Степова зона та південний Лісостеп України мають гарні ґрунтові умови для вирощування кукурудзи на зерно. Основним обмежуючим фактором для підвищення врожайності в цих зонах є посушливий клімат. Особливо сильно знижує продуктивність рослин посуха в ключові фази розвитку: при запиленні і наливі зерна. І якщо у фінальну стадію розвитку кукурудзи все буде залежати тільки від погоди, то процес запилення певною мірою може керуватися фермером.
Даний прийом вже давно використовують деякі фермери Північної Америки. Для подовження періоду цвітіння волоті на одному полі висівають два або більше гібридів з різними групами стиглості. Такий мікс в спекотних умов може мати свої переваги. По-перше – це більш ефективне запилення верхніх зерен качана пилком з іншого гібриду, який цвіте пізніше. По-друге – об’єднати таким чином всі сильні сторони гібридів. Наприклад при сильному вітрові стійкіші до зламу стебла й міцніші рослини будуть підтримувати слабкі рослини. Або один гібрид буде захисним бар’єром для іншого при поширенні хвороби. Поєднання кількох груп стиглості – це, як правило, поєднання різних генотипів на одному полі, які через збільшення різноманітності, мають вищу адаптивність до всіх видів стресу. Іншими словами: гібриди будуть «допомогати» один одному бороти негативні фактори в процесі розвитку рослин.
Враховуючи, що південні та центральні зони вирощування кукурудзи в Україні, мають цілий ряд абіотичних та біотичних чинників, які обмежують урожайність культури, дана технологія заслуговує на увагу українських виробників. Застосування змішаного ФАО буде доцільним в посушливих умовах, на строкатих за родючістю полях, при високій ймовірності захворювання культури. Доведено, що в зонах з достатньою вологозабезпеченістю, нормальними агро-кліматичними умовами ця технологія немає переваг перед класичним монопосівом.
Слід окремо зупинитися на суті проблеми із запиленням кукурудзи в посушливих регіонах. Волоть кукурудзи (чоловіче суцвіття) в нормальних умовах майже завжди зацвітає раніше на 1-3 дні ніж качан (жіноче суцвіття). Це біологічна особливість цієї культури. Але сучасний гібрид забезпечує перекриття фаз цвітіння чоловічих і жіночих суцвіть. Синхронне цвітіння є гарантією запилення всіх квіток качана. Та за несприятливих умов, особливо за дефіциту вологи в ґрунті та повітрі, синхронність цвітіння порушується. Качан значно відстає із цвітінням від волоті. Особливо страждають інтенсивні гібриди, які закладають велику кількість зернівок в качані. В таких випадках пізній гібрид буде донором пилку для раннього гібриду. З графіку видно, що середньоранній гібрид в різних кліматичних зонах має різні дати та тривалості цвітіння.
Рис. 1. Цвітіння жіночих і чоловічих суцвіть одного гібриду в різних локаціях
В умовах помірного клімату Києва початок цвітіння відбувається пізніше. Воно більш тривале і відносно синхронне. Коли гібрид потряпляє в умови де панує сухий теплий клімат цвітіння прискорюється. Воно стає меншим в середньому на 4 дні ніж цвітіння в комфортній кліматичній зоні. Але основним недоліком буде зміщення строків цвітіння жіночих суцвіть відносно чоловічих в південних посушливих регіонах. Є ризик того, що верхні квітки качана, які зацвітають найпізніше, не отримають пилку. До того ж за високих температур пилок засихає дуже швидко. Цвітіння качана без наявності пилку на волоті має ще один значний недолік. В цей час втрати вологи рослиную дуже значні. Вода з рослини витрачається на підтримання життєдіяльності ниток зав’язі на качані. Допоки зав’язь не запилена приймочки жіночого суцвіття будуть живими. Це не тільки марна витрата вологи, а й «вікно» можливостей для зараження рослини хворобою через качан. На широті міста Дніпро качан даного гібрида цвів 12 днів і тільки 6 з них мав можливість запилятися. 50% тривалості цвітіння рослина просто витрачала вологу і мала високий ризик зараження збудниками хвороб. Скоротити цей проміжок може тільки запилення, після якого через 24-30 годин відбувається відмирання ниток зав’язі, витрачання вологи зменшується, опірність патогенам підвищується.
