A kukorica termésbiztonságának növelése agrotechnikai tényezők racionalizálásával csernozjom talajon

Dátum
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt

A kukorica az emberiség egyik legfontosabb növénye, mind a világ mind Magyarország növénytermesztésében meghatározó szerepet játszik. Utóbbi években vetésterülete hazánkban valamelyest csökkent, aminek elsődleges oka a termésstabilitás csökkenése ezáltal a jövedelmezőség kiszámíthatatlansága. A globális klímaváltozás okozta rapszodikus időjárás, a csökkenő csapadékmennyiség és a magas 30-35 °C feletti hőmérséklet nem kedvez a kukorica zavartalan fejlődésének. Az elmúlt évszázadban az évi középhőmérséklet 1 °C-kal nőtt, a csapadék sokévi átlaga viszont jelentősen csökkent. Magyarországon a kukorica országos termésátlaga átlagos vagy kimondottan csapadékos években eléri a 7-8 t ha-1 -t ami jónak mondható. Az aszályos években azonban a termésátlag mindössze 4-5 t ha-1 körül alakul ami 50-60%-os eltérést mutat a kedvező évekhez képest. Ezt a nagymértékű termésátlag ingadozást lenne szükséges mérsékelni, amit szakszerű agrotechnikai tényezőkkel, valamint korszerű biológiai alapok alkalmazásával tudunk leghatékonyabban. Az agrotechnikai elemek közül a tápanyagellátás és a tőszámsűríthetőség az a két tényező, ami a termésmennyiségeken túl a termésbiztonságra is nagymértékben hat. A kukorica termesztés technológiájának fenntartható fejlesztésével összefüggő kutatásom célkitűzései az alábbiak voltak: A kukorica termésének és termésbiztonságának a növelését szolgáló agrotechnikai tényezők hatásainak számszerűsítése. Az eltérő genetikai alapú és különböző tenyészidejű kukorica hibridek harmonikus tápanyag ellátásnak kidolgozása és az optimális tőszám mellett a tőszámoptimum intervallum meghatározása. Hibridspecifikus termesztéstechnológiák továbbfejlesztése, ami elősegítheti a fenntartható, fejlődő kukoricatermesztést, különös tekintettel a termésbiztonság növelését. A kukorica tápanyagellátásról és tőszámbeállításáról szóló kísérletet Prof. Dr. Sárvári Mihály egyetemi tanár témavezetésével, támogatásával és szakmai irányításával állítottuk be Hajdúszoboszlón 2015-2017 években saját területen. A kivitelezésére egy 8 hektáros tábla állt rendelkezésünkre így nagyparcellás, félüzemi körülmények között végezhettük kísérletünket, amihez a géppark is adott volt. Egy parcella mérete 34 x 6,08 méter, nettó területe 206,7 m2 volt. Hat eltérő genetikai tulajdonságú és tenyészidejű hibridet vizsgálunk, három műtrágya adag és három féle tőszám beállításával, mindezt három ismétlésben. Így a parcellák száma 162 db volt. A kísérlet három évében az időjárásnak meghatározó szerepe volt mind a termésmennyiség, mind a szemnedvesség-tartalmak alakulása szempontjából. A klímaváltozás okozta időjárási szélsőségek rendkívül jól megmutatkoztak a kutatás során, ugyanis első évben aszályról, második évben bőséges csapadékról, harmadik évben a 30 éves átlagoknak megfelelő időjárási adatokról számolhatunk be. A három nagymértékben eltérő évjárat alkalmas volt a különböző genetikai hátterű hibridek alkalmazkodóképességének meghatározására is. A kukoricahibridek levélterülete igen eltérő volt a három vizsgált évben. A tápanyagellátás (a 2015-ös extrém száraz évet kivéve) szignifikánsan növelte a levélterület-index értékét. Amikor a három év adataiból átlagot vettünk, akkor is kimutatható volt, hogy a kontroll kezeléshez képest a műtrágyázás szignifikánsan növelte a LAI értékeket (2,91 és 3,40 m2 m-2), viszont az N160+PK műtrágyakezelés az N80+PK műtrágya adaghoz képest bizonyítható különbséget nem produkált (3,40 és 3,44 m2 m-2). Kísérletünk eredményei alapján a tőszámsűrítés hatása is bizonyítható a levélterület-index értékeire. 