Кукуруза на капельном орошении урожайность
Обновлено: 18.09.2024
Периодические засухи в степной и лесостепной зонах способствуют сильным колебаниям средней урожайности кукурузы. Однако существует несколько довольно простых способов влагообеспечения сельскохозяйственных культур, из которых наиболее подходящий для условий степи — орошение.
Зерновая кукуруза является одной из стратегически важных сельскохозяйственных культур как для Украины, так и для России. Например, у наших соседей до 17 процентов всех пахотных земель, что составляет порядка 4,2–4,9 млн га, занято посевами этой культуры. Причем страна занимает третье место в мире по экспорту кукурузы — 15–20 млн т в год, и пятое место в мире по объемам производства — 23–32 млн т в год. Достижения нашей страны пока более скромные. В прошлом году посевами кукурузы было занято лишь 2,8 млн га пахотных российских земель. При этом валовый сбор этой культуры в 2014 году составил только 11,1 млн т. Однако в нашей стране наблюдается постепенное понимание важности выращивания и экспортирования кукурузы.
Рис. 1. Схема размещения растений кукурузы при формировании густоты 109,9 тыс. шт./га (размеры указаны в сантиметрах)
ОПТИМИЗАЦИЯ ОРОШЕНИЯ
Рис. 2. Урожайность зерна кукурузы на капельном поливе в зависимости от гибридного состава. *Примечание. Здесь и далее по тексту урожайность приведена к 14%-й влажности зерна.
МЕТОДИКИ И УСЛОВИЯ
Рис. 3. Урожайность зерна кукурузы в зависимости схемы посева
Третьим изучаемым фактором был уровень предполивной влажности почвы — УПВП, его влияние на режим капельного орошения, суммарное водопотребление растений и урожайность культуры. В этом опыте количество вегетационных поливов, оросительная норма и водопотребление возрастали прямо пропорционально повышению УПВП.
ПОДХОДЯЩИЕ НОРМЫ
В варианте с реализацией наиболее умеренного режима орошения — 70 процентов от наименьшей влагоемкости — было проведено 12 поливов с оросительной нормой 2,7 тыс. куб. м/га, при этом суммарное водопотребление составило 5,53 тыс. куб. м/га. В то же время по методике с самым интенсивным режимом увлажнения с УПВП, составляющим 90 процентов от наименьшей влагоемкости, было осуществлено 47 поливов. В этом случае норма орошения равнялась 4,46 тыс. куб. м/га, а суммарное водопотребление — 7,34 тыс. куб. м/га.
Рис. 4. Урожайность зерна кукурузы в зависимости от сроков начала и окончания вегетационных поливов, т/га (Стрелочками показаны тенденции роста урожайности: 1 — от посева, 2 — в фазу 3–5 листьев, 3 — в фазу 7–8 листьев. Окончание поливов: МС — молочная спелость зерна, МВС — молочно-восковая спелость зерна, ВС — восковая спелость зерна, ЧТ — момент появления черной точки.)
Урожайность зерна кукурузы зависела от УПВП и погодных условий вегетационного периода отдельного года. Результаты свидетельствуют, что применение капельного орошения в среднем за три года повышает урожайность рассматриваемой культуры в 1,9–3,25 раза по сравнению с показателями при условиях выращивания без искусственного полива. Самые высокие объемы урожая зерна кукурузы обеспечили два варианта: с УПВП 85 процентов и 90 процентов от наименьшей влагоемности — 17,15 т/га и 17,34 т/га соответственно, что превысило контроль, на котором не было орошения, на 11,82–12,01 т/га. Разница в показателях между этими вариантами находится в пределах погрешности опыта — НСР0,5 т/га = 1,41 т/га.
С принципом капельного полива были знакомы еще древние земледельцы. Они закапывали в землю глиняные горшки с водой, из которых она медленно просачивалась в почву.
Сегодня системы трубок с микроотверстиями для подачи воды и питательных веществ напрямую к корням — в числе самых перспективных технологий растениеводства. Сельскохозяйственным культурам они позволяют получать влагу и все необходимые удобрения в точной дозировке и в нужную фазу вегетации. Фермерам – экономить энергию, воду, удобрения и рабочую силу. Все это делает так называемую “каплю” чрезвычайно привлекательной технологией. Поэтому площади ее применения быстро растут.
