Wpływ humatu potasowego na morfogenezę kukurydzy ścierniskowej
Wiadomo, że obserwacje fenologiczne rejestrują pojawianie się uformowanych organów owocujących, ale duży i ważny okres ich powstawania pozostaje ukryty przed oczami obserwatora. Aby zaobserwować powstawanie organów owocujących, należy posłużyć się tzw. analizą morfofizjologiczną, która polega na konsekwentnej obserwacji przebiegu powstawania każdego organu u roślin w powiązaniu z warunkami życia, a w szczególności organów owocujących męskich i żeńskich kwiatostanów kukurydzy.
Aby zaobserwować formowanie się wiechy i kolby, wycięliśmy pąki główne i kątowe 10 roślin kukurydzy zebranych po zbiorze, następnie zbadaliśmy je pod lupą binokularową, określiliśmy stadium organogenezy, zmierzyliśmy je i sfotografowaliśmy.
Wyniki pomiarów stożka wzrostu wiechy kukurydzy przedstawiono w tabeli 3.
Tabela 3. Wpływ nawozów mineralnych i humatu potasowego na wielkość wiechy kukurydzy ścierniskowej
| Fazy rozwoju | Kontrola | Karmienie korzeniowe N20P20 | Tło + nawożenie korzeni humatem potasowym | Tło + dokarmianie dolistne humatem potasowym | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Wielkość wiechy, mm | Kontrola, % | Wielkość wiechy, mm | Kontrola, % | Wielkość wiechy, mm | Kontrola, % | Wielkość wiechy, mm | Kontrola, % | |
| 7 liści | 0,5 | 100 | 0,5 | 100 | 0,5 | 100 | - | - |
| 9 liści | 1.6 | 100 | 1.7 | 106 | 1,2 | 68 | 8.9 | 95 |
| 11 liści | 7.2 | 100 | 10.1 | 108 | 23,0 | 131 | 22,5 | 128 |
| 13 liści | 16,5 | 100 | 17,5 | 106 | 30,0 | 182 | 31.3 | 190 |
| Zamiatanie miotły | 22,5 | 100 | 25.2 | 112 | 31.4 | 140 | 33,5 | 149 |
Z przedstawionych danych wynika, że po nawożeniu korzeni huminianem potasu w fazie 9 liści zaobserwowano nieznaczne zmniejszenie wielkości szczątkowej wiechy.
Kwasy huminowy i fulwowy szczególnie stymulują rozwój systemu korzeniowego. W tym okresie w kukurydzy ścierniskowej uformowały się korzenie wtórne i, co oczywiste, główny stres procesów biochemicznych został na nie przeniesiony. Może to być związane ze spadkiem zawartości białka fosforu w wiechach w fazie 9-listkowej i zmniejszeniem ich wielkości w porównaniu z kontrolą.
Jednakże w przyszłości wzrost wiechy w kontekście humatu potasowego znacznie przewyższył wzrost wiechy w środowisku kontrolnym i na tle mineralnym.
Pod wpływem nawozów mineralnych i humusu potasowego obserwuje się także zwiększenie wielkości kolb kukurydzy ścierniskowej.
Przykładowo, wielkość kolby w fazie 14 liści przewyższała wielkość kolby kontrolnej pod względem tła mineralnego o 8,3%, przy dodatkowym dokarmianiu korzeni humatem potasowym - o 33,3%, a przy dokarmianiu dolistnym - o 27,7%.
Pod wpływem humatu potasowego, wraz ze wzrostem intensywności wzrostu, zaobserwowano również bardziej przyspieszony rozwój roślin: wcześniej rozpoczęło się różnicowanie stożka wzrostu wiechy, wcześniej uformowały się kwiaty w kłoskach, pyłek w pylnikach, nastąpił przyspieszony wzrost wiechy, co przyczyniło się do szybszego wyłaniania się tej ostatniej. Świadczą o tym dane z tabeli 4.
Tabela 4. Wpływ humatu potasowego na rozwój organów rozrodczych w kukurydzy ścierniskowej
| Opcje doświadczenia | Liczba roślin, które wytworzyły wiechę, % | Liczba roślin z jednocześnie kwitnącą wiechą i kolbą 16,09, % |
|---|---|---|
| Kontrola | 12.1 | 14.0 |
| Karmienie korzeniowe, N20P20 (tło) | 10.1 | 15.8 |
| Tło + huminian potasu, 30 kg/ha (nawożenie korzeni) | 18,8 | 24,0 |
| Tło + huminian potasu 0,003 procent (dokarmianie dolistne) | 18,0 | 19.3 |
Należy również zauważyć, że pod wpływem humatu potasu zmniejsza się przerwa między kwitnieniem męskich i żeńskich organów rozrodczych w kukurydzy ścierniskowej. Prowadzi to do lepszego zapylania i lepszej zawartości ziarna w kolbach, co zwiększa wartość paszową kukurydzy ścierniskowej.
Nawożenie upraw huminianem potasowym przyspieszyło rozwój kukurydzy i przyczyniło się do zwiększenia plonu uformowanych kolb (tab. 5).
