Забезпечення кукурудзи макро- та мікроелементами підвищує врожайність і стійкість до інфекційних хвороб

Високий урожай кукурудзи, на відміну від зернових колосових культур, є результатом високої продуктивності окремої рослини. Так, одна рослина кукурудзи продукує в 60–70 разів більше сухої речовини, порівнюючи з пшеницею. Однак це стає можливим тільки за оптимального забезпечення поживними речовинами, адже досліджено, що на формування 1 т зерна з відповідною кількістю листостеблової маси різні за скоростиглістю гібриди кукурудзи споживають із ґрунту та добрив у середньому 24–32 кг азоту, 10–14 — фосфору, 25–35 кг калію.

Кукурудза, на відміну від інших культур, краще використовує сонячну енергію, що зумовлює високе споживання нею поживних речовин. Однак до стадії восьми листків вона поглинає тільки маленьку частку потрібних для неї поживних речовин: 2% — азоту, 1% — Р2О5 та 4% — К2О. Максимальну ж кількість (70–80%) поживних речовин рослини кукурудзи споживають у період від викидання волоті до трьох-чотирьох тижнів після цвітіння. Саме тому стратегія оптимізації живлення рослин через удосконалення системи удобрення з урахуванням органогенезу нині є найперспективнішим напрямом у технології вирощування кукурудзи. У цьому контексті важливо виділити позакореневе підживлення.

Позакореневі підживлення окрім покращення загального стану рослин, їхнього живлення підвищують коефіцієнт використання поживних елементів із добрив і ґрунту, дають змогу знівелювати нерентабельне витрачання добрив, усунувши небажану трансформацію поживних елементів у ґрунті. Вони нейтралізують токсичну дію сполук важких металів і, як наслідок, зумовлюють зростання показників індивідуальної продуктивності, урожайності та якості зерна.

Однак, плануючи позакореневі підживлення, варто пам’ятати, що в розвитку рослин кукурудзи виділяють два важливих етапи (критичні періоди) щодо забезпеченості їх макро- та мікроелементами: фази 3–5 та 7–8 листків.

У фазу 3–5 справжніх листків формуються генеративні органи, що визначають майбутню врожайність. Від наявності елементів живлення, особливо фосфору, залежить кількість качанів на рослині та зерен на них. У цей період кукурудза росте слабо, її коренева система слаборозвинута й не може поглинати поживні речовини з важкодоступних сполук. Листкове підживлення у фазу 7–8 листків поліпшує озерненість качана кукурудзи й підвищує якість продукції. У ці періоди зростає потреба не лише в макро-, а й у мікроелементах.

Роль елементів живлення

Крім азоту, фосфору та калію з макроелементів кукурудза активно споживає кальцій і магній — 6–10 кг, сірку — 3–4 кг на формування 1 т зерна. Зокрема, кукурудза дуже чутлива до браку магнію (Mg), який входить до складу хлорофілу, бере участь у синтезі амінокислот. Зовнішніми ознаками його браку є пожовтіння листків між жилками, а старші листки стають червонувато-багряними. Брак магнію проявляється за несприятливих ґрунтових і погодних умов, за зруйнованої структури ґрунту й негативно впливає на цвітіння й запилення, що обмежує зав’язність качанів, зменшує їх озерненість. Критичними за дефіцитом магнію для кукурудзи є фази зав’язування та формування зерна.

Сірки найбільше міститься в листках, найменше — у стеблах і коренях. Її брак пригнічує утворення білків, зниження вмісту хлорофілу в листках, зумовлює зменшення їхніх розмірів, видовження стебел. Рослина має миршавий вигляд, її розвиток припиняється, листки стають світлозеленими або жовтуватими, а качани можуть гірше виповнюватися зерном (череззерниця). З-поміж різних ґрунтів найбідніші на цей елемент дерново-підзолисті. За браку сірки ще й знижується ефективність унесення азотних добрив.

Поряд із макро- кукурудза на формування 1 т зерна споживає й мікроелементи: 200 г заліза, 110 — марганцю, 85 — цинку, 14 — міді, 11 — бору та 0,9 г молібдену, які відіграють важливу роль у процесах росту, розвитку рослин, фотосинтетичної діяльності посівів, формуванні продуктивності культури. Звичайно, мікроелементи потрібні рослинам кукурудзи в невеликих кількостях, однак кожен із них виконує певні функції в обміні речовин і живленнi рослин. Помічено, що рослини кукурудзи дуже чутливі до браку цинку, мають середню чутливість до браку бору і міді, а на лужних ґрунтах — до марганцю.

За браку в ґрунтах доступних форм бору, марганцю, міді, молібдену, цинку й інших мікроелементів кукурудза може хворіти, вона формує низький і неповноцінний за якістю врожай. Натомість застосування мікродобрив підвищує стійкість рослин до високих і низьких температур, знижує їх ураженість шкідниками та хворобами й, безумовно, сприяє зростанню врожайності та покращенню якості зерна.