Капельный полив кукурузы
По данным Росстата, в 2019 году занятые кукурузой площади насчитывали 2 593,9 тыс. га, что на 5,8% (на 141,9 тыс. га) больше, чем в 2018 году. В лидеры вышел Краснодарский край, выделивший под нее 509,6 тыс. га. Валовые сборы составили 13 928,7 тыс. тонн, что на 22,0% (на 2 509,7 тыс. тонн) больше, чем в 2018 году.
Можно ли говорить о повышении эффективности выращивания кукурузы в России? Вполне. Отечественные сельхозпроизводители все активнее применяют современные наукоемкие агротехнологии, которые сегодня развиваются не менее динамично, чем, например, рынок ИТ. Впервые за всю историю сельского хозяйства у человека появилась возможность контролировать природные факторы, выстраивать бизнес-процессы и прогнозировать результаты с математической точностью.
Тем не менее, показатели урожайности кукурузы в РФ пока нельзя назвать высокими. В 2019 году они составляли в среднем 57,5 ц/га убранной площади. В то время, как в странах, которые активно используют технологию капельного полива кукурузы, этот показатель выше в 5–7 раз. Абсолютный рекорд поставлен в 2017 году американским фермером David Hula на ферме Ranwood Farms, штат Вирджиния (VA) – 364,68 ц/га.
Опыты по использованию метода капельного полива сельскохозяйственных культур, который предусматривает подачу оросительной воды в корневую зону растений, начались в Израиле в 1950-х годах. Вскоре эту технологию стали использовать Великобритания, Австралия, США. Сегодня в ряде европейских стран (в том числе в Испании, Франции, Италии) более половины посевных площадей орошается системами капельного полива.
В России такие системы стали применяться в конце 90-х годов. Сначала российские фермеры использовали капельную трубку импортного производства. Однако в 2009 году у поставщиков импортных систем появился серьезный конкурент в лице отечественного производителя. Оборудование для капельного орошения, выпускаемое ЗАО "Новый век агротехнологий" под торговой маркой NEO-DRIP, по заверениям специалистов, ничуть не уступает по качеству зарубежным аналогам, а цена его ниже в 1,5-2 раза.
Сегодня сотни хозяйств по всей России применяют технологию NEO-DRIP – в том числе и для полива кукурузы. И все они добиваются отличных результатов, получая рост урожайности, перекрывающий затраты на внедрение системы.
Кукуруза - уникальная агрокультура
Кукуруза имеет стратегическое значение для экономики целого ряда государств. По валовым сборам она находится на первом месте в мире, а по площади посевов — на третьем, уступая только пшенице и рису. Уникальность этой агрокультуры — в разностороннем использовании зерна и листостебельной массы: на продовольственные, кормовые и технические цели.
Около трехсот продуктов переработки кукурузы применяются в пищевой промышленности. Ее используют при производстве муки, крупы, крахмала, консервов, патоки, сахара, масла, спирта и многого другого. Калорийность кукурузы выше, чем у прочих зерновых культур: 365 кКал или 1 527 кДж на 100 грамм. Зерно содержит безазотистых экстрактивных веществ 65-70%, белка – 9-12%, жира – 3-4%, сахара – 2%, пентозана – 5% и очень мало клетчатки.
Популярность кукурузы также тесно связана с животноводством. Это самое высокоэнергетическое сырье в комбикормовой промышленности: 1 кг зерна содержит 1,34 кормовых единиц. Это больше, чем у пшеницы (1,2 корм. ед.), ячменя (1,21 корм. ед.) и овса (1 корм. ед.). В кукурузе содержатся витамины В1, В2, В3, В5, В9, А, Е, а по количеству витамина С она превосходит все остальные зерновые культуры. Зерно кукурузы пригодно для кормления всех видов сельскохозяйственных животных и птицы. Коровами и свиньями оно переваривается на 90%.
Кроме того, в связи с повышением стоимости энергоресурсов растет интерес к кукурузе как к самому дешевому сырью для получения биоэтанола — экологически чистого и перспективного вида топлива.
От чего зависит урожайность кукурузы
Кукуруза “родом” из Центральной и Южной Америки, то есть из зоны тропиков и субтропиков. Это теплолюбивое растение, и поэтому значительные ее площади сосредоточены на юге страны — в степной и лесостепной зонах. Главные производители кукурузы в РФ — Краснодарский край, Воронежская, Белгородская, Курская и Ростовская области. В этих регионах нередки периодические засухи, которые провоцируют сильные колебания урожайности агрокультуры.
