Існує різноманітність реакцій генотипів кукурудзи на загущення і можливість відбору форм, що не знижують врожайність з збільшенням густоти стояння до певної межі, тому дослідні установи випробовували окремі лінії і гібриди при різній густоті [16, 17].

Рослини кукурудзи, як і інші однорічні культури, мають свій обмежений ріст, тобто припиняють лінійний ріст на час дозрівання при будь-якому поєднанні агротехнічних і метеорологічних умов. Різними науковцями вивчався вплив густоти на ріст, розвиток і формування продуктивності рослин кукурудзи. Так, висота рослин з збільшенням густоти від 20 до 40 тис/га зменшувалась у гібридах Краснодарський 440М на 8,7 см, у Одеського 50М – на 6-8 см [18].

У батьківських форм гібридів РОСС 209 МВ і Краснодарський 382 МВ – Риф МВ і Кряж МВ зі збільшенням густоти стояння рослин з 30 до 60 тис./га висота стебла збільшувалась відповідно на 18 і 21 см.

При загущенні продуктивність (кількість повноцінних качанів) знижувалась, зменшувалась їх маса і маса 1000 зерен [19].

Густота посіву рослин також впливала на час цвітіння гібридів кукурудзи. При загущенні посіву цвітіння кукурудзи затримувалось. Строки та густота посіву помітно впливали на кількість качанів на рослині. Так, при густоті посіву гібриду Катерина СВ 60, 80, 100 тис./га кількість качанів в розрахунку на 100 рослин склало відповідно 83; 63; 50 шт. При густоті посіву гібриду Ньютон при такій же густоті – 79; 71; 62 шт. При цьому ступінь впливу на даний фактор залежала від погодних умов. Величина врожаю при даних густотах посіву склала: гібриду Катерина СВ відповідно: 42,4; 39,0; 31,0 ц/га, у гібриду Нютон: 42,1; 40,0; 38,3 ц/га.

Таким чином, оптимальною густотою посіву даних гібридів є густота у 60 тис. рослин на 1 га [20].

Встановлено, що різна густота стояння рослин у першу половину вегетації мало впливала на показники лінійного приросту стебла. Однак, у другу половину вегетації, при сформуванні великої вегетативної маси, початку конкуренції між рослинами, висота рослин кукурудзи збільшується пропорційно загущенню посіву [21, 22]. Це підтверджують також дослідження, що проводились при вивченні даного впливу від загущеності посіву, дослідником Ахтирцевим М.Г. [23], який відзначив, що висота рослин, товщина стебла і площа листкової поверхні у початковий період розвитку кукурудзи (фаза 5-6 листків) не суттєво збільшувалась з підвищенням густоти стояння рослин. У пізніший період розвитку кукурудзи (фаза 10-11 листків і, особливо, цвітіння – молочна стиглість) висота стебла і площа листя збільшувалась з підвищенням густоти рослин у обох батьківських форм (Роза М і Краса М) від 40 до 70 тис./га Збільшення висоти рослин батьківських форм у фазі цвітіння волотей зі збільшенням густоти рослин становило відповідно 12 і 13 см.

Більшість дослідників вказує, що загущення посівів, впливаючи на ростові процеси рослин кукурудзи, відбиваються не лише на висоті рослин, але й на висоті прикріплення качана. Ці показники знаходяться у тісному зв’язку зі скоростиглістю: чим пізньостигліша батьківська форма кукурудзи і вища висота рослин, тим вище закладаються качани, таких висновків, у своїх дослідженнях, дійшов Циков В.П. [24].

Дослідження проведені Багринцевою В.Н. [25] в Ставропольському краї показали, що вплив густоти посіву рослин на величину качанів проявлялось як в сприятливі так в несприятливі роки. При густоті посіву 100 тис. рослин на 1 га, а також при густоті 70 тис./га середньостиглих гібридів, качани були значно коротшими і з меншою кількістю зерен, ніж у випадку з густотою посіву цих же гібридів, але вже при густоті стояння 60 і 40 тис/га. Довжина качанів зменшувалась на 6-14 %, а маса їх – на 19-21 %. Крамарєв С.М., Бондар В.П. [26] у своїх дослідах з середньостиглими гібридами кукурудзи встановили, що на прикладі гібриду Дніпропетровський 345 МВ, який висівався при густоті від 30 до 80 тис./га з інтервалом у 10 тис. рослин, можна спостерігати за тим, що висота рослин і величина качанів були у певній залежності від типу гібриду. Найкращі показники були отримані при густоті стояння 60 тис./га. Вони коливалися в межах повторностей в незначній мірі в бік збільшення врожайності від 65 до 75 ц/га.

