3.2.2 АГРОМЕТЕОРОЛОГІЧНІ УМОВИ ПЕРІОДУ  ЛИСТОУТВОРЕННЯ

Цей період починається з появою сходів і закінчується вкиданням волоті. Протягом  цього періоду у кукурудзи відбувається формування генеративних органів, утворюється головна кількість зеленої маси та формуються елементи, що визначають продуктивність качанів. Аналіз агрометеорологічних умов в ареалі вирощування кукурудзи показує велику мінливість температурного режиму, умов зволоження, тривалості дня (умов освітлення) в період листооутворення.

Оскільки температурний режим є найважливішим фактором, дослідження залежності швидкості розвитку кукурудзи в період листоутворення від температури були покладені Ю.І. Чирковим в основу розробки агрометеорологічних показників.

Середня температура повітря в цей період на території вирощування кукурудзи коливається в межах 15-25 °C.

У ранньостиглих сортів, що висіваються переважно в північних районах, середня температура періоду становить 16-21°С. Поширені сорти і гібриди, що вирощуються на півночі на силос, а на півдні на зерно, мають найбільший діапазон термічних умов в період листоутворення.

Дослідження Ю.І. Чиркова показали, що в зазначених межах температури тривалість періоду знаходиться в зворотній залежності від температури повітря. Тривалість листоутворення в залежності від середньої температури повітря варіює в межах 44-73 днів (середньопізні гібриди) і 34-59 днів (ранньостиглі) [3].

Для розрахунку тривалості періоду листоутворення в залежності від температурних умов, необхідно визначити суми температур, що потребують різні по скоростиглості сорти і гібриди.

Дослідники визначили суми температур по окремими сортам або групам сортів, близьким за скоростиглістю, однак через відмінності в методиці ці дані істотно відрізняються. Так, С.А. Сапожникова наводить такі суми температур, необхідні в період сівба – викидання: для ранньостиглих cортів 1200°С, середньостиглих  - 1400°С, середньопізніх - 1500°С.

За даними О.П. Федосєєва, ранньостиглі сорти потребують 950оС, середньостиглі - 1250°С, пізні  - 1400°С.

Характеризуючи потреби рослини в теплі за певний період сумою температур, необхідно враховувати нижній поріг температури розвитку рослини. За даними більшості дослідників для розвитку рослини потрібен певний рівень температури, який дещо змінюється в процесі розвитку, підвищуючись від ранніх фаз до пізніх. За даними В.Н. Степанова, нижній поріг температури при формуванні вегетативних органів кукурудзи становить 10-11°С, при  утворенні репродуктивних органів і   цвітінні - 12-15°С. За О.О. Шиголевим цей поріг становить 6°С для всього періоду розвитку. Дослідження [3] показали, що нижня границя температури в період листоутворення близька до 10°С; ця величина була прийнята для встановлення суми температур як кількісного показника потреби кукурудзи у теплі.

Температурний режим значною мірою визначає інтенсивність накопичення маси. У межах від 10 до 20оС інтенсивність приросту в умовах достатнього зволоження зростає майже пропорційно підвищенню температури. При температурі повітря більше 20-22оС внаслідок збільшення інтенсивності дихання та інактивації хлоропластів накопичення органічної речовини відбувається повільніше, ніж зростає температура. При температурі більше 33-36оС приріст маси кукурудзи у польових умовах завжди уповільнюється.

Нестача грунтової вологи посилює негативну дію високих температур. При недостатньому водопостачанні листя перегрівається та в’яне навіть при меншому значенні високої температури. Тривала нестача грунтової вологи обумовлює слабкий ріст листя і недостатній розвиток асимілюючої поверхні.

При тривалому перезволоженні грунту (80% повної вологоємності) через погіршення аерації  приріст кукурудзи зменшується. Несприятливі умови для накопичення маси кукурудзи складаються також при поєднанні перезволоження із зниженими температурами.

Біологічно обґрунтованим єдиним термічним показником для різних сортів і гібридів кукурудзи є сума ефективних температур повітря, що необхідна для проходження одного міжлистового періоду.

Багаточисленне зіставлення сум ефективних температур за період 3-й лист - викидання волоті з кількістю листя, що утворилося за цей період, показало, що середні суми ефективних температур, що припадають на один міжлистовий період, близькі у різних сортів і в умовах різних районів нечорноземної зони становлять 30 ± 2°С. Отже, сумарна потреба в теплі А за період 3-й лист – викидання волоті в залежності від кількості листя N, утвореного даним сортом, виражається рівнянням

                                      (2.1)

похибка розрахунку за період складатиме ±2(N-2).