Рис. 2. Незапилені верхні зерна, що цвіли пізніше, – це наслідок несинхронного цвітіння чоловічих та жіночих суцвіть
В стресових умовах степової зони кукурудза має по 15-20 зерен в ряду, які не запилилися. Це зниження урожайності на 3,8 т/га. Наявність на полі пізнього гібриду подовжить тривалість цвітіння волоті. В такому разі качан матиме змогу отримати пилок на квітки, які пізно цвітуть. Збільшення кількості запилених квіток теоретично збільшує урожайність культури. Схожий прийом використовується в насінництві коли батьківську форму висівають у 2-3 строки поряд з материнською формою щоб розширити діапазон дат цвітіння волотей на кукурудзі.
Не існує певної загальноприйнятої методики щодо підбору гібридів чи схеми змішування. Наприклад на практиці фермер в одну 8-рядну сівалку може засипати 2 різних гібриди. При цьому перший гібрид буде засипано в перші 4 висівних апарати, другий гібрид – в інші 4 апарати. При човниковому способі руху сівалки такий комплекс забезпечує схему посіву 8+8 рядків. Вона є зручною для обмолоту 8-рядною жаткою комбайну, даючи можливість змолотити гібриди роздільно. Коли є 3 і більше гібридів, їх можна розділити по різних висівних апаратах сівалки по схемі 2+3+3 або 2+2+2+2 рядки. Визначальним є не кількість гібридів чи схема, а ефективність запилення при тій чи іншій комбінації.
Може бути проблемою знайти оптимальне поєднання основного гібриду та гібриду-донору та визначення їх пропорції на полі. Якщо гібриди підібрано не вдало – підвищення урожайності не буде. Не можна, наприклад, розміщувати поряд гібриди, що будуть конкурувати між собою. Це може бути тоді, коли гібриди мають різну архітектоніку рослини (еректоїдний і розлогий типи) або велику різницю у висоті рослин. Майже не впливає на розвиток різний стартовий ріст оскільки до фази 7-9 листків рослини кукурудзи не конкурують між собою. Перед застосування технології із змішаним ФАО треба точно знати, що фази цвітіння волоті і качана різних гібридів дійсно перекриваються без розривів у часі. Вдала комбінація донор-реципієнт може бути визначена тільки шляхом спроб. Звичайно, що за цей час пошуків на ринку може з’явитися новий, адаптований гібрид.
Для перевірки теорії підвищення урожайності кукурудзи на змішаних посівах фахівці відділу розвитку продуктів та агросервісу ТОВ «КВС-УКРАЇНА» заклали 2-річний дослід із гібридами різних груп стиглості. В перший рік метою досліду було порівняти кількість запилених зерен та їх масу на качані в змішаних посівах та в звичайних монопосівах. На посушливій локації в Полтавській області було посіяно дві змішані схеми: перша – КВС 2323 ФАО 260 – 25% (2 рядки) + КЕРБЕРОС ФАО 310 – 37,5% (3 рядки) + КІНЕМАС ФАО 350 – 37,5% (3 рядки) і друга схема – КВС 2370 ФАО 280 – 50% (4 рядки) + КІНЕМАС ФАО 350 – 50% (4 рядки). Тобто було 2 варіанти змішування: 2+3+3 і 4+4 рядки. В зоні достатнього вологозабезпечення у Вінницькій області було використано тільки першу схему – КВС 2323 ФАО 260 – 2 рядки + КЕРБЕРОС ФАО 310 – 3 рядки + КІНЕМАС ФАО 350 – 3 рядки. КІНЕМАС ФАО 350 був в ролі гібриду-донора і мав дозапилювати більш ранні гібриди у змішаних посівах. Поряд з цими досліджуваними варіантами через захисну смугу розміщувався контроль – монопосів кожного із гібридів. Складність досліду полягає в тому, що з однієї сторони для об’єктивного порівняння досліджувані варіанти повинні знаходитися якогомога ближе один до одного щоб уникнути впливу неодноріності грунтових умов поля і не бути розтягнуті в просторі, а з іншої сторони – мати достаньо відстані між варіантами для уникнення перезапилення. Дослід мав систематичне одноярусне розміщення варіантів із захисними смугами між варіантами. Прогнозовано на локації з нормальним вологозабезпеченням (316 мм опадів за сезон) схема зі змішуванням не показала ніякого приросту ні по кількості зерен в ряду, ні по вазі зерна з качана в порівнянні з контролем. Гібриди мали гарне запилення качанів по всіх варіантах і контролях до них. Зовсім іншою була реакція кукурудзи на більш посушливій локації, де випало 182 мм опадів за вегетацію. Гібриди КВС 2323 ФАО 260, КВС 2370 ФАО 280 та КІНЕМАС ФАО 350 в змішаних посівах мали на 2 зернини в ряду більше ніж в звичайних посівах, а КЕРБЕРОС ФАО 310 не мав прибавки поірвняно з контролем. Враховуючи масу 1000 зернин було визначено, що схема 4+4 (КВС 2370 ФАО 280 + КІНЕМАС ФАО 350) мала однакову масу зерна з качана і в контролі, і в змішаному ФАО. Але схема 2+3+3 (КВС 2323 ФАО 260 + КЕРБЕРОС ФАО 310 + КІНЕМАС ФАО 350) додавала 21 грам зерна на кожному качані і теоретично була більш урожайною ніж її контроль. При густоті стояння 70 тисяч продуктивних рослин прибавка урожайності при змішаному посіві мала бути на 1,47 т/га більше ніж в монопосіві. Для об’єктивного порівняння маса зерен з качана на контролях була зведена до загального показника згідно пропорційності гібридів представлених у змішаних схемах.
Рис. 3. Порівняння маси качана в двох різних схемах з їх контролями (монопосівами)
На другий рік експеримент було продовжено в умовах близьких до виробничих в Кіровоградській області (150 мм опадів за вегетаційний сезон). Були посіяні досліди-проби для оцінки господарської ефективності нової технології із аналогічною схемою розміщення варіантів, яка використовувалася в перший рік. КІНЕМАС ФАО 350 був замінений на новий гібрид КВС 4484 ФАО 370. Метою повторного досліду було порівняння урожайності між змішаною схемою і монопосівом. Відкритим було також питання впливу на якість урожаю різної вологості зерна при одночасному збиранні гібридів різних груп стиглості.
Рис. 4. Об'єднаний посів гібридів різних груп стиглості
Рис. 5. Схема розміщення варіантів
Аналіз запилення качанів показав, що гібриди КВС 2323 ФАО 260 і КЕРБЕРОС ФАО 310 мали в середньому тільки на 1 зернину в ряду більше в змішаному посіві ніж контроль. КВС 2370 ФАО 280 і КВС 4484 ФАО 370 запилили однакову кількість зерен і в контролі, і при змішуванні. Але визначальну роль зіграла маса 1000 зернин в гібрида КЕРБЕРОС ФАО 310. В змішаній схемі вона значно збільшувалася і в кінцевому впливала на урожайність кукурудзи у варіанті 2+3+3. При порівнянні урожайностей зерна кукурудзи із змішаних ділянок та монопосівів, урожайність останніх зводилася до показаника згідно пропорційності гібридів представлених у змішаних схемах.
Рис. 6. Результати досліду об'єднаного посіву гібридів різних груп стиглості
Обидві змішані схеми показали більшу урожайність зерна ніж їхні монопосіви. Якщо порівнювати схему змішування 4+4 (КВС 2370 ФАО 280 + КВС 4484 ФАО 370) і їхню урожайність в звичайних монопосівах, то різниця виявилася незначною – 0,12 т/га на користь змішаного посіву. Більший ріст урожайності був схемі 2+3+3 (КВС 2323 ФАО 260 + КЕРБЕРОС ФАО 310 + КВС 4484 ФАО 370) – на 0,34 т/га більше за урожайність цих же гібридів в монопосіві.
В монопосівах вологість зерна була меншою на 0,5% ніж в змішаному ФАО. Також не спостерігалося ніяких складностей і перешкод при комбайнуванні змішаних посівів. Вміст вологи в зерні всіх гібридів на момент збирання був нижчим ніж 19%.
Погодні умови сезону та величина урожайності, вказують, що рослини на дослідній ділянці були хоч і не в оптимальному але в достатньому для їх розвитку середовищі. Можливо, маючи жорсткіші кліматичні умови, гібриди матимуть більшу різницю між монопосівом і змішаним посівом. На основі даного досліду проявилася тенденція до кращого запилення ранніх і середньоранніх гібидів в об’єднаному посіві з пізніми гібридами.