Есть несколько способов обеспечения кукурузы влагой, которые могут значительно уменьшить риск недобора урожая от засухи. Наиболее эффективным из них является метод капельного орошения.
Результаты испытаний, проводившихся в 2012–2015 годах на Каменско-Днепровской опытной станции и в ОПХ “Брилевское”, демонстрируют, что благодаря внедрению капельного орошения кукурузы ее урожайность в среднем за три года повышается в 1,9–3,25 раза. Рентабельность выращивания кукурузы на системе капельного орошения без учета амортизации оборудования составляет в первый год до 8% и до 65% — начиная со второго года применения.
Помимо этого, полив кукурузы в открытом грунте методом капельного орошения позволяет увеличивать сроки посева, не ограничиваясь несколькими днями, когда почва уже достаточно прогрелась, но еще не пересохла. Поскольку растения получают влагу в правильном объеме и в нужное время, проведение посевной кампании в течение 2-х и даже 3-х недель практически никак не отражается ни на дружности всходов, ни на урожае зерна. Удлинение же срока посева зачастую позволяет хозяйствам использовать на одну сеялку меньше, а значит — экономить на дорогой технике.
Читайте о реальном опыте наших клиентов по выращиванию кукурузы на капельном поливе с применением автоматики и без нее в разделе "Реализованные проекты".
Как поливать кукурузу
Установлено, что для того, чтобы с 1 га получить 10 т зерна кукурузы и 60-70 т зеленой массы, необходимо 5-6 тыс. куб. м воды. 50-70% этого объема составляет оросительная норма.
В период вегетации кукурузы влажность активного слоя почвы рекомендуется поддерживать поливами не ниже 70% НВ до выбрасывания метелки и 80% НВ — после выбрасывания. Крайне важно выдерживать норму полива кукурузы в критический по отношению к влаге 30-дневный период — в течение 10-ти дней до выбрасывания и 20-ти дней после выбрасывания метелок. Всего 2-3 дня засухи в этот период могут снизить урожайность на 20%, а засуха в течение 7 дней — на все 50%.
Достоинства капельного орошения
Погодные условия стоят на первом месте среди факторов, которые напрямую влияют на рост и развитие всходов кукурузы. Главный фактор, который ограничивает ее урожайность в России — это засуха. Засуха существенно тормозит естественное формирование ростков в полевых условиях. Это приводит к снижению урожайности (до 10 раз!) в засушливые годы.
Изменения климата, которые наблюдаются в последние годы, значительно усложняют ведение сельскохозяйственного бизнеса. Глобальное потепление, все более частые засухи и жаркая погода и в дальнейшем будут усугублять ситуацию. К сожалению, природными явлениями управлять нельзя, но нивелировать их воздействие, постоянно поддерживая оптимальную влажность почвы, можно. Сегодня уже существуют решения, которые эффективно с этим справляются.
Одну из таких инноваций предлагает ЗАО "Новый век агротехнологий". Выпускаемые компанией капельные ленты NEO-DRIP, на протяжении 10 лет успешно применяются для орошения кукурузы в различных хозяйствах по всей стране.
Плюсы внедрения капельного полива особенно проявляются в засушливых регионах, где наблюдается дефицит пресной воды, а количества осадков недостаточно для получения хорошего урожая. Это Ставропольский и Краснодарский край, республика Калмыкия, Ростовская, Волгоградская, Оренбургская и Астраханская области.
В основу технологии заложен принцип подачи очищенной от механических и биологических загрязнений воды непосредственно в прикорневую зону выращиваемых растений регулируемыми малыми порциями с помощью дозаторов-капельниц. В системе используется специальное оборудование: фильтростанции, клапаны для регулировки давления в трубах, трубопроводы, узел для внесения растворимых удобрений. И, конечно, капельная трубка.
Многолетний опыт использования систем капельного орошения NEO-DRIP в промышленных масштабах подтверждает рост урожайности кукурузы и значительную экономию воды и других ресурсов (удобрений, трудовых затрат, энергии), благодаря чему прибыль, которую в итоге получает хозяйство, кратно приумножает каждый вложенный в модернизацию рубль.
