Corn productivity depending on its share in crop rotation and fertilization
Abstract
Significant areas of corn cultivation in Ukraine are concentrated in the Steppe zone, despite the fact that the steppe region has always been characterized by high temperature regimes and a lack of precipitation. Taking into account changes in the structure of crop areas, the use of short rotation crop rotations on farms, and a reduction in the list of agricultural crops, corn remains the main crop, but its productivity tends to decrease. Therefore, it has become an urgent issue for practitioners and especially scientists to develop and implement new elements of corn cultivation technologies with a justification of crop rotation and fertilization systems for today’s conditions. The purpose of our research was to establish the level of corn yield and productivity depending on the saturation of crop rotation with corn and fertilization systems. To study the impact of crop rotation on corn productivity depending on fertilization. Field studies on corn cultivation for grain were conducted in a stationary experiment at the agriculture laboratory in a two-field grain-row rotation crop and in monoculture at the base of the Institute of Steppe Agriculture of NAAS. In the study, Factor A was the saturation of crop rotation with corn for grain up to 50 % (grain-row crop rotation: 1. corn for grain; 2. sunflower) and corn cultivation in monoculture. Factor B was the fertilization systems: control (without fertilizers), mineral system N40P40K40, and organic-mineral system N40P40K40 + sunflower by-products. The highest corn yield was formed in a crop rotation with 100 % saturation with crops using the organic-mineral fertilization system, 3.99 t/ha, with a yield increase compared to a crop rotation with 50 % saturation of only 0.04 t/ha. Corn cultivation against the background of the organic-mineral fertilization system contributed to the highest yield increases, which, compared to monoculture corn cultivation, were 0.74 t/ha, or 18.6 %, and in a crop rotation with corn saturation up to 50 % – 0.92 t/ha, or 25.4 %. A higher output of yield grain, feed units, and digestible protein was obtained from corn cultivation in monoculture and the organic-mineral fertilization system – 4.82 t/ha, 7.25 t/ha, and 0.43 t/ha respectively. Cultivating corn for grain in a two-field grain-row crop rotation after sunflower is not advisable. Research has shown that corn plants produce higher productivity in monoculture plantings, especially on fertilized backgrounds.
References
2. Dan M. Klugera, Art B. Owena, David B. Lobellb. Combining randomized field experiments with observational satellite data to assess the benefits of crop rotations on yields. Environ. Res. Lett. 2022. 17044066. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac6083
3. Edleusa P. Seide, Lucas A. Mendes, Jandrei M. S. Corn Yield in Monoculture and Intercropped with Cover Plants and Aggregates Stabilit. European Journal of Agriculture and Food Sciences. Vol 4. Issue 2. March, 2022. https://doi.org/10.24018/ejfood.2022.4.2.426
4. Harpinder Sandhu, Nadia El-Hage Scialabba, Chris Warner, et al. Evaluating the holistic costs and benefts of corn production systems in Minnesota, US. Scientific Reports. 2020. 10:3922 | https://doi.org/10.1038/s41598-020-60826-5.
5. Marchezan С., Paulo A., Ferreira A., Leandro S., et. al. Nitrogen Availability and Physiological Response of Corn After 12 Years with Organic and Mineral Fertilization. Journal of Soil Science and Plant Nutrition. 2020. Vol. 20 (3). P. 979–989. https://doi.org/10.1007/s42729-020-00185-2
6. Monica Saavoss, Tom Capehart, William McBride, Anne Effland. Trends in Production Practices and Costs of the U.S. Corn Sector. Economic Research Service. Economic Research Report. Number 294. July 2021. 35 р. https://www.ers.usda.gov/webdocs/publications/101722/err-294.pdf?v=2482.5
7. Mykola Korchak, Serhii Yermakov, Vasyl Maisus, Serhiy et al. Problems of field contamination when growing energy corn as monoculture. E3S Web of Conferences 154, 01009 (2020). ICoRES 2019. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202015401009
8. Peter Sexton. Chapter 9: Crop Rotations Can Increase Corn Profitability and Reduce Pests. Extension.sdstate.edu. 2019, South Dakota Board of Regents. https://extension.sdstate.edu/sites/default/files/2019-09/S-0003-09-Corn.pdf
9. Stasiv O., Olifir Y. Formation of Corn Productivity in Crop Rotation Depending on Long-Term Fertilization and Liming. Folia Pomer. Univ. Technol. Stetin., Agric., Aliment., Pisc., Zootech. 2021. Vol. 358 (57) 1. P. 29–40.
10. Іванюк В. Гнатів П. Оліфір Ю. Вплив азотних добрив на формування врожаю зерна кукурудзи. Вісник Львівського національного екологічного університету. Серія «Агрономія». № 26 (2022). Агрохімія та ґрунтознавство. 170–176. https://doi.org/10.31734/agronomy2022.26.170
11. Кабанець В. М., Собко М. Г. Особливості вирощування кукурудзи на зерно в умовах північно-східного Лісостепу України. Сад. Інститут сільського господарства Північного Сходу, 2022. 48 с.
12. Кукурудза. Вирощування, збирання, консервування і використання. Під загальною редакцією Д. Шпаара. Київ. Альфа-стевія ЛТД. 2009. 396 с.
13. Лень О. І., Тоцький В. М., Гангур В. В., Єремко Л. С. Вплив системи удобрення та основного обробітку ґрунту на продуктивність гібридів кукурудзи. Вісник Полтавської державної аграрної академії. № 2. 2021. 52–58. https://doi.org/10.31210/visnyk2021.02.06
14. Месель-Веселяк В. Я. Виробництво зернових культур в Україні: потенційні можливості. Економіка АПК. 2018. № 5. С. 5–14. http://nbuv.gov.ua/UJRN/E_apk_2018_5_3
15. Осокіна Н. М. Технологічні властивості зерна гібриду кукурудзи ПР39Б58. Збірник наукових праць Уманського національного університету садівництва. 2014. №. 86 (1). С. 37–43.
16. Паламарчук В. Д., Дідур І. М., Колісник О. М., Алєксєєв О. О. Аспекти сучасної технології вирощування висококрохмальної кукурудзи в умовах Лісостепу правобережного. Вінниця, ТОВ «Друк». 2020. 536 с.
17. Приходько В. О., Полторецький С. П., Білоножко В. Я. Еколого-біологічні основи підбору компонентів для змішаних посівів кормових культу. Вісник Черкаського університету. 2019. № 2. 63–73. https://doi.org/10.31651/2076-5835-2018-1-2019-2-63-73
18. Рибка В. Кукурудза у короткоротаційній соєвій сівозміні. Агрономія. 2016. https://agro-business.com.ua/agro/ahronomiia-sohodni/item/666-kukurudza-ukorotkorotatsiinii-soievii-sivozmini.html
19. Семенда Д. К., Семенда О. Вс., Семенда О. В. Сучасний стан та шляхи підвищення економічної ефективності виробництвазерна кукурудзи. Агросвіт. 2020. № 3. 43–49. https://doi.org/10.32702/2306$6792.2020.3.43
20. Шаповаленко О. І., Рибчинський Р. С., Кустов І. О. Технологічна характеристика зерна кукурудзи. Одеська національна академія харчових технологій. Наукові праці, 2019. Том 83, Випуск 2. 39–43. https://doi.org/10.15673/swonaft.v2i83.1531
21. Шутенко, Є. І. Технологія круп’яного виробництва: навчальний посібник. Київ. Освіта України, 2010. 272 с.
22. Якунін О. П. Кукурудза харчова (технологічні аспекти вирощування). Вінниця. Нілан, 2016. 207 с.
