2.11. Кукуруза

Народнохозяйственное значение. Кукуруза (Zea mays L.) во многих регионах мира - основная кормовая культура, из которой заготавливается корм с высокой концентрацией энергии. По содержанию энергии зерно кукурузы превосходит прочие злаковые культуры. В 100 г зерна кукурузы содержится 1,382 МДж обменной энергии, тогда как в зерне пшеницы – 1,236 МДж, ячменя – 1,119, овса – 1,080 МДж. Калорийность зерна кукурузы выше, чем зерна других зерновых. В 100 г кукурузного зерна содержится 330 ккал, пшеничного – 295, ячменного – 267, овсяного – 257 ккал. Один килограмм его приравнивается к 1,34 корм..ед., тогда как 1 кг ячменя содержит 1,26, ржи – 1,18, овса – 1,0 корм.ед. Кукурузное зерно – превосходный источник энергии, но оно бедно протеином (9-11%). Богато оно и витаминами группы В.

Кукуруза – важное сырье для производства крахмала, декстринов и спирта. Производство крахмала из кукурузы – одно из главных направлений ее использования. Крахмал из кукурузы имеет ряд положительных физических свойств: высокое водопоглощение, набухаемость и способность к пленкообразованию. При производстве крахмала получают ряд побочных продуктов таких как глютеиновая мука, отруби, которые используют на корм животным.

В свежем и, особенно, в силосованном состоянии она в значительной части районов мира превосходный корм для животных.

Кроме того, культура широко используется и на другие цели: пищевые, технические, лекарственные. Регион возделывания определяет цели ее использования, способ выращивания, выбор гибрида, технологию возделывания. Расширение посевов кукурузы во многих странах стало возможным за счет прогресса селекции в создании гибридов, приспособленных к недостатку тепла. Новые гибриды позволили значительно расширить посевы кукурузы и создали предпосылки сельскохозяйственным предприятиям для эффективного развития скотоводства.

В настоящее время на долю кукурузы приходится более 30 % производимого в мире зерна при площади посева 140 млн. га или 20 % от площади зерновых культур.

Важнейшими странами-экспортерами зерна кукурузы являются США, Аргентина, Китай, Франция.

Благодаря селекционному прогрессу стало возможным успешное выращивание на зерно кукурузы и в нашей республике. Так, средняя урожайность зерна кукурузы в 2002-2003 г.г. в СПК «Снов» Несвижского района составила 102-120 ц/га, СПК «Прогресс-Вертилишки» Гродненского района -89-131 ц/га, СПК «Октябрь» Гродненского района – в 2003 г. 124 ц/га. Посевы кукурузы в Беларуси в настоящее время стабилизировались на площади 0,4-0,5 млн.га.

Средняя урожайность кукурузы на супесчаной почве южной зоны страны за последние 5 лет составила 125-135 ц/га корм.ед., на суглинистой в центральной зоне – 124-140 ц/га корм.ед.

Биологические особенности.

Кукуруза - однолетнее, однодомное, раздельнополое перекрестноопыляющееся растение семейства Мятликовых (Poaceae). (рис.2.10.1)

Требования к температуре. Родиной кукурузы является Южная и Средняя Америка. Таким происхождением объясняется ее потребность в достаточном количестве тепла для роста и развития.

Необходимая температура для роста и развития кукурузы - +12...+25⁰С. Дневная температура +22...+25 и ночная +18⁰С являются оптимальными. Отдельные фазы развития требуют разных температур.

Рис.2.10.1 Соцветие кукурузы: 1- мужское

(метелка и колосок); 2-женское

Эффективные температуры наиболее полно характеризуют потребность кукурузы в тепле. Их определяют по формуле: Т_эф.=0,5(Т_макс.+ Т_мин.) – 10, где Т_макс. и Т_мин. – максимальная и минимальная суточные температуры воздуха. Среднесуточная температура ниже 10⁰С не включается в сумму эффективных, т.к. процессы роста и развития растений практически останавливаются.

Каждой группе спелости гибридов кукурузы соответствует определенная сумма эффективных температур, необходимая для достижения той или иной фазы спелости зерна. По экспериментальным данным, от посева до полной спелости раннеспелым гибридам требуется в среднем 820-870⁰С, среднеранним – 870-920⁰С, среднеспелым – 920-970⁰С. В холодный год требуется меньшая сумма эффективных температур, в теплый – большая. Это связано с тем, что при максимальной температуре, превышающей 30⁰С, задерживается развитие кукурузы, особенно в критический период.

Чем выше теплообеспеченность, тем сильнее заметно преимущество кукурузы по отношению к другим зерновым культурам. Несмотря на более высокую урожайность, она у кукурузы менее стабильна по годам (коэффициент вариации равен 49%, тогда как у ржи – 32, ячменя – 37). Однако в неблагоприятные для зерновых культур годы кукуруза, как правило, обеспечивает высокую урожайность, и наоборот. Это позволяет снизить варьирование валовых сборов зерна в среднем до 26%, если в хозяйстве одновременно выращивать, например, ячмень и кукурузу.

Возделывание кукурузы на силос оправдано в районах, где сумма эффективных температур превышает 700⁰С. Этот биологический минимум эффективных температур на 85-100% обеспечивается почти на всей территории республики, за исключением самых северных районов Витебской (Поставский, Городокский и прилегающие к ним районы) и Гродненской (Ошмянский и прилегающие к нему районы) областей.

Минимум суммы эффективных температур при возделывании кукурузы на зерно при нынешних достижениях селекции составляет 800⁰С. Если 8 лет из 10 кукуруза достигает полной спелости зерна, то ее можно возделывать на зерно.

