Один из основных факторов, определяющих возможность посева кукурузы – температурный режим почвы. В период исследований с 2000 по 2002 годы смещение сроков посева с третьей декады мая (традиционный срок) на первую- начало второй в целом создавало более жесткие условия прорастания семян (таблица 5). Установлено снижение средней температуры почвы в период «посев – всходы» на глубине заделки семян на 3,9% при сильном варьировании этой величины по годам.

Таблица 5 - Теплообеспеченность семян и проростков слое почвы 0-10 см при различных сроках посева (Институт агроэкологии, 2000-2002 гг.)

Более значимым фактором является связанная с ранними сроками посева высокая вероятность понижения температуры почвы за пределы биологического минимума. За трехлетний период охлаждения почвы от 10 до 8 °С в период прорастания посевов раннего срока наблюдалось в 2000 и в 2002 годах. Кроме того, в условиях 2002года даже при посеве в традиционные сроки температура почвы в период прорастания лишь ненамного превышала биологический минимум. Наибольшую продолжительность (в течение4…7 дней) охлаждение почвы от 10 до 8 °С имело в этом же 2002году,когда вероятность повреждения всходов низкими температурами была практически одинаковой при всех сроках посева.

Более глубокое охлаждение почвы –до 6…8°С – при ранних сроках посева наблюдалось дважды, наиболее длительным оно оказалось также в 2002 году. При продолжительности 5…7 дней такая температура почвы может вызвать некоторое снижение полевой всхожести как во взаимодействии с биотическим фактором, так и в результате физиологического истощения семян, но не сопровождается регистрируемыми последствиями для дальнейшего продукционного процесса. Таким образом, ухудшение температурного режима, складывающегося при ранних сроках посева на Южном Урале, может вызвать задержку или временную остановку процессов прорастания семян. В месте с тем снижение температуры до уровня, связанного с массовой гибелью семян и проростков (ниже 6 градусов), за анализируемый период ни в один из изучаемых сроков посева не наблюдалось.

Температурный режим, на фоне которого происходило дальнейшее развитие растений, также в значительной степени обусловлен сроками посева (таблица 6). В вегетативный период (всходы –выметывание) наблюдалось некоторое преимущество позднего срока по среднесуточной температуре воздуха (в среднем на 1,6 °С), однако ранний срок создавал более благоприятный режим в период созревания.

Сумма активных температур от сроков посева практически не зависела: различия по срокам не превышали величины, получаемой за 1 сутки. Именно этим обстоятельством в сочетании с закономерным варьированием температурного фона обусловлено влияние сроков посева на продолжительность вегетативного и генеративного периодов, рассмотренное ниже.

Ранние сроки посева обеспечили использование волн тепла первой- второй декад мая, в результате чего дополнительные суммы активных температур за период вегетации составили в среднем 196 градусов. Таким образом, прием позволил более полно использовать ресурсы тепла: если при поздних сроках они использовались 82,5%, то при ранних –на 9,6% эффективнее.

Таблица 6 - Теплообеспеченность вегетативного и генеративного пеиодов гибрида ФАО 150 при различных сроках посева (Институт агроэкологии, 2000-2002 гг.)

В условиях северной лесостепной зоны Южного Урала возделывание кукурузы на зерно в большей степени лимитируется теплообеспеченностью и в меньшей- влагой. Поэтому влияние сроков посева на влагообеспеченность растений мене заметно (таблица 7). Значительное преимущество поздних сроков по запасам продуктивной влаги в период посева, а также раннего в фазу выметывания наблюдалось лишь в 2000 году в условиях, когда прорастание и формирование урожая не лимитировались влажностью почвы.

Таблица 7 - Влагообеспеченность гибридов ФАО 190 в зависимости от сроков посева (Институт агроэкологии, 2000-2002гг.)

В распределении летних осадков относительно критического периода наблюдается увеличение их суммы от раннего срока к позднему как общая тенденция, обусловленная особенностями 2002 года с обильным увлажнением второй половины лета. Однако с учетом пониженного температурного фона влияние этих осадков на посевы 15 и 26 мая следует рассматривать как негативное.

Обобщая изложенное, можно охарактеризовать основные изменения в условиях вегетации кукурузы, связанные со смещением сроков посева с третьей декады мая на первую, следующим образом: снижение температуры почвы и воздуха в период прорастания и в первую половину вегетационного периода до уровня, в той или иной мере задерживающего развитие растений, но не вызывающего их повреждений; оптимизация теплового режима в генеративный период; повышение эффективности использования тепловых ресурсов; улучшение влагообеспеченности растений в период «посев-всходы» и в критический период на засушливом фоне.

Относительно медленное прогревание почвы в период прорастания семян ранних сроков посева привело к увеличению его продолжительности по сравнению с поздними в среднем на 4 дня (таблица 8).

Таблица 8 - Продолжительность периода «посев-всходы» и даты появления всходов в зависимости от сроков посева, 2000-2002г.

В год с затяжной весной (2000) разница между сроками увеличилась до 7суток при относительно быстром нарастании температуры (2001)- сокращалась до 3 суток. В месте с тем несмотря на удлинения периода прорастания, ранние сроки посева способствовали появлению полных всходов в среднем на 16 дней раньше, чем традиционные.

Таблица 9 - Продолжительность периода «всходы –выметывание» в зависимости от сроков посева различных по скороспелости гибридов, 2000-2002 гг.

В результате того, что вегетативный период при посеве в ранние сроки также протекал на сравнительно пониженном температурном фоне, фаза выметывания наступала с несколько меньшим опережением – в среднем на 11…12 суток с незначительным и колебаниями по годам (таблица 9).

Раннее завершение вегетативного периода обеспечивает дополнительные ресурсы времени для прохождения второй половины цикла развития и повышает вероятность уборки кукурузы на более поздних стадиях развития (таблица 10). Созревание до восковой спелости в еще большей степени зависело от погодных условий и сроков посева. В годы с достаточной теплообеспеченностью оно оказалось возможным только при раннем посеве, а на фоне дефицита (2002 г.) исключалось при обоих сроках.

Таблица 10 - Динамика созревания различных по скороспелости гибридов в зависимости от сроков посева, 2000-2002 гг.

Использование ультрараннего гибрида (ФАО 140) позволило более эффективно использовать сроки посева для регулирования темпов созревания. При дефиците тепла ранний срок посева оказался необходимым условием формирования зерна восковой спелости, а в условиях достаточной теплообеспеченности способствовал смещению фазы с начала сентября на конец августа.

У гибрида зернового направления (ФАО 110) восковая спелость достигалась при обоих сроках посева во все годы исследований. Однако ранний срок обеспечил гарантированное созревание в конце августа –начале сентября, до перехода среднесуточной температуры через 10 °С, что является основным условием устойчивого возделывания кукурузы на зерно. При посеве в традиционные сроки на фоне дефицита тепла эта фаза сдвигалась на середину сентября (2002 г.).

Таким образом, смещение сроков посева кукурузы с третьей декады мая на первую в условиях лесостепи Южного Урала обеспечивает удлинение генеративного периода на 11…12 суток, повышает надежность созревания до молочно-восковой и восковой спелости и создает условия для устойчивого возделывания скороспелых биотипов на зерно. Однако значение этого приема в полной мере проявляется в сочетании с подбором адаптированных гибридов.