2016 és 2017-es évben, valamint a három év átlagában is szignifikáns különbséget tudtunk kimutatni a 60.000 és 80.000 tő ha-1 állománysűrűségű kezelés között. Vizsgálataink során figyelemmel kísértük, hogy milyen összefüggések állapíthatók meg a kukoricahibridek levélterület indexe (LAI) és az elért szemtermés között. A 2016-os és 2017-es években, amikor rendelkezésre állt elegendő csapadék az állományunknak, a regresszió analízis során megállapítható volt, hogy a levélterület index (LAI) hatása nagyon erőteljes az elért termések nagyságára. Az összefüggés szoros, pozitív (R2 értéke: 0,8209 illetve 0,6968). A fotoszintetikus aktivitás vizsgálatához szántóföldi fotoszintézis méréseket végeztünk, mely az adott pillanatban jól jellemezte az egyes parcellákon található növények fotoszintetikus aktivitását. A 2016-os kísérleti évről elmondható, hogy a tápanyagellátás a fotoszintézist az első mérés alkalmával növelte (4 mol m-2 s-1-mal), a hibridek átlagában, viszont a tenyészidőszak előrehaladtával a tápanyagellátás már nem, vagy csak minimálisan fokozta a fotoszintetikus aktivitás mértékét. A tápanyagellátás hatása 2017-es évben kevésbé mutatkozott a fotoszintetikus aktivitás tekintetében. Megállapítható, hogy a fotoszintetikus aktivitást több tényező és a tényezők közötti lévő interakciók is befolyásolják, pl.: a hibridek genetikai háttere, tenyészideje, a klimatikus tényezők, valamint az agrotechnikai tényezők. A kukoricatermesztés jövedelmezősége szempontjából nem elhanyagolható tényező betakarításkori szemnedvesség tartalom, hiszen a szárítási költségek negatívan befolyásolják a termelés gazdasági hatékonyságát. Eredményeinkből megállapíthatjuk, hogy a tőszámsűrítésnek a hatása a szemnedvességtartalomra minimális volt kísérletünkben. A betakarításkori szemnedvesség tartalomra a tápanyagellátásnak és a hibridhatásnak van inkább szerepe. Kísérletünk vizsgálatai a kukorica beltartalmi paramétereire is kiterjedtek. Kísérletünkben a Kenéz hibrid fehérjetartalma szignifikánsan nagyobb volt minden évben a többi hibridétől. Az évjárat hatása a fehérjetartalom változására meghatározónak bizonyult, 2015-ös extrém száraz évben a hibridek fehérjetartalma 1,2-2,5%-kal magasabb volt a 2016-2017 évekhez képest. Megállapítható, hogy a tápanyagellátás jelentős hatással van a kukorica nyersfehérje tartalmára, azonban az, hogy a tápanyagellátás pozitív szerepe érvényre jusson, ahhoz megfelelő környezeti tényezőkre (csapadék) van szükség. Ha a környezeti tényezők nem megfelelőek, akkor nemcsak a terméseredmények, de a minőségi változások sem jutnak érvényre, ugyanis a növényi tápanyagfelvétel akadályozott. A vizsgált kukorica hibridek relatív fehérjetartalma és relatív keményítő tartalma között szignifikáns, negatív korreláció mutatkozott. A keményítőtartalom alakulása különösen bioetanol és az izocukor előállítása esetén fontos. A Kenéz hibrid keményítőtartalma minden vizsgálati évben szignifikánsan elmaradt a többi vizsgált hibridétől. A tőszámok növelésével a keményítő tartalom megbízhatóan nőtt. A hibridek között kiemelkedő a Kenéz hibrid olajtartalma. Az olajtartalomra vonatkozóan a tőszámsűrítésnek és a tápanyagellátásnak nem volt bizonyítható hatása. Az évjárat jelentős hatással van a kukorica minőségére, mindhárom vizsgált beltartalmi értéknél szignifikáns különbségeket tudtunk kimutatni az évek között. A kukorica termésének nagyságát elsősorban a termésképző elemek (ezerszemtömeg, hektolitersúly, sorok száma, egy sorban lévő szemek száma, csőhossz, csövenkénti szemszám, morzsolási arány) határozzák meg. Az ezerszemtömeg növekedését figyeltük meg a kontroll kezeléshez képest a trágyázott kezelések esetében, mely a kísérletben 2015-ben és 2017-ben is meghaladta a szignifikáns határt. Az eredményekből megállapítható, hogy az ezerszemtömeget 66,6 grammal is képes növelni a megfelelő tápanyagellátás. A tápanyagszintek növelése a hektolitersúly értékét is növelte, a szignifikáns szintet azonban csak 2017-ben érte el. Az egy sorban lévő szemek száma tápanyagkezelés hatására megbízhatóan nőtt 2015-ben és 2017-ben is. A növényállomány sűrítése azonban negatív hatással volt az egy sorban lévő szemek számára. A csőhosszra a tápanyagellátás hatása megbízhatóan pozitív volt. A tőszámnövelés ugyanilyen megbízhatósággal, azonban csökkentette a csőhosszúságot. 2017-ben 60.000 tő ha-1 állománysűrűségen 17,9 cm volt az átlagos csőhossz, míg 80.000 tő ha-1 -on mindössze 16,1 cm. Kísérletünkben a tápanyagellátás szignifikánsan növelte az egy csövön lévő szemek számát. Tőszámsűrítés hatására a csövenkénti szemszám csökkent, azonban ezt statisztikailag igazolni nem tudtuk. A varianciaanalízis eredményei alapján megállapíthatjuk, hogy a tápanyagszint növelésével a hibridek magassága mindhárom vizsgálati évben bizonyíthatóan növekedett kísérletünkben. 