Экономия расхода воды в зависимости от региона составляет 20–30% на 1 га, а в перерасчете на 1 т получаемого урожая достигает 50%. Сокращается расход семян на посев. Высота растений на капельном орошении достигает 3–3,5 м. Густота стояния в 75–79 тыс. стеблей к уборке гарантирует получение урожая зерна в 160–180 ц/га.
Внедрение капельного орошения кукурузы позволяет добиваться впечатляющих результатов на любых гибридах и сортах, как импортного, так и российского производства. Тем не менее, не всем хозяйствам этот метод подходит. Как и любая прогрессивная технология, капельный полив — не панацея.
Основным фактором его целесообразности является экономическая сторона вопроса — прежде всего, окупаемость инвестиций и себестоимость получаемой продукции. Анализ эффективности применения “капли” для каждого конкретного хозяйства требует отдельного развернутого анализа, который будет учитывать особенности почвы, рельеф поля, геометрию пашни, расстояние и перепад высот от источника полива к полю и множество других факторов.
Южная степь является благоприятным регионом для выращивания кукурузы различных групп спелости, поскольку суммы активных и эффективных температур позволяют выращивать кукурузу с ФАО до 500. Например, средняя многолетняя сумма активных температур (˃10 °С) в Одесской области с начала апреля до конца сентября составляет 3050 °С, а для формирования урожая кукурузы с ФАО 400-500 нужно 2800-2900 °С.
Также длительный период без минусовых температур способен обеспечить гарантированный урожай. Ограничивающим фактором при выращивании остается недостаток влаги, так как количество осадков за вегетационный период в этих регионах может колебаться в пределах 100-200 мм. В связи с этим для обеспечения влаги в нужном количестве применяют полив. В последнее время распространение получает капельное орошение, которое позволяет более эффективно использовать воду и проводить фертигацию (полив с внесением удобрений) в нужный для растений период.
Применение на посевах кукурузы капельного орошения доказало свою экономическую целесообразность во многих странах мира. Особенно ценным в такой технологии является экономия воды от 30 до 50% по сравнению с дождеванием. Для обеспечения высокого и качественного урожая кукурузы нужно от 3500 до 8000 м³ воды на гектар в зависимости от климатических условий и группы спелости кукурузы. Важно проводить полив ночью или в периоды незначительной солнечной активности для уменьшения испарения и лучшей усвояемости.
Следующим преимуществом капельного орошения является возможность своевременной доставки нужных удобрений в критические для питания периоды. Например, растения кукурузы нуждаются в азоте и калии в течение всего периода вегетации, а фосфор нужен в большей степени на ранних этапах для формирования мощной корневой системы, а затем — в период формирования зерна.
Суммарно на исследуемом поле внесли N 229 P 59 K 31 и вылили 3800 м³ воды, что соответствует 380-ти мм осадков. Общее количество осадков составило 462 мм/га.
На исследуемом поле урожайность в пересчете на базовую влажность (14%) колебалась в пределах 13,1-16,5 т/га, а уборочная влажность 14,4-16,7% (рис. 3). Максимальную урожайность 16,5 т/га сформировал гибрид КВС 381 ФАО 350 и КИНЕМАС ФАО 350 — 15,2 т/га. Самая низкая уборочная влажность была зафиксирована у гибрида КЕРБЕРОС ФАО 310 и КРАБАС ФАО 300 14,4 - 15,2%.
Даже при выращивании гибридов с ФАО 350 можно достичь высокой урожайности и одновременно иметь низкую уборочную влажность.
Достижение высокой урожайности, конечно, является целью каждого хозяина, однако основной ориентир — доходность. Мы попытались посчитать, в чем выражается экономическая эффективность выращивания кукурузы на капельном орошении. В таблице 1 приведены ориентировочные расходы и экономическая эффективность выращивания различных гибридов кукурузы.
Выручка = Урожайность (т) х Стоимость 1 т
Чистый доход = Выручка - Себестоимость производства
Рентабельность производства,% = х 100
Общие затраты на выращивание кукурузы на зерно составили 49 301 грн . При цене реализации 4333 грн/т выручка от реализации продукции варьировала в пределах 58,5-61,1 тыс. грн/га в зависимости от гибрида. К тому же уровень рентабельности колебался в пределах 19-45% . Чистый доход составил от 9,2 до 22,2 тыс. грн/га. Высокая рентабельность производства была достигнута на гибридах, которые сформировали и самую высокую урожайность КВС 381 ФАО 350 и КИНЕМАС ФАО 350 .
