INFLUENCE OF PLANT DENSITY AND MINERAL NUTRITION LEVEL ON CHLOROPHYLL CONTENT IN CORN LEAVES

Keywords: corn hybrids, plant density, fertilization, SPAD units, yield.

Abstract

one of the main factors that significantly affect the chlorophyll content in leaves and corn yield is the optimal plant density and level of mineral nutrition. Purpose. The aim of our work was to determine the chlorophyll content in corn leaves and the formation of grain yield depending on plant density and fertilization. Materials and Methods. The experimental design included the sowing of four hybrids belonging to different maturity groups: early-maturing DMS Lord, mid-early DMS Prime, mid-maturing DMS 3015, and mid-late DMS Shuttle. For each hybrid, three fertilization backgrounds were applied (no fertilizers; N30P30K30; N60P60K60). The hybrids were sown at densities of 30, 40, 50, and 60 thousand plants per hectare. The methodological support of the experiment was carried out according to generally accepted recommendations and national standards (DSTU). Results. A gradual increase in the number of leaves in corn was found, from 9.8–10.4 leaves per plant in the early-maturing hybrid DMS Lord to 12.5–13.5 leaves in the mid-late DMS Shuttle, which is clearly related to the biological characteristics of the hybrids. It was also established that the application of mineral fertilizers promoted an increase in the number of leaves by 7.50–10.60%. The leaf area of corn depended on the number of leaves per plant. The smallest leaf area was observed in the control variants, ranging from 319.9–528.8 cm². The application of mineral fertilizers, especially at the dose of N60P60K60, led to an increase in leaf area by 25.3–28.3%. Increasing plant density to 60 thousand plants per hectare tended to reduce leaf area by 7.3–9.2% due to increased competition between plants. Fertilizer application at doses of N30–60P30–60K30–60 resulted in an increase in chlorophyll content in corn leaves compared to the control (SPAD 50.6–55.4) by 2.6–13.9 SPAD units, or 4.10–24.70%. It was also noted that a higher dose of mineral fertilizers (N60P60K60) significantly increased the chlorophyll content in the early-maturing hybrid DMS Lord and the mid-early DMS Prime compared to the mid-maturing DMS 3015 and mid-late DMS Shuttle. The optimal plant density for various corn maturity groups was found to be 50–60 thousand plants per hectare, as it provided the highest biometric indicators and grain yield at 4.60–6.02 t/ha and 4.38–5.81 t/ha, respectively. Conclusions. For the conditions of the Northern Steppe of Ukraine, it is recommended to sow mid-maturing corn hybrids at a density of 50 thousand plants per hectare with the application of fertilizers N30–60P30–60K30–60, particularly the hybrid DMS 3015, which demonstrated the highest yield of 6.93–6.02 t/ha.