Основне джерело мікроелементів — це ґрунт, однак не завжди й не всі ґрунти можуть повністю задовольнити потребу рослин у них. Рослини засвоюють із ґрунту незначну частину мікроелементів, які перебувають у рухомій легкодоступній формі, а нерухомі валові запаси мікроелементів можуть бути доступні для рослин після проходження складних мікробіологічних процесів у ґрунті з участі гумінових кислот і кореневих виділень, тому валовий уміст мікроелементів не відбиває реальної картини забезпечення рослин мікроелементами.

Разом із тим доведено, що в кислих ґрунтах зростає доступність для рослин усіх мікроелементів, за винятком молібдену, і навпаки, в нейтральних і слаболужних — засвоюваність молібдену зростає, а всіх інших мікроелементів — зменшується (табл. 1).

Таблиця 1. Оптимальна кислотність ґрунту для найкращого засвоювання мікроелементів рослинами

Цинк бере участь у синтезі хлорофілу та вітамінів В, Р, С, впливає на процеси росту та розвитку, підвищує стійкість до несприятливих умов, зокрема приморозків. Недостатня кількість цього елемента призводить до сповільнення росту — через скорочення міжвузлів, зменшення озерненості качанів або їх незав’язності. Ознаками браку цинку є блідо-жовті смуги на молодих листках з обох боків, що проходять паралельно до середньої жилки листків, і жовтий або білий колір усієї поверхні молодих листків. Сильно пошкоджені листки набувають червоного забарвлення.

Найчастіше брак цинку для рослин проявляється на піщаних, слаболужних або близьких до нейтральних і карбонатних ґрунтах, де вміст рухомих форм цього елемента у зв’язку з осіданням його у вигляді карбонатів досить незначний. Порушення співвідношення надходження макроелементів також може спровокувати дефіцит цинку в рослин. Так, наприклад, на фоні внесення фосфорних добрив у ґрунті посилюється зв’язування цинку та порушується поглинання його кореневою системою. Антагонізм цинку та фосфору в рослині пояснюється взаємним обмеженням їх міграційної здатності. Потреба цинку зростає з підвищенням умісту гумусу, рухомих сполук фосфору, за нейтрального та лужного ґрунтового середовища, холодної та вологої погоди.

Бор позитивно впливає на дихання, цвітіння і зав’язування качанів. Завдяки бору поліпшується склад поживних речовин у рослинах і їх стан, підвищується якість і кількість пилку, утворюється більше зерен у качані, підвищується врожайність.

Брак бору спричинює насамперед гальмування росту рослин. Через брак бору, особливо на легких ґрунтах, спостерігається скорочення міжвузлів, качани деформовані та частково не містять зерна, на листках з’являються сірі, довгасті некротичні плями, молоді листки скручуються, площа листкової поверхні зменшується.

Мідь впливає на збільшення вмісту білка й цукру в зерні, підвищує врожайність, стійкість до ураження хворобами. Разом із тим мідь активує окисно-відновні процеси, що сприяє підвищенню вмісту білка й цукру в зерні, утворенню лігніну в стінках клітин, за її браку рослини відстають у рості, утворюються короткі міжвузля, верхівки молодих листків нахиляються, листки стають блідими, їх краї засихають. Мідь сприяє синтезу в рослинах залізовмісних ферментів, позитивно впливає на синтез білків, які забезпечують здатність рослинних тканин утримувати воду. Внаслідок цього мідь у вигляді добрива додає рослинам засухо- та морозостійкості, захисту від бактеріальних захворювань. Мідь бере участь у процесі фіксації азоту рослинами, підвищує стійкість до вилягання. Симптоми прояву гострого браку міді трапляються зрідка, а голодування відбувається вже за вмісту міді 0,5–10 мг/кг сухої маси рослини. Концентрація міді у рослинах менша за 5 мг/кг сухої маси погіршує їх розвиток, а понад 10–20 мг/кг — є пороговою.

За браку міді рослини відгукуються на застосування препарату поліпшенням росту та розвитку, плодоношенням, відсутністю захворювань. За забезпечення основними елементами живлення, такими як азот, фосфор і калій, рослини особливо добре реагують на внесення міді. Від застосування мідьвмісних добрив і пестицидів концентрація міді в рослинах збільшується у 2–4 рази. Брак міді може проявитися у разі внесення великих норм азоту й фосфору, за сухої й теплої погоди.

На ґрунтах із високим умістом гумусу, нейтральною та лужною реакцією, з легким гранулометричним складом, після вапнування, за холодної та вологої погоди в рослин кукурудзи проявляється брак марганцю: листки набувають блідо-жовто-зеленого забарвлення, на старих листках з’являється міжжилковий хлороз, на їх краях і верхівках — некроз, листки стають хвилястими.