Подібні дослідження проводились і на гібриді кукурудзи NS-300, але він має відмінну толерантність до посухи і тому урожайність при посіві з густотою 55 тис/га була 95 ц/га з вологістю зерна 18 % [27].

Існують певні протиречності між залежністю висоти рослин кукурудзи і висоти прикріплення качана з загущенням посіву. В дослідженнях одних вчених-дослідників висота прикріплення качана, як і висота рослин кукурудзи, з загущенням посівів, як правило, зменшуються [28]. Хоча існують протилежні дані, згідно яких висота рослин та прикріплення качана зростає [29].

Досить непогані дослідження були проведені при закладанні дослідів за участю Толораї Т.Р., Малаканова В.П. та Корнєва В.А. [30], які в схему свого досліду включили батьківські форми середньораннього гібриду РОСС 209 МВ –материнська форма Роза М і батьківська – РИФ МВ, які висівали при густоті 55, 65, 75 і 85 тис./га; батьківські форми середньостиглого гібриду Краснодарський 382 МВ (Краса М та Кряж МВ) при густоті посіву 45, 55, 65 і 75 тис. рослин на 1 га; середньо- пізньостиглого гібриду Краснодарський 421 МВ (Крушина С та А 679 МВ) при густоті 35, 45, 55 і 65 тис. рослин на 1 га. За період трьохрічних досліджень погодні умови були неоднаковими.

Проведені досліди з вивченням впливу густоти рослин на ріст і розвиток кукурудзи різних форм стиглості показали, що ранньостиглі групи у фазі мітелки з збільшенням густоти рослин з 65 до 95 тис./га підвищували висоту стебла на 11-17 см, при цьому діаметр другого підземного міжвузля зменшився на 0,2 см. Площа листкової поверхні також зменшувалась. Фотосинтетичний потенціал збільшувався по мірі загущення посіву.

Формування качанів на 100 рослин у ранньоспілих материнських форм мало тенденцію до зниження при цьому маса виходу зерна з одного початку і маса 1000 зерен також знижувались.

Продуктивність материнських форм в залежності від густоти посіву мало неоднакові тенденції і приводиться на прикладі батьківської форми Рента М, яка показала, що з збільшенням густоти рослин від 65 до 95 тис./га висота рослин у фазі мітелки коливалась від 175 до 185 см, площа листя – від18,6 до 21,6 тис.м²/га. Фотосинтетичний потенціал посіву – від 863 до 1004 тис. м²/(га дн.).

Кількість початків на 100 рослин – від 78 до 68 штук. Маса зерна з одного початку коливалась від 80,4 до 54,1г, а маса 1000 зерен – від 243 до 234 г. Середня врожайність по роках коливалась також в залежності від густоти посіву і була в межах від 41,9 до 38,2 ц/га.

Було, в процесі довгострокових досліджень, встановлено, що продуктивність однієї рослини із збільшенням густоти рослин, як правило, знижувалось і була дещо більшою на удобреному фоні порівняно з не удобреним [ 31,32]. Досить вдало провів дані дослідження Слюдєєв Ю.А. [33] в Рязанській області. Було взято три гібриди: Порумбель 140 МВ, Порумбель 173 СВ, Нарт 150 СВ, останній гібрид використовувався і якості стандарту. Вивчення даних гібридів проводилось на трьох фонах:

1 –контроль, без удобрення;

2 – N₇₀P₇₀K₇₀;

3 – N₉₀P₉₀K₉₀.

В 1999 році була спека, тому внесення добрив не дало бажаного результату. Але в послідуючі роки ефект від внесення добрив був високим. Гібриди на фоні N₇₀P₇₀K₇₀ в середньому мали урожай зерна – 52,2 ц/га, що вище від контролю на 5,6 ц/га. При підвищенні дози добрив до N₉₀P₉₀K₉₀ середній по роках урожай зерна знизився на 1,3 ц/га , що пояснюється тим, що використання ресурсів вологи і поживних речовин грунту на формування більшої вегетаційної маси було вищим.

Дані гібриди в середньому мали високу продуктивність при густоті 80 тис. рослин на 1 га, що склало 54 ц/га. Урожай зерна при густоті 60 тис./га був на 3 ц /га нижчим, а при 40 тис./га на 9,3 ц/га нижчим від густоти у 80 тис./га. Було також встановлено, що збиральна вологість зерна кукурудзи залежить від густоти стояння рослин. У даних гібридів, що вивчалися, при загущенні посіву збиральна вологість зерна підвищувалась. Для отримання зерна з меншою вологістю (16-18 %) рекомендується, щоб до моменту збирання врожаю густота стояння рослин була в межах від 40 до 60 тис. рослин на 1 га.