References

1. Tkalich, Y. I., Tsyliuryk O.І., Kokhan, A. V., Yevtushenko, H. O., Gonzalez, P. H. Efficacy of growth regulators for maize fields. Agrology. 2023. №6 (4). Р. 97–103. DOI:10.32819/021116
2. Tsyliuryk O. І., Izhboldin, O. О., Sologub, I. М. Efficiency of growth regulators in corn crops of the Northern Steppe of Ukraine. Scientific Horizons, 2023. № 26 (10). 59–67. DOI:10.48077/scihor10.2023.59
3. Лихочвор В. В., Шинкарук Л. М. Фотосинтетичні показники рослин кукурудзи залежно від елементів удобрення. Кліматичні зміни та сільське господарство. Виклики для аграрної науки та освіти : зб. тез IV Міжнародної науково–практичної конференції (м. Київ, квітень 2021 р.). Київ : Науковометодичний центр ВФПО, 2021. С. 95–97.
4. Цилюрик О. І., Сологуб І. М. Регулятори росту в посівах кукурудзи Північного Степу України. Таврійський науковий вісник. 2023. № 132. 237–248. DOI:10.32782/2226–0099.2023.132.29
5. Цилюрик О. І., Сологуб І. М. Ефективність стимуляторів росту рослин на кукурудзі в Північному Степу. Таврійський науковий вісник. 2023. № 130. 259–268 DOI:10.32851/2226–0099.2023.130.37
6. Шинкарук Л. М. Вплив удобрення кукурудзи на біометричні показники та елементи структури урожаю кукурудзи в умовах західного Лісостепу України. Збірник наукових праць Уманського НУС. Вип. 96, ч. 1. 2020. С. 443–456. DOI: 10.31395/2415–8240–2020–96–1– 443–456
7. Шинкарук Л. М. Вплив макро– і мікродобрив на врожайність кукурудзи. Вісник Львівського національного аграрного університету. Серія: 12 агрономія. 2021. № 25. С. 162–166. DOI: 10.31734/ agronomy2021.01.162
8. Цилюрик О. І. Система мульчувального обробітку ґрунту в Північному Степу: монографія. Львів: Новий Світ–2000, 2019. 298 с. URL: https://dspace.dsau. dp.ua/bitstream/123456789/1687/1/thilyu.pdf
9. Цилюрик О. І. Сучасні системи мульчувального обробітку ґрунту в Північному Степу: монографія. Одеса: Олді Плюс+, 2023. – 344 с. : 12 рис., 71 табл., 458 бібліогр. https://oldiplus.ua/suchasni–sistemi– mulchuvalnogo–obrobitku–gruntu–v–pivnichnomu– stepu/
10. Петриченко В. Ф., Лихочвор В. В. Рослинництво. Нові технології вирощування польових культур : підручник. 5–те вид., виправ., доповн. Львів : НВФ «Українські технології», 2020. 806 с.
11. Камінський В. Ф. та ін. Наукові основи ефективності використання виробничих ресурсів у різних моделях технологій вирощування зернових культур. Київ: Видавничий дім «Вініченко». 2017. 580 с.
12. Bahatchenko V. V., Tahantsova M. M., & Stefkivska Y. L. Вплив густоти стояння рослин кукурудзи на насіннєву продуктивність батьківських компонентів гібридів Zea mays L. Наукові праці Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків. 2018. (26), 56–66. DOI:10.47414/np.26.2018.211195
13. Kutsenko O., Liashenko V., & Keda L. Growth, development, and formation of corn hybrids’ plants of different ripening groups depending on plant stand density. Scientific Progress & Innovations. 2023. 26 (4), 29–35. DOI: 10.31210/spi2023.26.04.06
14. Циков В. С. Кукуруза: технологія, гібриди, насіння. Дніпропетровськ: Зоря, 2003. 296.
15. Пащенко Ю. М., Борисов В. М., Шишкіна О. Ю. Адаптивні і ресурсозбережні технології вирощування гібридів кукурудзи: монографія. Дніпропетровськ: АРТ–ПРЕС, 2009. 225.
16. Маслійов С. В. Вплив густоти рослин на урожайність кременистої кукурудзи в умовах східної частини Степу України. Вісник Полтавської державної аграрної академії. 2016. № 3. 11–14.
17. Югенхеймер Р. У. Кукурудза: покращення сортів, виробництво насіння, використання. Переклад з англійської під ред. Шмараєва Г. Е., М: Колос, 1979. 519.
18. Асанішвілі Н. М. Оптимізація мінерального живлення гібридів кукурудзи на основі рослинної діагностики. Рослинництво та грунтознавство. 2020. Т. 11. № 3. 22. DOI:10.31548/agr
19. Balawejder M., Szostek M., Gorzelany J., Antos P., Witek G., Matłok N. A. Study on the potential fertilization effects of microgranule fertilizer based on the protein and calcined bones in maize cultivation. Sustainability. 2020. Vol. 12, № 4, 1343. DOI:10.3390/su12041343
20. Drulis P., Kriauciuniene Z., Liakas V. The influence of different nitrogen fertilizer rates, urease inhibitors and biological preparations on maize grain yield and yield structure elements. Agronomy. 2022. Vol. 12. P. 741. DOI: 10.3390/agronomy12030741
21. Говенько Р. В. Вплив технологічних прийомів вирощування на формування елементів структури врожаю гібридів кукурудзи. Агробіологія. 2022. № 2 (174). 68–78. DOI:10.33245/2310–9270–2022–174–2– 68–78
22. Говенько Р. В., Антал Т. В. Продуктивність кукурудзи залежно від виду азотних добрив, позакореневого підживлення та погодних умов. Аграрні інновації. 2022. Вип. 15. 22–29. DOI: https://doi.org/10.32848/ agrar.innov.2022.15.3
23. Kalenska S, Kashtanova O., Kalenskyi V., Hovenko R., Antal T. Economic and energy efficiency of technologies for growing corn hybrids depending on the type and methods of applying fertilizers. Plant and Soil Science. 2022. № 1. 1–13. DOI: 10.31548/agr.13(1).2022.7–16
24. Волощук О. П., Стасів О. Ф., Волощук І. С., Глива В. В., Пащак М. О. Продуктивність гібридів кукурудзи залежно від різних норм внесення мінеральних добрив у Західному Лісостепу України. Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2020. Вип. 68 (І). 51–65. DOI: 10.32636/01308521.2020– (68)–1–4
25. Palamarchuk V., Krychkovskyi V., Honcharuk I., Telekalo N. The modeling of the production process of high–starch corn hybrids of different maturity groups. European Journal of Sustainable Development. 2021. Vol. 10. № 1. Р. 584–598. DOI:10.14207/ejsd.2021. v10n1p584
26. Ушкаренко В. О., Вожегова Р. А. Методика польового досліду: навчальний посібник, Одеса: Олді Плюс+, 2024. 448. https://oldiplus.ua/metodika–polovogo– doslidu–zroshuvane–zemlerobstvo/
Published
2025-01-28
Section
MELIORATION, ARABLE FARMING, HORTICULTURE