Кукуруза-хулиган: как крупные растения подавляют соседей в no-till полях
Исследование Университета Пердью показало, что в полях кукурузы, где применяется технология no-till (нулевая обработка почвы) и кукуруза высаживается несколько лет подряд, между генетически идентичными растениями разворачивается жесткая конкуренция за ресурсы.
Суть явления
- Ранее считалось, что в таких условиях все растения равномерно отстают в росте из-за более низкой температуры почвы под слоем пожнивных остатков.
- Однако Тони Вин, профессор агрономии, обнаружил, что проблема не в равномерном отставании, а в высокой вариабельности высоты растений уже к четырем неделям вегетации.
- Пожнивные остатки создают неоднородные условия в почве (температура, влага, питательные вещества), что ставит некоторые семена в изначально невыгодное положение.
Механизм и последствия
- Растения с лучшим доступом к ресурсам развивают более мощную корневую систему, быстрее растут и начинают доминировать над меньшими соседями, затеняя их и отбирая воду и питание.
- До 14% потерь урожая в системах "кукуруза по кукурузе" с no-till можно объяснить именно этой внутривидовой конкуренцией.
- Проблема усугубляется с увеличением плотности посева и в условиях засухи, когда борьба за ограниченные ресурсы становится острее.
Рекомендации и дальнейшие исследования
Чтобы смягчить проблему, аграриям следует:
- Обеспечивать равномерное распределение пожнивных остатков при уборке.
- Избегать поверхностного уплотнения почвы.
- Обеспечивать адекватный дренаж и равномерное распределение питательных веществ.
Вин отмечает, что новые методы обработки почвы, такие как вертикальная обработка (vertical tillage), менее разрушительны, чем традиционная интенсивная вспашка, и могут создать более однородные условия для прорастания семян.
Следующий шаг в исследовании — изучить, как вертикальная обработка и ленточное внесение удобрений влияют на выравненность растений и урожайность, а также проверить, одинаково ли подвержены этой вариабельности гибриды, устойчивые к корневому кукурузному жуку.
Исследование опубликовано в журнале Soil & Tillage Research.