Доведено дослідом

Хмельницька державна сільськогосподарська дослідна станція ІКСГП НААН у 2021 році проводила дослідження щодо ефективності застосування у позакореневому підживленні кукурудзи макро- та мікроелементів у формі рідких висококонцентрованих добрив. Установлено, що дворазове підживлення кукурудзи у фазу 5–6 і 8–9 листків макро- та мікроелементами позитивно впливає на ріст і розвиток рослин, формування їх листкової поверхні. Зокрема, висота рослин кукурудзи на час цвітіння волоті, залежно від макро або мікроелемента, що використовувався для підживлення, збільшувалася у ранньостиглого гібрида ДН Атон 6,8–14,0% та у середньораннього гібрида ДН Астра — 6,8–14,9%, а площа листкової поверхні — відповідно на 2,2–9,8 та 2,4– 10,1% проти контролю. Разом з тим ми помітили збільшення кількості продуктивних качанів на 100 рослинах у ранньостиглого гібрида ДН Атон — на 1–4 качани, у середньораннього ДН Астра — на 1–3 качани до контролю.

Позакореневі підживлення сприяли збільшенню довжини качана у ранньостиглого гібрида ДН Атон на 0,2– 0,9 см, у середньораннього гібрида ДН Астра — на 0,5–2,9 см та кількості зерен у ряді, відповідно, на 1–4 та 1–6 шт., порівнюючи з контролем.

Певне зростання, порівнюючи з контролем, спостерігалося і за показниками маси зерна з одного качана та маси 1000 зерен. У ранньостиглого гібрида ДН Атон вони, відповідно, збільшувалися на 2,0–13,0 та 7,1–19,6 г та в середньораннього гібрида ДН Астра — на 3,0–18,0 та 2,2–26,3 г. Разом із тим вихід зерна від загальної маси качана на варіантах із використанням макро- та мікроелементів збільшувався у ранньостиглого гібрида ДН Атон на 0,6– 2,9%, у середньораннього гібрида ДН Астра — на 0,7–2,6% проти контролю.

Безумовно, позитивно впливаючи на ріст і розвиток рослин, формування листкової поверхні, показники індивідуальної продуктивності усі досліджувані макро- та мікроелементи забезпечили й істотне зростання врожайності зерна (табл. 2). Ми встановили, що серед досліджуваних варіантів позакореневого підживлення найменш ефективним виявилося підживлення бором, де зростання врожайності становило в ранньостиглого гібрида ДН Атон 3,7%, у середньораннього гібрида ДН Астра — 3,9%. Найбільше ж зростання урожайності обидва досліджувані гібриди кукурудзи сформували за використання для позакореневого підживлення цинку — 8,4 та 8,7% відповідно.

Таблиця 2. Урожайність зерна скоростиглих гібридів кукурудзи залежно від варіантів
позакореневого підживлення (Хмельницька ДСГДС ІКСГП НААН, 2021)

Максимально реалізувати потенціал продуктивності будь-якого гібрида кукурудзи, закладений на генетичному рівні, можливо тільки за створення умов збалансованого водного та мінерального живлення посівів, оптимального теплового та світлового режимів. Ми не в змозі вплинути на погодні умови, однак можемо оптимально забезпечити рослини впродовж усього вегетаційного періоду поживними речовинами, які гарантують не лише отримання високого та якісного врожаю, а й підвищують стійкість кукурудзи до інфекційних хвороб (набутий імунітет). Натомість за умови дефіциту в ґрунті макро- та мікроелементів порушуються фізіологічні й окисновідновні біохімічні процеси, що призводить до суттєвого зниження польової стійкості рослин до інфекційних захворювань.

Мікроелементи в кукурудзі

Окрім основних елементів живлення кукурудзі необхідні також багато мікроелементів, зокрема, магній, цинк, мідь, марганець, бор та інші. Для отримання 7-10 т/га сухого зерна кукурудзі необхідно отримати приблизно 1-3 кг/га даних елементів на рік.

Один із найважливіших для кукурудзи елементів живлення. Добрива, які містять цинк, вносять у нормі 1-2 кг/га під сівбу або відразу після неї. Якщо сівозміна перенасичена кукурудзою й агроном бажає зробити «профілактику» дефіциту цинку на найближчі 2-3 роки, вносити слід 4-5 кг/га цинкових добрив у діючій речовині.

З метою запобігання дефіциту та забезпечення культури магнієм рекомендовано вносити магнієві добрива під сівбу. Для бідних ґрунтів із низькою кислотністю краще обирати оксиди магнію, для кислих ґрунтів — кальцієво-магнієві сполуки (доломіти). Сульфат магнію краще застосовувати для внесення по листку.

Вносити марганець у ґрунт не рекомендовано через низьку засвоюваність його рослинами та мізерний ефект від таких внесень. Для профілактики дефіциту слід приділити увагу правильному обробітку ґрунту: уникати занадто глибокого або занадто поверхневого обробітку. За явного дефіциту марганець вноситься по листку в будь-якій формі: сульфат, оксид, хелатне добриво.

За дефіциту бору велика вірогідність втратити урожай повністю. Хоча, слід визнати, трапляється такий дефіцит дуже рідко й запобігти негативним наслідкам можна шляхом обприскування посівів борвмісним добривом із розрахунку 300 г/га у діючій речовині.Дефіцит заліза та міді зустрічається дуже рідко, нестача хлору в кукурудзи практично не зустрічається.