A kukorica vetésével kapcsolatos tervezés és végrehajtás kritikus fontosságú, ha a termelők maximalizálni akarják a mai elit kukoricahibridek genetikai potenciálját.
· A növények kelésének egységessége, a vetés időzítése, a tőszám és a tőtávolság a vetés négy olyan tényezője, amely befolyásolhatja a végső kukoricatermést.
· Kutatások kimutatták, hogy a többi növényhez képest későbbi kelés csökkentheti az egyes növények hozamát az állományban; azonban nem támasztották alá minden kétséget kizáróan azt az elképzelést, hogy a szomszédos növényekhez képest több mint 48 órával később kelő növény „gyomnövény”.
· A kukorica terméspotenciálja csökken, ha a vetés az adott földrajzi területre vonatkozó optimális vetési időszakon túl történik meg. Ez a terméscsökkenés általában nagyobb azokon a területeken, ahol a tenyészidőszak rövidebb.
· Az optimális tőszámot olyan tényezők befolyásolhatják, mint a megcélzott termésszint, a hibridválasztás és az időjárási körülmények.
· A vetőgép monitorán látható CoV és szingulációs értékek értékes, valós idejű mutatói a mérőműszer teljesítményének. Azonban rossz előjelzői a közös, reális, nem ideális vetési tényezők agronómiai következményeinek.
· A soron belüli tőtávolság egyenletessége befolyásolja a hozamot, azonban a teljes területre gyakorolt hatása a szemtermésre általában viszonylag csekély, átlagosan körülbelül 1-2%.
· Egyértelműen a tőhiány az a vetési tényező, amely leginkább hozzájárul a termésveszteséghez, míg az alkalmankénti dupla vetésnek nincs negatív hatása.
A kukorica vetésével kapcsolatos tervezés és végrehajtás kritikus fontosságú, ha a termelők maximalizálni akarják a mai elit kukoricahibridek genetikai potenciálját. A siker egyszerű titka az, hogy „mindent jól csináljunk”. Ezen kulcsfontosságú döntések közül sokat már jóval a vetési szezon előtt meghozunk, beleértve a hibrid kiválasztását, a vetésforgót, a talajművelés módját, a tápanyaggazdálkodást, a tervezett tőszámot és a sortávolságot.
Ez az összefoglaló arra a négy vetési tényezőre összpontosít, amelyeket közvetlen a vetés során érnek el. Dr. Jeff Coulter, a Minnesotai Egyetem munkatársa a közelmúltban foglalta össze ezen négy tényezőnek a szemtermésre gyakorolt relatív hatását. Az eredményeket az alábbiakban mutatjuk be.
1. Egységes kelés elérése (5-9%)
2. Vetés az optimális vetésidőn belül (2-5%)
3. A megfelelő tőszám elérése (1-2%)
4. Egyenletes tőtávolság elérése (1-2%)
A négy vetési tényező mindegyikének elérésével kapcsolatos legújabb kutatások megvitatásra kerültek és számos esetben azt sugallják, hogy újra kell gondolni a szemtermés befolyásolásában játszott szerepük hagyományos szemléletét.
A kukoricatermesztők elsődleges célja az, hogy egységes növényállományokat hozzanak létre, amelyek következetesen egyenként egy darab teljes méretű csövet teremnek. A kisméretű, lemaradott vagy „deformált” növények ritkán, vagy egyáltalán nem nevelnek teljes méretű csöveket. Hagyományosan a termelők azt feltételezték, hogy ezeknek a kisebb, nemkívánatos növények kifejlődésének az elsődleges oka a kelés idejének késése volt. A későbbi kelés oka gyakran az inkonzisztens vetésmélységben rejlik. Logikus, hogy a későn kelő növények kevésbé képesek versenyezni a korlátozott fényért, tápanyag és nedvességforrásokért a korábban kikelt és nagyobb szomszédos növényekkel. Számos tanulmány valóban jelentős terméscsökkenést dokumentált, amikor az állományon belüli növények fejlődése eltérő (Nafziger et al., 1991; Ford and Hicks, 1992; Liu et al., 2004a, 2004c). Ezekben a vizsgálatokban általában több vetésidőt használtak, 7-28 napos különbséggel, hogy a növény növekedésének különböző fázisait elérjék. Ezek a tanulmányok értékesek a növények közötti verseny bizonyos szempontjainak bemutatásában és útmutatást adnak az újravetési döntések meghozatalában. Azonban ezek nem sokat jelentenek annak megértésében, hogy a kelési idő milyen hatással van az egyes növények termésére az azonos napon vetett állományokban, ahogy az az általános kukoricatermesztésben jellemző. Nem jelzik továbbá a kelés idejének relatív jelentőségét az állomány létrehozása után fennálló egyéb tényezőkhöz képest és azt sem, hogy ezek hogyan befolyásolják a növény végső hozamát.
Széles körben elterjedt az egyetértés abban, hogy a jól szinkronizált címermegjelenést és pollenszórást mutató nagy növények adják a legnagyobb és a legkövetkezetesebb méretű csöveket (Pagano et al., 2007; Kovács and Vyn, 2014). Azonban ezek a vizsgálatok azt is kimutatták, hogy a kelés ideje viszonylag csekély hatással van a növényi biomasszára és a végső szemtermésre. Egy 2 éves tanulmányban Murua (2002) dokumentálta, hogy a hagyományosan termesztett kukoricaállományokban a kelés ideje csak körülbelül 4%-át magyarázza az egyes növények terméshozam változásának. Kovács és Vyn (2014) hasonló tanulmánya szerint ez az érték csak körülbelül 1%.
Más tanulmányok arra mutattak rá, hogy még abban az esetben is, ha a kukorica állomány egyöntetűen kel ki, már a V4 növekedési szakaszban kialakulhat jól megállapítható növényi hierarchia (Pagano et al., 2007; Maddonni and Otegui, 2004). Az állományon belüli növényméret különbségek valószínűleg „egyéb” tényezőkkel magyarázhatók, mint például a nedvesség elérhetősége, a talaj tömörödése és szerkezeti különbségei, a tápanyagfelvétel vagy a rovarok károsítása. Ezt nyilvánvalóan nem befolyásolja a kelés ideje. Ezek a tanulmányok egyértelműen nem támasztják alá azt az elképzelést, hogy a szomszédos növényekhez képest több mint 48 órával később kelő növény „gyomnövény”. Valójában Kovács és Vyn (2014) továbbá arra is figyelmeztet, hogy "a soron belüli szomszédos növények ultra egyenletes kelési idejének fontossága könnyen túlbecsülhető".
Az egyenletes kelés pontos hatásának meghatározása részben azért nehéz, mert a tanulmányok különböző módokat alkalmaztak az egységes kelés mérésére és kifejezésére. A különböző mérési módszerek közé tartozik a naptári vagy növekedési fok napok (hőösszeg) száma a vetéstől a kelésig, az 50%-os kelésig eltelt idő, a levélstádiumú növekedési különbségek száma és a későbbi kelés napjai a növényállomány átlagos kelési dátuma után. Ford és Hicks (1992) 6%-os termésveszteséget mért, amikor minden második növény 1 leveles fenológiai késésben volt. 5%-os termésveszteséget mért, amikor minden hatodik növény 2 leveles fenológiai késésben volt. Liu et al. (2004a, 2004c) úgy gondolják, hogy a hozam napi 2%-kal csökkent abban az esetben, ha az 50%-os keléshez szükséges idő több mint 3 napot késett. Nishikawa és Kudo (1973) arról számolnak be, hogy a növényenkénti hozam 5%-kal csökken a későbbi kelés minden napján a növényállomány átlagos kelési dátuma után. Végül Murua (2002) átlagosan 2,3%-os termésveszteséget mért az egyes növények kikelésének minden további napjára.
Coulter javaslata szerint ezek az eredmények arra utalnak, hogy a kelés késése 5-9%-os átlagos termésveszteséget eredményezhet. A megfelelő vetésmélység, a magágy tömörítésének, a felszíni kéregképződésnek, a vetőmagbarázdák lezárásának és a felszíni maradványok kezelésének gondos odafigyelése minimalizálja ezeket a termésveszteségeket. De ezen felül az olyan egyéb tényezőkre is oda kell figyelni, mint az egyenletes nedvesség és tápanyag hozzáférhetőség, a talaj tömörödöttsége és állapota, és a rovarok elleni védekezés. Ezek a tényezők még fontosabbak lehetnek a fiziológiai érettségben lévő egységes állományok elérésében, egységes csőméret és maximális szemtermés mellett.
A hibridek optimális időben történő vetése lehetővé teszi a növény számára, hogy kihasználja a teljes tenyészidőszakot. Számos tanulmány kimutatta, hogy a kukorica terméspotenciálja csökken, ha a vetés az adott földrajzi területre vonatkozó optimális vetési időszakon túl történik meg (Coulter, 2012; Farnham, 2001; Myers and Wiebold, 2013; Nafziger, 2008).
A Pioneer vetésidőkkel kapcsolatos, 18 szezonon keresztül végzett tanulmányainak eredményei azt mutatják, hogy a kukorica a maximális terméshozamát elérte abban az esetben, ha az optimális vetési időpont körüli 2 hetes perióduson belül került elvetésre (Jeschke és Paszkiewicz, 2013).
Az optimális vetésidő Április 16. volt a központi kukoricaövezetben és Április 30. az északi kukoricaövezetben (Amerika). Az optimális vetésidőt követő időpontokban csökkent a terméshozam és a hozamcsökkenés mértéke a késleltetés időtartamával nőtt. A késleltetett vetéssel járó terméscsökkenés nagyobb volt az északi kukoricaövezetben, ahol a tenyészidőszak rövidebb. Az optimális időpont után 4 héttel elvetett kukorica hozama 7%-kal csökkent a központi kukoricaövezetben, szemben az északi kukoricaövezet több mint 15%-ával. (1. ábra)
1.ábra. Az Amerikában végzett vetésidő kísérletek hatása a kukorica maximális termésére, a Pioneer vetésidőkkel kapcsolatos, 17 helyszínen, 18 szezonon keresztül végzett tanulmánya alapján
A kukorica optimális vetésidőn belüli elvetése nagyrészt az időjárási körülményektől függ. A vetésre alkalmas napok száma évről évre nagyon eltérő lehet. Például Irwin és Good (2014) az USDA adatainak elemzése által arra jött rá, hogy Illinois államban 1970 és 2013 között a vetési munkálatokra alkalmas napok száma az Április 30-tól Május 20-ig tartó 3 hétben 19 naptól egészen 4 napig terjedt (2.ábra). A 3 hetes periódusban átlagosan a napok valamivel több mint fele (11,5) volt alkalmas terepmunkára.
2.ábra. 1993-2014 közötti terepmunkára alkalmas napok száma Illinois-ban Április 30-tól Május 20-ig terjedő időszakban
Általánosan elterjedt az a vélemény, hogy a nagyobb vetőgépek és a fejlett technológia megnövelte az Egyesült Államok kukorica vetésének ütemét, bár az USDA vetési adatainak vizsgálata azt mutatta, hogy ez valójában nem így van (Irwin és Good, 2011; Kucharik, 2006). Bár a nagyobb vetőgépek lehetővé tették, hogy egyetlen gépkezelő több hektárt vessen el egy nap alatt, többet, mint amennyi a múltban lehetséges volt, a használatban lévő vetőgépek száma csökkent a gazdaságok konszolidálásával. A vetési adatok azt mutatják, hogy az Egyesült Államokban a kukoricát általában jóval korábban vetik el, mint 30 évvel ezelőtt, azonban a vetés üteme nem gyorsult fel és az időjárás az elsődleges tényező, amely meghatározza a vetés előrehaladását. Mivel a termésveszteség csak az optimális vetésidőt követően vetett hektárokon jelentkezik, a tipikus üzemi szintű termésveszteség a vetési késések miatt átlagosan legfeljebb 2-5%.
Ellentétben a vetés időzítésével (amelyet gyakran erősen befolyásolnak az időjárási viszonyok) a tőszám olyan hozammeghatározó tényező, amely nagyrészt a termelő ellenőrzése alatt áll. A termésmaximalizáláshoz ideális tőszám meghatározása és elérése azonban bonyolult, mivel egy adott helyzetben az optimális tőszámot számos tényező befolyásolhatja. Például a megcélzott termésszint, a hibridválasztás és az időjárási viszonyok.
Általánosságban elmondható, hogy a kukorica optimális tőszáma az idő múlásával folyamatosan nőtt. A magasabb tőszám és a hibridek jobb stressztűrő képessége hozzájárult a termésnövekedéshez. Napjainkban az Egyesült Államokban és Kanadában a termelők által használt átlagos vetési tőszám az 1985-ös körülbelül 57.500 magról hektáronként felemelkedett több mint 75.000 magra (3. ábra).
3. ábra. A termelők által jelentett átlagos tőszám Észak-Amerikában
Forrás: Pioneer Brand Concentration Survey 2013.
Termésszint: A Pioneer és egyéb egyetemi tanulmányok kimutatták, hogy a kukorica hibrid reakciója a tőszámra a termésszinttől függően változik. A hozam maximalizálásához szükséges tőszám a termésszint emelkedésével növekszik. Termésszint szerint csoportosítva a Pioneer tőszám kísérletek eredményei azt mutatták, hogy a gazdaságilag optimális vetési arány körülbelül 67.500 mag/hektárról 8.74 t/ha alatti termésszintnél több mint 95.000 mag/hektárra nőtt 16.81 t/ha feletti termésszint mellett. Hasonló eredményeket mutatott az Iowa Állami Egyetem tanulmánya, amely a kukorica terméshozamát a tőszámra hasonlította különböző kukorica termesztésre alkalmas talajokon. A legtermékenyebb talajok általában magasabb optimális tőszámmal rendelkeztek a maximális terméshozam érdekében (Woli et al., 2014).
Hibrid éréscsoport: A kutatások kimutatták, hogy a korai érésű hibridek (< 100 CRM) nagyobb tőszámú vetést igényelhetnek a hozam maximalizálása érdekében. Az 4. ábra a 2006 és 2012 között végzett Pioneer kísérletekben CRM tartomány szerint csoportosítva mutatja be a hibridek tőszámnövelésére adott terméshozamát.
4. ábra: Termésreakció a tőszámváltozásra kukoricahibrideknél 5 érési (CRM) tartományból (2006-tól 2012-ig).
Bár ez a tendencia a válaszgörbék alapos vizsgálatával még mindig kimutatható, a korábbinál kisebb az eltérés. Ez a változás a korai érettségben uralkodó eltérő genetikai hátterek következménye lehet, amelyek régebbi és az újabb hibridekhez képest dominálnak, illetve egyéb fel nem tárt tényezők is befolyásolhattak.
Hibrid genetika: A tőszám változtatása által elért terméshozam a hibrid genetikai tulajdonságaitól függően is változhat. A 5. ábra egy példát mutat be 2 hibridre, melyeknek azonos CRM száma van és amelyekről kimutatták, hogy a Pioneer kutatási kísérletei során eltérően reagálnak a tőszám változásra. Az első hibrid (Pioneer® P1142) a jelenlegi 111-es CRM csoport hibridjeire jellemző tipikus tőszámreakcióval rendelkezik. A másik (Pioneer® hibrid P1151) a maximális hozam elérésére magasabb tőszámsűrítésnél képes.
5. ábra: Kukorica termésreakció két hasonló CRM számú hibridcsalád tőszámára.
A túl magas vagy túl alacsony tőszám negatívan befolyásolhatja a termést. Az alacsony tőszám korlátozhatja a terméspotenciált abban az esetben, ha a termesztési feltételek kedvezőek, ameddig a magas tőszám csökkentheti a teljesítményt és az állóképességet „stresszes” körülmények között. Általában a modern hibridek viszonylag jól kompenzálják a tőszámbeállításból eredő hibákat. Például a 5. ábrán bemutatott mindkét hibrid akár 10.000 növény/hektárral is meghaladhatja vagy alulmúlhatja az optimális tőszámot, azonban még így is kevesebb mint 0.1 t/ha eltérést mutat terméshozamban.
