FORMATION OF YIELD AND QUALITY INDICATORS OF CORN GRAIN UNDER THE INFLUENCE OF AGROTECHNOLOGICAL MEASURES
DOI:
https://doi.org/10.32782/2310-0478-2026-1-5-16Keywords:
soil cultivation, predecessors, biochemical composition of grain, sowing dates, planting densityAbstract
The article is devoted to the development of the main parameters of bioadaptive corn (Zea mays L.) cultivation technology that regulate grain yield and quality in the conditions of the Ukrainian Steppe. The main research method used was field research, with additional laboratory and mathematical statistics (dispersion and correlation analyses). The research was conducted in the steppe region of Ukraine during 2010–2017. It was found that predecessors and the system of basic soil cultivation significantly affected the yield and biochemical composition of grain. Plow plowing provided the highest productivity regardless of the predecessor. Among the predecessors, soybeans were the most favorable: after plowing, the yield was 7.15 t/ha, while after sunflowers, it was 6.29 t/ha. Minimum tillage reduced yield by 0.31–0.46 t/ha, and direct seeding reduced it by 4.17–5.61 t/ha, depending on the previous crop. The starch content increased with minimum tillage and reached 72.3%, while with plowing it was slightly lower (70.6–71.7%). The highest protein content (10.0%) was formed after soybeans with plowing. Minimization and zero tillage reduced it by 0.3–0.9%. The fat content was stable (7.1–7.3%). An inverse correlation was found between yield and starch (r = –0.65), as well as between starch and protein (r = –0.82); a direct correlation was found between yield and protein (r = 0.86). Sowing dates had a significant effect on productivity: the highest yields were obtained when sowing on April 15 (8.21–8.71 t/ha), while postponing sowing until May 15 reduced yield by 0.52–1.08 t/ha. The starch content changed insignificantly (±0.3–0.5%) and was slightly higher with later sowing, while protein decreased. Plant density was determined by the biological characteristics of the hybrids. The optimal density for most forms was 60,000 plants/ha, which ensured maximum yield (up to 8.47 t/ha). Thickening to 75,000/ha increased the starch content by 0.2–0.6%, but reduced the protein content. Thus, the formation of corn yield and grain quality is determined by the complex interaction of genotype and agrotechnical factors, among which the most important are the predecessor, the soil cultivation system, the sowing date, and the sowing density.
References
Андрієнко А. Л., Семеняка І. М., Андрієнко О. О. Вихід крохмалю і біоетанолу з посівів кукурудзи залежно від попередників та основного обробітку ґрунту. Вісник аграрної науки. 2025. № 2 (863). С. 31–41. DOI:10.31073/agrovisnyk202502-04.
Паламарчук В. Д., Дідур І. М., Колісник О. М., Алексєєв О. О. Аспекти сучасної технології вирощування висококрохмальної кукурудзи в умовах Лісостепу правобережного. Вінниця : Друк. 2020. 536 с.
Крамарьов С. М., Пащенко Ю. М., Андрієнко А. Л., Шевченко В. М., Ісаєнков В. В. Продуктивність і якість зерна гібридів кукурудзи різних груп стиглості та їх батьківських форм в залежності від інкрустації насіння, доз, строків та способів внесення добрив в умовах північного Степу України. Агрохімія і Ґрунтознавство. 2007. №67. С.113–121.
Крамарьов С. М., Краснєнков С. В., Андрієнко А. Л., Льоринець Ф. А., Коцюбан А. І. Вплив попередників, основного обробітку ґрунту, доз, строків та способів внесення добрив на продуктивність та якість зерна гібридів кукурудзи різних груп стиглості в умовах Степу України. Корми і кормовиробництво. 2006. Вип.57. С.134–142.
Roodt D., 2022, Multi-omics approach highlights new targets for amino acid composition change in maize kernels, Plant Physiology. Vol. 188(1). Р. 22–23. DOI: 10.1093/plphys/kiab466
Hasan A., Al-Musawi B. Biochemical study of maize (Zea mays L.) genotypes through total seed protein by SDS-PAGE. Journal of Kerbala for Agricultural Sciences. 2023. Vol. 10(4). Р. 119–128. DOI: /10.59658/jkas.v10i4.1300
Паламарчук В. Д., Віннік О. В., Коваленко О. А. Вміст крохмалю у зерні кукурудзи та вихід біоетанолу залежно від умов вегетації та факторів технології вирощування. Аграрні інновації. 2021. №5. С. 143–156. DOI: 10.32848/agrar.innov.2021.5.23
Бойко П. І., Мартинюк І. В., Цимбал Я. С. Формування принципів сівозміни в агросистемах. Вісник аграрної науки. 2021. № 99(3). С. 5–13. DOI: 10.31073/agrovisnyk202103-01
Калетнік Г. М., Паламарчук В. Д., Гончарук І. В., Ємчик Т. В., Телекало Н. В. Перспективи використання кукурудзи для енергоефективного та екологобезпечного розвитку сільських територій: монографія. Вінниця: ФОП Кушнір Ю.В., 2021, 260 с.
