Экономическая эффективность возделывания кукурузы на зерно
Обновлено: 18.09.2024
Возделывание кукурузы на зерно, как в нашей стране, так и в мировом земледелии, в последние годы стало важнейшей задачей сельского хозяйства. Кроме продовольственных целей, данную культуру широко начали использовать для переработки на биологическое топливо.
Среди других зерновых культур кукуруза является наиболее урожайной, а поэтому расширение посевных площадей, как в традиционных, так и только осваиваемых регионах страны, является наиболее быстрым и наиболее дешевым способом увеличения валового сбора зерна. В 2008 году в Российской Федерации для удовлетворения возрастающих потребностей намечено произвести не менее 85 млн. тонн зерна, а в перспективе его производство планируется довести до одной тонны на душу населения.
Потенциальная урожайность зерна современных сортов и гибридов кукурузы достигает 10-12 тонн с гектара, или в 2-3 раза больше, чем при возделывании других зерновых культур.
Большая потребность в зерне кукурузы возникает и в связи с развитием животноводства. Это одна из наилучших зернофуражных культур: в одном килограмме зерна она содержит 1,34 кормовых единиц и 78 г переваримого протеина, а по сбору белка с посевной площади кукуруза приближается к пшенице.
Возделывание кукурузы на зерно выгодно и тем, что при перестое созревшее зерно не осыпается и в обвертках початков оно не теряет своих питательных качеств. Его можно убирать на протяжении длительного осеннего периода.
Кукуруза ценна и тем, что при ее возделывании повышается плодородие почвы: с пожнивными и корневыми остатками после себя на гектарной площади она оставляет около 14 тонн органических веществ, при минерализации которых в почве накапливается до 52,5 кг. азота, 12,8 - фосфора и 79,1 - калия. Кроме того, корневые выделения в процессе роста кукурузы подавляют развитие в почве патогенной (гнилостной) микрофлоры и активизирует жизнедеятельность азотфиксирующих бактерий, что также повышает плодородие. Поэтому кукуруза в севооборотах является наиболее ценным предшественником для зерновых культур, что тоже увеличивает производство зерна.
Надо отметить и то, что растения кукурузы через листовую поверхность выделяют особые химические вещества, которые защищают ее и соседние с ней культуры от поражения целым рядом болезней.
Учитывая большое значение кукурузы в земледелии, ее посевные площади в Курской области начали увеличиваться: в 2007 году на зерно было посеяно 20 тысяч гектаров, а на 2008 год планируется ее разместить на площади 25 тысяч гектаров. Одновременно с расширением посевных площадей намечено довести урожайность зерна до 100 и более центнеров с гектара, улучшить и качество выращиваемой продукции на основе внедрения новых технологий возделывания.
Для решения поставленных задач нами разработана и рекомендуется для внедрения в производство новая безгербицидная технология возделывания кукурузы, обеспечивающая получение высоких, устойчивых урожаев зерна с минимальным затратами. Но важно получить не только высокие урожаи зерна, но и экологически безопасную продукцию для использования в пищу и на корм скоту. Для этого в агротехнике выращивания кукурузы на зерно предусматривается до минимума сократить применение химических средств защиты растений от сорняков, от болезней и вредителей. В предлагаемой нами технологии возделывания кукурузы в борьбе с сорняками главное значение отводится внедрению специализированного севооборота со следующим чередованием культур: черный пар, озимая рожь или тритикале, озимая рожь или тритикале, кукуруза. Пар необходим для борьбы с сорняками без гербицидов, внесения удобрений, заделки пожнивных и стеблевых остатков кукурузы. Насыщение севооборота озимой рожью или культурой тритикале как наилучшими сороочистителями и санитарными культурами предназначено для максимальной борьбы с сорняками без гербицидов, повышения плодородия почв и одновременного увеличения производства зерна ржи, которое широко используется как для хлебопечения и кормления скота, так и для производства биотоплива. Рожь не вымерзает, дает устойчивые урожаи зерна с наименьшей себестоимостью, т. к. она мало требует удобрений, не нуждается в подкормке растений, слабо поражается болезнями и вредителями, хорошо выдерживает монокультуру и не требует глубокой вспашки почвы.
Для борьбы с накоплением в зерне кукурузы нитратов или вредных солей тяжелых металлов в предполагаемом севообороте в почву (в пару) вносят только органические удобрения (перегнивший навоз, компосты, сидераты). Минеральные удобрения, микроэлементы и ростовые вещества под рожь или кукурузу применяют в малых дозах при посеве в рядки.
При низком содержании в листьях азота (менее 3%) и фосфора (менее 0,5%) высокоэффективна и подкормка кукурузы азотно-фосфорными удобрениями в малых дозах при образовании 3-5 листьев.
При выращивании кукурузы без гербицидов важное место в севообороте отводится правильной системе обработки почв. Обработку почвы под кукурузу начинают с дискового лущения стерни. Следом за уборочным комбайном обрабатывающие диски культиваторов подрезают подпокровные сорняки, заделывают стерню, провоцируют прорастание семян сорняков, улучшают качество последующей зяблевой обработки почвы. Однако позднее лущение стерни (через 6-8 дней после уборки) практически неэффективно. Спустя 10-12 дней после лущения проводят отвальное лущение плугом ППЛ-10-25 в момент появления сорняков и, особенно, розеток осота.
Для возделывания кукурузы на зерно используют высокоурожайные сорта и гибриды с наиболее коротким вегетационным периодом. В Курской области на зерно высевают среднеспелые сорта и гибриды кукурузы: Коллективный 181 СВ, Бемо 182 СВ, Катерина СВ, Докучаевский - 250 МВ, Зорро, Корсар и другие семена. Протравливают методом инкрустации с добавлением микроэлементов и стимуляторов роста.