Ennek egyik oka a stressztűrő képesség javulása, amely több évtizedes célzott nemesítési munka eredményeként jött létre. A régebbi kukoricahibridek gyakori stresszreakciója a „sterilitás” vagy a címerhányás hiánya volt. Még 30 évvel ezelőtt is néhány a legjobb hibridek közül hajlamos volt a sterilitásra, amikor túllépték a tőszámsűrítési küszöböt. A modern kukoricahibridek jobban képesek címert hozni nedvesség- és tőszámterhelés hatására annak ellenére, hogy a címerek egyre kisebbek a növekvő igénybevétel miatt. Ez azt jelenti, hogy a tőszámsűrítés optimumának túllépése esetén a hozamok inkább kiegyenlítődnek, semmint hirtelen csökkennek. Ez a hibrid tulajdonság megváltoztatta a kockázat/nyereség egyenletet a termelők javára. Mivel csökken annak a kockázata, hogy a túlzott tőszámsűrítés csökkenti a hozamot száraz körülmények között, a termelők magabiztosabban vethetnek magasabb tőszámmal, amelyek kedvező körülmények kialakulása esetén növelik a terméshozamot.
A termelők ösztönösen előnyben részesítik az egységes tőtávolságú kukoricaállományokat. Az egységes tőtávolságú kukoricaállományok esztétikusabbak és feltehetően nagyobb hozamot fognak produkálni véleményük szerint.
A vetőgépeket kezelő specialisták és az agronómusok régóta használnak két összefüggő statisztikát. Az egyik a variációs együttható (CoV), a másik pedig a standard eltérés (SD). Ezeket használjuk mint preferált mérőszámok a mérőműszer teljesítményének számszerűsítésére. A 5 cm-es SD-értéket vagy a megfelelő 0,33-as CoV-értéket széles körben emlegetik azon küszöbként, amely felett a kukoricatermés csökkenése várható (Nielsen, 2001). A CoV könnyen kiszámítható úgy, hogy az SD-t elosztjuk az átlagos tőtávolsággal. Például a 0,33 CoV-nak megfelelő SD 15 cm-es átlagos tőtávolságnál 5 cm. Újabban a mérnökök egy "szingulációs" mérőszámot is kidolgoztak a tőtávolság egyenletességének mutatójaként, bár ennek kiszámítására nincs ipari szabvány.
Az agronómusok régóta tudják, hogy a különféle vetési tényezők amelyek a CoV és az SD növekedését, valamint a csökkenő szingulációs értékeket eredményezik, nagyon eltérő hatással lehetnek az egyes növények szemtermésére (Nafziger, 1996; Doerge et al., 2002 és Nafziger, 2006). Így a könnyen mérhető tőtávolsági mérőszámok alkalmazása, amelyek rosszul korrelálnak az egyes növények hozamával, sajnos kompromisszumot hozott létre a kényelem és a pontosság között. Ez kétségtelenül hozzájárult a korábbi kutatások következetlen eredményeihez, amelyek a soron belüli tőtávolságnak a kukorica szemtermésre gyakorolt hatását próbálták megmagyarázni. (Krall, 1977; Nafziger, 1996; Nielsen, 2001; Doerge and Hall, 2000; Doerge et al., 2002; Lauer and Rankin, 2004; Liu et al., 2004a, 2004b, 2004c; Nielsen, 2006).
Egy 2002-es Pioneer kísérlet (Doerge et al.) egyedülálló módon lehetővé teszi a közös és reális, nem ideális vetési tényezők szemtermésre gyakorolt hatásának számszerűsítését. Ezt a vizsgálatot három nagyon eltérő genetikai tulajdonságokkal rendelkező hibriden 4 különböző környezeti tényezőkkel rendelkező amerikai államban végezték el (2 Iowában, 1 Missouriban és 1 Minnesotában). A termésszintek elég eltérőek voltak, a legkisebb 7.33 t/ha, a legnagyobb pedig 13.85 t/ha. Ebben a kísérletben több mint 6000 egyedi növényen határozták meg a soron belüli tőtávolságot és a szemtermést.
1. Ahogy az várható volt, valóban megfigyelhető volt szemtermés tekintetében a nem ideális vetési tényezőkből adódó különbség.
2. Ezek a nem ideális vetési tényezők jellemzően, azonban nem mindig alacsonyabb szemtermést eredményeztek. A figyelemre méltó kivétel az, hogy a dupla vetések hatására enyhén nőtt a hozam. De az összes többi vetési tényező termésvesztesége meglehetősen széles tartományban változott, 0 és -0,12kg között.
3. Messze a tőhiány az a vetési tényező, amely leginkább hozzájárul a termésveszteséghez. A vetési hibából adódóan kihagyott növény melletti növények csak részben kompenzálják a hiányzó növényt.
4. Általánosságban elmondható, hogy a helytelenül elvetett növények miatti termésveszteség elhanyagolható, ha a növényeket a szokásos soron belüli tőtávolság legfeljebb felével mozdítják el a preferált helyükről.
1. táblázat: Öt gyakori, nem ideális vetési tényező hozzájárulása a vetőmag és a tőtávolság egységességének leírására használt két statisztikához, beleértve a CoV-t és az SD-t.
*Összehasonlítva a tökéletes tőtávolsággal
Feltételezett növényállomány: 87.110 növény/ha vagy átlagos 15 cm-es tőtávolság
További zavaró források közé tartozik az a módszer, ahogyan egyes terepi kísérleteket kiviteleztek. Egyes kísérletekben például a növények erősen mesterséges csoportosítását alkalmazták, hogy elérjék a tőtávolság változékonyság előre meghatározott szintjét. Amellett, hogy nem reprezentatívak a „valós világ” körülményei között, gyakran csak különböző szinteken rosszul elhelyezett növényeket alkalmaznak (nincs tőhiány vagy duplán elvetett mag), hogy elérjék a kívánt tőtávolságot. Az 1. táblázat azt mutatja, hogy az ilyen típusú növényelrendezések alig vagy egyáltalán nem befolyásolják a hozamot. Más tőtávolság vizsgálatok hitelességét veszélyeztethette a túlzott tőszám sűrítés és a ritkítás annak érdekében, hogy elérjék a kívánt tőtávolságot, elrendezést és tőszámot. Ezek a gyakorlatok potenciálisan zavaróak, mivel a kukoricanövények nagyon röviddel a kelés után érzékelik a szomszédos növények jelenlétét a kapott távoli vörös fény arányának különbségei miatt (Liu et al., 2009). Ezek a fény minőségében rejlő különbségek a versengés korai jelei lehetnek, amelyek árnyékkerülő reakciót válthatnak ki a fennmaradó növényekben. Így a túlzott tőszám sűrítés és ritkítás nem szándékosan olyan növényeket eredményezhet, amelyeket hajlamosak arra, hogy kedvezőtlenebb növényfelépítést és alacsonyabb terméspotenciált mutassanak.
Ezzel szemben, ha figyelembe vesszük a különböző vetés tényezőkből származó egyes növények hozamát, a kutatási eredmények elképesztően következetesek. Például Nafziger (1996) úgy tapasztalta négy Illinois-i kísérlet alapján, hogy a 10%-os tőhiány átlagosan 8,1%-os terméscsökkenést eredményezett (75.000 növény/hektáron). A Pioneer kísérlet eredményei (Doerge et al., 2002) ennek közel megfelelő, 8,9%-os terméscsökkenést mértek, hasonló növényállomány mellett. Hasonlóképpen, az Illinois-i kísérletek 4,2%-os hozamnövekedést mértek 10%-os duplázás hatására, míg a Pioneer adatai 4,7%-os termésnövekedést mutattak ki. Ezek a hasonlóságok azért is figyelemre méltóak, mivel a két kísérletsorozatban használt vetőmagok genetikai fejlettségében legalább egy évtizedes különbség volt.
· Befolyásolja a szemtermést és megmagyarázható, kimutatható
· A teljes területet figyelembe véve a szemtermésre gyakorolt hatása általában viszonylag csekély, átlagosan körülbelül 1-2%
· A termelőknek törekedniük kell a tőhiány minimalizálására vagy inkább a megszüntetésére, viszont nem kell aggódniuk az időnkénti duplán elvetett magok miatt, vagy a soron belül nem megfelelő tőtávval elvetett növények miatt.
Corteva Agriscience™