Tabela 5. Wpływ nawozów mineralnych i humusu potasowego na plon kolb kukurydzy w warunkach nawadniania (według danych z 2019 r.)
| Opcje doświadczenia | Średni plon kolb, c/ha | Wzrost plonu w porównaniu z kontrolą, c/ha | Wzrost plonu w porównaniu z kontrolą, % | Wzrost plonu w stosunku do tła, % |
|---|---|---|---|---|
| Kontrola | 100,4 | - | - | - |
| Karmienie korzeniowe, N20P20 (tło) | 89,4 | -11,0 | -21,8 | 52,4 |
| Tło + huminian potasu, 30 kg/ha (nawożenie korzeni) | 112,8 | +12,4 | +24,6 | - |
| Tło + huminian potasu 0,003 procent (dokarmianie dolistne) | 104,8 | +4.4 | +8,6 | 34.4 |
Należy zauważyć, że kłosy kukurydzy ścierniskowej formują się tylko w latach sprzyjających jej rozwojowi (wystarczające ciepło, optymalna wilgotność, obfitość promieniowania słonecznego). Takimi latami w okresie naszych badań były lata 2018 i 2019.
Tabela 6. Wpływ nawozów mineralnych i humatu potasowego na plon zielonej masy kukurydzy ścierniskowej w warunkach nawadniania
| Opcje doświadczenia | Plon zielonej masy, c/ha | Średni plon w okresie 4 lat (2016-2019), c/ha | Wzmocnienie sterowania, % | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | |||
| Kontrola | 196,4 | 425.2 | 232,4 | 225,3 | 269,8 | - |
| Karmienie korzeniowe, N20P20 (tło) | 204,3 | 469,5 | 273,3 | 247,5 | 298,7 | 10.7 |
| Tło + huminian potasu (odżywianie korzeni) | 217.1 | 513,8 | 290,3 | 272,9 | 323,5 | +19,9 |
| Tło + huminian potasu 0,003 procent (dokarmianie dolistne) | - | - | - | 262,8 | - | +16,6 |
Uwaga: X - niezdefiniowane.
Siew kukurydzy po zbiorach (zdjęcie z 8 września 1961 r.)
Z danych w tabeli 5 wynika, że nawożenie saletrą amonową i superfosfatem zmniejszyło plon kolb nawet w porównaniu z kontrolą. Należy to oczywiście wyjaśnić faktem, że azot stymulował wzrost masy wegetatywnej kukurydzy, dzięki czemu zaobserwowano pewien wzrost plonu zielonej masy dla tej odmiany (patrz tabela 6 powyżej), ale formowanie kolb było opóźnione. Nawożenie humatem potasowym, stosowane zgodnie z tłem mineralnym, miało pozytywny wpływ nie tylko na plon zielonej masy kukurydzy ścierniskowej, ale również przyczyniło się do przyspieszenia rozwoju kolb. Dzięki temu plon uformowanych kolb dla odmiany, w której zastosowano humat potasowy, przewyższył kontrolę o 4,3-12,3%, a tło mineralne o 17,2-26,2%.
Dane z czterech lat doświadczeń w naszym gospodarstwie wskazują, że w warunkach obwodu dniepropietrowskiego wysokie plony zielonej masy kukurydzy ścierniskowej można uzyskać przy nawadnianiu (patrz tabela 6). Największy przyrost zielonej masy kukurydzy ścierniskowej - 53,7 c/ha uzyskano przy nawożeniu korzeni humatem potasowym na tle saletry amonowej i superfosfatu. Wynosi on średnio 19,9% w ciągu czterech lat (2016-2019).
Wnioski
- Pod wpływem humatu potasowego w roślinach kukurydzy po zbiorze obserwuje się istotne zmiany w procesach biochemicznych w kierunku zwiększonej aktywności enzymów oddechowych, gromadzenia cukrów i zwiększenia zawartości fosforu w organach rozrodczych, szczególnie w formach nieorganicznych i organicznych rozpuszczalnych w kwasach.
- Dokarmianie ściernisk kukurydzy humatem potasowym znacznie przyspiesza proces wzrostu i rozwoju roślin, a mianowicie: formowanie i wzrost wiechy i kolby na wszystkich etapach ich organogenezy. W rezultacie liczba uformowanych kolb znacznie wzrasta na uprawach dokarmianych humatem potasowym.
- Zwiększona aktywność procesów fizjologicznych w roślinach pod wpływem humatu potasowego i wprowadzenia nawozów mineralnych wpłynęła pozytywnie na zwiększenie plonu zielonej masy i kolb kukurydzy ścierniskowej. Wzrost plonu zielonej masy wraz z kolbami w tej opcji w ciągu czterech lat (2016-2019) w porównaniu do kontroli wyniósł 19,9%, a w porównaniu do tła (N20P20) - 9,2%.
- Aby przyspieszyć wzrost i rozwój kukurydzy ścierniskowej, konieczne jest jednoczesne stosowanie humatu potasowego i N20P20 w produkcji nawozów uprawowych, gdyż stanowią one bardzo skuteczną technikę rolniczą.