2015-ben és 2017-ben a növényállomány sűrítésével a hibridek magassága bizonyíthatóan csökkent, azonban a 2016-os évre ez nem igaz. 2016-ban csapadékos volt az évjárat, ezért a sűrű állomány is elegendő vízhez jutott, ami miatt a növénymagasságban nem volt változás. A hibridek magassága között jelentős különbségek voltak. Minden évben a P9486-os hibrid szignifikánsan alacsonyabb volt a többi vizsgált hibridtől. Vizsgálataink kiterjedtek a termő-meddő tövek arányának meghatározására is. Megállapítható, hogy műtrágyázás hatására csökkent a meddő tövek aránya, 2016-ban 0,56%, míg 2017-ben 0,81%-kal. Mindkét esetben megbízható különbséget állapíthatunk meg. A kísérlet utolsó évében (2017) megvizsgáltuk, hogy hogyan változott a talaj tápelemtartalma a tápanyagkezelések hatására. A bővített talajvizsgálat eredményei alapján a következő megállapításokat tehetjük. A tápanyagellátás hatására egyértelműen nőtt a talaj humusztartalma, műtrágyázatlan parcellákban ennek értéke 2,42%, míg N160+PK kezeléseknél 2,64%. Ezzel párhuzamosan nőtt a talaj nitrát és nitrit tartalma is 2,37 mg kg-1-ról 7,46 mg kg-1-ra. Valamint kisebb növekedést tapasztaltunk a kálium, kálcium és magnézium tartalomban is. 2016 és 2017 években vizsgáltuk a tápanyagellátás hatását a kukoricaszár tápelemtartalmára. Egyértelműen megállapítható a nitrogén tartalmának növekedése a kukoricaszárban műtrágya adagok növelésének hatására. A szár foszfor és kálium tartalmának változásában nem tudtunk megbízható különbségeket kimutatni. A biológiai alapok jelentősége is meghatározó a kukoricatermesztés szempontjából. A legkisebb terméseket a Kenéz hibrid produkálta, a kísérlet mindhárom évében az utolsók között szerepelt és a többi hibridtől bizonyíthatóan elmaradt. A DA Sonka hibrid csapadékos években kimagasló termésre lehet képes, azonban stressztűrő képessége gyengének mondható. Termésbiztonsága nem kielégítő. Kísérletünkben a legbiztosabb és legnagyobb termése a P9486-os hibridnek volt. A kísérlet mindhárom évében a 3 legjobb termést adó hibrid között volt, ezzel bizonyítva, hogy mind kedvező mind kedvezőtlen körülmények között is kiemelkedő termésre képes. Kísérletünkben az agrotechnikai tényezők közül az évjárathatásnak volt a legnagyobb termést meghatározó szerepe. Az évjárathatást kísérletünkben 5,05 t ha-1-ban állapítottuk meg, ez 42,58%-ot jelent. Az is megállapítható, hogy a tenyészidőszakban lehullott csapadék összege szorosan összefügg a termésnagysággal. Ha az átlagtermést elosztjuk a tenyészidőszakban hullott csapadékösszeggel, akkor megkapjuk az egy mm-re jutó termés mennyiségét. Ez 2015-ben 24 kg mm-1, 2016-ban és 2017-ben pedig 28 kg mm-1 volt. A tőszám a termést - kedvező évjáratban, korszerű egyéb agrotechnikai tényezők mellett - nagymértékben befolyásoló tényező. A 2015-ös év kedvezőtlen volt időjárás szempontjából, a vizsgált hat hibrid tőszáma és termése közötti összefüggés a különböző tápanyagkezeléseknél csak mérsékelt volt. Statisztikai szempontból elemezve a tőszámkezelések termésnagyságra kifejtett hatását kéttényezős varianciaanalízist készítettünk, amely során a műtrágyakezelések átlagában vizsgáltuk a hibridek termését. Az eredmények alapján szignifikáns különbség nem volt kimutatható a hibrid x tőszám kölcsönhatás esetében, illetve a hibridek átlagában sem okoztak jelentős eltérést a tőszámkezelések. A legkisebb tőszámhoz viszonyítva mindössze 0,07 t ha-1-os termésnövekedést eredményezett a 70.000 tő ha-1 növényállomány alkalmazása. A tőszám további növelésével pedig termésdepresszió lépett fel, ami főleg a hő- és szárazságstressz következménye. Ebben az esetben a termés 0,14 t ha-1 -ral csökkent a 70.000 tő ha-1 állománysűrűséghez képest. A 2016-os évben jelentős eltéréseket tapasztaltunk az előző évhez képest. A varianciaanalízis eredményeként – habár a hibrid x tőszám interakció esetében továbbra sem jelentkezett szignifikáns különbség – kimutatható volt, hogy a tőszámkezelés statisztikailag is bizonyítható módon befolyásolta a termésátlagot P=1%-os szinten is. A szignifikáns különbség 0,15 t ha-1 volt. A tőszámot 60-ról 70 ezerre növelve 0,4 t ha-1, a további tőszámsűrítés pedig 0,6 t ha-1 terméstöbbletet eredményezett. Mindkét esetben szignifikáns különbségek voltak a terméseredmények között. 