Посев кукурузы на зерно начинают раньше обычных сроков, когда почва в посевном слое прогревается до 5-6 °C.
Норма высева семян при всех способах посева должна быть одинаковой - 4-5 всхожих зерен на один погонный метр рядка. При посеве с шириной междурядий 70 см на каждый гектар высевается 70 тысяч штук семян, на 60 см - 95 и на 45 см - 112. Наиболее высокорослые сорта кукурузы сеют пневматическими сеялками пунктирно с шириной междурядий 70 см, а наиболее низкорослые - 45 см. Скороспелые сорта кукурузы на зерно наибольшие урожаи дают при посеве на 45 и 60 см. При этом ускоряется и созревание початков. С междурядьями на 45 или 60 см посев кукурузы проводят свекловичными сеялками ССТ - 15Б или ССТ-12В, или ССТ - 8 с применением новых высевающих дисков (патент № 2173511). Новые высевающие диски универсальны. Они предназначены и для посева подсолнечника, сои, гречихи, кормовых бобов и других пропашных культур. Наиболее эффективным по новой технологии является полосный посев кукурузы с соей: первая сеялка высевает семена кукурузы, следом за ней вторая сеялка - сою. Ширина междурядий обеих культур одинакова - 45 или 60 см.
Преимущество полосных посевов кукурузы с соей заключается не только в высоких сборах зерна кукурузы, но и в увеличении производства зерна сои как высокобелкового корма для скота и как сельскохозяйственной культуры, способствующей повышению плодородия почвы.
Важным преимуществом полосных посевов кукурузы является возможность осуществления сеникации или десикации растения наземными опрыскивателями взамен дорогостоящей и опасной для окружающей среды авиадиссекации. Сеникация (обработка посевов растворами азотных удобрений) или десикация (досушивание растений путем опрыскивания растений реглоном или хлоратом магния) являются обязательными приемами при возделывании кукурузы на зерно и, особенно, в тех климатических зонах, где полное созревание початков не наступает.
При возделывании кукурузы на заплывающих почвах - серых лесных или дерново-подзолистых в районах с коротким летом положительный результат дает способ возделывания кукурузы на гребнях, когда высев семян осуществляют на поверхность почвы, а формирование над рядком гребней осуществляют дисками и стрельчатыми лапами, устанавливаемыми между сошниками сеялки СУПН-8 (патент № 145429).
Гребневой посев кукурузы улучшает тепловой и воздушный режимы почвы, создает более благоприятные условия для растений кукурузы и повышает ее урожайность, а затраты сокращаются в 1,5 - 2 раза в сравнении с традиционными способами посева. Он позволяет посев кукурузы проводить в более ранние сроки, обеспечивающие гарантированное созревание растений.
По уходу за посевами кукурузы на зерно большое значение имеют боронование всходов и обработка междурядий после выпадения осадков стрельчатыми лапами с одновременным легким окучиванием (присыпанием в защитных зонах сорняков).
Наиболее опасным для кукурузы является повреждение молодых всходов шведской мухой. При появлении всходов она откладывает яйца на листовые пластинки, из них выходят личинки, которые заползают во влагалище листьев и подгрызают свернутые трубкой молодые листья. Поврежденные шведкой листья склеиваются, приобретают уродливую форму, а стебли усыхают или образуют пасынки. На пораженных шведской мухой посевах наблюдается большой выпад растений, задерживается образование и созревание початков. Поэтому опаздывание с химической обработкой посевов кукурузы в начальный период появления всходов может привести к резкому снижению урожая зерна, к снижению эффективности возделывания высокоурожайной культуры.
Убирают кукурузу при полной спелости початков зерноуборочными комбайнами с приставками. При невысокой влажности (не более 16%) зерно досушивают в сушилках и отправляют на хранение или его реализуют непосредственно в поле. При высокой влажности (более 19-20%) убранное зерно кукурузы консервируют и хранят для зимнего кормления скота.
В статье дана оценка экономической эффективности проекта организации выращивания кукурузы на зерно. Представлен расчет затрат на производство продукции. выполненный с помощью технологических карт. Рассчитаны интегральные показатели эффективности проекта.
Ключевые слова: агробизнес, технология, эффективность, кукуруза
Кукуруза является одной из самых высокопроизводительных злаковых культур универсального назначения. В мире для продовольственных нужд используется около 20 % зерна кукурузы, для технических — 15–20 %, на корм скоту — 60–65 %.
В России кукуруза является важнейшим кормовой культурой. Зерно кукурузы отличатся высокими кормовыми достоинствами: 1 кг содержит 1,34 корм. ед., тогда как зерно ячменя — 1,2 корм. ед., овса — 1,0 корм. ед. Калорийность зерна кукурузы также выше, чем у других зерновых культур. В 100 г кукурузного зерна содержится 330 ккал, у пшеницы — 295, у ячменя — 267, у овса — 257 ккал.
Кукуруза занимает первое место как силосная культура, силос которой имеет хорошую переваримость и обладает диетическими свойствами. В 100 кг силоса, приготовленного из кукурузы в фазе молочновосковой спелости, содержится около 21 кормовых единицы и до 1800 г переваримого протеина.
На корм идут и остающиеся после уборки на зерно cухиe листья, стебли и стержни початков кукурузы. В 100 кг кукурузной соломы содержится 37 кормовых единиц, а в 100 кг размолотых стержней — 35 кормовых единиц. Из всех зерновых злаковых зерно кукурузы имеет наивысшую энергетическую питательность и коэффициент полноценности его равен единице. В 1 кг зерна кукурузы содержится 1,33 корм, ед., 12,2 МДж обменной энергии для крупного рогатого скота и 13,6 МДж — для свиней.