Полученные данные свидетельствуют, что даже при значительных затратах на выращивание кукурузы на капельном орошении полученный экономический эффект доказывает целесообразность такого подхода. При достижении урожайности в 14,1 т/га рентабельность составляет 24% , а при урожайности 16,5 т/га — 45% при реализационной цене 4333 грн/т.
При цене реализации, скажем, в 3500 грн/т , рентабельность в 20% достигается при урожайности 16,9 т/га , а 50% — при урожайности 21,1 т/га , чего достичь будет нелегко даже на капельном орошении. Поэтому при выращивании кукурузы на капельном орошении нужно ориентироваться на урожайность в 15-17 т/га и рентабельность на уровне 20-50% в зависимости от реализационной цены.
Дізнавайтесь першими найсвіжіші новини агробізнесу України на нашій сторінці в Facebook, каналі у Telegram, завантажуйте додаток у AppStore, підписуйтесь на нас у Instagram или на нашу розсилку.
Кукуруза является одной из древнейших пищевых и кормовых культур, известных человечеству более 10 тысяч лет. Ее зерно богато углеводами (65-70%), белками (9-12%) жирами (4-8%), растительной клетчаткой и витаминами. Высокая пищевая ценность растения позволяет использовать зерно для производства муки, хлопьев, спирта, крахмала, сахара, масла, а зеленую массу для питательных кормов для животноводства.
Выращивание кукурузы в РФ
Сегодня Россия занимает четырнадцатое место в мировом рейтинге производителей этой культуры. Наиболее благоприятные агроклиматические условия для выращивания кукурузы в южных регионах России – Краснодарском крае, Белгородской, Ростовской и Курской областях, Ставропольском крае.
После достижения исторического максимума в 3,02 млн га в 2017 году, в последние годы в России наметилась тенденция к уменьшению площадей посевов кукурузы из-за снижения цен на мировом рынке на ее зерно. Сегодня ситуация стабилизировалась и в 2020 году площади посевов выросли на 11%. Урожай этой культуры в прошлом году составил 13,879 млн т, при средней урожайности 50 центнеров зерна с одного гектара.
Капельный полив кукурузы
Системы капельного полива культурных растений известны давно. В современном интенсивном сельском хозяйстве для организации такого орошения используют системы специальных трубок, оснащенных капельницами для подачи воды с растворёнными в ней питательными веществами и микроэлементами, непосредственно к корням растений. Таким образом культура получает полноценное питание, необходимое им для роста и успешного плодоношения. Как следствие – экономия воды, удобрений, а также трудозатрат при поливе, что позволяет значительно увеличить рентабельность сельскохозяйственного производства.
По достоинству оценив возможности этой технологии, многие крупные агрохолдинги и фермерские хозяйства сегодня успешно используют систему капельного орошения для получения высоких урожаев кукурузы в условиях различных агроклиматических зон. При рациональной эксплуатации системы полива, аграриям удается увеличить производительность зерна в 5-7 раз и добиться фантастических урожаев более 250 ц/га.
Преимущества систем капельного орошения очевидны. Коэффициент полезного использования влаги, при использовании такой технологии полива, превышает 95%. Отметим, что этот показатель значительно превышает показатели при поверхностном орошении и дождевании (5% и 65% соответственно). Параллельно с этим достигается экономия расходов поливной воды до 80% по сравнению с альтернативными системами орошения, так как вода используется только для увлажнения прикорневых зон растений.
Капельный полив позволяет избежать переувлажнения грунта, что способствует интенсивному обеспечению кислородом корневых систем растений, не прерывая при этом процесс орошения. При этом для корней создаются оптимальные условия для развития и роста за счет интенсивного потребления влаги и удобрений. Растворенные в воде удобрения попадают непосредственно адресанту – в корневую зону, что гарантирует эффективное потребление и усваивание питания даже в условиях засушливых климатических зон.
Эта технология орошения благоприятно воздействует и на листья растений, так как они не увлажняются как при традиционных способах полива. Это позволяет снизить вероятность развития заболеваний, так как фунгициды и инсектициды не смываются водой. Кроме того, системы капельного орошения эффективно осуществляют полив на участках со сложным рельефом без трудозатратной планировки полей.
