Вологовіддача гібридів кукурудзи

источник: DuPont Pioneer

Товаровиробникам подобаються гібриди із високим потенціалом урожайності, гарною стійкістю до хвороб і вилягання, швидкою вологовіддачею та низькою вологістю при збиранні. У цьому твердженні є певне протиріччя. Гібриди, які є пізнішими за стиглістю, живуть довше і не будуть сухішими. Менеджерські рішення, такі як час посіву, густота, живлення, листкове використання фунгіцидів впливають на швидкість вологовіддачі та вологість зерна при збиранні.

Пізнє достигання кукурудзи через пізній посів або холодні температури під час вегетації часто втілюються у подовжену або дуже повільну вологовіддачу насіння кукурудзи перед збиранням і, відповідно, у вищий від бажаного рівень вологості зерна під час збирання. Вологіше зерно потребує додаткового сушіння, що тягне за собою збільшення виробничих витрат і затягування безпосереднього процесу збору урожаю. Навпаки, ранній початок швидкої вологовіддачі зменшує виробничі витрати аграріїв та сприяє швидкому або принаймні своєчасному збиранню культури перед настанням осінніх опадів і холодів.

Селекціонери та польова команда компанії DuPont Pioneer тісно співпрацюють із товаровиробниками і намагаються максимально задовольнити суперечливі бажання сіяти більш пізньостиглу кукурудзу і збирати зерно із низькою вологістю з метою мінімізувати витрати на сушку. Шляхом багаторічних досліджень науковцями компанії були виведені такі гібриди кукурудзи як P7709 (ФАО 190), P8523 (ФАО 260), PR39B76 (ФАО 280), P8816 (ФАО 300), PR38N86 (ФАО 320), PR38A79 (ФАО 330), P9175 (ФАО 330), P9400 (ФАО 340), P9578 (ФАО 350), P9241 (ФАО 360), PR37Y12 (ФАО 390), PR37N01 (ФАО 390), P9911 (ФАО 440), Р0216 (ФАО 480), PR35F38 (ФАО 490). Використовуючи їх, товаровиробники на момент збирання отримують зерно, на 1-5% сухіше, ніж при використанні насіння конкурентів. Враховуючи значні посівні площі господарств, відведені під кукурудзу, та вартість газу для сушки, це дозволяє істотно підвищити прибутки українських аграріїв. Так, при збиранні демонстраційного поля у Житомирській області у 2015 та 2016 роках були отримані наступні результати (Графік 1,2 відповідно).

Графік 1. Прибутковість вирощування гібридів кукурудзи,
ДЕМО, Житомирська обл., 2015 рік

Графік 2. Прибутковість вирощування гібридів кукурудзи,
ДЕМО, Житомирська обл., 2016 рік

Чітко прослідковується тенденція до нижчої вологості гібридів Піонер та, завдяки цьому, вищому прибутку, незважаючи на різні погодні умови.

Головний секрет успіху гібридів DuPont Pioneer – інтенсивна вологовіддача. За цим показником Піонер є визнаним лідером і науковці не спиняються на досягнутому. То які ж основні складові процесу вологовіддачі? Вміст вологи у насінні зменшується по мірі проходження кукурудзи відповідних фаз розвитку: блістер – 85% вологи, молочна стиглість – 80% вологи, молочно-воскова стиглість – 70% вологи, воскова стиглість – 55% вологи та фізіологічної стиглості – 30% вологості. До фізіологічної стиглості зменшення вологості насіння відбувається через комбінацію випаровування насінням вологи та накопичення насінням сухої речовини внаслідок наливу зерна. Після настання фізіологічної стиглості (визначається появою чорного шару), вологість втрачається переважно через випаровування насінням вологи.

Втрата насінням вологи у полі відбувається за лінійним зразком від 40% вологості до 15-20%, після чого вологовіддача практично припиняється. Точний рівень вологовіддачі залежить від конкретного гібриду та погодних умов того чи іншого року. Графік 3 відображає зміни у вмісті вологи із часом гібридом у роки із різними трендами у температурі після настання фізіологічної стиглості.

Графік 3. Вологовіддача середньостиглого гібриду у роки із різним температурним режимом

Польова вологовіддача фізіологічно зрілої кукурудзи переважно залежить від погодних умов, особливо від температури та вологості/опадів. Абстрагуючись від інших факторів, вищі температури та нижча вологість навколишнього середовища спонукають до більш швидкої вологовіддачі. Графік 4 відображає залежність середнього рівня вологовіддачі після фізіологічної стиглості від середньої добової температури.

Через те, що рівень вологовіддачі вищий, коли температура вища, можна зробити висновок, що кукурудза, яка достигає наприкінці серпня матиме вищий рівень вологовіддачі, ніж кукурудза, яка достигає у середині вересня. Було встановлено, що існує чіткий зв’язок між датою, коли гібрид майже досягає фізіологічної стиглості (половина молочної лінії або 2-3 тижні до утворення чорного шару) та відповідним щоденним рівнем вологовіддачі.