Как пропашная культура кукуруза — хороший предшественник в севообороте: она способствует освобождению полей от сорняков, почти не имеет общих с зерновыми культурами вредителей и болезней. При уборке на зерно она — хороший предшественник зерновых культур, а при возделывании на зеленый корм — прекрасная парозанимающая культура. Кукуруза получила большое распространение в поукосных, пожнивных и повторных посевах.
Таким образом, кукуруза в любом виде была и остается самой высокоэнергетической кормовой культурой для животных и у нее самая высокая переваримость среди зерновых культур. Как высокоэнергетический корм зерно кукурузы пригодно для кормления всех видов животных и птицы. Переваримость кукурузы — 90 %, тогда как у других злаковых культур она значительно ниже. Вышеперечисленные характеристики поднимают культуру кукурузы в кормовом балансе на первое место, тем более, что растение кукурузы уникально и может быть использовано в кормлении полностью, т. е. можно использовать и зерно кукурузы, и ее зеленую массу — силос.
В виде кормовой муки, отрубей оно хорошо переваривается и усваивается организмом животных. Благодаря высокой энергетической питательности (100 кг сухого зерна обеспечивает 1600 МДж обменной энергии), оно является незаменимым компонентом комбикормов. Используют зерно на корм также силосования початков в фазе молочно-восковой спелости, которое по питательности не уступает зерну полной спелости. Из измельченного зерна влажностью около 25 % вместе с измельченными стержнями початков изготавливают зерностержневую кормовую массу, а только из дробленого зерна с таким же влажностью — такой новый вид корма, как корнаж.
С целью оценки экономической эффективности выращивания кукурузы на зерно разработан проект, в котором планируется выделить под возделывание кукурузы 1000 га. В проекте планируется приобретение среднераннего гибрида кукурузы Краснодарский 291 АМВ (табл. 1).
В последние годы выращивание кукурузы в России становится всё более экономически привлекательным направлением растениеводства: посевные площади, занятые этой культурой в 2017 году, составили 4,38 млн. га (или 5,5% в общей структуре посевов), в 2010 году было менее 3 млн. га. Особенно заметно вырос интерес аграриев к кукурузе выращиваемой на зерно: с 2010 года площадь убранная на зерно выросла в 2 раза - до 3,1 млн. га. И хотя, за этот период цены на фуражное зерно кукурузы оставались довольно стабильными и относительно невысокими, но рентабельность этого направления является одной из наиболее высоких в растениеводстве благодаря высокой урожайности и растущему спросу на зерно.
Урожайность кукурузы на зерно по данным РосСтата в 2017 году по стране составила 47,7 ц/га (наивысшая была в 2016 – 54,6 ц/га), за последние годы она выросла почти на 10 ц/га; в то время как урожайность пшеницы только в 2017 достигла в среднем по стране 31,2 ц/га, а ранее – лишь незначительно превышала 20 ц/га. И это только усредненные цифры статистики, в то время как многие передовые хозяйства перешагнули порог урожайности зерна кукурузы в 100 ц/га, что позволяет получить с каждого гектара 60 и более тысяч рублей при затратах сопоставимых с зерновыми колосовыми культурами.
Основа потенциала урожайности, в первую очередь, определяется генетикой сорта и гибрида, погодно-климатическими условиями, агротехникой и фоном минерального питания. Но в производстве современные гибриды и сорта кукурузы умеют значительный неиспользованный потенциал урожайности и задача агронома максимально эффективно использовать генетический потенциал растения за счет снижения потерь из-за стрессов (погодных, несбалансированное минеральное питание, вредители, сорняки и болезни).
Кукуруза имеет мощную мочковатую корневую систему (около 1 метра вокруг стебля и глубиной 2,5-3 м) и может обеспечить свои потребности во влаге и питании даже при неблагоприятных условиях, но формируется она только в фазе 6-8 листьев, а максимальной глубины достигают в стадии выметывания. В начальные же стадии развития, которые сильно растянуты во времени, молодые растения наиболее уязвимы для неблагоприятных факторов (засуха, недостаток минерального питания и пр.). Потребление питательных элементов молодой слаборазвитой корневой системой невысокое, а их недостаток в этот период (от всходов до 7-9 листьев) впоследствии невосполним.
Кроме высокой потребности в основным элементах питания – NPK, сере и магнии, кукуруза имеет высокую потребность в цинке, марганце, боре и меди. Обычно цинк и марганец в достаточном количестве содержатся в почве, но их доступность для растений часто бывает очень ограничена (особенно в условиях засухи). Также цинк и марганец становятся недоступным для растений при нейтральной или щелочной реакции почвы, что особенно актуально для южных регионов. При недостатке цинка у растений кукурузы укорачиваются междоузлия, на листьях проявляются светлые полосы (при этом края листьев и центральная жилка остаются зелеными). Недостаток марганца выражается в обесцвечивании листьев (межжилковый хлороз). Бор положительно дейсвует на оплодотворение, так как он способсвует росту и проводимости пыльцевой трубки.
Особенно для кукурузы актуален дефицит цинка, так как в ранние фазы развития, когда корневая система растений ещё недостаточно развита, практически во всех аграрных регионах страны наблюдается недостаток осадков (май-июнь). Растения кукурузы в этот период находятся в наиболее важной для закладки будущего урожая стадии развития, так как именно в период формируется генеративные органы растения.
Бороться с недостатком микроэлементов по визуальным признакам голодания гораздо менее эффективно и обычно уже поздно, чем предупреждение методом листовой подкормки растений на ранних стадиях развития. Именно превентивная листовая подкормка (оптимально в фазе 3-5 листьев) позволяет застраховаться от последствий недобора урожая вследствии скрытого недостатка конкретного микроэлемента.