Вологість грунту, яка впливає на накопичення рослинної маси, чинить менший вплив на швидкість листоутворення. У польових умовах запаси вологи на початку періоду листоутворення досить великі: понад 40 мм в шарі грунту 0-50 см і 70 мм в шарі 0-100 см. До кінця цього періоду вологозапаси знижуються, особливо в степовій зоні, але складають більше 20 і 40 мм відповідно. У західних областях України, а також в західних районах нечорноземної зони вологозапаси в метровому шарі грунту протягом усього періоду листоутворення зазвичай вище 100 мм. У цих межах коливання вологозапасів не впливає суттєво на тривалість періоду сходи – викидання волоті, тобто у цей період швидкість розвитку в основному визначається температурним режимом [3].

Також Ю.І. Чирков на підставі співставлення тривалості періоду сходи – викидання волоті при різній довжині дня зробив висновок, що вплив тривалості дня як фактора, що корегує зв'язок швидкості листоутворення і тривалості періоду сходи - викидання волоті з термічними умовами, практично не виявляється в межах основних районів вирощування кукурудзи.

Обробка даних  спостережень південних станцій показала, що при температурах вище 19-21°С швидкість розвитку не збільшується. Якщо в північних районах на один міжлистовий період припадає сума ефективних температур близько 30°С, то в південних районах вона значно зростає зі збільшенням середньої добової температури повітря і дефіциту вологості [3].

Обробка понад 1200 випадків паралельних спостережень  за листоутворенням і температурою повітря показала нелінійний характер цього зв'язку (рис. 2.1). Значення кореляційного відношення свідчить про значну тісноту зв'язку (η = 0,76).

Рівняння зв'язку суми ефективних температур міжлистового періоду з температурою повітря вище 10 °С в межах 14-30°С має вигляд:

                                    (2.2)

Рисунок 2.1 – Залежність  (y) одного міжлистового періоду від середньої ефективної температури повітря (t >10оC) за період (х)

Таким чином, при середніх добових температурах повітря вище 20оС зростає значення так званих баластних температур (в агрометеорології під баластними розуміють температури, що не прискорюють розвиток рослин).

Для встановлення залежності тривалості міжфазного періоду від середньої добової температури повітря в агрометеорології широко застосовується рівняння

де n - тривалість періоду; А - сума ефективних температур, яка потрібна для даного періоду; B - середня температура періоду, зменшена на величину нижньої границі  ефективних температур. Стосовно до періоду листоутворення кукурудзи А є величиною,  що змінюється в залежності від величини середньої температури (х), згідно з рівнянням зв'язку (2.8), В виражаєтся величиною середньої температури, зменшеної на 10°С.

Таким чином, рівняння зв'язку тривалості одного міжлистового періоду п з температурою повітря має вигляд:

                                             
                                                          (2.3)   

де х - середня ефективна температура (t - 10) періоду.

Застосовуючи ці залежності для визначення потреби в теплі за весь період листоутворення, можна з урахуванням кількості листя, характерного для даного сорту, розрахувати суми температур за період 3-й лист-викидання волоті в різних агрокліматичних районах ареалу вирощування кукурудзи.

Для спрощення розрахунки за рівнянням (2.2) можна  проводити з врахуванням поправочних коефіцієнтів (табл. 2.1), тоді рівняння (2.3) набуває вигляду: 

                                                                                                (2.4)

Для визначення сумарної потреби у теплі від 3-го листа до викидання необхідно встановити долю баластних температур у сумі температур за період у різних кліматичних умовах.

По відношенню сум ефективних температур при даній середній температурі і суми ефективних температур при безбаластних температурах розрахований коефіцієнт К. По зворотному відношенню розрахований коефіцієнт К1 (табл. 2.2).

Таблиця 2.1 – Поправочні коефіцієнти для розрахунку сум ефективних безбаластних температур міжлистового періоду

Таблиця 2.2 – Поправочні коефіцієнти до сум ефективних температур за період листоутворення

З урахуванням поправки К1    залежність тривалості періоду 3-й лист - викидання від середньої за період температури повітря виражається рівнянням

                                                                                             (2.5)

Розраховані з урахуванням коефіцієнта К1 значення сум ефективних температур за період 3-й лист - викидання (з врахуванням кількості утвореного листя) є агрометеорологічними показниками потреби в теплі різних сортів і гібридів за тривалий період листоутворення  (табл. 2.3).

Таблиця 2.3 – Суми ефективних температур за період листоутворення (сходи – викидання волоті) для різних сортів кукурудзи

Зв'язок сум ефективних температур з кількістю листя дозволяє за швидкістю накопичення цих сум визначати швидкість розвитку, що дає можливість оцінити ступінь сприятливості агрометеорологічних умов для кукурудзи, визначати темп її розвитку і прогнозувати терміни настання фази викидання волоті у різних за скоростиглістю сортів і гібридів [3].