Реальный опыт клиента
Для орошения используют эмиттерную капельную ленту NEO-DRIP с толщиной стенки 8 mils, шагом 30 см и водовыливом 0,75 л/час. Полив осуществлялся ежедневно при условии отсутствия осадков, с максимальной нормой полива до 5мм осадков за один цикл полива.
Урожай еще не собран, однако клиент уже сейчас отмечает высокую эффективность использование этой системы. В частности, удалось полностью автоматизировать орошение, обеспечить контроль вылива воды на каждый поливной блок за счёт установки клапанов с регулировкой давления и исключить ошибки в графике полива. Початки кукурузы в зоне капельного орошения значительно крупнее, а стебли выше, чем на участках с дождеванием.
Кукуруза — является сельскохозяйственной культурой универсального назначения. Около 20% зерна кукурузы используется на продовольственные цели, около 15% — на техническую переработку. Две трети ее зерна идет на приготовление комбикормов для животных. Кукуруза одна из самых высокоурожайных зернофуражных культур. По своим кормовым достоинствам, универсальности использования она превосходит все другие зерновые культуры. Уступая по посевным площадям пшенице, кукуруза среди зерновых культур занимает первое место по валовым сборам зерна.
Немаловажно и агрономическое значение кукурузы. У нее мало общих вредителей и болезней с другими зерновыми культурами, поэтому она является для многих из них хорошим предшественником. Кроме того, кукуруза может использоваться в качестве страховой культуры, которой пересевают погибшие посевы озимых зерновых культур для компенсации недобора урожая зерна последних.
Кукуруза – (Zea mays) относится к семейству злаковых (Graminea)- однолетнее, однодомное, раздельнополое растение. Это аборигенное растение Южной Америки (Мексика, Гватемала. Перу, Боливия) — то есть регионов с жарким, достаточно влажным климатом. Сейчас эта культура выращивается повсеместно. В России кукуруза известна с XVII века.
В мире под посевами кукурузы занято более 117 млн. га. Наибольшие площади кукуруза на зерно занимает в США — 25 млн. га; в Бразилии — 12 млн. га., в Индии — около 6 млн. га, в Аргентине — 5 млн. га, в Румынии — 3,5 млн. га, в Украине — 1,3 млн. га.. в России — к 2015 году планируется 3,1 млн.га. Широкое распространение кукурузы по земному шару объясняется тремя причинами:
- продуктивностью,
- пластичностью,
- широким диапазоном использования.
Для прорастания семенам требуется около 44% воды (к массе зерна). При таком наличии влаги всходы появляются через 5-6 дней после сева. При прорастании семена кукурузы нуждаются в хорошей аэрации, так как крупные зародыши их поглощают много кислорода. Высокие урожаи обеспечиваются при содержании кислорода в почвенном воздухе не менее 18 — 20%. При содержании кислорода около 10% рост корней замедляется, а при 5% прекращается. При этом нарушается поглощение воды и элементов питания из почвы, обмен веществ в корнях и в надземной части растений.
Листья от первого до третьего появляются через 1-2 дня, а от третьего и последующие — через 3-6 дней. В фазе 3-4 листьев у кукурузы формируется первый ярус узловых корней, в фазе 5-6 листьев — второй, в фазе 7-8 листьев — третий и т. д. С появлением каждой пары новых листьев образуется ярус узловых корней. Узловые корни достигают глубины 3-4 м и распространяются в стороны до 120-150 см. Из нижних надземных узлов образуются воздушные корни, играющие роль опоры и способствующие дополнительному питанию.
Продолжительность вегетационного периода, возделываемых у нас сортов и гибридов 90 — 140 дней. Решающее значение для получения высоких урожаев кукурузы имеет оптимальное сочетание факторов — почвенное плодородие – вода — тепло и свет.
Кукуруза — теплолюбивое растение. Семена начинают прорастать при температуре 10-12 0 С. Оптимальная температура для прорастания 22-24°. Всходы кукурузы чувствительны к весенним заморозкам. Высокая температура воздуха при относительно низкой его влажности во время цветения, особенно при недостаточных запасах влаги в почве, отрицательно сказывается на урожае кукурузы, так как пыльца при температуре 32-35° и относительной влажности воздуха ниже 30% быстро высыхает и теряет оплодотворяющую способность. А так как цветение женских соцветий начинается на 4-5 дней позже мужских, а во время засухи этот период даже увеличивается, то початки опыляются не полностью, а в некоторых случаях совсем не образуется семян. Для получения урожая растениям кукурузы необходима сумма активных температур 2100-3000 0 С, в зависимости от сроков созревания сорта или гибрида, что соответствует среднесуточной температуре 21 — 30 0 С. Требования к теплу обычно повышаются во время цветения, образования и формирования зерновок.
Кукуруза — светолюбивое растение короткого дня. Быстрее всего зацветает при 8 — 9-часовом дне. При продолжительности дня свыше 12 -14 ч период вегетации удлиняется. Растения требуют интенсивного солнечного освещения, особенно в молодом возрасте.
Растения кукурузы очень отзывчивы на повышение почвенного плодородия. Наиболее высокие урожаи получают на легких или суглинистых средних почвах, хорошо дренированных и рыхлых, богатых органикой и доступными питательными веществами, с нейтральной реакцией почвенного раствора (рН 5,5 – 7). Кукуруза не переносит кислых почв, и без их известкования даже при внесении высоких норм органических и минеральных удобрений нельзя рассчитывать на получение хорошего урожая этой культуры.
Являясь высокоурожайной культурой, кукуруза предъявляет повышенные требования к условиям минерального питания. Установлено, что для получения одной тонны урожая зерна кукуруза требует: азота— 20-25кг; фосфора— 10-15 кг; калия — 30-40 кг; кальция — 6-10 кг; магния — 6-10 кг. Поэтому для достижения высокого урожая зерна на орошении, необходимо использовать достаточное количество органических и минеральных удобрений под эту культуру, эффективность которых в 2-3 раза выше, чем на неорошаемых землях.
Наиболее интенсивное их поглощение наблюдается в период быстрого роста, за сравнительно короткий промежуток времени — от выметывания метелок до цветения. Азот имеет особенно большое значение на ранних этапах роста растений. При его недостатке задерживаются рост и развитие растений. Максимальное поступление азота наблюдается в течение 2 – 3 недель перед выметыванием. Фосфор особенно необходим в начале роста растений, когда закладываются будущие соцветия (фаза 4 – 6 листьев). Недостаток его в это время ведет к недоразвитию початков, формируются неправильные ряды зерен.
Достаточное обеспечение растений фосфором стимулирует развитие корневой системы, повышает засухоустойчивость, ускоряет образование початков и созревание урожая. Максимальное потребление его кукурузой приходится на период формирования зерна и продолжается почти до его созревания. При недостатке калия замедляется передвижение углеводов, снижается синтетическая деятельность листьев, ослабляется корневая система и понижается устойчивость кукурузы к полеганию. Калий начинает интенсивно поступать в растение с первых дней появления всходов. К началу выметывания растения поглощают до 90% калия. Микроудобрения также повышают урожай кукурузы. Особенно часто растения кукурузы испытывают недостаток бора, марганца и цинка. Эти удобрения вносят в почву, используют для некорневых подкормок, обрабатывают ими семена. Они повышают урожайность зерна кукурузы на 4 — 7 ц/га. Потребность кукурузы в цинке возрастает при повышенных дозах минеральных удобрений.
Усвоение кукурузой питательных элементов осуществляется практически на протяжении всего вегетационного периода. Наиболее интенсивно этот процесс протекает в период быстрого роста за сравнительно короткий промежуток — с фазы появления 8 листа и продолжается до цветения. Максимум суточного потребления азота и фосфора приходится на период цветения — начало образования зерна. С началом формирования зерна накопление сухого вещества в стеблях, и в листьях прекращается и происходит перемещение питательных веществ из вегетативных органов в репродуктивные. При этом на налив зерна из других органов растения используется до 59% азота, 36 – фосфора и 82% калия.
Эффективность удобрений, зависит от площади питания растений, при этом изменяется уровень обеспечения влагой, световой режим, а так же снабжение углекислотой. Для каждого сорта или гибрида кукурузы, в определенных условиях выращивания характерна оптимальная площадь питания, при которой достигается получение с единицы площади наибольшего урожая высокого качества при наименьших затратах труда и материальных средств. Применение минеральных удобрений в различных зонах России обеспечивает прибавку урожая зерна кукурузы от 10 до 37ц/га. Различные почвенно-климатические условия районов выращивания кукурузы требуют индивидуального подхода к определению вида и доз удобрений. Дозы удобрений рассчитывают в зависимости от запасов питательных веществ в почве, в соответствии с агрохимическим анализом. Большое значение в эффективном использовании удобрений имеет не только общее их количество, но и распределение их по фазам вегетации.