Вивчення особливостей реагування рослин на загущення посіву на фоні удобрення показало, що за підвищення рівня мінерального живлення і загущенні рослин строки дозрівання зерна, як правило, подовжуються, збільшується вилягання рослин і вологість зерна при збиранні [34, 35]. Вдало до з’ясування даного питання підійшли Орлянський Н.А. та Орлянська Н.А. [36], які вивчали поведінку кукурудзи в стресових умовах, які були отримані за допомогою загущення посіву. В 2002-2003 рр. були отримані дуже різні дані в порівнянні з 1998-1999 роками. Гібриди всіх ліній знизили урожайність при загущенні до 90 тис./га, на 5,3 ц/га, а в деяких випадках було зниження і до 10 ц/га. Однією з найважливіших причин зниження урожайності в умовах загущення виявилось полягання рослин в період вегетації в роки проведення досліджень. Середня стійкість до вилягання при густоті 60 тис./га була 5,9 балів за 9 –бальною шкалою, а при подальшому загущенні посіву – 4,9 бали. Важливим також виявилось і здатність певних ліній адаптуватись до умов штучного стресу, який було одержано за допомогою загущення посівів. В умовах сильного вилягання значно погіршились умови освітлення і вологозабезпечення.

Селекцією кукурудзи на адаптивність до загущення посіву займались Орлянський Н.А., Орлянська Н.А. та Зубко Д.Г. [37]. Польові досліди були проведені на Воронежській дослідній станції в 2002-2003 роках. Вивчались чотири гібриди з пониженою вологістю зерна при збиранні при густотах 50, 70 і 90 тис./га. Стандартом був ранньостиглий гібрид Воронежський 158 СВ, який мав саму високу вологість зерна при збиранні (22,5 %) при густоті 50 тис./га, а також більше інших збільшував її при загущенні. Інші ж три гібриди відрізнялись від гібриду Воронежський 150 СВ батьківськими компонентами, які сприяли прискореній втраті вологи під час достигання зерна. При густоті 50 тис./га вологість даних трьох гібридів коливалась від 18,8 до 19,2 %, що на 3,3-3,7 % нижче від стандарту.

Стандарт був найбільш урожайним при густоті 50 тис./га – 59,9 ц/га. Однак уже при густоті 70 тис./га він втратив свої переваги тому, що кращим тут виявився Воронежський 150 СВ (49,7 ц/га). В умовах максимального загущення урожайність чотирьох гібридів була на рівні 43,8-44,2 ц/га. Таким чином, гібрид Воронежський 158 СВ, який був стандартом, менш стійкий до загущення посівів.

Насіннєва продуктивність ділянок, на яких вирощується кукурудза визначається поєднанням кількості утворених качанів на рослинах і їх продуктивності. При чому, на думку Азуркіна В.О. [38], на загальну кількість квіток на качанах не впливають ні погодні умови, ні строки сівби, ні живлення рослин, оскільки цей показник є особливістю певного генотипу. Кількість качанів на рослині визначається як спадковими особливостями, так і впливом умов вирощування, причому різні сорти, лінії, гібриди по-різному реагують на ці умови. Загущення посівів призводило до зменшення кількості качанів на материнських рослинах, їх озерняністю, маси і виходу зерен з качана. Разом з тим, при загущенні посівів до певних меж хоча і знижується індивідуальна продуктивність рослин, але значно збільшується кількість продуктивних рослин на одиницю площі, що й призводить до підвищення врожаю [39, 40].

Густота рослин кукурудзи сильно впливає на вологозабезпеченість. Рослини в найбільш загущених посівах запаси метрового шару грунту на розвиток вегетативних органів в основному використовують в першу половину вегетаційного періоду. Кризовий, щодо вологозабезпеченості період у кукурудзи починається після утворення 12-13 листків у середньоранніх і середньостиглих та 14-15 – у середньопізніх і пізньостиглих гібридів. На час утворення качанів вологозабезпеченість рослин різко погіршується, що при загущенні посівів призводити до гальмування ростових процесів, зниження інтенсивності фотосинтезу, і в результаті, до зниження продуктивності рослин. На удобреному агрофоні волога витрачалась економніше, хоча витрата її загальної кількості у зв’язку з потужним розвитком рослин була більшою, ніж на неудобреному. Найнижчий коефіцієнт водоспоживання відмічався при густоті рослин, що забезпечує найбільш високий урожай зерна [41, 42].