На сегодняшний день на рынке представлено много видов удобрений для листовых подкормок, не говоря уже о марках и составах: соли и оксиды, синтетические хелаты, гуматы и последнее поколение – аминокислоты. Удобрения для листовых подкормок на основе аминокислот имеют целый ряд преимуществ перед другими видами удобрений на основе солей, оксидов или синтетических хелатов. Растворы солей или оксидов имеют только одно достоинство – они наиболее дешевые; недостатков гораздо больше – фитотоксичность, длительное время проникновения в растение (сопряженное с серьезными потерями питательных веществ), высокие затраты энергии на усвоение, возможная несовместимость с другими компонентами баковых смесей.
Преимущество синтетических хелатов в их высокой стабильности при самых различных уровнях рН, что делает их очень эффективными при использовании в фертигации – для чего эти удобрения, в первую очередь, водорастворимые и были первоначально созданы. Однако при использовании удобрений на основе синтетических хелатов растению требуется затратить энергию на высвобождение питательных элементов из прочной молекулы хелатирующего агента и скорость проникновения их, как правило, составляет несколько часов, что также влечет неизбежные потери питательных веществ.
Аминокислоты участвуют в синтезе белков и ферментов, поддерживают водный баланс клеток, стимулируют процесс фотосинтеза. Действие аминокислот приводит к эффекту биостимуляции, который проявляется в стимуляции метаболизма растений. В результате более развитое, здоровое растение имеет повышенную стрессоустойчивость. Кроме того, использование биостимуляторов способствует лучшему усвоению растениями питательных элементов, в том числе и основного почвенного удобрения.
Удобрения для листовых подкормок на основе аминокислот имеют целый ряд преимуществ перед другими видами удобрений:
- аминокислоты являются питательными веществами, из них состоит белок растений;
- аминокислоты выполняют функцию хелата, имея при этом самые малые размеры среди прочих комплексообразующих агентов, что обеспечивает самую максимальную скорость поглощения питательных веществ, практически исключая их потери;
- растение не тратит, а наоборот, получает дополнительную энергию, что позволяет легко усваивать питательные вещества и противостоять стрессовым факторам;
- полностью отсутствует фитотоксичность для растений.
Большим преимуществом листовых удобрений на основе свободных аминокислот является скорость их проникновения. Так цинк из удобрения на основе солей или оксидов поглощается на 50% листом растения за 3 суток, на основе синтетического хелата – за 26 часов, а из аминокислотного комплекса – менее чем за 2 часа. Таким образом, вероятность неэффективного использования микроэлементов за счет их смывания и т.п. значительно сокращается.
При выборе удобрений с аминокислотами важно обращать внимание не только на общее заявленное производителем количество аминокислот: важны также источник получения аминокислот и метод гидролиза. Аминокислоты, выделенные из сырья животного происхождения, имеют весьма относительную полезность для растений. Такие аминокислоты как гидроксипролин и гидроксилизин, выделяемые из животного белка коллагена, совершенно не усваиваются растениями. При гидролизе животного белка в составе аминограммы преобладает основная аминокислота глицин, которая необходима растениям в ограниченном количестве, а её избыток может даже вызвать токсичность.
Гидролиз белка может быть ферментативным и химическим (кислотным или щелочным). Химический гидролиз разрушительно действует не только на белки, но и на аминокислоты, многие из которых повреждаются, что делает их малоценными. Такие аминокислоты не могут участвовать в питании растений, так как они не являются биологически активными и не используются в качестве готового строительного материала при построении белков. Ферментативный гидролиз происходит с помощью применения специальных бактерий приводит к получению полноценных свободных аминокислот. Только эти биологически активные аминокислоты могут быть использованы растениями.
Фертигрейн Фолиар – это универсальное удобрение для листовых подкормок полевых культур с биостимулирующим эффектом. Фертигрейн Фолиар содержит микроэлементы в том естественном виде, в котором они пребывают в растениях - в форме комплексов с природными хелатирующими агентами – растительными аминокислотами. За счет этого растения быстро и без потерь впитывают, транспортируют, усваивают все получаемые с препаратом микроэлементы. В состав Фертигрейн Фолиар входят свободные L-аминокислоты – 8, азот, микроэлементы: Zn, Mn, B, Fe, Cu, Mo и Co, что позволяет ликвидировать возможные комплексные микродефициты.
Текнокель Амино Цинк (Zn) рекомендован к применению для листовых подкормок на многих сельскохозяйственных культурах, особенно на кукурузе и зерновых. Обработка растений кукурузы в фазе 4-6 листьев позволяет снять дефицит цинка и получить более высокие урожаи зеленой массы и зерна.
Линейка жидких микроудобрений с растительными аминокислотами Текнокель Амино позволяет растениеводам выйти на качественно новый уровень в технологиях листовых подкормок. Восемь марок удобрений линейки Текнокель позволяет легко составить практически любую схему обеспечения растений конкретным микроэлементом в необходимую фазу развития, опираясь на теоретические знания, данные агрохимического анализа почвы, листовой диагностики или по первым признакам микродефицита.
Линейка удобрений Контролфит обладает защитным эффектом для растений, эти удобрения прекрасно зарекомендовали себя на многих сельскохозяйственных культурах, в том числе и на кукурузе.
Контролфит РК (фосфит калия) содержит в составе фосфор в виде фосфита (30%) и калий (20%). Благодаря тому, что молекула фосфита содержит только три атома кислорода (у фосфата их 4), обеспечивается высокая скорость проникновения и подвижность внутри растения. Кроме обеспечения фосфорно-калийного питания, это удобрение является дополнительной защитой от грибковых заболеваний (благодаря токсичности фосфита для многих возбудителей грибных заболеваний).
Контролфит Cu (медь) отличается от других медьсодержащих удобрений тем, что содержит медь в виде глюконата, то есть связанную с органической кислотой низкого молекулярного веса – глюконовой кислотой. Благодаря этому комплексу улучшается абсорбция и перемещение меди в растениях. Медь принимает непосредственное участие в главном процессе для растений – фотосинтезе. Также давно известны и фунгицидные свойства меди по отношению к грибным и бактериальным заболеваниям.
При приготовлении рабочих растворов для опрыскивания рекомендуем использовать кондиционер для воды Текнофит рН, который значительно сокращает риски связанные с качеством воды, с применением неоригинальных пестицидов и повышает биологическую и экономическую эффективность средств защиты растений и удобрений для листовых подкормок. Вода, которую используют для опрыскивания, практически всегда не соответствует необходимым требованиям – обычно она очень жесткая и имеет щелочную реакцию, что снижает эффективность действующих веществ пестицидов. Текнофит рН одновременно подкисляет щелочную, смягчает жесткую воду, снижает поверхностное натяжение воды, улучшает проникновение рабочих растворов внутрь листа и устраняет пенообразование. А цветовой индикатор окрашивает воду при изменении уровня кислотности, что позволяет легко определиться с необходимой дозировкой без применения специальных приборов.
В последние годы в Евросоюзе отмечается тенденция значительного увеличения доли зерновых в структуре посевов. Сегодня она составляет примерно 75%, а в некоторых хозяйствах достигает 80-100%. Такая ситуация вынуждает сельхозпроизводителя возделывать зерновые по зерновым, что имеет как положительное, так и отрицательное влияние на растения, почву и окружающую среду (табл. 1).
Таблица 1. Сравнение положительного и отрицательного влияния возделывания зерновых в монокультуре и севообороте (Sulewska 2007)
| Фактор | Монокультура | Севооборот | |
| Угроза | болезней | - | + |
| вредителей | - | + | |
| сорных растений | - | + | |
| Баланс | питательных элементов | - | + |
| гумуса | + | +/- | |
| Накопление | опасных метаболитов | - | + |
| действующих веществ гербицидов | - | + | |
| Организация | работы | + | - |
| обеспечение техникой и оборудованием | + | - | |
| Экономический эффект | стабильность дохода | +/- | +/- |
| дополнительные агроэкологические платежи | - | + | |
Кукуруза малотребовательная к предшественнику, и может возделываться в монокультуре (табл. 2). Тем не менее, результаты европейских исследований показывают, что в севообороте продуктивность кукурузы повышается на 30%.
Экономическая окупаемость возделывания культуры зависит не только от рыночной стоимости полученного урожая и цен на средства производства, но также, а может, и прежде всего, от уровня затрат на весь технологический процесс. Технология возделывания кукурузы очень затратная по трудовым и энергетическим ресурсам. По данным многих авторов, в общей структуре затрат на производство кукурузы обработка почвы занимает 25-35%. Поэтому ученые и практики находятся в поисках снижения затрат и упрощения технологии возделывания кукурузы, опираясь на экономические эффекты агротехнических решений.
ТОП главных вопросов о No-Тill в России
Таблица 2. Снижение урожайности культур, возделываемых в монокультуре, по сравнению с севооборотом (Zawiślak, многолетние исследования)
| Культура | Снижение, % |
| Лен-долгунец | 60 |
| Пшеница яровая | 48 |
| Пшеница озимая | 28 |
| Кормовые бобы | 39 |
| Сахарная свекла | 28 |
| Ячмень яровой | 22 |
| Овес | 15 |
| Рапс озимый | 12 |
| Кукуруза | 8 |
В основе традиционной обработки почвы под кукурузу лежит глубокая осенняя вспашка, дополняемая рядом приемов подготовки почвы к посеву. Эта система, многократно проверенная и усовершенствованная, представлялась самым лучшим решением. Ее повсеместному применению содействуют многие неоспоримые преимущества: хорошее рыхление и измельчение почвы, перемешивание питательных веществ в верхнем слое почвы, снижение конкуренции со стороны сорных растений, эффективное внесение органических удобрений. Такой способ обработки почвы под кукурузу, дополненный современными средствами интенсификации производства (удобрения, средства защиты растений и т.п.), способствовал получению высокого уровня продуктивности и удовлетворительных экономических результатов.
Использование многих механических агроприемов, особенно вспашки, сопряжено с высокой интенсивностью труда и энергозатратами, прежде всего, с большим расходом дизельного топлива. Этот факт приобретает все большее значение в связи с постоянно растущими ценами на этот энергоноситель. Отрицательное влияние плужной вспашки выражается не только в экономических показателях. Такая обработка почвы влечет за собой неблагоприятные последствия в окружающей среде.
Многократный проход колес трактора и другой сельскохозяйственной техники по полю повышает плотность почвы, деформирует и разрушает ее структуру, ухудшает условия для роста и развития растений. Кроме того, традиционная технология возделывания кукурузы предполагает, что значительный период времени в году поверхность почвы остается открытой, что увеличивает риск эрозии пахотных земель.
Стартовое удобрение для кукурузы
Попытки преодолеть недостатки традиционной технологии возделывания кукурузы были направлены, в первую очередь, на повышение экономической эффективности, однако, также могли принести некоторые экологические преимущества. Они направлены на ограничение или упрощение технологии обработки почвы. Такие ограничения дали некоторые экономические эффекты, но были незначительными, поэтому дальнейшие поиски сосредоточились на более серьезных изменениях технологии, вплоть до отказа от глубокой вспашки, замены ее на менее энергоемкие приемы, выполняемые с помощью дисковой бороны или культиватора. Самой кардинальной формой ограничения обработки почвы стал полный отказ от вспашки, или прямой посев в стерню.
В Университете естествознания Польши с 1997 года проводятся исследования многолетнего возделывания кукурузы в монокультуре и технологии прямого сева. В исследованиях оценивались экономические и энергетические показатели 4 разных технологий возделывания:
- глубокая вспашка осенью (30 см), весной — культивация;
- мелкая вспашка осенью (15 см), весной — культивация;
- предпосевная вспашка весной (15 см), культивация;
- бесплужная технология — прямой сев в стерню.
За 13 лет исследований урожайность кукурузы зависела не только от погодных условий в отдельные годы, но также от способа обработки почвы (рис. 1).
Средняя урожайность зерна и содержание энергии в сухом веществе зерна при прямом севе были ниже более чем на 11% по сравнению с вариантами со вспашкой, независимо от глубины и сроков ее проведения (рис. 2). Эта тенденция была ежегодной.
Изучаемые способы обработки почвы существенно различались по затратам энергии на 1 га посевов кукурузы. Осенняя мелкая вспашка (В) по отношению к глубокой вспашке (А) снижала затраты энергии на гектар в среднем на 890 Мдж/га (минус 2,4%). По сравнению с осенней глубокой вспашкой незначительно меньшие затраты (на 142 Мдж/га, или 0,4%) были при весенней предпосевной вспашке (С). Вопреки ожиданиям, прямой сев, по сравнению с осенней глубокой вспашкой, снизил энергозатраты только на 141 Мдж/га (0,9%).
Прямой сев снизил затраты на возделывание по сравнению с осенней глубокой вспашкой (А) на 11,6% и по сравнению с весенней вспашкой (С) — на 11,1%. Изменение глубины осенней вспашки с 30 на 15 см снизило эти затраты наполовину — до 5,7%.
Ранние фазы развития кукурузы
Показателем интенсивности производства растениеводческой продукции и применяемых при этом агротехнических приемов является эффективность энергетических и экономических затрат, выраженная их влиянием на количество и качество полученного урожая (рис. 3). Энергетические затраты на производство 100 кг зерна при прямом севе (D) по сравнению с вариантами со вспашкой (А, В, С) были выше более чем на 10%.
Изучаемые способы вспашки, как и прямой сев, не влияли существенно на стоимость производства 100 кг зерна. Несмотря на существенно меньшие затраты на проведение прямого сева (по сравнению со вспашкой), затраты на производство 100 кг зерна во всех вариантах не зависели от способов обработки почвы. Установленное негативное влияние прямого сева на урожайность зерна компенсировалось более низкими затратами на его проведение.
Требования к температуре и влаге
Навоз для кукурузы в монокультуре
Было установлено, что урожайность зерна зависела и от продолжительности возделывания кукурузы в монокультуре. Неблагоприятные изменения в почвенной среде привели к тому, что через 12 лет возделывания кукурузы в монокультуре в варианте с бесплужной обработкой и прямым севом в стерню урожайность зерна с каждым годом начала снижаться, по сравнению с ежегодной вспашкой.
Ученые задались вопросом: можно ли агротехническими приемами противодействовать этой негативной тенденции? Чтобы получить ответ на этот вопрос, многолетнее возделывание кукурузы в монокультуре с прямым севом в стерню один раз прервали глубокой осенней вспашкой (I вариант) и глубокой осенней вспашкой с одновременной заделкой полной дозы навоза (II вариант). Результат такого приема изучали в 5 последующих вегетационных периодах.
Было установлено, что прерывание многолетней монокультуры кукурузы однократной вспашкой привело к существенному повышению урожайности зерна, которое было наибольшим в первый год (рис. 4).
В свою очередь, глубокая вспашка с внесением навоза (II вариант) спровоцировала более высокое и стабильное повышение урожайности зерна кукурузы как в первый, так и в последующие годы опыта (рис. 5).
Кукуруза является злаковой культурой с наибольшей продуктивностью. Интерес к этой культуре постоянно увеличивается, вместе с этим увеличиваются и площади посева.
В России получают на поливе около 130 – 150 ц/га зерна кукурузы. Рекордные показатели отмечались в Краснодраском крае около 172 – 178 ц/га. Для фермеров из Канады и США нормой является в 200 – 250 ц/га, а не так давно в штате Вирджиния (США) в 2017 году было получено рекордные 340 ц/га зерна кукурузы.
Ограничивающим фактором может быть: влага; элементы питания растений: азот, фосфор, калий, сера, железо, бор.; гибрид кукурузы, норма высева, срок сева и т.д. И чем выше урожайность, тем труднее этот фактор найти.
Предшественники и место в севообороте
Кукуруза относится к тем немногим полевым культурам, которые слабо реагируют на предшественника. Так в США существуют так называемые кукурузные пояса, где кукурузу выращивают как монокультуру уже более 40 лет. Так же хорошими предшественниками кукурузы являются озимые зерновые на зерно, соя, горох, картофель.
Кукурузу не рекомендуют высевать после люцерны по причине большого распространения проволочников. Однако если использовать для подкормки аммиачную воду, почвенные вредители и мышевидные грызуны полностью покидают поле. И в этом случае люцерна становится отличным предшественником для кукурузы, потому что оставит после себя в почве более 150 кг/га азота в почве, поэтому дозу удобрений можно будет сократить.
Не стоит размещать кукурузу после культур иссушающих почву, таких как сорго, просо, подсолнечник. Потому что даже орошение не сможет за один сезон восстановить недостаток влаги в нижних горизонтах почвы.
Обработка почвы
По технологии, после уборки предшественника, необходимо в кратчайшие сроки закрыть влагу пружинной бороной или скоростным дискатором на небольшую глубину 5-6 см. По мере выпадения осадков и отрастания сорняков в фазе белой ниточки снова повторить операцию.
По агротехническим требованиям почва должна быть мелкокомковатой без крупных глыб. В октябре – ноябре необходимо провести основную обработку дискатором на 6-8 см для заделки органических и минеральных удобрений, о которых пойдет речь в части про удобрения. За 3-4 недели до основной обработки следует обработать поле общеистребительными гербицидами по вегетирующим сорнякам, содержащие глифосат, в случае высокой засоренности и наличия многолетних корнеотпрысковых и корневищных, однодольных сорняков.
В таком состоянии почва входит в зиму. Замерзание и оттаивание влаги в почве приводит к восстановлению структуры до оптимального значения. Есть и обратная сторона – в случае несоблюдения агротехнических требований к качеству, мороз иссушает глыбы земли, что ведет к потере рыхлости и зрелости почвы.
Весной при первой же возможности выезда в поле необходимо закрыть влагу, для препятствия ее испарения. Проводится операция боронования пружинными боронами на 5 – 6 см. Последующее боронование проводится в фазу белой ниточки сорняков для борьбы с ними и закрытия влаги, так как в апреле испарение влаги увеличивается с увеличением температуры.
В случае размещении кукурузы по кукурузе в технологию следует добавить операцию ротационным измельчителем стерни, оставленной после уборки. Это облегчит последующие механические обработки почвы.
Для сохранения структуры почвы и ее плотности сложения необходимо предусмотреть оставление технологической колеи, по которой буду двигаться все трактора, а почвообрабатывающие машины, опрыскиватели, разбрасыватели удобрений, оросительные системы подбирать по одинаковой ширине захвата.
Удобрение кукурузы
Система внесения удобрений будет основываться на выносе элементов питания зерном кукурузы из почвы. Так 1 тонна зерна кукурузы выносит около 30 кг азота, 12 кг фосфора, 30 кг калия. Следовательно, общий вынос элементов питания для обеспечения урожая кукурузы более 20 т/га составит около 600 кг, фосфора 240, и калия 600 кг/га. В физическом весе это много в сравнении с привычными для фермера объемами, а главное, сколько это все будет стоить?
Поэтому, следует отдавать предпочтения дешевым и легкодоступным видам удобрений. К ним можно отнести органические удобрения. Западные фермеры часто используют птичий помет. Важно, что бы он был от птицы, выращиваемой на яйцо, так как в нем обогащенный состав как по макро-, так и по микроэлементам.
На орошении под кукурузу вносится полуперепревший сухой птичий помет в физическом весе 10-11 т/га. В случае наличия в нем соломы или шелухи подсолнечника в качестве подстилки, ведется пересчет только на помет. Так, если было добавлено 50% соломы, то норма помета повышается до 20 т/га.
В одной тонне птичьего помета содержится около 16 кг азота, 15 кг фосфора и 8 кг калия. Это обеспечит питание кукурузы на урожайность более 200ц/га в азоте до 50%, 70-100% фосфора и 70 – 100% калия в зависимости от плодородия самой почвы. Поэтому необходимо еще предусмотреть внесение под основную обработку калия и фосфора в дозе 50 – 70 кг по д.в./га.
Внесение удобрений в рядки при севе как принято в научной литературе - 7 кг по д.в./га фосфора и калия для пропашных культур. Но как показывает практика этого недостаточно, так как на орошении потребность в них возрастает ведь и сама доступность самих элементов питания из удобрений находится в пределах 25 – 75%. Поэтому следует вносить до 150 кг /га нитрофоски маркировкой 16/16/16.
Подкормки по вегетации суммарно должны составлять до 200 - 250 кг/га азота. Целесообразно разделить их на 3 – 4 одинаковые части, начиная от фазы 5-8 листьев растений кукурузы и до окончания критического периода – 20 дней после вымётывания метелки. После каждой подкормки проводят полив для большей эффективности. Наиболее дешевым азотным удобрением на рынке будет карбамид, но могут возникнуть трудности с разбрасыванием, когда кукуруза вытянется в высоту. Еще есть отличный вариант азотного удобрения как аммиачная вода, ее можно вносить опрыскивателями через встроенные трубки для каждого междурядья. Этот же способ внесения подойдет для внесения КАС.
Высокая урожайность требует высоких доз макроэлементов, это, как правило, приводит к антагонизму отдельных микроэлементов, даже несмотря на достаточное количество их в почве, они не могут быть поглощены в достаточном количестве по причине избирательной поглотительной способности корней растений. Поэтому необходимо использовать микроудобрения в форме хелатов как по листу, так и в почву. Наибольшая потребность растений кукурузы в период вегетации наблюдается по железу, марганцу; во время цветения возрастает потребность в боре, потому что он влияет на заполненность кочана зерном во время цветения. Так же необходимо внести в почву элементы кальций, магний и сера в дозе 10-20 кг д.в./га, потому что влияют на рост растений кукурузы и прохождения фотосинтеза.
Выбор гибридов
Семена селекции западных компаний являются признанными лидерами в производстве высокопродуктивных семян кукурузы. Отечественные гибриды пока не могут сравниться по урожайности зерна. Подбор гибридов кукурузы зависит от многих параметров: так для орошения на юге России с продолжительным периодом температур выше +15оС следует использовать позднеспелые гибриды с ФАО более 400 баллов, потому что они наиболее урожайные в таких условиях и подходят по длительности вегетационного периода.
Необходимо выбрать 3-4 гибрида кукурузы от каждого производителя семян и по отдельности высеять на участке, чтобы при уборке выявить наиболее отзывчивый гибрид на технологию.
Технология сева
Фирменные семена кукурузы, как правило, уже протравлены фунгицидными и инсектицидными препаратами, но есть семена, обработанные только фунгицидом, поэтому необходимо использовать препараты для защиты от почвенных вредителей разрешённые на кукурузе, на территории Российской Федерации. Стоит обратить внимание на препараты содержащие имидаклоприд, клотианидин. Проводится протравливание за 2-15 дней до сева. Так же в раствор необходимо добавить комплекс с микроудобрениями, это позволит в полной мере заложить урожайность в начальные фазы развития растений кукурузы.
Начинать сев необходимо, когда почва на глубине заделки семян прогреется выше +10-12оС, по календарным срокам - с 20 апреля в южных регионах России, это общеизвестный факт.
Орошение
Получение высоких урожаев предполагает обеспечение растений достаточным количеством влаги. Сами по себе растения кукурузы обладают высокой засухоустойчивостью. Но высокая плотность растений, на единице площади, повышает потребности в воде. Всходы кукурузы следует получить без полива, для формирования сильной и глубокой корневой системы. В случае засухи, до 9 листа культуры, следует поддерживать влажность почвы на уровне 70% от наименьшей влагоемкости. Поливная норма 300 – 350 м3/га.
От фазы 9 – 11 листа и до окончания налива зерна кукурузы поддерживают влажность почвы на уровне 80% от наименьшей влагоемкости. Для поддержания такого режима увлажнения почвы следует проводить 9 – 10 поливов нормами по 400-450 м3/га. При таком режиме полива окучивание проводить не имеет смысла, потому что воздушные корни кукурузы уже находятся во влажной почве, да, и уплотнение земли трактором плохо отобразится на водном и воздушном режиме почвы.Для борьбы с почвенной и воздушной засухой в период опыления кукурузы проводят до 3 освежительных полива нормой 150-200 м3/га, это обеспечит прирост урожая до 20 ц/га.
В настоящее время стало популярным выращивание кукурузы на капельном орошении. Для этого необходимо специальное оборудование: фильтростанции, система клапанов для регулировки давления в трубах, шланги, система для дозирования водорастворимых удобрений, ну и конечно капельная лента. Ее размещают посреди междурядья через 1,4 м, если ширина междурядья 0,7 м, так одна лента поливает 2 ряда. Важно поливать уже при повышении температуры +18 оС и выдерживать промачивание за пределы рядков, к которым относится лента.
Поливная норма 40 – 50 м3/га в день, пропускать поливы нельзя, потому что в жаркую погоду испарение проходит интенсивно и может возникнуть дефицит влаги – листья кукурузы начнут закручиваться в трубочку. Это может стать причиной для снижения урожайности.
Удобным в технологии выращивания кукурузы будет использование фертигации – внесение удобрений с капельным поливом. Необходимо высокое качествообслуживания капельного полива для очистки от солей, ила, водорослей, потому что это забивает эмиттеры капельной ленты; а птицы, мышевидные грызуны и почвенные насекомые нередко повреждают её.
Защита растений
Защита растений от сорняков предусматривает как внесение почвенных гербицидов, так и страховых – по вегетации кукурузы. Из разрешенных препаратов на кукурузе используют гербициды на основе 2,4 – Д, дикамба кислоты, дезотриона; форамсульфурон, йодосульфурон-метил-натрия, изоксадифенэтил; изоксафлютол, тиенкарбазон-метилиципросульфамид В ранние фазы развития растения кукурузы до 9-го листа наиболее чувствительны к затенению сорняками, потому что в высоту не растут. И важным будет подобрать качественный гербицид, способный побороться как с двудольными сорняками, так и с однодольными. На одном и том же поле каждый год следует применять препараты из разных химических групп для исключения резистентности сорняков к гербициду.
Основным вредителем посевов кукурузы является проволочник. С ним побороться легче с помощью протравителя зерна кукурузы или на постоянной основе использовать аммиачную воду для подкормок. Против тли – препараты с действующим веществом малатион. Против кукурузного мотылька и хлопковой совки подойдут препараты на основе дельтаметрина, лямбда-цигалотрина, циперметрина.
Кукурузный мотылек и хлопковая совка являются наиболее вредоносными. Гусеницы повреждают початки, листья и стебель. Не менее эффективным способ борьбы с ними показывает выпуск трихограммы, одного раза бывает недостаточно, поэтому повторяют еще раз.
На изображении: Пузырчатая головня кукурузы
Основные болезни кукурузы, такие как корневая и стеблевая гнили, пузырчатая головня передаются через семена.Поэтому семена кукурузы следует протравливать фунгицидом в случае выращивания в монокультуре, потому что это обезвредит патогены не только в семени, но в почве. Применяются препараты фунгицидов-протравителей в составе с тебуконазолом, имазолилом, тиабендазол, флутриафол, тирам. Применение фунгицидов по вегетации из разрешенных препаратов пока нет, на которые стоит обратить внимание.
Уборка урожая
Уборка кукурузы проводится в фазу полной спелости зерна, когда обертки початков подсыхают, при влажности 20 – 25 %, специальными жатками для кукурузы. Влажность зерна кукурузы приводят к стандартной (не более 14%) при помощи зерносушилок.
Детально описать, как распределяется урожайность по полю, помогут датчики урожайности, установленные на комбайне, которые будут отображать варьирование урожайности от места к месту.
На изображении: Карта урожайности зерна кукурузы
На карте урожайности поля кукурузы будут участки, как с высокой, так и с низкой урожайностью, это реакция на плодородие почвы. Эта карта связывается с рельефом местности: где понижение – туда стекает влага и смывается плодородный слой почвы, там и урожайность выше; где возвышение рельефа – там хуже условия увлажнения, минерального питания, соответственно ниже урожайность.
В случае ровной местности выравнивание урожайности кукурузы решают с помощью дифференцированного внесения удобрений на те области поля, где урожайность отстает от максимально возможной.
Важно понимать, пробить потолок урожайности кукурузы в 200 ц/га, с одной раза не получится. Даже, возможно, с шестого не получится, а с седьмого получится. Следует придерживаться высокой культуры земледелия, проводить ежедневный контроль и наблюдения за ростом и развитием растений и предугадывать заранее, что требует культура на каждом этапе вегетации.
Читайте также: