mkgtuНовые технологии / New technologiesNew Technologies2072-09202713-0029МГТУ10.47370/2072-0920-2025-21-4-156-169mkgtu-848Research ArticleСЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИAGRICULTURAL SCIENCESФотосинтетическая деятельность и эффективность использования солнечной энергии гибридами кукурузы в условиях Краснодарского краяPhotosynthetic activity and efficiency of solar energy utilization by corn hybrids in the Krasnodar Territoryhttps://orcid.org/0000-0001-6728-3058МакаренкоА. А.MakarenkoA. A.

Александр Алексеевич Макаренко, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, декан, доцент кафедры

факультет агрономии и экологии; кафедра общего и орошаемого земледелия

350044; ул. им. Калинина, д. 13; Краснодар

Aleksandr A. Makarenko, PhD (Agr.), Associate Professor, Dean, Associate Professor at the Department

Faculty of Agronomy and Ecology; Department of General and Irrigated Agriculture

350044; 13 Kalinina St.; Krasnodar

agronomic@kubsau.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1687-6889КоковихинС. В.KokovikhinS. V.

Сергей Васильевич Коковихин, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой

кафедра общего и орошаемого земледелия

350044; ул. им. Калинина, д. 13; Краснодар

Sergey V. Kokovikhin, Dr Sci. (Agr.), Professor, Head of the Department

Department of General and Irrigated Agriculture

350044; 13 Kalinina St.; Krasnodar

serg.ac@mail.ruФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина»РоссияKuban State Agrarian University named after I. T. TrubilinRussian Federation202521012026214156169Copyright © Макаренко А.А., Коковихин С.В., 20262026Макаренко А.А., Коковихин С.В.Makarenko A.A., Kokovikhin S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://newtechology.mkgtu.ru/jour/article/view/848   Введение

   Введение. Исследования эффективности использования солнечной радиации современными гибридами кукурузы в зависимости от действия агроприемов и особенностей погодных условий, складывающихся в отдельные годы, имеют важное научное и практическое значение.

   Цель исследования

   Цель исследования. Изучить влияние гибридного состава, средств химической защиты растений от сорняков, сроков посева и количества междурядных культиваций на показатели фотосинтетической деятельности растений кукурузы и эффективность использования инсоляции, тепловых и водных ресурсов при выращивании культуры в условиях Краснодарского края.

   Объекты и методы исследования. Закладка и анализ экспериментальных данных, расчёты фотосинтетических показателей были проведены по методике опытного дела в агрономии.

   Результаты и обсуждение. Гибрид DKC 4590 при раннем сроке сева показал максимальную чистую продуктивность фотосинтеза (6,9 г/м2), а проведение культиваций снижало этот показатель. Максимальный коэффициент полезного действия ФАР 2,8 % получен на варианте с гибридом гибрид DKC 4590, применения гербицидов Титус Плюс и Элюмис при раннем сроке сева и проведении одной или двух междурядных культиваций. Посев в ранний срок гибрида кукурузы DKC 4590 обеспечил наивысшую хозяйственную эффективность фотосинтеза – 0,48 %, а применение культивации на неё практически не влияло. В целом установлено, что использование разных гербицидов для защиты растений от сорняков слабо влияло на продуктивность и потенциал фотосинтеза. Выявлена очень сильная математическая связь между урожайностью зерна и показателями КПДФАР, что позволяет использовать его в селекционной работе для создания высокопродуктивных гибридов и разработки сортовых агротехнологий.

   Заключение

   Заключение. Таким образом, гибрид кукурузы DKC 4590 обеспечил максимально высокий коэффициент полезного действия ФАР (больше 3,0 %) при урожайности больше 67 ц/га. У всех гибридов отмечен минимальный показатель эффективности использования инсоляции при минимальной урожайности зерна – 30-40 ц/га.

   Introduction

   Introduction. Investigations of the efficiency of solar energy utilization by modern corn hybrids, depending on agricultural practices and weather conditions in individual years, are of significant scientific and practical importance.

   The goal of the research was to study the influence of hybrid composition, chemical plant protection products against weeds, sowing time, and the number of inter-row cultivations on the photosynthetic activity of corn plants and the efficiency of insolation, heat, and water resources during crop cultivation in the Krasnodar Territory.

   The objectives and methods. Experimental data collection and analysis, as well as calculations of photosynthetic parameters, were conducted using experimental agronomy methods.

   The results and discussion. The DKC 4590 hybrid, sown early, demonstrated the highest net photosynthetic productivity (6.9 g/m2), while cultivation reduced this indicator. The maximum PAR efficiency of 2.8% was obtained with the DKC 4590 hybrid, using Titus Plus and Elumis herbicides at early sowing and one or two inter-row cultivations. Early sowing of the DKC 4590 corn hybrid provided the highest photosynthetic efficiency of 0.48 %, while cultivation had virtually no effect on it. Overall, it was established that the use of various herbicides for plant protection from weeds had little effect on productivity and photosynthetic potential. A very strong mathematical relationship was found between grain yield and the PAR efficiency indices, enabling its use in breeding to create highly productive hybrids and develop varietal agricultural technologies.

   Conclusion

   Conclusion. Thus, the DKC 4590 corn hybrid demonstrated the highest PAR efficiency (over 3.0%) with a yield exceeding 67 c/ha. All hybrids demonstrated minimal solar efficiency with minimal grain yield – 30-40 c/ha.