Графік 4. Середньодобовий рівень вологовіддачі, % в залежності від середньодобової температури після настання фізіологічної стиглості (3 гібриди, посіяні в кінці квітня – на початку травня) 1991-1994, Індіана

Середньодобовий рівень вологовіддачі може варіювати від 0.8% щоденно для гібридів, які наближаються до фізіологічної стиглості в кінці серпня до 0.4% щоденно для гібридів, які досягають фізіологічної стиглості в середині-кінці вересня (графік 5). Слід мати на увазі, що добова кількість втраченої вологи може бути доволі високою або низькою в кожний конкретний день залежно від температури, вологості, сонячної радіації або опадів. Спостерігалися випадки, коли кукурудза втрачала більше 1% вологості щоденно протягом декількох днів за умови високих температур, сонячної, вітряної та сухої погоди. Але виробники також мали досвід, коли вологовіддача практично припинялася через прохолодну, хмарну та дощову погоду після настання фізіологічної стиглості.

Фермерів дуже часто цікавить питання чи буде вологовіддача відбуватися нормально якщо посіви кукурудзи будуть пошкоджені певними несприятливими погодними умовами до настання фізіологічної стиглості. В якості несприятливих погодних умов можна розглядати аномально високі температури та відсутність опадів, град, а також заморозки до настання фізіологічної стиглості.

Графік 5. Залежність рівня вологовіддачі від періоду настання фізіологічної стиглості (3 гібриди, посіяні в кінці квітня – на початку травня) 1991-1994, Індіана

В цілому, вологовіддача в таких випадках буде відбуватися як і зазвичай, але слід мати на увазі певні моменти. Тривалий сильний стрес (повітряна чи ґрунтова посуха, гельмінтоспоріоз, тощо), який припадає на пізні стадії наливу зерна, зазвичай викликає передчасну загибель рослин, формування початків менших за розміром та передчасне утворення чорного шару. Останні два чинники сприяють більш ранньому початку вологовіддачі в рослинах, які постраждали найбільше. Це виливається у тому, що площі поля із постраждалими посівами на момент збирання мають більш низьку вологість, ніж рослини, які менш постраждали від стресу. Той факт, що рослини, вражені несприятливими погодними умовами, починають втрачати вологу раніше означає, що це відбувається у більш теплий період вегетації і, таким чином, темпи вологовіддачі в день є більш високими, ніж у рослин, які не були вражені несприятливими погодними умовами і дозріли своєчасно, але пізніше. Однак, швидкість вологовіддачі є нормальною на той період вегетації, коли вона відбувається. Нерівномірність вологовіддачі у випадку пошкодження посівів посухою, градом, або передчасними морозами слід брати до уваги в умовах України і через вартість сушки. Особливо це актуально при ранньому збиранні кукурудзи, коли вражені масиви через передчасне дозрівання (формування чорного шару) і, таким чином, більш ранній початок вологовіддачі, мають прийнятну для зберігання вологу (14-15%), в той час як невражені масиви мають значно вищу вологу (25-30%). При пізньому збиранні ситуація вирівнюється – постраждалі і не постраждалі рослини приходять до приблизно однакового рівня вологості.

Град та приморозки до моменту фізіологічної стиглості часто викликають ілюзію, що пошкоджені рослини мають гіршу вологовіддачу. Через те, що відмирання листкового апарату або і всієї рослини, що не досягла фізіологічної стиглості, під впливом граду та передчасних приморозків може відбуватися дуже швидко, вологість недостиглого зерна на таких рослинах буде високою, враховуючи те, що їх зовнішній вигляд буде говорити про те, що вони вже достигли. Багаторічними дослідами було доведено, при відмиранні рослин, зерно яких знаходиться у пізніх стадіях наливу зерна, процес подальшої вологовіддачі буде відбуватися доволі типово, враховуючи передчасну загибель рослини. Зовнішній вигляд передчасно загиблих рослин викликає ілюзію, що процес польової вологовіддачі був сповільнений через пошкодження градом чи передчасними морозами, але це не так. Варто відмітити, що зерно кукурудзи на полях, які були вражені низькими температурами або градом на пізніх стадіях наливу зерна, завжди досягне фізіологічної стиглості (буде сформований чорний шар). Значне зменшення інтенсивності або повне припинення процесу фотосинтезу через відмирання рослин внаслідок заморозків або граду призводить до відмирання тканини на верхівках зернівок кукурудзи, що в подальшому веде до утворення так званого чорного шару.