Скорость прорастания и время от посева до появления всходов у кукурузы зависят от температуры почвы.

Прирост вегетативной массы кукурузы начинается при температурах выше +10...+12⁰С, а при температуре ниже +10⁰С растения живут, но не растут. Осенью процессы накопления сухой массы заканчиваются при температурах ниже +12⁰С.

Всходы кукурузы выдерживают заморозки до –1…-2⁰С градуса Цельсия. При более низких температурах надземная масса отмирает, но после потепления растения снова отрастают, если не повреждена точка роста.

При температуре более -3⁰С в весенний период повреждаются листья и стебли, в осенний – происходит потеря всхожести влажного зерна. Для растений, достигших фаз молочно-восковой и восковой спелости, такие заморозки менее опасны, чем для растений, находящихся в фазе цветения или формирования зерна. Если осенними заморозками повреждено не более 25% листовой поверхности, растения продолжают нормально вегетировать.

Осенние заморозки ниже -4⁰С вызывают отмирание растений и снижение питательности корма.

Высокую потребность кукурузы в тепле надо учитывать при выборе сроков посева и уборки.

Температурный режим можно в некоторой степени регулировать: размещением посевов на южных и юго-западных склонах, участках, защищенных от северных и восточных ветров лесом, на хорошо прогреваемых супесчаных почвах, а также поддержанием почвы в рыхлом состоянии, а посевов в чистом.

Требования к влаге. Несмотря на большой размер мучнистой части зерна кукурузы, влажность почвы весной обычно достаточна для набухания и прорастания. Если же верхний слой сухой, то семена заделывают немного глубже.

Требовательность кукурузы к влаге в начале вегетации невысокая (примерно 30 мм осадков/месяц). До образования седьмого-восьмого листа случаи проявления признаков недостатки влаги редки. Если в это время выпадает мало осадков, но стоит теплая погода, кукуруза развивает мощную корневую систему, проникающую глубже обычного в почву, что создает хорошую предпосылку для формирования высокого урожая при условии недостаточной влагообеспеченности в последующий период. Даже июльская засуха не приводит к существенному снижению урожая. Эта культура способна поглощать воду и своими листьями.

Культура характеризуется очень низким коэффициентом транспирации.

Наибольшее количество влаги кукуруза потребляет в течение 30 дней, начиная за 10...14 дней до выметывания метелки и до стадии молочной спелости зерна, когда быстро растут растения в высоту и происходит накопление сухой массы. Недостаток влаги в этот критический период, который часто сопровождается и воздушной засухой, вызывает увядание растений, подсыхание листьев, снижает активность фотосинтеза и жизнеспособность пыльцы, а это в свою очередь приводит к черезернице и уменьшению урожайности. В зависимости от содержания влаги в почве, благоприятные условия для кукурузы в этот период создаются при выпадении 80...120 мм осадков и при влажности почвы более 60%. На формирование урожая в этот период расходуется около 2/3 общего потребления воды.

Проявляя большую отзывчивость на обеспеченность влагой, кукуруза в то же время не выносит избыточного увлажнения, резко снижает урожай на переувлажненных и плохо дренируемых почвах. В этом случае наблюдается недостаток воздуха в почве, необходимого для дыхания корней.

Кукуруза чувствительна к аэрации почвы. Рыхление междурядий даже на легких почвах в годы с избыточным увлажнением, особенно во второй половине лета, ускоряет развитие растений и повышает урожайность сухого вещества на 10% и более.

Требования к свету. Относится к светолюбивым растениям. Кукуруза реагирует на удлинение светового дня усиленным ростом в зависимости от генотипа и географического места положения, т.е. один и тот же сорт, возделываемый на севере, формирует большее количество междоузлий и листьев, чем сорт на юге.

Интенсивность ассимиляции СО₂ в большой мере зависит от интенсивности света. Затенение листьев снижает ее, поэтому положение листьев на растении и площадь питания имеют большое значение. Оптимальный индекс листовой поверхности для кукурузы на силос - 3,0...6,0, для кукурузы на зерно - 3,0...4,0.

В сильно загущенных посевах растения кукурузы вытягиваются, часто полегают, мало облиственны, не формируют початков или они имеют малый удельный вес в общем урожае, развитие растений задерживается.

Короткий световой день ускоряет цветение, но уменьшает число листьев и высоту растений.

Улучшить освещенность посевов можно, используя правильное расположение рядков (с севера на юг), современные гибриды с узкими листьями, соблюдая оптимальную густоту посева.

Коэффициент размножения кукурузы в 10 раз выше, чем у других зерновых. Из одного семенного зерна вырастает 400...600 зерен, у других же зерновых - только 40...50.

Высокая продуктивность кукурузы обусловлена тем, что ассимиляция СО₂ происходит, как и у других тропических растений по очень эффективному типу С₄. Благодаря особому строению листовой поверхности (в отличие от С₃-растений, прежде всего трав и зерновых), они более эффективно усваивают влагу и питательные вещества с одновременно более интенсивным фотосинтезом, который в 2-3 раза больше, чем у С₃-растений.

Требования к плодородию почвы. Кукуруза хорошо растет на средне- и легкосуглинистых, супесчаных и песчаных, подстилаемых моренным суглинком, дерново-подзолистых почвах с высоким содержанием гумуса. Слабоокультуренные, тяжелосуглинистые, а также песчаные почвы, подстилаемые песками, для возделывания кукурузы малопригодны.