кукурузапродуктивность растенийфотосинтезгибридагроприемыгербицидсрок севакультивациичистая продуктивность фотосинтезафотосинтетический потенциал посевовкоэффициент полезного действия ФАРкоэффициент хозяйственной эффективности фотосинтезаcornplant productivityphotosynthesishybridagricultural practicesherbicidesowing datecultivationnet photosynthetic productivityphotosynthetic potential of cropsPAR efficiencyphotosynthesis economic efficiency coefficientReferencesКоковихин С.В., Бойко Е.С., Магомедтагиров А.А. Влияние изменений климата и погодных условий на урожайность озимой пшеницы в условиях Центральной зоны Краснодарского края // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2023. № 106. С. 104-115.Kokovikhin, S.V., Boyko, E.S., Magomedtagirov, A.A. The impact of climate change and weather conditions on winter wheat yield in the central zone of Krasnodar territory // Proceedings of the Kuban State Agrarian University. 2023. Issue 106. P. 104-115. [In Russ.]Влияние системы основной обработки почвы на структуру чернозема выщелоченного Западного Предкавказья / Т.В. Логойда [и др.] // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2024. № 112. С. 155-166.The impact of primary tillage system on the structure of leached chernozem in the Western Ciscaucasia / T.V. Logoida [et al.] // Proceedings of the Kuban State Agrarian University. 2024. Issue 112. P. 155-166. [In Russ.]Влияние факторов агротехники на физиолого-биохимические параметры растений озимой пшеницы, возделываемой по различным предшественникам / Ю.П. Федулов [и др.] // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2018. № 74. С. 158-168.The impact of agricultural technology factors on the physiological and biochemical parameters of winter wheat plants cultivated after different predecessors / Yu.P. Fedolov [et al.] // Proceedings of the Kuban State Agrarian University. 2018. Issue 74. P. 158-168. [In Russ.]Коковихин С.В., Василько В.П., Сташкина А.Ф. Оптимизация систем земледелия на территории Северного Причерноморья в условиях изменения климата и эколого-мелиоративного состояния почв // Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. 2023. № 36 (199). С. 71-89.Kokovikhin S.V., Vasilko, V.P., Stashkina, A.F. Optimization of farming systems in the Northern Black Sea region under changing climate conditions and the ecological and meliorative state of soils // News of the agricultural science of Tavrida. 2023. Issue 36 (199). P. 71-89. [In Russ.]Баландин В.С., Василько В.П. Влияние системы удобрения на урожайность и качество зерна кукурузы в условиях низинно-западинного агроландшафта // Современные векторы развития науки : сборник статей по материалам Ежегодной научно-практической конференции преподавателей по итогам НИР за 2023 год (Краснодар, 06 февр. 2024 г.). Краснодар: КубГАУ им. И.Т. Трубилина, 2024. С. 3-4.Balandin, V.S., Vasilko, V.P. Influence of the fertilization system on the yield and quality of corn grain in the conditions of a lowland-western agricultural landscape // Modern vectors of science development : a collection of articles based on the materials of the Annual scientific and practical conference of teachers on the results of research for 2023 (Krasnodar, February 6, 2024). Krasnodar: KubSAU im. I.T. Trubilina, 2024. P. 3-4. [In Russ.]Эффективность применения интенсивной и биологизированной технологии выращивания гибридов кукурузы при капельном орошении / О.В. Макуха [и др.] // Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. 2024. № 38 (201). С. 101-116.Efficiency of using intensive and biologized technology for growing corn hybrids with drip irrigation / O.V. Makukha [et al.] // News of agricultural science of Tavrida. 2024. Issue 38 (201). P. 101-116. [In Russ.]Modeling safflower seed productivity in dependence on cultivation technology by the means of multiple linear regression model / R. Vozhehova [et al.] // Journal of Ecological Engineering. 2019. Vol. 20, No. 4. P. 8-13.Modeling safflower seed productivity in dependence on cultivation technology by the means of multiple linear regression model / R. Vozhehova [et al.] // Journal of Ecological Engineering. 2019. Vol. 20, No. 4. P. 8-13.Адамень Ф.Ф., Коковихин С.В., Сташкина А.Ф. Эффективность применения искусственного увлажнения с учётом метеорологических факторов при выращивании основных сельскохозяйственных культур в условиях Северного Причерноморья // Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. 2023. № 33 (196). С. 34-43.Adamen, F.F., Kokovikhin, S.V., Stashkina, A.F. Efficiency of using artificial moisture taking into account meteorological factors in growing the main agricultural crops in the conditions of the Northern Black Sea region // News of agricultural science of Tavrida. 2023. No. 33 (196). P. 34-43.Коковихин С.В., Макаренко А.А., Логойда Т.В. Оптимизация орошаемых севооборотов и агроэкологическое обоснование климатически ориентированных систем земледелия // Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. 2024. № 39 (202). С. 80-99.Kokovikhin S.V., Makarenko A.A., Logoida T.V. Optimization of irrigated crop rotations and agroecological substantiation of climate-oriented farming systems // News of the agricultural science of Tavrida. 