Кукуруза экономнее, чем хлеба первой группы, использует влагу. Транспирационный коэффициент ее — 250-300. Но общая потребность в воде большая, так как растения формируют большую биомассу. За сутки одно растение использует 2-4 л воды. В то же время кукуруза не переносит переувлажнения. Оптимальная для кукурузы влажность почвы составляет 70-80% НВ. Максимальная продуктивность кукурузы формируется при интенсивном режиме орошения, когда предполивная влажность почвы поддерживается на уровне 80% НВ.
Многочисленными опытами установлено, что под влиянием орошения улучшается развитие корневой системы растений кукурузы, увеличивается их активная поглощающая поверхность, улучшается поглощение корнями воды и питательных веществ, повышается продуктивность фотосинтеза. При орошении повышается оводненность растительных тканей, интенсивность транспирации, суммарное потребление воды растениями, усиливаются ростовые процессы, фотосинтез, интенсивность дыхания, потребление элементов минерального питания. С практической точки зрения очень важно, что при абсолютном увеличении перечисленных показателей расход воды и питательных веществ на создание единицы урожая снижается. Этому способствует повышение водоудерживающей способности тканей, улучшение углеводного, белкового и фосфорного обмена, снижение непродуктивного дыхания, а также водного дефицита в жаркие часы дня.
Орошение, ведет к увеличению суммарного водопотребления, но коэффициент водопотребления (расход воды на единицу урожая, включая расход на транспирацию и испарение почвой) значительно снижается, так как урожай в условиях полива резко увеличивается.
Важным условием получения стабильно высоких урожаев кукурузы является соблюдение физиологически обоснованных, режимов орошения, применение, высокой агротехники, системы сбалансированного питания и других элементов интенсивной технологии выращивания. В начале вегетации кукуруза нуждается в небольшом количестве воды, но недостаток влаги пагубно влияет на ростовые процессы. К резкому снижению урожая зерна могут привести несвоевременные и недостаточные поливы, а также переувлажнение.
В течение вегетации кукурузы, влажность активного слоя почвы следует поддерживать поливами не ниже 70% НВ до выбрасывания метелки и 80% НВ после выбрасывания. Особенно важно выдерживать оптимальный поливной режим в критический период развития культуры, который начинается за 10 дней до выбрасывания метелки и оканчивается фазой молочного состояния зерна. В условиях недостаточного увлажнения оптимальный режим орошения – основа формирования высоких урожаев.
Исследованиями установлено, что для формирования урожая зерна 10 т/га и зеленой массы 60-70 т/га кукуруза расходует 5-6 тыс. м 3 воды, значительную часть которой (50-70% и более) составляет оросительная норма. Эффективность орошения во многом определяется оптимальным распределением влаги в течение вегетационного периода. Максимальное водопотребление кукурузы приходится на следующие периоды:
- фаза 9-11 листьев,
- период выбрасывания метелок,
- период формирования зерна,
- период молочной спелости зерна.
Критический период по отношению к влаге у кукурузы длится 30 дней — 10 дней до выметывания, и 20 дней после выбрасывания метелок. За этот период кукуруза потребляет воды 40-45% необходимого ее количества на период вегетации. Воздушная и почвенная засуха в этот период в течение 2-3 дней снижает урожайность на 20%, а в течение недели — до 50%.
Способам и режимам орошения зерновой кукурузы были посвящены многочисленные исследования. Ученными доказано, что в зависимости от режимов орошения суммарное водопотребление кукурузы изменяется от 3250 до 4762 м 3 /га. В условиях оптимального увлажнения почвы оно составляет 4762 м 3 /га. И.Т. Ефимов в рекомендациях отмечает, что для получения высоких урожаев кукурузы вегетационные поливы необходимо проводить при снижении влажности почвы в слое 0,8 м в первую половину вегетации до 70% НВ, а от начала выметывания до молочно — восковой спелости до 80% НВ, в дальнейшем следует снижать влажность почвы до 70% НВ.
Предполивной порог влажности почвы в активном слое почвы, % от НВ.
Читайте также: