ВПЛИВ УМОВ ЗВОЛОЖЕННЯ, БІОЛОГІЧНИХ ОСОБЛИВОСТЕЙ ГІБРИДІВ І ГУСТОТИ СТОЯННЯ РОСЛИН НА ВМІСТ СИРОГО ПРОТЕЇНУ В ЗЕРНІ КУКУРУДЗИ
DOI:
https://doi.org/10.32782/naturaljournal.13.2025.25Ключові слова:
кукурудза, гібриди, ФАО, сирий протеїн, якість зерна, густота стояння рослин, умови зволоження, посухаАнотація
Вплив гібридного складу та густоти стояння рослин на показники якості зерна кукурудзи є актуальним питанням як з огляду на наукове обґрунтування, так і щодо практичного впровадження в сучасне аграрне виробництво. Метою дослідження є оцінювання впливу густоти стояння рослин на вміст сирого протеїну в зерні гібридів кукурудзи різних груп стиглості (ФАО) в умовах Північного Степу України. Польові дослідження проводили протягом 2022–2024 рр. на дослідному полі ТОВ «Агротехнологія-Плюс», що знаходиться в Кропивницькому районі Кіровоградської області.Вивчали сім гібридів марки DEKALB з ФАО від 310 до 420 (ДКС 4098, ДКС 4109, ДКС 4391, ДКС 4598, ДКС 4712, ДКС 5075, ДКС 5206) за восьми рівнів густоти стояння рослин – від 55 до 110 тис./га.У фазах 3–5 та 7–9 листків проводили позакореневі підживлення мікродобривом Аміно Ультра Кукурудза. У дослідженнях застосовано польовий, лабораторний, математичний і статистичний методи для оцінення взаємодії між генотипом, густотою стояння рослин і екологічними чинниками.Встановлено, що вирішальним фактором, який впливає на вміст сирого протеїну в зерні кукурудзи, є погодні умови року вирощування. Найвищу концентрацію сирого протеїну в зерні визначено в помірно посушливому 2023 р. (у середньому 7,75%), а найнижчу – у 2024 р. (7,16%), який характеризувався гострим дефіцитом вологи у критичні фази росту й розвитку. Серед досліджуваних гібридів найвищі й найбільш стабільні показники білковості зерна формував гібрид ДКС 4391 (ФАО 350), з максимумом 8,45% у 2023 р. за густоти стояння рослин 80 тис./га. Загалом, оптимальне накопичення сирого протеїну в зерні спостерігали за щільності посівів 75–80 тис./га. Зниження густоти стояння рослин (≤60 тис./га) або надмірне загущення посівів (≥90 тис./га) призводило до зниження білковості зерна, що свідчить про обмеження як ресурсного, так і алелопатичного характеру. Отримані результати підтверджують суттєвий вплив генотипу та густоти стояння рослин на якість зерна кукурудзи, особливо за контрастних гідротермічних умов. Одержані дані можуть бути використані для оптимізації технологій вирощування кукурудзи з метою стабілізації показників якості зерна в умовах кліматичних змін та економічної нестабільності.
Посилання
Андрієнко А., Романенко М. Густота як фактор продуктивності кукурудзи. Пропозиція. 2013 [Електронний ресурс]. URL: https://surli.cc/rhenua (дата звернення: 01.07.2025).
Шульц П. Вплив густоти висіву кукурудзи на урожайність. Агроном. 2022 [Електронний ресурс]. URL: https://surl.li/fxyexz (дата звернення: 01.07.2025).
Ушкаренко В.О., Нікішенко В.Л., Голобородько С.П., Коковіхін С.В. Дисперсійний і кореляційний аналіз у землеробстві та рослинництві : навчальний посібник. Херсон : Айлант, 2008. 272 с.
Adee E., Roozeboom K., Balboa G.R., Schlegel A., Ciampitti I.A. Drought-tolerant corn hybrids yield more in drought-stressed environments with no penalty in non-stressed environments. Frontiers in Plant Science. 2016. Vol. 7. Р. 1534. https://doi.org/10.3389/fpls.2016.01534.
Correndo A.A., Fernandez J.A., Vara Prasad P.V., Ciampitti І.А. Do Water and Nitrogen Management Practices Impact Grain Quality in Maize? Agronomy. 2021. Vol. 11. № 9. Р. 1851. https://doi.org/10.3390/agronomy11091851.
Djalovic І., Prasad P.V.V., Dunđerski D., Katanski S., Latković D., Kolarić L. Optimal Plant Density Is Key for Maximizing Maize Yield in Calcareous Soil of the South Pannonian Basin. Plants. 2024. Vol. 13. № 13. Р. 1799. https://doi.org/10.3390/plants13010143.
Djaman K., Allen S., Djaman D.S., Koudahe K., Irmak S., Puppala N., Darapuneni M.K., Angadi S.V. Planting date and plant density effects on maize growth, yield and water use efficiency. Environmental Challenges. 2022. Vol. 6. P. 100417. https://doi.org/10.1016/j.envc.2021.100417.
Feng X.Z. Genetic and environmental factors influencing grain quality in maize. Maize Genomics and Genetics. 2024. Vol. 15. № 2. Р. 93–101. https://doi.org/10.5376/mgg.2024.15.001.
Gong H., Xiang Y., Wako В.К., Jiao Х. Complementary effects of phosphorus supply and planting density on maize growth and phosphorus use efficiency. Frontiers in Plant Science. 2022. Vol. 26. № 13. Р. 983788. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.983788.
Guo J., Qu L., Hu Y., Lu W., Lu D. Proteomics reveals the effects of drought stress on the kernel development and starch formation of waxy maize. BMC Plant Biology. 2021. Vol. 21. Р. 434. https://doi.org/10.1186/s12870-021-03214-z.
Huang C., Qin A., Gao Ya., Ma S., Liu Z., Zhao B., Ning D., Zhang K., Gong W., Sun M., Liu Z. Effects of water deficit at different stages on growth and ear quality of waxy maize. Frontiers in Plant Science. 2023. Vol. 14. Р. 1069551. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1069551.
Jiang Y., Wei Н., Hou S., Yin X., Wei S., Jiang D. Estimation of Maize Yield and Protein Content under Different Density and N Rate Conditions Based on UAV Multi-Spectral Images. Agronomy. 2023. Vol. 13. № 2. Р. 421. https://doi.org/10.3390/agronomy13020421.
Li J., Xie R.Z., Wang K.R., Hou P., Ming B., Zhang G.Q., Liu G.Z., Wu M., Yang Z.S., Li S.K. Response of canopy structure, light interception and grain yield to plant density in maize. The Journal of Agricultural Science. 2018. Vol. 156. № 6. Р. 785–794. https://doi.org/10.1017/S0021859618000692.
Li Yа., Zhang P., Sheng W., Zhang Z., Rose R.J., Song Y. Securing maize reproductive success under drought stress by harnessing CO2 fertilization for greater productivity. Frontiers in Plant Science. 2023. Vol. 14. Р. 1221095. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1221095.
McMillen M.S., Mahama А.А., Sibiya J., Lübberstedt Т., Suza W.Р. Improving drought tolerance in maize: Tools and techniques. Frontiers in Genetics. 2022. Vol. 13. Р. 1001001. https://doi.org/10.3389/fgene.2022.1001001.
Meng L., Zhang J., Clarke N. A Critical Review of Recent Advances in Maize Stress Molecular Biology. International Journal of Molecular Sciences. 2024. Vol. 25. № 22. Р. 12383. https://doi.org/10.3390/ijms252212383.
Obeng-Bio E., Badu-Apraku B., Ifie B.E., Danquah A., Blay E.T., Annor B. Genetic analysis of grain yield and agronomic traits of early provitamin A quality protein maize inbred lines in contrasting environments. Journal of Agricultural Science. 2019. Vol. 157. Р. 413–433. https://doi.org/10.1017/S0021859619000753.
Owusu G.A., Ribeiro P.F., Abe A. Genetic analysis of grain yield and agronomic traits of quality protein maize inbred lines and their single-cross hybrids under drought stress and well-watered conditions. Ecological Genetics and Genomics. 2022. Vol. 22. Р. 100105. https://doi.org/10.1016/j.egg.2021.100105.
Popa C., Călugăr R.E., Varga A., Muntean E., Băcilă I., Vana C.D., Racz I., Tritean N., Berindean I.V., Ona A.D., Muntean L. Evaluating Maize Hybrids for Yield, Stress Tolerance, and Carotenoid Content: Insights into Breeding for Climate Resilience. Plants. 2025. Vol. 14. № 1. Р. 138–157. https://doi.org/10.3390/plants14010138.
Qin J., Wang X., Fan X., Jiang M., Lv M. Whether Increasing Maize Planting Density Increases the Total Water Use Depends on Soil Water in the 0–60 cm Soil Layer in the North China Plain. Sustainability. 2022. Vol. 14. № 10. Р. 5848. https://doi.org/10.3390/su14105848.
Rasheed А., Jie Н., Ali В., He Р., Zhao L., Ma Yu., Xing Н., Qari S.Н., Hassan M.U., Hamid M.R., Jie Yu. Breeding Drought-Tolerant Maize (Zea mays) Using Molecular Breeding Tools: Recent Advancements and Future Prospective. Agronomy. 2023. Vol. 13. № 6. Р. 1459. https://doi.org/10.3390/agronomy13061459.
Safian N., Naderi M.R., Torabi M., Soleymani A., Salemi H.R. Corn (Zea mays L.) and sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) yield and nutritional quality affected by drought stress. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology. 2022. Vol. 45. Р. 102486. https://doi.org/10.1016/j.bcab.2022.102486.
Saini H.S., Westgate M.E. Reproductive development in grain crops during drought. Advances in Agronomy. 1999. Vol. 68. Р. 59–96. https://doi.org/10.1016/S0065-2113(08)60843-3.
Salika R., Riffat J. Abiotic stress responses in maize: a review. Acta Physiologiae Plantarum. 2021. Vol. 43. № 9. Р. 130. https://doi.org/10.1007/s11738-021-03296-0.
Sheoran S., Kaur Y., Kumar S., Shukla S., Rakshit S., Kumar R. Recent Advances for Drought Stress Tolerance in Maize (Zea mays L.): Present Status and Future Prospects. Frontiers in Plant Science. 2022. Vol. 13. Р. 872566. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.872566.
Verbraeken L., Wuyts N., Mertens S., Cannoot B., Maleux K., Demuynck K., De Block J., Merchie J., Dhondt S., Bonaventure G., Crafts-Brandner S., Vogel J., Bruce W., Inzé D., Maere S., Nelissen H. Drought affects the rate and duration of organ growth but not inter-organ growth coordination. Plant Physiology. 2021. Vol. 186. № 2. Р. 1336–1353. https://doi.org/10.1093/plphys/kiab155.
Wang F., Wang L., Yu X., Gao J., Ma D., Guo H., Zhao H. Effect of Planting Density on the Nutritional Quality of Grain in Representative High-Yielding Maize Varieties from Different Eras. Agriculture. 2023. Vol. 13. № 9. Р. 1835. https://doi.org/10.3390/agriculture13091835.
Yasin S., Zavala-García F., Niño-Medina G., Rodríguez-Salinas P.A., Gutiérrez-Diez A., Sinagawa- García S.R., Lugo-Cruz E. Morphological and Physiological Response of Maize (Zea mays L.) to Drought Stress during Reproductive Stage. Agronomy. 2024. Vol. 14. № 8. Р. 1718. https://doi. org/10.3390/agronomy14081718.
Yousaf M.I., Riaz M.W., Jiang Yu., Yasir M., Aslam M.Z., Hussain S., Shah S.A.S., Shehzad A., Riasat G., Manzoor M.A., Akhtar I. Concurrent effects of drought and heat stresses on physio-chemical attributes, antioxidant status and kernel quality traits in maize (Zea mays L.) hybrids. Frontiers in Plant Science. 2022. Vol. 13. Р. 898823. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.898823.
Zhang D., Sun Z., Feng L., Bai W., Yang N., Zhang Z., Du G., Feng C., Cai Q., Wang Q., Zhang Yu., Wang R., Arshad A., Hao X., Sun M., Gao Z., Zhang L. Maize plant density affects yield, growth and source-sink relationship of crops in maize/peanut intercropping. Field Crops Research. 2020. Vol. 257. Р. 107926. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2020.107926.
Zhang Y., Xu Z., Li J., Wang R. Optimum Planting Density Improves Resource Use Efficiency and Yield Stability of Rainfed Maize in Semiarid Climate. Frontiers in Plant Science. 2021. Vol. 12. Р. 752606. https://doi.org/10.3389/fpls.2021.752606.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