2024. Issue 39 (202). P. 80-99. [In Russ.]Energy efficiency of sweet corn cultivation at drip irrigation in dependence on depth of plowing, fertilization and plants density / R. Vozhehova [et al.] // Bulgarian Journal of Agricultural Science. 2020. Vol. 26, No. 4. P. 885.Energy efficiency of sweet corn cultivation at drip irrigation in dependence on depth of plowing, fertilization and plants density / R. Vozhehova [et al.] // Bulgarian Journal of Agricultural Science. 2020. Vol. 26, Issue 4. P. 885. [In Russ.]Василько В.П., Баландин В. С. Динамика агрегатного состава почвы под кукурузой в зависимости от системы основной обработки почвы // Сборник статей по материалам Ежегодной научно-практической конференции преподавателей по итогам НИР за 2024 год : сборник трудов конференции (Краснодар, 05 февр. 2025 г.). Краснодар: КубГАУ им. И.Т. Трубилина, 2025. С. 8-10.Vasilko, V.P., Balandin, V.S. Dynamics of the aggregate composition of soil under corn depending on the primary tillage system // Collection of articles based on the materials of the Annual scientific and practical conference of teachers on the results of research for 2024 : collection of conference papers (Krasnodar, February 5, 2025). Krasnodar: Kuban State Agricultural University named after I.T. Trubilin, 2025. P. 8-10. [In Russ.]Эффективность применения гербицидов в посевах кукурузы на зерно в зависимости от срока посева на черноземе выщелоченном Центральной зоны Краснодарского края / Т.В. Логойда [и др.] // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2020. № 82. С. 90-96.Efficiency of herbicide application in grain corn crops depending on the sowing time on leached chernozem in the Central zone of Krasnodar Krai / T.V. Logoida [et al.] // Proceedings of the Kuban State Agrarian University. 2020. No. 82. Pp. 90-96. [In Russ.]Калинин О.С., Баландин В.С., Ивлев А.С. Влияние способа основной обработки почвы на урожайность сахарной свеклы в условиях Центральной зоны Краснодарского края // Ресурсосберегающие технологии и технические средства для производства продукции растениеводства и животноводства : сборник статей V Международной научно-практической конференции (Пенза, 21-22 февр. 2020 г.). Пенза: Пензенский ГАУ, 2020. С. 67-69.Kalinin, O.S., Balandin, V.S., Ivlev, A.S. The influence of the primary tillage method on the yield of sugar beet in the Central zone of the Krasnodar Territory // Resource-saving technologies and technical means for the production of crop and livestock products : a collection of articles of the V International scientific and practical conference (Penza, February 21-22, 2020). Penza: Penza State Agrarian University, 2020. P. 67-69. [In Russ.]Эффективность применения гербицидов в посевах кукурузы на зерно в зависимости от срока посева на черноземе выщелоченном Центральной зоны Краснодарского края / Т.В. Логойда [и др.] // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2020. № 82. С. 90-96.Efficiency of herbicide application in grain corn crops depending on the sowing time on leached chernozem in the Central zone of the Krasnodar Territory / T.V. Logoida [et al.] // Transactions of the Kuban State Agrarian University. 2020. Issue 82. P. 90-96. [In Russ.]Позднякова А.В., Магомедтагиров А.А. Влияние гербицидов на урожайность кукурузы в Центральной зоне Краснодарского края // Научное обеспечение агропромышленного комплекса : сборник статей по материалам LXXIV научно-практической конференции студентов по итогам НИР за 2018 год (Краснодар, 26 апр. 2019 г.) / отв. за вып. А.Г. Кощаев. Краснодар: КубГАУ имени И.Т. Трубилина, 2019. С. 61-62.Pozdnyakova, A.V., Magomedtagirov, A.A. The impact of herbicides on corn yields in the Central zone of the Krasnodar Territory // Scientific support for the agro-industrial complex : a collection of articles based on the materials of the LXXIV scientific and practical conference of students on the results of R&D for 2018 (Krasnodar, April 26, 2019) / Responsible for the Issue is A.G. Koshchaev. Krasnodar: KubSAU named after I.T. Trubilin, 2019. P. 61-62. [In Russ.]Архив погоды в Краснодаре. 2017, 2018, 2019 гг. [Электронный ресурс]. URL: https://meteo9.ru/archive_v_krasnodare/oJ6X.Weather Archive in Krasnodar. 2017, 2018, 2019 [Electronic Resource]. URL: https://meteo9.ru/archive_v_krasnodare/oJ6X. [In Russ.]Land & Water. CropWat [Electronic resource]. URL: https://www.fao.org/land-water/databases-and-software/cropwat/en.Land & Water. CropWat [Electronic Resource]. URL: https://www.fao.org/land-water/databases-and-software/cropwat/en.Дисперсионный и корреляционный анализ в растениеводстве и луговодстве : монография / Ушкаренко В.А. [и др.]. М.: РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, 2011. 336 с.Dispersion and correlation analysis in crop production and meadow cultivation : a monograph / Ushkarenko V.A. [et al.]. Moscow: Russian State Agrarian University - Moscow Agricultural Academy named after K.A. Timiryazev, 2011. 336 p. [In Russ.]

The authors declare that there are no conflicts of interest present.