Незалежно від морфологічних особливостей гібридів, зі збільшенням густоти рослин їх індивідуальна продуктивність знижується. Для гібридів та інбредних ліній кукурудзи встановлена закономірність: чим ранньостигліша форма, тим менше знижувалась її продуктивність при збільшенні густоти стояння рослин і деяке загущення посівів відповідало більш доцільному поєднанню індивідуальної продуктивності рослин з кількістю їх на одиниці площі, при якому забезпечується максимальний урожай зерна. Цього твердження дотримувались і його перевірили на практиці дослідники-кандидати сільськогосподарських наук АрхипенкоО.М. , АртюшенкоА.О. , Кухарчук О.І. [43].

Багатьма науковцями відмічено, що в процесі виробництва кукурудзи потрібно досягати оптимальної густоти, яка відповідає генотипу окремих гібридів і інбредних ліній. Особливо важливо для врожаю кукурудзи вибрати для кожного гібрида відповідну густоту, яка дає змогу досягати максимальної врожайності. При загущенні рослин від мінімального показника індивідуальна продуктивність їх знижується незначно, що в поєднанні зі збільшенням кількості рослин на одиниці площі призводить до підвищення врожайності з одиниці площі. При подальшому загущенні настає такий момент, коли зменшення продуктивності окремих рослин досягає балансу збільшення їх густоти, що забезпечує максимальну врожайність конкретного генотипу. Дослідні установи виявляють оптимальну густоту певних форм кукурудзи для окремої зони вирощування. Рекомендованої густоти для кожного гібриду чи лінії в певній зоні потрібно суворо дотримуватись. Будь-яка інша густота, більша або менша рекомендованої, не буде сприяти рослинам, оскільки при більшій густоті з'являються неповноцінні рослини, в той час як при недостатньо загущеному стоянні нераціонально використовується площа і сонячне світло, що також призводить до зменшення врожаю [44].

Продуктивність фотосинтезу ліній залежить від густоти вирощування. Розвиток листків та інтенсивність їх фотосинтезу в значній мірі залежать від кількості рослин на одиниці площі. Тому при встановленні густоти посіву необхідно намагатися одержати в конкретних грунтово-кліматичних умовах таку густоту, при якій площа листкової поверхні на гектарі посіву була б оптимальною і забезпечувала б максимальний врожай. Зі збільшенням густоти посіву спостерігається зменшення площі листкової поверхні однієї рослини, але, як правило, загальна листкова поверхня на одиниці площі збільшується.

Показники продуктивності фотосинтезу на удобреному фоні були більшими, ніж на не удобреному і закономірно зменшувалися при збільшенні густоти рослин. При цьому інтенсивність зниження темпів накопичення рослинами пластичних речовин у зв'язку із загущенням посівів дещо нівелювалась у варіантах з удобренням. Найвищою чиста продуктивність фотосинтезу була в міжфазний період 13-14 листків-викидання волотей. Чим кращими були гідротермічні умови протягом вегетації рослин, тим показники продуктивності фотосинтезу були вищими.

Встановлено, що умови вирощування кукурудзи впливають на вміст олії в зерні, продуктивність та масу 1000 зерен, тоді як показники кількості зерен на качані та вміст крохмалю досить сталі [45].

В процесі досліджень з впливу густоти стояння рослин на продуктивність кукурудзи було відмічено і те, що ширина міжрядь, також в деякій мірі впливала на продуктивність кукурудзи на зерно, тому що з зменшенням ширини міжрядь збільшувалось кількість рослин на 1 м² площі, відповідно підвищувалась конкуренція між рослинами. Але водночас зменшення ширини міжрядь призводило до того, що кукурудза краще конкурувала з бур’янами. До даного твердження прийшли дослідники Бомба М.Я. та Бомба М.І. [46], вони також дали рекомендацію при зменшенні ширини міжрядь дещо зменшувати норму висіву, але щоб задана норма висіву не надто різнилась від рекомендованої.

Подібні дослідження були проведені і кандидатами сільськогосподарських наук Дикарєвим Г.Р. та Ефановим Д.В. [47], вони встановили, що на продуктивність кукурудзи впливає і ширина міжрядь. Ними було складено технологію вирощування кукурудзи при густоті посіву 35-40 тис./га та ширині міжрядь 70 і 2 х 70+140 см. Було встановлено, що широкорядний спосіб посіву за схемою 2 х 70 + 140 рекомендується на полях чистих від бур’янів, так як кукурудза при такій схемі посіву не може конкурувати, в такій мірі, як при густоті 70 см, з бур’янами. Але рослини кукурудзи, що були висіяні з міжряддями по схемі 2 х 70 + 140 см більш раціонально використовували ґрунтову вологу в період росту та розвитку кукурудзи.