Індивідуальні особливості гібридів, які визначають темпи віддачі вологи після настання фізіологічної стиглості та зрештою вологість зерна на момент збирання є рушійною силою при підборі гібридів товаровиробниками. Всім потрібні гібриди із найвищим потенціалом урожайності (здатні сформувати максимальний валовий дохід) з одночасно високим рівнем вологовіддачі (здатні забезпечити найнижчі витрати да сушку).

Насіннєві компанії визначають стиглість своїх гібридів базуючись на різниці у відносній вологості на момент збирання урожаю. Гібриди, які відрізняються на 1 день по відносній стиглості, зазвичай будуть мати різницю у 0.5% по вологості зерна (середня денна норма вологовіддачі), за умови посіву і збирання в один день. Слід мати на увазі, що ранжирування гібридів за відносною стиглістю зазвичай чітке в межах гібридів однієї компанії-виробника і не завжди відповідає дійсності при порівнянні гібридів різних насіннєвих компаній.

За сприятливих погодних умов всі гібриди мають приблизно однаковий рівень вологовіддачі, однак коли погодні умови не сприяють швидкій вологовіддачі, попереду опиняються гібриди, які мають до цього схильність. Науковці визначили цілий ряд рис та характеристик, які найбільш впливають на рівень польової вологовіддачі. Відносна значимість тієї чи іншої риси для інтенсивної вологовіддачі змінюється із часом і, як уже вказувалося, найбільш відчутна при несприятливих для втрати вологи погодних умовах (прохолодна, хмарна та дощова погода та низькі температури після настання фізіологічної стиглості). Варто відмітити такі найвпливовіші особливості гібридів:

  • Структура перикарпу (тканини, що оточує зародок). Більш тонкий, іншими словами легший до проникнення, перикарп забезпечує вищу вологовіддачу
  • Кількість листків обгортки. Чим менша кількість листків обгортки качана, тим вища вологовіддача. Спостереження доводять, що гібриди новітньої селекції мають менше листків обгортки, ніж гібриди, виведені десятиріччя тому
  • Товщина лисків обгортки. Вологовіддача у гібридів із тоншими обгортками зазвичай вища
  • Швидкість відмирання обгорток початків. Чим швидше відмирають (засихають) листя обгортки початка – тим вищій рівень віддачі вологи
  • Покриття качана листями обгортки. Гібриди із нещільною обгорткою мають вищий рівень вологовіддачі
  • Швидкість нахилу початків після фізіологічної стиглості. Чим швидше початки втрачають свою спрямованість вгору, тим швидше буде віддаватися ними волога, зокрема, якщо початки залишаються спрямованими вгору, вони вбирають в себе осінні опади

Заслуговує на увагу ще один момент: волога зерна не втрачається через кріплення зернівки до початку. Втрата вологи зерном відбувається за рахунок випаровування вологи із зерен. Науковими дослідженнями було встановлено, що після настання фізіологічної стиглості втрата зерном вологи шляхом відтоку її до стрижня не відбувається. Після відмирання тканини на верхівці початку – утворення чорного шару – будь-які зв’язки між зернівками та стрижнем припиняються.

Отже, слід постійно шукати компроміс при обранні гібридів, які забезпечать найвищий прибуток для товаровиробника в конкретних умовах господарювання. Наступні агрономічні та генетичні характеристики найбільше впливають на вологовіддачу гібридів кукурудзи та їх вологість на момент збирання:

  • Група стиглості гібриду, товщина та структура перикарпу (оболонки) насіння, кут кріплення початку до рослини після настання фізіологічної стиглості впливають на рівень вологовіддачі. Гібриди із більш тонкими початками втрачають вологу швидше.
  • Коли настає фізіологічна стиглість, кукурудза втрачає вологу через качан та його кріплення до рослини, оголені кінчики початків та обгортки. Гібриди із качанами, розташованими під гострим кутом до рослини після настання фізіологічної стиглості схильні накопичувати вологу в обгортках та сповільнювати вологовіддачу. Обвислі початки втрачають вологу швидше, ніж підняті качани. Насіння із товщою оболонкою та вищою заліковою вагою сохне довше, а пошкоджене та легке насіння втрачає вологу швидше.
  • Покриття качана обгортками, їх кількість, товщина та щільність впливають на швидкість вологовіддачі. Товщина качана та довжина насінини також відбиваються на швидкості віддачі вологи. Через те, що гібриди відрізняються за цими показниками, вони мають різний рівень вологовіддачі.
  • Кліматичні умови мають найбільший вплив на вологість зерна при збиранні. Температура, кількість опадів та сонячна активність відображаються у швидкості висихання зерна. Погодні умови після завершення наливу насіння мають найбільший вплив на швидкість вологовіддачі у полі. В середньому для втрати 1% вологості необхідно 20-25 градусів суми ефективних температур. Таким чином, на вологовіддачу впливає цілий ряд факторів і аграріям слід знайти баланс між бажанням збирати кукурудзу якомога сухішою та втратами від полягання через пізнє збирання.