1,0 t ha-1 terméstöbbletet realizálhattunk ha 60 ezer tő ha-1 helyett 80 ezer tő ha-1 állományűrűséget alkalmaztunk. Megfelelő tápanyagellátásnál a legjobb tőszámreakciója a P9241, a DKC4717 és a Kamaria hibrideknek volt. A 2017-es évben a tőszám hatása – a 2015-ös évhez hasonlóan – kisebb mértékű volt. Az egyes tőszámkezelések között nem jelentkezett statisztikailag igazoló különbség. Ebből arra lehet következtetni, hogy a mai korszerű hibridek kiválóan alkalmazkodnak a tőszám alul vagy túlsűrítéshez. Ha túl alacsony az állománysűrűség, akkor a növény egyedi produkciója nő. A tőszámsűrítés hatása csapadékos évjáratban mutatkozik meg legjobban, ilyenkor kb. 10% termésnövekedést lehet elérni, ha az állománysűrűséget 60 ezer tő ha-1 helyett 80 ezer tő ha-1 -ban határozzuk meg. A három év átlagában a tőszámsűrítés a kísérletünkben mindössze 3%-ban befolyásolta a terméseredményt. A tőszámkezelés kis mértékű hatása valószínűsíthetően abból adódott, hogy az általunk választott tőszámsűrítések (60-70-80 ezer) relatíve alacsony differenciáltságot mutatnak, azonban a gyakorlatban ezeket a tőszámokat alkalmazzák a leggyakrabban, így ezek vizsgálatát tartottuk mi is indokoltnak. A tápanyagellátás minden évben szignifikáns változásokat eredményezett a termésben. Kísérletünk első évében, a vizsgált hibridek termése műtrágyázás nélkül 6,33 t ha-1 volt, ehhez képest az N80+PK kezelésnél 7,14 t ha-1. A műtrágyakezelés bizonyíthatóan növelte a termést 0,81 t ha-1-ral. Azonban a műtrágyaadagot tovább növelve a termés nem nőtt, hanem 0,18 t ha-1-ral csökkent, ami a virágzás, megtermékenyülés és a szemtelítődéskori vízhiánnyal magyarázható. A műtrágyázás hatása a 2016-os évben jelentős volt. A kontrollhoz viszonyítva (10,65 t ha-1) az N80+PK kezelés (12,24 t ha-1) 1,59 t ha-1-ral, míg az N160+PK kezelés (12,69 t ha-1) további 0,45 t ha-1-ral növelte a termést a hibridek és a tőszámok átlagában. 2017-ben is a kontrollhoz képest mindkét műtrágyaadag megbízhatóan növelte a termést, valamint a két tápanyagkezelés között is szignifikáns volt a különbség. Műtrágyázatlan kezeléshez képest az N160+PK kezeléssel a hibridek és a tőszámok átlagában 6,00 t ha-1 -ral tudtuk növelni a termést, ami 51,7%-os termésnövekedést jelent. Ha a három évet együtt nézzük a tőszámok átlagában, műtrágyázatlan kezelésben a hibridek termése átlagosan 7,53 t ha-1 volt. N80+PK kezelésnél ez az érték 9,83 t ha-1, a műtrágya adag duplázásával pedig 10,42 t ha-1 volt. Az egytényezős varianciaanalízis eredménye alapján (a SzD5%: 0,53 t ha-1) minden műtrágyaadag bizonyíthatóan növelte a termést. A kontrollhoz képest az egyes műtrágya adag 2,3 t ha-1-os termésnövekedést eredményezett, a műtrágya adag növelése pedig további 0,59 t ha-1-os többletet jelentett. A három év eredményei alapján megállapítható, hogy a legnagyobb termésnövelő hatása (22%) a kezdeti kisebb műtrágyaadagnak van, a műtrágyaadag további növelése a termést nem növeli akkora mértékben (6%). N160+PK tápanyagellátás száraz évjáratban terméscsökkenést idézett elő, átlagos és csapadékos évjáratban szignifikánsan növelte a terméseket N80+PK kezeléshez képest. A műtrágyázás hatása a termésre kísérletünkben 28% volt. Amikor jövedelmezőség szempontjából is megvizsgáltuk a műtrágyázás hatását azt állapítottuk meg, hogy az N160+PK műtrágyaadag nem hozta vissza a plusz anyagi ráfordítást, így alkalmazása nem volt gazdaságos. Eredményeink alapján a gyakorlat számára a N160+PK műtrágyaadag alkalmazása nem javasolt. Kísérletünkben az N80+PK műtrágyaadag bizonyult ideálisnak.


Maize is one of the most important plants for humankind, and plays a predominant role in the plant production of both the world and Hungary. In recent years, its acreage has slightly decreased in Hungary, which was caused primarily by the decrease in yield stability and, consequently, the unpredictability of profitability. The rhapsodic weather generated by global climate change, the decreasing amount of rainfall and high temperatures over 30-35 °C are not favourable for the smooth development of maize. In the past century, the annual average temperature has increased by 1 °C, but the average precipitation of many years has significantly decreased. In Hungary, the annual fluctuation of the average yield is fairly high: it can reach even 50-60%. The domestic average yield of 7-8 t ha-1 is achieved only in favourable, average years, while it is only around 4 t ha-1 in the years of drought. Among agrotechnical factors, the nutrient supply and the planting density are the ones that have an effect not only on the yields, but on yield stability as well. The objectives of my research relating to the sustainable development of the production technology of maize were the following: to quantify the effects of the agrotechnical factors that support the increase of the yield and yield stability of maize; to develop a balanced nutrient supply for maize hybrids with different genetic base and growing seasons, and to determine both the optimum planting density and the interval of optimum planting densities; the improvement of hybrid-specific production technologies, which can facilitate the sustainable, progressive maize production, and, in particular, the increase of yield stability. The experiment on the nutrient supply and the setting of planting density of maize took place in Hajdúszoboszló in years 2015-2017, with Prof. Dr. Mihály Sárvári’s supervision, support and professional management. For its realization we have had an 8 ha field, thus our experiment could be carried out in large-plot, half-industrial conditions, where the necessary machinery was also available. The size of one plot was 34 x 6.08 m, its net area was 206 m2. We tested six hybrids with different genetic characteristics and growing seasons, with the setting of three fertilizer dosages and planting densities, in 3 replicates. Thus, there were 162 plots. In the three years of the experiment, the weather had a determining role in terms of both the yield and the grain moisture content. The weather extremes caused by the climate change could be clearly observed during the research. We can report drought in the first year, high levels of precipitation in the second year, and weather data that correspond to the 30-year average values in the third year. With the three significantly different crop years, the adaptability of the hybrids of different genetic backgrounds could also be determined. The planting density, in a favourable crop year and with other, modern agricultural factors, has a high impact on the yield. 2015 was an adverse year in terms of the weather: the correlation between the planting density and the yield of the six tested hybrids was only moderate with the different nutrient treatments. During the analysis of the effect of the different planting densities on the yield from statistical point of view, we used two-factor variance analysis, where we examined the yields of the hybrids in the average of the fertilizer treatments. The results showed that no significant difference could be detected for the hybrid x planting density interaction, and the different planting densities did not generate any considerable difference in the average of the hybrids either. Compared to the lowest planting density, applying the planting density of 70,000 plants ha-1 resulted in an increase of only 0.07 t ha-1 in the yield. Increasing the planting density, yield depression was observed, which was an effect mainly of the heat and drought stress. In that case the yield decreased by 0.14 t ha-1, compared to the planting density of 70,000 plants ha-1. In 2016, we observed significant differences compared to the previous year. Although the hybrid x planting density interaction did not generate any considerable difference, the results of the variance analysis showed that the application of different planting densities has an impact on the average yield also on level P=1%, that can be demonstrated statistically as well. The significant difference was 0.15 t ha-1. With increasing the planting density from 60,000 to 70,000 plants, an increase of 0.4 t ha-1, and with further increase of the planting density, an increase of 0.6 t ha-1 was produced. In both cases there were significant differences between the yield results. We gained 1.0 t ha-1 yield increase with applying a planting density of 80,000 plants ha-1 instead of 60,000 plants ha-1. With an appropriate nutrient supply hybrids P9241, DKC4717 and Kamaria had the best response to the change of the planting density. The effect of the planting density was lower in 2017, similarly to 2015. No difference could be observed between the results of the different planting densities that could be statistically demonstrated. This suggests that the modern hybrids of today excellently adapt to the too low or too high planting densities. If the planting density is too low, the individual production of the plant increases. The effect of an increase in the planting density is reflected most clearly in a rainy crop year, when approx. 10% yield increase can be produced if a planting density of 80,000 plants ha-1 is applied instead of 60,000 plants ha-1. In the average of the three years, the increase of the planting density affected the yield result in only 3%. This low impact of the planting density resulted probably from the fact that the planting densities we had chosen (60,000; 70,000; 80,000) showed relatively low differentiation. On the other hand, in practice, these are the most commonly applied planting densities, and that is why we considered their examination reasonable. The nutrient supply brought significant changes in the yield every year. In the first year of our experiment, the yield of the tested hybrids was 6.33 t ha-1 without fertilization, while with the N80+PK treatment it was 7.14 t ha-1. The fertilizer treatment demonstrably increased the yield by 0.81 t ha-1. However, with the increase of the fertilizer dosage, the yield did not increase, but decreased by 0.18 t ha-1, which is explained by the lack of water during flowering, fertilization and grain filling. Fertilization had a considerable impact in 2016. Compared to the control treatment (10.65 t ha-1), the yield increased in the average of the hybrids and the planting densities by 1.59 t ha-1 with the N80+PK treatment (12.24 t ha-1), while by 0.45 t ha-1 in addition to that with the N160+PK treatment (12.69 t ha-1). Also in 2017, compared to the control treatment, both fertilizer dosages reliably increased the yield, and the difference between the results of the two fertilizer treatments was also significant. Compared to a treatment without fertilizer, with the N160+PK treatment, we could increase the yield by 6.00 t ha-1 in the average of the hybrids and the planting densities, which was a 51.7% increase in the yield. If the three years are analysed together in the average of the planting densities, with the treatment without fertilizer the yield of the hybrids was 7.53 t ha-1 on average. With the N80+PK treatment that value was 9.83 t ha-1, and it was 10.42 t ha-1 by doubling the fertilizer dosage. On the basis of the result of the one-way analysis of variance (SzD5%: 0.53 t ha-1), every dosage of fertilizer demonstrably increased the yield. Compared to the control treatment, each fertilizer dosage produced a 2.3 t ha-1 yield increase, and the increase of the fertilizer dosage resulted in an additional 0.59 t ha-1 yield increase. Based on the results of the three years, it is observed that the initial smaller fertilizer dosage produces the biggest yield increase (22%), and further increase of the fertilizer dosage does not increase the yield to such extent (6%). Compared to the N80+PK treatment, the N160+PK nutrient supply led to a decrease in the yields in a droughty crop year, while in an average or a rainy crop year it significantly increased the yields. In our experiment, fertilization affected the yield in 28%. When we had analysed the effect of fertilization from a profitability point of view, we found that the application of the N160+PK fertilizer dosage had not returned the additional financial input, therefore its application was not economically viable. Based on our results, in practice, the application of the N160+PK fertilizer dosage is not recommended. In our experiment the N80+PK fertilizer dosage proved ideal. For maize production, biological bases are also of particular importance. The lowest yields were produced by hybrid Kenéz, that had some of the weakest results in each of the three years, and its performance was demonstrably lagging behind. Its production is not recommended. Hybrid DA Sonka can produce an outstanding yield in rainy years, but its stress tolerance is low. Its yield stability is unsatisfactory. In our experiment, hybrid P9486 produced the most stable and the highest yield. In all the three years of the experiment it was among the hybrids that produced the 3 highest yields, proving that it can produce outstanding yields in both favourable and adverse conditions. Its production is particularly recommended. Among the agricultural factors, the crop year had the most decisive effect on the yield. In our experiment, we could determine 5.05 t ha-1 as the result of the effect of the crop year, which is 42.58%. We also found that there is a strong correlation between the amount of rain fallen during the growing season and the yield. By dividing the average yield by the amount of rain fallen during the growing season, we get the yield per mm. This value was 24 kg mm-1 in 2015, and 28 kg mm-1 in 2016 and 2017. The leaf area of the maize hybrids was very different in the three tested years. The nutrient supply (except in 2015, which was an extremely dry year) had significantly increased the value of the leaf area index. When we took averages of the data of the three years, it could also be detected that, compared to the control treatment, fertilization had significantly increased the LAI values (2.91 and 3.40 m2 m-2), but the N160+PK fertilizer treatment had not produced a demonstrable difference compared to the N80+PK treatment (3.40 and 3.44 m2 m-2). The results of our experiment show that the effect of increasing the planting density on the values of the leaf are index can also be detected. In 2016 and 2017, and in the average of the three years as well, we can demonstrate a significant difference between treatments with planting densities of 60.000 and 80.000 plants ha-1. During our examinations, we monitored what kind of correlations could be observed between the leaf area index (LAI) of the maize hybrids and the grain yield they produced. In 2016 and 2017 when there was enough precipitation available for our plant material, with regression analysis, we found that the leaf area index (LAI) had a very strong effect on the yields produced. The correlation was close, positive (values of R2: 0.8209 and 0.6968). To test the photosynthetic activity, we performed field measurements of photosynthesis, which well described the photosynthetic activity of the plants on the given plots, in the given moment. We found that in 2016 the nutrient supply increased the photosynthesis at the time of the first measurement (by 4 mol m-2 s-1), in the average of the hybrids. but later during the growing season it did not increase or only generated a minimum increase in the photosynthetic activity. In 2017, the effect of the nutrient supply on the photosynthetic activity was not that considerable. We found that the photosynthetic activity is affected by more factors and also the interactions between them, e.g. the genetic background and the growing season of the hybrids, the climatic and the agricultural factors as well. For the profitability of maize production, the grain moisture content at harvest is also an important factor, as the costs of drying reduce the economic efficiency of the production. Our results show that in our experiment the increase of the planting density had a minimum effect on the grain moisture content. The grain moisture content at harvest is affected rather by the nutrient supply and the type of the hybrid. In our experiment we also examined the nutritional parameters of maize. Hybrid Kenéz had a significantly higher protein content than the other hybrids, in each year. The effect of the crop year on the protein content proved determining: in 2015, which was an extremely droughty year, the protein content of the hybrids was 1.2-2.5% higher than in 2016 and 2017. It is concluded that the nutrient supply has a considerable effect on the protein content of maize, however, to realize its positive impact, appropriate environmental factors (precipitation) are needed. If the environmental factors are not favourable, not only the yield results, but also qualitative changes cannot be produced, since the nutrient uptake of the plants are obstructed. A significant, negative correlation between the protein content and the relative starch content of the tested maize hybrids was detected. Change in the starch content is important especially in case of the production of bioethanol and isoglucose. The starch content of hybrid Kenéz was significantly lower than that of the other hybrids, in each test year. With increasing the planting density, the starch content reliably increased. Compared to the other hybrids, the oil content of hybrid Kenéz is outstanding. The increase of the planting density and the nutrient supply did not have a demonstrable effect on the oil content. The crop year has a considerable impact on the quality of maize: we could detect significant differences between the nutritional values measured in the different years. The yield of maize is determined mainly by the yield forming elements (the thousand grain weight, the kilogram per hectolitre weight, the number of grain rows, the number of grains per row, the cob length, the number of grains per cob, the shelling rate). We observed that, compared to the control treatment, the thousand grain weight increased in case of treatments with fertilization, and it was more than significant in 2015 and 2017 as well. The results confirmed that the sufficient nutrient supply can increase the thousand grain weight even by 66.6 gram. The increase of the nutrient levels generated an increase in the kilogram hectolitre-1 weight which, however, reached the significant level only in 2017. As an effect of the nutrient treatment, the number of grains per row had reliably increased in 2015 and 2017. On the other hand, the increase of the planting density had a negative effect on the number of grains per row. The nutrient content had a reliable positive effect on the cob length. The increase of the planting density, on the contrary, but with the same reliability, reduced the cob length. In 2017, with 60,000 plants ha-1 planting density the average cob length was 17.9 cm, while with 80,000 plants ha-1 it was only 16.1 cm. We observed that the nutrient supply had significantly increased the number of grains per cob. By increasing the planting density, the number of grains per cob decreased, but we could not verify this observation statistically. Based on the results of the variance analysis, it can be concluded that by increasing the nutrient level, the height of the hybrids had demonstrably grown in all the three test years. In 2015 and 2017, by increasing the planting density, the height of the hybrids had demonstrably declined, but not in 2016. In 2016 the crop year was rainy, therefore, there was enough water available also for the dense crop, which did not generate any change in the height of the plants. There were considerable differences between the height of the hybrids. Every year, hybrid P9486-os was significantly shorter than the other tested hybrids. We also determined the ratio of productive and sterile plants. We found that as an effect of fertilization, the proportion of sterile plants had decreased by 0.56% in 2016, and by 0.81% in 2017. In both cases reliable differences can be detected. In the last year of the experiment (2017), we examined how the nutritional elements of the soil changed with the nutrient treatments. Based on the results of the extended soil analysis, the following can be concluded. As an effect of the nutrient supply, the humus content of the soil had definitely increased: by 2.42% in plots without fertilization and by 2. 64% with N160+PK treatments. At the same time, the nitrate and nitrite content of the soil has also increased from 2.37 mg kg-1 to 7.46 mg kg-1. Also, a slight increase could be observed in the potassium, calcium and magnesium content. In 2016 and 2017, we examined the effect of the nutrient supply on the amount of nutritional elements in the maize stalk. It could be clearly observed that as an effect of increasing the fertilizer dosages, the nitrogen content of maize stalks increased. We could not detect reliable differences in the change of the phosphorus and potassium content of the stalk.

Leírás
Kulcsszavak
kukorica, Maize, klímaváltozás, termésátlag, termésstabilitás, tápanyagellátás, tőszámsűrűség, climate change, avarage yield, yield stability, nutrient supply, number of plants
Forrás