Поляков В. І. Особливості формування якісних показників зерна кукурудзи залежно від комплексу елементів технології вирощування. Агробіологія. 2020. №2. С. 132–138. DOI:10.33245/2310-9270-2020-161-2-132138
Camacho L. M., de Vries S., Jørgensen H. Nutritional evaluation of maize proteins and amino acids for poultry. Animal Feed Science and Technology. 2019. Vol. 251. 114295. DOI:10.1016/j.anifeedsci.2019.114295
Hassenberg, K., Schnabel, R., Rombke, J. Assessment of maize grain quality for higher nutritional value. Journal of the Science of Food and Agriculture. 2017. Vol. 97(8). P. 2382–2391. DOI:10.1002/jsfa.8198
Zhou B., Sun X., Wang D., Ding Z., Li C., Ma W., Zhao M. Integrated agronomic practice increases maize grain yield and nitrogen use efficiency under various soil fertility conditions. The Crop Journal. 2019. Vol. 7(4). P. 527–538. DOI: 10.1016/J.CJ.2018.12.005
Liu Z., Zhu K., Dong S., Liu P., Zhao B., Zhang J. Effects of integrated agronomic practices management on root growth and development of summer maize. European Journal of Agronomy. 2017. Vol. 84. P. 140–151. DOI: 10.1016/J.EJA.2016.12.006
Vanlauwe B., Kihara J., Chivenge P., Pypers P., Coe R., Six J. Agronomic use efficiency of N fertilizer in maize-based systems in sub-Saharan Africa within the context of integrated soil fertility management. Plant and Soil. 2011. Vol. 339. P. 35–50. DOI: 10.1007/s11104-010-0462-7
Kaplan M., Karaman K., Kardeş Y., Kale H. Phytic acid content and starch properties of maize (Zea mays L.): Effects of irrigation process and nitrogen fertilizer. Food Chemistry. 2019. Vol. 283. P. 375–380. DOI: 10.1016/j.foodchem.2019.01.029
Wang J., Lu D. Starch physicochemical properties of normal maize under different fertilization modes. Polymers. 2022. Vol. 15(1). Р. 83. DOI: 10.3390/polym15010083
Семеняка І. М., Андрієнко А. Л. Продуктивність кукурудзи залежно від систем удобрення та частки сої в сівозмінах короткої ротації. Бюлетень Інституту зернового господарства УААН. Дніпропетровськ, 2010. №10. С. 177–183.
Пащенко Ю. М., Борисов В. М., Шишкіна О. Ю. Адаптивні і ресурсозбережні технології вирощування гібридів кукурудзи: [Моногр]. Д.: АРТ-ПРЕС, 2009. 224 с.
Рожков А. О., Пузік В. К., Каленська С. М., Пузік Л. М., Попов С. І., Музафаров Н. М., Бухало В. Я., Криштоп Є. А. Дослідна справа в агрономії: навч. посібник: у 2 кн. – Кн. 2. Статистична обробка результатів агрономічних досліджень; Х.: Майдан, 2016. 342 с. https://repo.btu.kharkov.ua//handle/123456789/33533
Hanhur V., Marenych M., Yeremko L., Shostia A., Puzyr D., Kyrlytsia A. The influence of the methods of main tillage on the yield of maize hybrids in the conditions of the Left Bank Forest Steppe. Scientific Progress & Innovations, 2023. Vol. 26(4). P. 19–23. DOI: 10.31210/spi2023.26.04.04
You D., Tian P., Sui P. Short-term effects of tillage and residue on spring maize yield through regulating root-shoot ratio in Northeast China. Sci Rep. 2017. Vol. 7 13314). DOI: 10.1038/s41598-017-13624-5
Sleiderink J., Deru J. G. C., van der Weide R., van Eekeren N. Effects of reduced tillage and prolonged cover cropping in maize on soil quality and yield. Soil and Tillage Research. 2024. Vol. 244. Article 106196. DOI: 10.1016/j.still.2024.106196.
Тоцький В. М., Лень О. І. Продуктивність гібридів кукурудзи залежно від системи удобрення та основного обробітку ґрунту. Селекція і насінництво. 2020. Вип. 117. С. 199-205 DOI: 10.30835/2413-7510.2020.207173
Govaerts, B., Sayre, K. D., & Deckers, J. A minimum data set for soil quality assessment of no-till: Structural and biological indicators. Soil & Tillage Research. 2007. Vol. 96(1–2). P. 226–235. DOI: 10.1016/j.still.2007.08.003
Zahedi, S. M., Moghaddam, M. R., & Sharifi-Tehrani, A. Effects of tillage levels on soil physical properties and maize yield in a semi-arid climate. Soil & Tillage Research. 2018. Vol. 176. P. 61–68. DOI: 10.1016/j.still.2017.08.008
Hatfield J. L., Prueger J. H. Role of nitrogen fertilization in crop production and quality: Maize as a case study. Journal of Plant Nutrition and Soil Science. 2015. Vol. 178(2). P. 177–188. DOI: 10.1002/jpln.201400350
Yue, K., Li, L., Xie, J., Liu, Y., Xie, J., Anwar S., Fudjoe S.K. Nitrogen supply affects yield and grain filling of maize by regulating starch metabolizing enzyme activities and endogenous hormone contents. Front. Plant Sci. 2022. 12:798119. DOI: 10.3389/fpls.2021.798119
