при содержании влаги от 45 до 40 % - зерностержневая смесь (ССМ, Corn-Cob-Mix), эффективная при откорме свиней; при влажности 40 % и ниже - зерно, обмолачиваемое и доводимое до стандартных кондиций путем досушивания.
Для использования на ССМ в условиях Зауралья достаточно адаптированными являются биотипы группы ФАО 130-150, относящиеся по отечественным классификациям к ультраранним. Между тем попытки внедрения зерновой кукурузы по технологии ССМ на базе таких гибридов (Бемо 160МВ, Обский 150СВ и др.), предпринятые в регионе в середине-конце 80-х годов, не получили развития из-за потребности в значительных капиталовложениях, а также вследствие того, что ССМ предназначена лишь для внутрихозяйственного потребления и не является товарным продуктом. Кроме того, консервированное зерно мало пригодно для кормления'птицы, что резко сужает рынок его сбыта на фоне развивающегося птицеводства.
Это делает менее актуальным консервирование влажного зерна и определяет приоритетное значение технологии уборки с обмолотом початков. Такая технология неизбежно связана с затратами на сушку зерна, которые в боль-
шинстве случаев могут быть исключены при выращивании хлебов первой группы. Основываясь на результатах экономического анализа, Н. Pahl [212] для северной зоны кукурузосеяния Германии заключает, что введение кукурузы в структуру зернофуражных посевов целесообразно при уборочной влажности не выше 30 %, в оптимуме - при 25 %. Дальнейшее снижение влажности зерна, связанное с внедрением более скороспелых биотипов, приводит к экономически неоправданному снижению продуктивности кукурузы.
Это вызвало необходимость создания гибридов нового поколения группы ФАО 100-120, гарантирующих достижение критической влажности зерна при характерных для Зауралья колебаниях погодных условиях. В 2006-2007 годах в Государственный реестр по Западно-Сибирскому и Уральскому регионам включен гибрид этой группы Кубанский 101СВ.
Вместе с тем, как показали исследования-Д.С. Корыстиной [74], достижение критического уровня влажности зерна в условиях северной лесостепи наблюдается с вероятностью около 87 %. На фоне существенного дефицита тепла (при сумме активных температур 1700 градусов и ниже) даже предельный уровень скороспелости не гарантирует требуемых кондиций зерна.
Таким образом, для стабилизации динамики влажности с учетом существенных колебаний погодных условий необходима разработка комплекса агро-приемов, оказывающих влияние либо на темпы развития кукурузы в целом, либо на скорость влагоотдачи в предуборочный период.
Для многих культур с длительным и неравномерным созреванием семян в районах с влажным и коротким вегетационным периодом применяют предуборочное химическое подсушивание растений - десикацию, которая,ускоряет созревание в. среднем на 5-7 суток и облегчает уборку урожая. Наибольшее применение десикация нашла при возделывании таких культур как хлопчатник, рис, подсолнечник, соя, картофель, конопля,, люцерна, яровая пшеница и другие культуры.
Проблема десикации кукурузы изучена довольно слабо, целый ряд вопросов остался невыясненным. В частности, нет рекомендаций по срокам при-
менения десикантов и достоверных данных об оптимальных нормах расхода препаратов, которые, очевидно, будут во многом определяться сроками десикации и должны исследоваться во взаимодействии с ними. В' связи с этим важен вопрос и о выборе десикантов. Современный ассортимент пестицидов содержит две группы препаратов, которые можно рассматривать как типичные модели двух типов десикантов: системные (раундап, баста, харвейд), отличающиеся мягким действием и обеспечивающие более широкий маневр сроками применения; и контактные, представленные реглоном, который приводит к быстрому отмиранию органов и прекращению налива зерна.
В связи с актуальностью поставленных проблем в 2002-2007 годах на опытном поле Института агроэкологии проведены исследования, направленные на изучение динамики влажности зерна скороспелого гибрида кукурузы Кубанский 101СВ и поиск путей ее регулирования. Исследования выполнены в в соответствии с тематическим планом Института агроэкологии в рамках темы 04.03. «Разработать интенсивную технологию возделывания* кукурузы, обеспечивающую эффективную реализацию потенциала культуры и агроклиматических ресурсов, стабильное производство зерна в условиях Южного Зауралья» (№ гос. регистрации 01200500294), а также с заданием Министерства сельского хозяйства Челябинской области «Совершенствование и внедрение интенсивной технологии возделывания кукурузы на зерно в лесостепной зоне Челябинской области» (№ гос. регистрации 01200611366).
Цель исследований - обоснование целесообразности и разработка, технологических параметров десикации кукурузы в лесостепи Зауралья, обеспечивающих снижение уборочной влажности зерна до оптимальных кондиций и высокую окупаемость затрат.
Задачи исследований:
1. Выявить зависимость влажности зерна от продолжительности вегетационного периода гибридов кукурузы, оценить характер ее варьирования под влиянием условий вегетации.
Исследовать динамику влажности зерна и вегетативных органов кукурузы в зависимости от гидротермических условий и десикации.
Обосновать выбор десикантов, оптимальные сроки десикации и нормы расхода препаратов.
Изучить влияние десикации на урожайность зерна кукурузы.
Дать экономическую оценку различных схем проведения десикации.
Научная новизна исследования заключается в том, что впервые в условиях северной лесостепи Зауралья изучена динамика естественной влагоотдачи зерном и вегетативными органами кукурузы в зависимости от погодных условий. Изучено влияние различных по характеру действия десикантов на уборочную влажность и урожайность зерна, определена суммарная эффективность десикации посевов кукурузы с учетом предуборочной и послеуборочной динамики влажности зерна. С учетом установленных закономерностей определена зависимость экономического эффекта десикации от уборочной влажности зерна и урожайности культуры.
На защиту выносятся:
зависимость динамики влажности зерна скороспелого гибрида кукурузы от гидротермических условий вегетации и применения десикантов с различными механизмами действия, нормами расхода и в разные агротехнические сроки;
влияние погодных условий и десикации посевов на зерновую продуктивность кукурузы;
экономическое обоснование целесообразности применения десикантов в связи с условиями вегетации.
Практическая значимость результатов исследования заключается в том, что обоснованный выбор десикантов и их применение в посевах кукурузы в оптимальные сроки позволяет регулировать уборочную влажность зерна до технологически обоснованных кондиций, обеспечивает снижение затрат энергоресурсов и увеличение прибыли на 1,8-2,4 тысячи рублей с гектара.
Реализация результатов исследования. Внедрение технологии возделывания ультрараннего гибрида кукурузы Кубанский 101СВ на зерно, включающей применение раундапа в качестве десиканта, осуществлено в 2006 году на полях зернокомплекса «Петропавловский» Верхнеуральского района Челябинской области на площади 198 га.
Апробация работы. Результаты исследования доложены на научных конференциях Института агроэкологии - филиала ЧГАУ (с. Миасское, 2006-2008 гг.), на X международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Энтузиазм и творчество молодых ученых в развитии фундаментальной и прикладной науки» (г. Троицк, 2006 г.) и на международной научно-практической конференции «Устойчивое развитие агропромышленного комплекса и сельских территорий» (г. Курган, 2008 г.). В 2007 году результаты исследований были представлены на Всероссийском конкурсе молодых ученых «Моя страна - моя Россия» в номинации «Проекты (программы), направленные на развитие производственной и экономической сферы, механизмов частно-государственного партнерства».
Публикация результатов исследования. Основные положения диссертации опубликованы в 3 сборниках научных трудов, 2 журналах - всего в 7 научных работах (одна представлена в рецензируемом ВАК издании), общим объемом 3,5 печатных листа.
Потенциал зерновой кукурузы и проблемы ее адаптации в Зауралье
Кукуруза является однодомным, раздельнополым, перекрёстноопыляе-мым однолетним растением, относящимся к семейству злаковых (Gramineae) к подсемейству просовидных (Panicoidae), к трибе маисовых (Maydeae) [4, 37, 202]. Развивая мощную корневую систему и надземную вегетативную массу, она способна эффективно использовать благоприятные условия для формирования высоких урожаев, но предъявляет высокие требования к свету, теплу, влаге, условиям питания и другим факторам внешней среды.
Существенной особенностью кукурузы, резко отличающей ее от хлебов первой группы, является эффективная схема фотосинтеза «С4». Это дает ей ряд преимуществ в формировании урожая за счет пониженной интенсивности фотодыхания, повышенного КПД ФАР и большим приростом биомассы по сравнению с растениями с фотосинтезом «СЗ» [16, 28]. Для нормального роста и развития кукуруза требует интенсивного солнечного освещения при продолжительности дня 12-14 часов. При более продолжительном дне вегетационный период удлиняется, что особенно четко проявляется у позднеспелых гибридов и образцов южного происхождения [5, 156].
Поскольку кукуруза светолюбива, она плохо переносит затенение, которое создается в загущенных посевах и при сильной, засоренности. Даже небольшое затенение при благоприятном сочетании-других факторов уменьшает листовую поверхность, задерживает наступление фенологических фаз и снижает урожай [31, 37, 75, 167, 170, 178]. Использование света растениями кукурузы можно регулировать путем применения таких агротехнических приемов, как размещение посевов кукурузы на южных склонах, своевременная борьба с сорняками и обеспечение нормальной густоты растений, а также за счет выведения форм с нейтральной реакцией на качество света [21].
Особенности фотосинтеза отразились на эволюции большинства органов кукурузы. Результатом этого являются, например, выполненность стебля, обеспечивающая повышенную плотность сосудисто-волокнистых пучков для быстрого оттока ассимилятов, повышенное количество жилок в листе и их раз-ветвленность, благодаря которой лист фактически разделен на три самостоятельные части [42, 103, 203], мощная и сложная корневая система [192].
Высокая интенсивность фотосинтеза, обусловленная схемой «С4», требует для своей реализации повышенного теплового фона. Поэтому кукуруза -теплолюбивое растение. Для прохождения всего цикла развития ей необходима сумма активных температур от 1700 до 3120 С [31, 37, 128, 134]. При этом значительные температурные границы связаны с достижениями селекции на скороспелость, которые, в свою очередь, обусловлены широкой генетической изменчивостью кукурузы по данному признаку.
Кукуруза предъявляет высокие требования не только к общему температурному уровню, но и к ходу температур в течение вегетации культуры. Семена начинают прорастать при температуре 8-10 С, но некоторые авторы [4, 37, 50, 128, 167] приводят данные об экотипах с биологическим минимумом 5-6 С. Селекция на холодостойкость- один из действенных факторов продвижения кукурузы на север. В ее основе лежат гетерогенные признаки, такие, как способность к активации ферментных систем, повышению интенсивности дыхания [104], высокий уровень непредельных жирных кислот в зародыше [52], пул «стрессовой» м-РНК [10], высокая доля проламинов в .комплексе запасных белков эндосперма [1].
Наиболее мощная корневая система у кукурузы развивается при температуре почвы, близкой к 24 С. Развитие надземных частей растения также сильно зависит от температуры почвы. Для интенсивного развития надземных органов растения на первых этапах его роста оптимальной температурой почвы является 20 С. На более поздних этапах этот оптимум повышается до 28 С [4, 12,37,75,167,182,196].
Во время цветения температура выше 32 С, сухость почвы и низкая влажность воздуха (ниже 30 %) могут нанести большой ущерб урожаю, поскольку пыльца быстро высыхает, теряя оплодотворяющую способность, что приводит к череззернице [31, 148, 167, 196]. И наоборот, если температура воздуха в течение вегетации не превышала 16 С, существенное снижение урожая кукурузы наблюдается в связи с тем, что она не образует цветков из-за задержки в развитии [4, 37, 75, 128, 167, 182, 196].
Для кукурузы представляют опасность поздневесенние заморозки и понижение температуры осенью. Заморозки до 2-3 С всходы переносят удовлетворительно, хотя надземная часть растений может повреждаться- и частично.-отмирать. Через 7-10 суток растения обычно восстанавливают повреждения, что объясняется положением конуса нарастания под почвой до достижения растения фазы третьего-пятого листа. При заморозках в 4-6 С всходы кукурузы ими повреждаются необратимо. Осеннее кратковременное понижение температуры до -3 С также совершенно прекращает вегетацию растений, листья отмирают. Небольшие отрицательные температуры повреждают и спелое, но чрезмерно влажное зерно. Так, при влажности зерна 27-28 % початки кукурузы могут без вреда переносить в течение нескольких дней морозы от -4 до -6, при влажности зерна 28-30 % всхожесть снижается до 90 %, если же влажность початка выше 30 %, то низкие температуры существенно нарушают биологические свойства зерна [35, 37,81, 170, 182, 192, 196].
Таким образом, все жизненные процессы кукурузы находятся в сильной зависимость от теплообеспеченности. Проблема термической адаптации, преимущественно селекционным путем, особенно актуальна в условиях Зауралья, где июньские заморозки и прохладное лето с коротким вегетационным периодом, вероятность которых на территории региона колеблется от 30 до 40 % лет, могут существенно замедлять развитие и снижать урожайность кукурузы. Требования кукурузы к воде довольно значительны. Это, в конечном счете, также связано с интенсивным фотосинтезом, который в сочетании с высокой потенциальной продуктивностью ускоряет транспирацию растений. Однако кукурузе свойственны биологические особенности, которые позволяют отнести ее к засухоустойчивым культурам. Растение ее долгое время может находиться в состоянии увядания и после осадков восстанавливать нормальную жизнедеятельность. Кроме того, кукуруза отличается экономным потреблением почвенной влаги на создание органической массы, поскольку для получения 1 кг сухого вещества данная культура расходует 250-300 кг воды, в то время как большинство зерновых культур - свыше 400 кг. Небольшое потребление воды в первую половину вегетации позволяет кукурузе легко переносить засуху в этот период, используя для роста и развития влагу, сохраненную в почве.
Зависимость влажности зерна от скороспелости гибридов
К факторам, оказывающим наибольшее влияние на уборочную влажность зерна кукурузы, относится скороспелость гибридов. Селекция гибридов, адаптированных к условиям агроклиматической зоны по продолжительности вегетационного периода, является необходимым условием получения урожая зерна технологически приемлемых кондиций, а комплекс агротехнических приемов, направленных на регулирование влажности, может быть эффективен только при выполнении этого условия. Появление скороспелых реестровых гибридов и экспериментальных гибридных комбинаций позволило оценить резервы снижения влажности зерна за счет селекции на скороспелость.
Как вытекает из анализа шестилетних данных, переход от одной группы ФАО к другой обеспечивает изменение влажности зерна в среднем на 2-3 процентных пункта (таблица 6). Наименьшие значения влажности к 8-10 октября в любых условиях вегетации обеспечивает использование образцов групп ФАО ПО и 120, различия между которыми минимальны (0,6-2,5 пункта) при отрыве от следующей группы (ФАО 130) в среднем на 3,2 пункта. Для всех групп ФАО характерны значительные колебания влажности под влиянием внешних условий, в частности, теплообеспеченности, при этом температурный фактор существенно корректирует зависимость влажности от скороспелости (рисунок 5).
Так, на фоне высокой и достаточной теплообеспеченности увеличение чисел ФАО на каждые 10 единиц сопровождается повышением влажности на 1,8 процентного пункта, тогда как при дефиците тепла - 2,8 пункта. Следовательно, ограничение ресурсов тепла усиливает преимущество скороспелых гибридов по анализируемому признаку.
Как показано в разделе 1.3, механизированная уборка урожая при выращивании кукурузы на зерно становится возможной при влажности не выше ЗО % [167, 212]. При этом главным фактором, ограничивающим верхний предел влажности, является повышенная травмируемость сырого зерна. Для производства фуражного зерна ограничения по травмируемости сводятся к его дроблению, за счет которого значительная часть урожая может быть потеряна в ходе очистки вороха при обмолоте и послеуборочной доработке. Влияние влажности на степень дробления зерна уточнено в производственном опыте в Петропавловском зернокомплексе, где гибриды различной скороспелости (ФАО 120-230) подвергались прямому обмолоту комбайном Дон 1500Б с зерновым хедером. Анализ образцов вороха показал, что при повышении влажности доля дробленого зерна возрастает в экспоненциальной прогрессии (рисунок 6).
Минимальная степень дробления зерна (около 4-5 % общей его массы) достигалась при влажности не выше 28 %. Очевидно, что при сложившемся в регионе уровне механизации это значение следует принять за технологически обоснованный максимум влажности зерна, от вероятности достижения которого зависит целесообразность внедрения кукурузы как зерновой культуры. Как вытекает из анализа рисунка 5, даже предельно ранние сроки созревания гибридов обеспечивают влажность в приемлемом диапазоне лишь на фоне суммы температур, превышающей за период вегетации 1800 градусов. При меньшей теплообеспеченности содержание влаги в зерне скороспелых гибридов может превышать технологический максимум на 8-9 процентных пунктов. Это позволяет сделать следующие заключения: во-первых, необходимым условием получения зерна с минимальной влажностью является использование гибридов с наименьшей продолжительностью вегетационного периода; во-вторых, для оценки вероятного варьирования влажности зерна по годам необходимо исследование ее зависимости от гидротермических условий.
Сроки применения и нормы расхода раундапа как десиканта кукурузы
Оптимальные сроки проведения десикации обычно связывают с состоянием физиологической спелости зерна, когда влажность семян достигает 30-35 %. В это время налив зерна близок к завершению, а масса 1000 зерен - к максимальной [27,165, 205].
Анализ технической эффективности раундапа показал существенные особенности его реакции на сроки применения в качестве десиканта кукурузы. Ранняя десикация при влажности зерна 40 % привела к достоверному снижению этого показателя (на 4-5 %) при двух нормах расхода раундапа — 4 и 3 л/га (таблица 11). При втором сроке (35 % влажности) достаточную эффективность обеспечила только максимальная доза препарата - 4 л/га в благоприятных для созревания 2005 и 2007 годах. При обработке посевов с влажностью зерна 30 % влияния раундапа не наблюдалось при всех трех нормах расхода препарата.
Таким образом, стабильное влияние раундапа на влажность зерна наблюдается при десикации кукурузы за 32-36 дней до уборки. Резкое снижение эффективности раундапа как десиканта при смещении обработки с ранних сроков на более поздние может быть объяснено анатомо-морфологическими особенностями культуры (большим габитусом растений и сложной проводящей сиетемой): Кроме того, на эффективность раундапа влияет снижение среднесуточных температур воздуха в конце вегетации кукурузы, что, в конечном итоге, приводит к замедлению действие препарата. Этими же факторами обусловлена устойчивая эффективность максимальной нормы расхода препарата.
Влияние десикации испытали на себе и вегетативные органы кукурузы, причем наибольший эффект от применения раундапа, как и в случае с зерном, наблюдался при обработке посевов с влажностью зерна 40 % и нормой расхода 4 л/га (таблица 12). Как показано в разделе 3.5, наиболее богатые влагой органы растений, гомологичные стеблю, отличаются низкой скоростью потери влаги на естественном фоне. Десикация обеспечила снижение, влажности стебля к моменту уборкина- 8 -%, стержня - на 6 % и ножки початка - на 10% при довольно высокой воспроизводимости эффекта по годам (изменение консистенции ножки иллюстрирует рисунок 27).
Динамика влажности листьев под влиянием десикации существенно корректировалась внешними условиями. Первые симптомы десикации появлялись на седьмые-восьмые сутки именно на этих органах (рисунок 28). В варианте с применением раундапа в норме 4 л/га при влажности зерна 40 % это приводило к увеличению скорости влагоотдачи с 0,2-0,25 процентного пункта в сутки в контроле (см. рисунки 17-19) до 0,5-0,7 пункта. Однако спустя 3-6 суток различия между названными вариантами нивелировались влиянием заморозков, и к моменту уборки статистически доказанного влияния десикации на влажность листьев не обнаружено (приложение Г). Аналогичная ситуация складывалась и в отношении обертки початка.
Эффективность реглона, оказавшего слабое влияние на динамику потери влаги зерном и вегетативными органами, была одинаково низкой при всех уровнях взаимодействия сроков и норм расхода.
В связи с изменением влажности вегетативных органов под действием десикации возникает вопрос о влиянии этого приема на состав зернового вороха при прямом обмолоте кукурузы (в частности, на содержание в нем влажных примесей), а также на послеуборочную динамику влажности зерна при краткосрочном хранении его в несепарированном ворохе. Постановка этого вопроса связана с ограниченной пропускной способностью очистительных и сушильных комплексов, что ведет к неизбежному выдерживанию несепарированного вороха перед сушкой и сортировкой в буртах. Это вызывает влагообмен между компонентами вороха, завершающийся установлением равновесной влажности, значение которой зависит как от состояния зерна и фрагментов вегетативных органов растения, так и от их соотношения [214].
Для выявления характера влагообмена между компонентами зернового вороха проведены производственные исследования в Петропавловском, зерно-комплексе. Ворох с контрольного участка, помимо целых зерен, в зависимости от условий года включал от 2 до 8 % дробленых зерновок, 3-4 % фрагментов ножки початка и до 3,5 % стержня (таблица 13). Менее одного процента приходилось на семена сорных растений и примеси, не поддающиеся идентификации1. Доля дробленого зерна, а также фрагментов ножки и стержня имела тенденцию к увеличению на фоне дефицита тепла характерного для. 2006 года, и уменьшению в 2007 на фоне достаточной теплообеспеченности.
Динамика формирования и структура биомассы кукурузы
Урожай кукурузы, формируется определенно складывающихся внешних условиях в течение вегетации, поэтому знание закономерностей его формирования позволяет совершенствовать агротехнику, направленную на максимальное использование природных ресурсов [29, 206]. Особенности формирования биомассы кукурузы при возделывании ее на силос хорошо отражены в работах многих авторов [37, 140, 193]. Однако вопросы, связанные с динамикой сухой массы на заключительных этапах развития кукурузы, в-условиях Зауралья остаются открытыми.
Исследования динамики формирования биомассы кукурузы, проведенные со второй декады августа по первую декаду октября в 2005-2007 годах, показали, что накопление сухого вещества в конце вегетации идет главным образом благодаря увеличению удельной массы зерна (рисунок 31). Как общую закономерность следует отметить реутилизацию пластических веществ второго (недоразвитого) початка, используемых растением для завершения налива зерна после отмирания листьев. Это происходит в форме мацерации тканей внутренних органов второго початка (стержня, ножки и частично сформированного зерна), которая визуально наблюдалась с конца августа-начала сентября. В результате к- уборке эта часть растения была представлена в основном оберточными листьями.
Стержень, ножка и обертка основного початка с начала сентября, как правило, имели стабильную массу сухих веществ, а снижение общей биомассы растения-после восковой спелости, кроме описанной реутилизации второго початка, может быть объяснено расходом сухого вещества на дыхание, а таюке механическими потерями листьев и частей стебля.
Процесс накопления сухого вещества зависит от условий окружающей среды, поэтому формирование биомассы в отдельные годы исследований имеет ряд особенностей. В 2005 году, на фоне благоприятных погодных условий, растения достигли максимальной массы к концу первой декады сентября (рисунок 32). В 2006 году формирование биомассы продолжалось почти до конца сентября, что связано с дефицитом тепла в течение вегетации (рисунок 33). Недостаточная теплообеспеченность сказалась также на доле зерна в структуре биомассы, которая составила около 40 % против 47 % в 2005 году.
Процесс формирования биомассы кукурузы в 2007 году отражает асимметрию распределения гидротермических ресурсов (рисунок 34). Дефицит тепла с начала мая по середину июня спровоцировал закладку хорошо развитых дополнительных початков как механизм стабильной репродукции при неблагоприятных условиях вегетации. Этим объясняется относительно большая доля второго початка в структуре биомассы и растянутый период его деградации. Максимальную массу растения развили к первой декаде сентября благодаря теплой сухой погоде, установившейся в августе. Аналогичные условия сентяб ря способствовали ускоренной потере массы листьями и стеблем за счет роста механических потерь при быстром отмирании тканей. Для данного года характерна максимальная доля зерна в урожае сухой массы, достигшая 60 %.
Таким образом, процесс налива зерна кукурузы при благоприятных условиях может продолжаться практически до конца периода вегетации за счет перераспределения пластических веществ отдельных органов даже после отмирания ассимиляционного аппарата. Это обстоятельство следует учитывать при оценке влияния десикации на зерновую продуктивность кукурузы.
Урожай кукурузы определяется количеством растений на единице площади и продуктивностью отдельного растения, которая на уровне початка определяется количеством початков на растении, числом рядов зерен в початке, числом зерен в ряду и массой 1000 зерен [202, 206].
Густота стояния растений в 2005 и 2006 годах находилась в пределах оптимума для посевов зернового назначения (таблица 17). Резкое снижение ее наблюдалось в 2007 году, что обусловлено недостатком тепла в первой половине мая. Это привело к медленному прогреванию почвы, существенному затя ч гиванию периода «прорастание - всходы» и гибели части проростков в.резуль-тате истощения.