Непригодными являются холодные, переувлажненные, заболоченные почвы с близким стоянием грунтовых вод (менее 0,8 м), с повышенным содержанием солей, уплотненные почвы, которые долго прогреваются весной и которые тормозят интенсивное формирование корневой системы.

Требования к почвам находятся во взаимосвязи с климатическими условиями.

В структуре пахотных земель на долю песчаных и рыхлосупесчаных, подстилаемых песками, почв приходится 31,5%. Особенно много таких почв в Брестской и Гомельской областях, где они занимают приблизительно 60% площади пашни. Эти почвы имеют самый низкий генетический потенциал плодородия. Главными неблагоприятными факторами, ограничивающими рост продуктивности посевов кукурузы, является недостаток продуктивной влаги в период вегетации растений, низкое содержание органического вещества и элементов питания.

В северных регионах при недостатке тепла и повышенной влажности для выращивания кукурузы более пригодны хорошо окультуренные легкие суглинистые, супесчаные и песчаные почвы, подстилаемые моренным суглинком, а также почвы, развивающиеся на моренных песках, обладающие высоким плодородием. В этих районах предпочтение следует отдавать полям, защищенным от ветра и на южных склонах, но чтобы избежать водной эрозии почвы, уклон не должен превышать 5⁰. В отдельные годы из-за недостатка тепла (менее 700⁰С) будет наблюдаться недобор не только кормовых единиц, но и зеленой массы кукурузы. В этом случае размещение культуры на легких почвах, обеспечивающих более благоприятный температурный режим по отношению к тяжелым – суглинистым, будет оправданным. В то же время в теплые годы при отсутствии осадков в критический период, если почвы подстилаются песками, отмечается резкое снижение урожайности – на 25-40% и более.

Кукуруза растет на всех почвах при рН не ниже 5,6. При более высокой кислотности урожайность снижается. При рН 5,0 ее снижение достигает 30%.

Потребность в элементах питания. Кукуруза неравномерно потребляет питательные вещества из почвы в течение вегетации, причем различия наблюдаются на самых ранних этапах.

В фазе прорастания зерна-формирования проростков из почвы наиболее быстро поглощается калий. В дальнейшем калий продолжает поступать также интенсивно в растения. и максимум отмечается за 10-12 дней до выметывания (до 3 кг/га сутки). Затем поглощение калия быстро уменьшается, в то же время содержание сухого вещества продолжает интенсивно увеличиваться. В связи с этим, относительное содержание калия снижается. К началу выметывания растения поглощают до 90% общего количества калия. После окончания цветения поступление калия в растения прекращается.

Азот также поглощается достаточно интенсивно в начале вегетации, хотя и не так быстро, как калий. Максимальная скорость поглощения отмечается в период выметывания-цветения початков (до 2 кг/га сутки), затем снижается и прекращается после начала молочной спелости зерна. Более 80% азота от общего количества растения кукурузы потребляют в период от 8 листьев до побурения рылец.

Фосфор в растения поступает медленнее и равномернее, особенно в период всходы-начало цветения, затем до конца вегетации – более высокими темпами.

Растения кукурузы способны повторно использовать элементы питания, накопленные в вегетативных органах, для формирования и налива зерна – до 59% азота, 36% фосфора, 82% калия. Остальное количество поступает в зерно благодаря продолжающемуся усвоению растениями этих элементов из почвы. Причем, поступление азота и фосфора в зерно, как правило, идет не непосредственно из корней, а по пути почва-корни-стебель-листья-стержень-зерно. Это необходимо учитывать при возделывании кукурузы на зерно, отдавая предпочтение более плодородным участкам.

Оптимальные агрохимические показатели почв: рН - 5,6 - 7,0; содержание гумуса не менее 1,8%, подвижного фосфора и обменного калия не менее 150 мг/кг почвы.

Кукурузу можно выращивать на почвах с любым уровнем загрязнения радионуклидами, где ведется сельскохозяйственное производство.

Интенсивная технология возделывания. Место в севообороте. Кукурузу выращивают в полевых и кормовых севооборотах. У этой культуры нет специфических требований к предшественнику, она не является хозяином для болезней и вредителей других культурных растений. Очень хорошие предшественники для кукурузы - удобренные навозом пропашные культуры, зернобобовые, однолетние и многолетние бобовые травы, а также удобренные навозом зерновые.

В условиях бедных дерново-подзолистых супесчаных и песчаных почв, на которых размещается основная часть посевов, для получения высокого урожая кукурузы большее значение имеет не предшественник, а почва: запасы питательных веществ в ней и влагообеспеченность.

В севооборотах, насыщенных зерновыми, кукуруза снижает пораженность их возбудителями инфекционного полегания, черной ножки и зерновыми нематодами. Но после кукурузы повышается вероятность инфекции пшеницы возбудителями фузариоза колоса.

В севообороте с сахарной свеклой кукуруза играет положительную фитосанитарную роль, способствуя меньшей поражаемости этой культуры свекловичными нематодами.

В условиях Беларуси основными предшественниками кукурузы являются зерновые с пожнивными культурами или без них. Хорошие показатели обеспечивает севооборот, в котором четыре года подряд на одном месте выращивают кукурузу, а затем три года - люцерну. Кукуруза дает высокие урожаи при повторном возделывании. Такие посевы в течение двух-трех лет на одном участке позволяют подобрать поле в соответствии с требованиями этой культуры, упростить систему обработки почвы, борьбы с сорной растительностью, эффективнее использовать органические удобрения и гербициды. За счет использования последействия навоза, особенно в засушливые годы, дополнительно можно получить до 20% корм. ед.

Чем слабее экономика хозяйства и беднее почвы, тем выше потребность в размещении кукурузы на постоянных участках вблизи ферм. Однако при недостаточном внесении удобрений, особенно органических, нецелесообразно кукурузу возделывать более 3-5 лет на одном участке, так как снижается не только урожайность, но и содержание в корме белка.

В южных районах республики кукурузу можно высевать после озимых культур, убранных на зеленый корм, что позволяет за счет двух урожаев до 25% повысить сбор корм. ед. и до 85% - переваримого протеина. Но такие посевы часто непригодны для получения качественного силоса, а всходы подвержены повреждению птицами.

Продуктивность севооборотов с увеличением удельного веса кукурузы в них повышается.

Кукуруза не ухудшает плодородия почвы. Ее корневая система оставляет в ней большое количество органической массы. Выращивание кукурузы как предшественника способствует борьбе с сорняками.

В Беларуси кукуруза является хорошим предшественником яровых зерновых, картофеля, корнеплодов.

Система обработки почвы. Для кукурузы нужна хорошо оструктуренная почва, что необходимо для качественного размещения семян при посеве, достижения дружных всходов и беспрепятственного развития корневой системы в пахотном и подпахотном слоях. Всякого рода переуплотнения почвы отрицательно сказываются на развитии корней, водно-воздушно-тепловом режиме и в конечном итоге - на использовании кукурузой питательных веществ и влаги из почвы. Обрабатывать почву необходимо с учетом ее гранулометрического состава, погодных условий, предшественников, типа и степени засоренности полей.

Для сохранения глубокого пахотного слоя не обязательно везде и каждый год пахать, а потеря структурности верхнего слоя – не единственная и не главная причина целесообразности оборачивания.

Опытные данные говорят о том, что урожайность кукурузы, выращиваемой на силос, на дерново-подзолистой супесчаной почве зависела на 47% от погодных условий, на 35% - от уровня применения удобрений и на 12% от способа обработки почвы.

Наиболее существенным требованием к любой системе подготовки почвы является эффективная борьба с сорняками. И если почва свободна от сорняков, требования к качеству обработки не очень высокие.

Традиционный способ подготовки почвы включает следующие операции: лущение на глубину 6...10 см и зяблевую вспашку. Используют лущильники ЛДГ-20, ЛДГ-15 в агрегате с трактором К-701, лущильники ЛДГ-10 в агрегате с тракторами Т-150 или МТЗ-1221, дисковые бороны БД-10. Вспашка осуществляется плугами ПНТ-5-40, ПЛН-4-35 с предплужниками. При лущении образуется рыхлый слой почвы (6-10 см), в котором прорастают сорняки, уничтожаемые вспашкой.

На полях, засоренных многолетними сорняками, применяют полупаровую обработку (2...3 лущения или дискования на глубину 10...12 см и затем зяблевую вспашку или глубокую раннюю вспашку с 2...3 культивациями на глубину 10...12 см). Используют культиваторы КПЗ-9,7, КПН-8,4. При таком способе гибель корневищ пырея достигает 80%. На сильно засоренных многолетними сорняками полях можно применить 36% раундап (3…6 л/га) или его аналоги.

При преобладании многолетних корнеотпрысковых сорняков проводят двухкратную чизельную обработку: первая и вторая чизель-культиваторами со стрельчатыми лапами (150 мм) на глубину 10...12 и 14...16 см, и зяблевую вспашку.

Последние исследования Института земледелия и селекции НАН Беларуси показали, что на легких почвах, чистых от многолетних сорняков, осенью можно провести 2-кратное дискование или чизелевание. Если планируется проводить только вспашку, то в отличие от других зерновых культур, лучше в более поздние сроки - в октябре. Поздняя вспашка снижает интенсивность минерализации осенью и переносит этот процесс на весну, когда культура нуждается в элементах питания. Кроме того, запахиваются сорняки, выросшие осенью. Можно внести органические удобрения, запахать и весной проводить только культивацию.

Если органические удобрения планируется вносить весной, то лучше это делать с одновременной мелкой вспашкой, а осеннюю обработку почвы проводить дисковыми орудиями или чизелем. После поздно убираемых культур лущение, как правило, не проводится.

Если предшественником была кукуруза, то проводят дискование или дискование со вспашкой. На чистых от многолетних сорняков почвах осеннюю обработку можно не проводить, а весной применить дискование и культивацию.

На легких, чистых от сорняков почвах можно провести прямой стерневой посев кукурузы стерневыми сеялками, которые за один проход выполняют четыре операции: рыхление почвы на глубину посева, внесение удобрений, посев и прикатывание.

При использовании кукурузы в качестве поукосной культуры после озимой ржи на зеленый корм наряду со вспашкой может проводиться дискование или прямой сев стерневыми сеялками.

Технология прямого поукосного сева, включает: внесение азотных удобрений после уборки озимых (фосфорно-калийные лучше вносить под озимую рожь); посев кукурузы сплошным рядовым способом стерневой сеялкой (семена должны быть заделаны не глубже 4-6 см); внесение гербицидов, желательно атразинсодержащих для предотвращения отрастания озимой ржи. Это значительно сокращает расход топлива, разрыв между уборкой ржи и посевом кукурузы, что приводит к повышению урожайности.

После пропашных предшественников проводят вспашку или культивацию.

Весной обработку почвы надо вести так, чтобы до минимума уменьшить механическое воздействие на нее сельскохозяйственных машин. В то же время, приемы обработки под кукурузу в допосевной период должны быть направлены на максимальное очищение полей от сорняков, создание благоприятных условий для прорастания семян, появления полных и дружных всходов. Ранней весной необходимо проводить мелкое рыхление почвы (закрытие влаги), которым в поверхностном слое почвы разрушаются капилляры, образовавшиеся за осенне-зимний период.

Раннее закрытие влаги и крошение способствуют нагреванию почвы, мобилизации микроорганизмов, прорастанию семян сорняков, которые затем легче уничтожить при предпосевной обработке. При закрытии влаги очень эффективно применение комбинированных агрегатов из борон и шлейфов.

Использование перед посевом агрегатов, состоящих из культиватора, шлейфа и прутковых катков, позволяет обеспечить желаемую обработку почвы.

Весеннее рыхление надо проводить только на глубину посева семян, потому что более глубокие слои почвы весной еще влажные и при их обработке ухудшается структура строения почвы. Кроме того, при этом происходит потеря ценной для прорастания семян влаги. При глубокой предпосевной культивации семена кукурузы не находят нужного контакта с почвой и хуже обеспечиваются капиллярной влагой. Не способствует сохранению почвенной влаги, уничтожению сорняков и повышению урожайности кукурузы глубокая культивация, однако на тяжелых заплывающих, плохо дренированных почвах глубокое рыхление в сочетании с прикатыванием может быть оправдано.

Если после зяблевой вспашки остались борозды, то весной их необходимо выравнивать дисковыми лущильниками. Для предотвращения уплотнения почвы начинать ее обработку надо, как только она достигнет физической спелости, используя для работы легкие (гусеничные) тракторы и колесные ходовые системы с широкими или сдвоенными шинами.

Большое значение имеет и направление обработки почвы. Лучше всего применять диагональное к вспашке направление. При двукратной весенней обработке ее следует проводить перекрестно.

Почву выравнивают культиваторами КПЗ-9,7, КПН-8,4, КПН-6, КПС-4 на глубину 6...8 см или зубовыми боронами БЗТС-1,0, БЗСС-1,0, выравнивателями-планировщиками ВИП-5,6.

Вторую весеннюю обработку проводят агрегатом из шлейф-борон ШБ-2,5 или комбинированными АКШ-7,2, РВК-5,4, РВК-3,6. Последняя обработка - не ранее одних суток до посева на глубину заделки семян.

Количество допосевных обработок зависит от чистоты участка. Как правило, целесообразно проводить две культивации.

Система применения удобрений. Корни кукурузы в начале вегетации развиваются медленно и в основном неглубоко в верхнем слое почвы. Питательные вещества в это время используются кукурузой плохо, в связи с чем требуется вносить удобрения в легкорастворимой форме. Позже кукуруза может использовать питательные вещества из более глубоких слоев почвы (например, азот из глубины 120-150 см).

В отличие от зерновых, высокий урожай кукурузы является результатом высокой производительности отдельного растения. Так, одно растение кукурузы производит примерно в 60...70 раз больше сухой массы, чем растение пшеницы. Однако это возможно при оптимальном снабжении растения питательными веществами.

В связи с бедностью дерново-подзолистых почв питательными веществами удобрения играют решающую роль в получении высоких урожаев этой культуры. Например, на среднеплодородной супесчаной почве они в два раза повышали сбор кормовых единиц и в три раза – переваримого протеина. Урожай кукурузы находится в прямой зависимости от содержания запасов гумуса в дерново-подзолистой почве. В исследованиях на дерново-подзолистых супесчаных почвах по изучению эффективности удобрений, рассчитанных по различным методам, не обеспечивалось получение плановых урожаев. В условиях производства экономически оправданным является внесение под культуры севооборота рекомендованных доз удобрений, полученных на основании опытов географической сети.

Дозы органических и минеральных удобрений определяются содержанием питательных веществ в почве, поглощением их кукурузой и использованием на прирост органической массы. Содержание их в почве определяется почвенными анализами.

Кукуруза чувствительна к реакции почвенного раствора, поэтому известкование кислых почв является важным средством повышения урожая. Доза извести устанавливается на основе обменной кислотности, гранулометрического состава почвы и содержания гумуса.

Удобрение азотом следует проводить с учетом потребности растений кукурузы и почвенно-климатических условий места выращивания.

Превышение оптимальных доз азотных удобрений замедляет созревание и снижает качество кукурузного силоса, так как в сильно развитых растениях листостебельная масса содержит меньше СМ (сухая масса), в ней ниже доля початков, а в результате концентрация энергии в растении снижается на 1...2 %. В то же время при оптимальной дозе азота в зеленой массе кукурузы накапливается больше протеина.

Азот в твердой, жидкой формах следует вносить весной, чтобы избежать вымывания его осенними и зимними осадками.

На более тяжелых связных почвах при ровном рельефе полную дозу азота можно давать в один прием до посева. На более легких песчаных почвах, где опасность вымывания высока, и на склонах лучше вносить азотные удобрения дробно: первый раз - до посева и второй раз - через 35...40 дней. Наибольший эффект от азотных удобрений обеспечивается, когда 1/3 их вносят до посева и 2/3 - при последнем рыхлении междурядий.

При предпосевном удобрении можно применять и мочевину, но ее надо заделывать. При подкормке мочевиной следует учитывать погодные условия. Наименьшие потери азота из мочевины бывают в том случае, когда вскоре после ее внесения выпадают дожди. Примерная норма внесения азотных удобрений - 90...120 кг/га д.в.

С 4-ой по 10-ю недели вегетативного периода кукуруза испытывает высокую потребность в фосфате. В этот период роста корневая система кукурузы еще не полностью сформировала способность к усвоению фосфата, особенно на холодных почвах или при прохладной погоде. Усвоение фосфата затрудняется также при высоком или низком значении рН. Раннее фосфорное голодание неможет быть компенсировано внесением этого элемента в более поздние фазы, так как нарушается регулирование поглощения фосфора корнями растений, что приводит к нарушению обмена веществ и, как следствие, к снижению урожая.

Хорошая обеспеченность калием повышает устойчивость к полеганию, стеблевой гнили и важна для формирования початка. Как и все растения, богатые углеводами, у кукурузы большая потребность в калии.

Фосфор, как и калий, рекомендуется вносить осенью. Для фосфора особенно важно хорошее перемешивание с почвой, так как этот элемент в ней практически неподвижен.

Примерная норма фосфорных удобрений 60...90 кг/га д.в. Вносят до сева и 10...15 кг/га при посеве. При повышенном содержании фосфора в почве (150…250 мг на 1 кг почвы) или в экстремальных ситуациях - только при посеве в дозе 20 кг/га д.в., причем семена и удобрения не должны соприкасаться в почве.

Формы минеральных удобрений могут быть любыми.

Примерная норма применения калийных удобрений 90...120 кг/га д.в.

В опытах установлено, что кукуруза в процессе вегетации поглощает большие количества микроэлементов: до 800 г/га марганца, 350...400 цинка, около 70 бора и 50...60 г/га меди. Следовательно, при определенных условиях может возникнуть необходимость подкормки посевов кукурузы этими микроэлементами. Дефицит микроэлементов может возникнуть при недостатке их в почве, или, когда они находятся в недоступной для растений кукурузы форме, что чаще всего бывает при нейтральной или щелочной реакции (бор, марганец) почвы.

Недостаток бора особенно часто встречается на песчаных почвах, на которых его следует вносить в дозе 2 кг/га. На почвах с нейтральной или щелочной реакцией у растений кукурузы наблюдается “скрытый” недостаток марганца. Опрыскивание посевов дозой 10 кг/га марганцевого сульфата или азотистыми удобрениями устраняет недостаток в этом элементе. В опытах с марганцем прибавки урожая кукурузы на силос составляли 10...11%.

В последние годы рекомендуют инкрустацию семян цинком и марганцем. Опыты показывают, что в обработанных вариантах полевая всхожесть выше, более развита корневая система (на 20%), интенсивнее поглощение питательных веществ и воды, развитие листового аппарата и повышенное содержание хлорофилла (20...33%), выше толерантность к стрессовым ситуациям, действию гербицидов и более равномерное созревание.

Особое значение имеют органические удобрения, которые являются источником не только макро-, но и микроэлементов, восполняют органическое вещество почвы.

Жидкий навоз для кукурузы является исключительно ценным видом удобрений. Благодаря содержанию в нем широкого набора питательных веществ его можно сравнивать со сложными многокомпонентными минеральными удобрениями. Он содержит все важные макро- и микроэлементы и равномерно на протяжении всей вегетации растений обеспечивает их элементами питания, повышает содержание гумуса в почве и ее биологическую активность.

Азот, содержащийся в жидком навозе, в зависимости от вида животных на 50...70% находится в виде легкодоступной аммиачной минеральной форме, другая часть - в органической связанной форме, которая при минерализации освобождается и становится доступной для растений в пределах 1...3% в год. Жидкий навоз целесообразно вносить весной перед посевом. В этом случае он лучше используется растениями кукурузы при минимальных потерях питательных веществ.

Подстилочный навоз рекомендуется вносить в норме: на окультуренных суглинистых почвах - 35...40 т/га, супесчаных - 40...50, песчаных - 60...80 т/га; а полужидкий – 60…80 т/га; жидкий – 100…150, птичий помет сухой – 4…5 т/га, птичьего помета естественной влажности – 15…20 т/га, сапропелевых удобрений – 20…60 т/га.

Запашка зеленых удобрений эквивалентна внесению органических удобрений в дозе 20...30 т/га и снижает степень засоренности полей севооборота.

Выбор и характеристика возделываемых гибридов. Правильный выбор гибридов для данных почвенно-климатических условий и направлений использования (зеленый корм, силос, шрот из початков вместе с обертками, зерностержневая смесь, зерно) - главная предпосылка получения высоких урожаев, хорошего качества.

При выборе гибридов кукурузы следует учитывать следующие показатели: группу спелости, направление хозяйственного использования, урожайность и качество, устойчивость к полеганию, толерантность к пониженным температурам и болезням. Так как урожайность и особенно кормовая ценность гибридов кукурузы в разных почвенно-климатических условиях неодинакова, при их выборе необходимо учитывать собственный опыт выращивания отдельных гибридов, результаты испытания на сортоучастках и опытных станциях своего региона.

Нередко предпочтение отдается высокорослым, слишком позднеспелым гибридам, а в результате этого теряется и урожай, и качество.

Толерантность гибридов в отношении недостатка тепла имеет особое значение для нормальной вегетации растений весной и в начале лета, что обеспечивает более полное использование агроклиматических условий. Селекционерам пока не удалось существенно снизить требования культуры к теплу. Однако современные гибриды при наступлении благоприятных температур могут быстро компенсировать приостановку или замедление роста в периоды недостатка тепла, и это способствует более быстрому ювенильному развитию. В зависимости от климатических условий и направлений хозяйственного использования требуются разные по скороспелости гибриды кукурузы.

Между продолжительностью вегетационного периода и урожаем СМ существует тесная корреляция. В связи с этим для выращивания кукурузы надо выбирать такие гибриды, которые будут полностью использовать вегетационный период региона и дадут максимальный урожай сухой массы.

Гибриды кукурузы различают по группам спелости. Скороспелость гибридов кукурузы оценивается показателем ФАО. Это условный показатель, принятый Международной организацией по продовольствию и сельскому хозяйству при ООН (ФАО). Было взято 9 известных сортов или гибридов, различающихся по скороспелости, которые в качестве стандарта занесены в одну из групп спелости (самая ранняя с числом 100-199, затем 200-299 и т.д.). Например, стандартному гибриду в первой группе, который к уборке имел условно влажность зерна 20%, было присвоено число ФАО 160, а стандарту во второй группе с уборочной влажностью 25% - 240. В этом случае вновь созданному гибриду, который при уборке показал влажность зерна 22%, следует присвоить число ФАО 190. Оно получено на основании расчетов: (240-160) : (25-20) х (22-20) + 160 = 192. За основу расчета может браться не только влажность зерна, но и целого растения или другие показатели скороспелости (даты наступления восковой или полной спелости зерна и т.д.).

Таким образом, чем ниже число ФАО, тем скороспелее гибрид, что особенно важно при возделывании на зерно. Снижение влажности початков на 1% приводит к экономии топлива при сушке до 30 кг/га. С другой стороны, генетически заложенный потенциал продуктивности у более поздних гибридов всегда выше, чем у раннеспелых.

В условиях Беларуси принята своя классификация: к раннеспелым относятся гибриды с числом ФАО 131...180, к среднеранним - 181...230, к среднеспелым 231...280 и к среднепоздним - 281...330. Разница между гибридами в 0,1% сухой массы в початках при среднеевропейских условиях соответствует 1 единице по числу ФАО. Разница на 10 единиц по числу ФАО соответствует при этих же условиях примерно 1…2 дням разницы по созреванию или на 1…2 % отличается по содержанию СМ в початках при том же сроке уборки.

Для каждой области определена оптимальная структура посевов кукурузы по группам спелости. Для Гродненской области она такова: на силос - среднеранние гибриды 80% + среднеспелые 20%; на зерно - только раннеспелые.

Принимая во внимание то, что разные гибриды по-разному реагируют на стрессовые факторы, с точки зрения минимализации риска следует выращивать в хозяйствах несколько гибридов.

Подготовка семян к посеву. Посев высококачественными семенами – важнейшее условие достижения высоких урожаев.

Семена собственного производства и необработанные в заводских условиях подготавливают к посеву (табл. 2.10.2).

При протравливании добавляют ЖКУ - 3,0...3,5 л/т, клеющее вещество NаКМЦ - 0,2 кг/т. Расход воды при увлажнении 10 л/т.

Таблица 2.10.2

Препараты для протравливания семян кукурузы

Посев. Время и технология посева, глубина посева и густота стояния растений оказывают большое влияние на величину урожая кукурузы и его качество.

Посев следует проводить по возможности рано. Хотя выращиваемые у нас гибриды к световому режиму дня достаточно нейтральны, однако лучше всего они образуют початки при раннем посеве, который надо начинать, когда среднесуточная температура почвы на глубине 5 см достигает 10⁰С.

Сумма температур, необходимая для появления всходов кукурузы, составляет 100⁰С. При среднесуточной температуре 10⁰С всходы появляются через 10 дней, если температура ниже, то срок появления всходов растягивается. В этом случае, особенно во влажной почве, возникает опасность загнивания набухших семян и потери всхожести.

Если в конкретных условиях существует вероятность заморозков после прогревания почвы до 10⁰С, то кукурузу, чтобы избежать повреждения всходов, лучше всего высевать в более поздние сроки.

Из-за опаздания с посевом снижается качество кукурузы, используемой на силос. Каждый день опаздывания с посевом приводит к снижению доли початков в массе растения на 0,4...0,5%, к снижению содержания сухой массы на 0,3...0,5% и концентрации энергии на 0,1 %.

Глубина посева семян кукурузы в решающей мере зависит от почвенно-климатических условий. Достаточно крупное зерно кукурузы требует для прорастания много воды и кислорода. В связи с этим, с одной стороны, необходимо, чтобы семена нашли нужный контакт с почвой и ее неразрушенной капиллярной системой, обеспечивающей доступ к ним почвенной влаги, с другой - почвенный слой над ними должен быть рыхлым и не очень толстым, чтобы поступал кислород, необходимый для их прорастания.

На глубину посева влияет и планируемый уход. Если не планируется проведения боронования, то глубина заделки может быть 2 см при достаточной обеспеченной верхнего слоя почвы влагой. При проведении боронования необходимо глубину посева увеличить до 4...5 см.

Оптимальная глубина посева кукурузы на легких почвах составляет 6 см, на средних суглинистых - 5 и на тяжелых - 4 см.

Густота стояния растений зависит от направления использования (кукуруза на зерно, на силос), группы спелости, типа гибрида.

Для кукурузы на зерно рекомендуется густота растений на 1/м² меньше, чем для кукурузы на силос. Раннеспелые гибриды можно сеять гуще, чем позднеспелые. Высота растений также влияет на густоту их стояния: чем она выше, тем меньше растений должно быть на 1 м².

Увеличение густоты ведет к худшей вызреваемости, снижению доли початков в урожае, содержанию сухой массы и устойчивости к полеганию.

Изменение густоты стояния растений на 10% изменяет долю зерна в урожае на 1 %, уменьшение этого показателя с 10 до 8 раст./м² повышает содержание СМ на 1% и концентрацию энергии на 0,1%. В связи с этим при выборе густоты стояния растений надо найти такой вариант, при котором и величина урожая, и его качество были бы оптимальными.

Больше всего сухой массы и початков можно получить при густоте стояния от 80 до 100 тыс. раст./га. Чем раньше проведен посев и чем выше плодородие почвы, тем густота стояния растений может быть большей.

Для посева используют семена, соответствующие посевному стандарту, гибридов с числом ФАО 131...330, зарегистрированных Государственной комиссией по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур. В северной зоне при возделывании кукурузы на силос и в южной - на зерно высевают гибриды с меньшим числом ФАО.

Оптимальная густота стояния растений: при возделывании на зерно - 80...90 тыс./га для раннеспелых (ФАО 131...180) и 70....80 - для среднеранних гибридов (ФАО 181...230); на силос - 110...120 для среднеранних, 100...110 - для среднеспелых (ФАО 231...280), 90...100 тыс./га - для среднепоздних (ФАО 281...330).

Норму высева семян определяют по формуле:

,

где Н - норма высева семян, шт./га; Г_с - планируемая густота стояния растений, шт./га; Л_в – лабораторная всхожесть, %; С_н - страховая надбавка, %

Весовую норму высева определяют по формуле:

В = Н х М,

где В - весовая норма высева семян, кг/га; Н - норма высева семян, млн. всхож. семян/га; М - масса 1000 семян, г

Рекомендуемая плотность растений к уборке при выращивании на зерно и силос по зерновой технологии 80-90 тыс. шт./га или 8-9 шт./м².

Опытные данные показывают, что общая выживаемость растений – 85-90% при обработке семян инсектицидами.

Отсюда поштучно весовая норма высева составит:

,

где Нв – поштучно – весовая норма высева семян, кг/га ; М₁₀₀₀ – масса 1000 семян, г; Воб – общая выживаемость растений, %; Пг – посевная годность семян, %; Р –количество растений на 1 м², шт./м²

Посколку настойку сеялок производим по поштучной норме высева на 1 погонный метр, поштучно- весовую норму переводим в поштучную по формуле:

,

где Шн – поштучная норма высева, шт./м погонный; Нв- поштучно –весовая норма высева, кг/га; Ls – коэффициент перевода площади м² в длину рядка, зависящий от ширины междурядий, при 70 см – 14,3; при 60 см – 16,7; при 45 см – 22,2.

Способ посева - пунктирный с шириной междурядий 70 см. Для пунктирного высева семян широко применяют пневматические и механические сеялки, обеспечивающие точную однозерновую укладку семян в ряду.

Механические сеялки при использовании откалиброванных семян обеспечивают их точный высев при рабочей скорости до 5 км/ч. Пневматические сеялки, в том числе и вакуумные, обеспечивают не только более точный высев, но и более высокую рабочую скорость - до 8 км/ч.

Используют сеялки СУПН-8, СПЧ-6, «Мультикорн» в агрегате с тракторами МТЗ-80-82.

Уход за посевами. Правильный и своевременный уход за посевами кукурузы во многом определяет получение высокого урожая. Он сводится в основном к уничтожению сорной растительности.

С целью максимального уничтожения всходов ранних яровых сорняков через 4...6 дней после посева до появления всходов (когда длина проростка не более длины семени) необходимо провести боронование легкими БП-0,6, средними БЗСС-1,0 или сетчатыми БСО-4 боронами. При кратком довсходовом периоде (9...11 дней) проводят одно боронование, если прорастание семян кукурузы задерживается, этот прием можно повторять с интервалом в 4…5 дней. При проведении боронования заглубление зубьев борон должно быть на 1...2 см меньше глубины заделки семян.

Поздние яровые сорняки (просо куриное, щетинники, щирица и др.) прорастают одновременно с кукурузой и их можно уничтожить путем послевсходового боронования, которое проводят на пониженных скоростях (до 5 км/ч) поперек или по диагонали рядков в дневные часы. Если боронование проводим в фазе 1…2 листа культуры, гибель растений кукурузы достигает 20 % (они присыпаются почвой), а при бороновании в фазу 3…4 листьев – гибель до 10 %.

После обозначения рядков приступают к междурядным обработкам. Используют культиваторы КРН-4,2; КРН-5,6 с плоскорежущими лапами. Глубина обработки 4...6 см, на засоренных многолетними сорняками - 8...10 см. Ширина защитной зоны 13...15 см с каждой стороны ряда. В защитной зоне сорняки уничтожают прополочными боронками.

На легких почвах междурядную обработку совмещают с подкормкой растений азотом.

При высоте растений кукурузы 25...30 см используют отвальные окучники КРН-5,2; КРН-5,3 или дисковые окучники. Устанавливают их на глубину обработки 6 см, расстояние от рядка 15 см. Скорость движения агрегата 5...6 км/ч, при высоте растений 40...50 см - 7...9 км/ч.

На чистых от сорняков посевах в засушливые годы проводят одно рыхление междурядий в фазу 3...5 листьев.

Химические методы борьбы с сорняками применяют при средней (10...15 шт./м²) и сильной (более 50 шт./м²) степени засоренности полей.

Сегодня имеется достаточно большой ассортимент гербицидов на основе разных групп действующего вещества. Расход рабочей жидкости при наземном опрыскивании 200…300 л/га.

Применяют препараты, разрешенные Госкомиссией по химическим средствам борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками (табл. 2.11.3).

Таблица 2.11.3