Выращивание кукурузы. Основные факторы получения высоких урожаев кукурузы Фазы роста кукурузы

Выращивание кукурузы. Основные факторы получения высоких урожаев кукурузы Фазы роста кукурузы
Выращивание кукурузы. Основные факторы получения высоких урожаев кукурузы Фазы роста кукурузы
17.03.2024

2. Биологические особенности кукурузы.

Кукуруза – растение семейства Мятликовых. В отличии от других злаковых это растение с раздельнополыми соцветиями, но однодомные. Мужские соцветия в виде развесистой метелки находятся в верхней части стебля, а женские – в пазухах листьев в виде измененного колоса, называемого початком. В каждом растении бывает 1 – 2 развившихся початка, иногда больше. Зачаточные початки могут образовываться в пазухах всех листьев. Масса початка 100 – 300 грамм и более. В каждом початке образуется несколько сот зерен. Число рядов зерен в початке всегда четное (от 8 до 24). Снаружи початок покрыт оберткой, которая состоит из тонких видоизмененных листьев. Завязь в женских цветках сидячая, столбик пестика длинный, нитевидный, с раздвоенным рыльцем на верхушке. В момент цветения столбики выдвигаются из початков наружу, образуя светлые шелковистые нити длиной 20- 30 см, затем буреющие и опадающие.

Метелки кукурузы (мужские соцветия) несут от 750 до 1200 колосков. Одна метелка может дать 15 -20 миллионов пыльцевых зерен.

Выделяют следующие фазы роста и развития кукурузы: начало и полное появление всходов, начало и полное появление метелок, начало и полное появление початков (появление нитей), молочное, молочно-восковое состояние зерна, восковая спелость, полная спелость. Длительность межфазных периодов определяется сортовыми особенностями, погодными условиями и агротехникой.

В первый период, до образования первого надземного стеблевого узла, кукуруза растет очень медленно. Затем темпы роста растений постепенно увеличиваются, достигая максимума перед выметыванием. В это время приросты растений при благоприятных условиях составляют 10-12 сантиметров в сутки. После цветения рост их в высоту прекращается. Критические периоды в формировании высокого урожая – фаза 2– трех листьев, когда происходит дифференциация зачаточного стебля, и фаза 6-7 листьев, когда определяется размер початка. Наиболее важные фазы в развитии кукурузы следующие: 1) формирование метелки, которое происходит у скороспелых, среднеспелых и позднеспелых сортов соответственно в фазе 4 – 7-го листа, 5 – 8-го и 7 – 11-го листа; 2) формирование початка, которое происходит у указанных сортов соответственно в фазе 7– 11-го, 8 – 12-го и 11 – 16-го листа. За 10 дней до выметывания и спустя 20 дней после окончания цветения растения накапливают до 75% органической массы. Засуха, переувлажнение почвы, недостаток минерального питания в период цветения и оплодотворения ухудшают оплодотворение, снижают озерненность початков. Максимальное количество сырой массы у растений отмечается в фазе молочного состояния; сухого вещества – в конце восковой спелости.

Плод – зерновка, обычно голая, крупная. Масса 1000 семян у мелкосеменных сортов 100 – 150 г, у крупносемянных – 300 – 400 г. В зависимости от группы и сорта (гибрида) зерновки кукуруза имеет различную окраску – белую, кремовую, желтую, оранжевую, красную и др. В початке в зависимости от сорта и условий выращивания образуется от 200 до 1000 зерен. В среднем хорошо озерненный початок имеет 500 -600 зерен. Зерно состоит из оболочки, эндосперма и зародыша. В эндосперме различают мучнистую и роговидную части.

Для формирования высокого урожая зерна посевы кукурузы должны сформировать на 1 га листовую поверхность около 40 -50 тыс. м 2 и более, для зеленой массы – 60 – 70 тыс. м 2 и более.

При оценке кормового достоинства кукурузы следует иметь в виду, что по мере ее развития возрастает содержание сухого вещества и протеина. Поэтому если климатические и погодные условия позволяют, то выгоднее доводить кукурузу до восковой спелости (смотреть в прилож. Табл. № 1)

Продолжительность вегетативного периода у кукурузы колеблется от 75 до 180 дней и более. Отмечена тесная зависимость между длиной вегетационного периода и числом листьев на растении (коэффициент корреляции 0,82 – 0,99), а также между длиной вегетационного периода и урожаем зерна (0,70).

Кукуруза (Ζeа mаys) имеет много форм и сотов. В дикорастущем виде не встречается. По форме, химическому составу и внутреннему строению зерновок выделяют восемь подвидов кукурузы: зубовидная, кремнистая, крахмалистая, сахарная, крахмалисто-сахарная, лопающаяся, восковидная и пленчатая.

С продолжительностью периода вегетации разных сортов кукурузы связаны высота растений, количество, длина и ширина листьев, общая листовая поверхность и урожайность. Для каждой области или района имеется возможность подобрать для возделывания наиболее подходящие сорта.

В нашем районе в выращивают в основном Зубовидную, сорта и гибриды которой относятся к позднеспелым. Также выращивают Кремнистую кукурузу. Она отличается холодостойкостью, неполегаемостью, устойчивостью к болезням и менее требовательна к условиям произрастания, имеет как исключительно позднеспелые, так и предельно скороспелые формы.

Требования к температуре. Кукуруза – теплолюбивое растение. Семена прорастают при температуре 8 – 10ºС, всходы появляются при 10 –12ºС.Чрезмерно ранний посев в холодную переувлажненную почву приводит к гибели семян и изреживанию всходов. Наиболее благоприятная температура для роста растений 25 – 30ºС, выше, чем у зерновых колосовых культур (20 – 25ºС). Максимальная температура, при которой прекращается рост, 45 – 47ºС. Пыльца кукурузы содержит около 60% воды и обладает слабой водоудерживающей способностью. При температуре выше 30 -35ºС и относительной влажностью воздуха около 30% она быстро, в течение 1 – 2 часов после растрескивания пыльников, высыхает, теряя способность прорастать. Это ведет к плохой выполненности початков.

Заморозки в 2 -3ºС повреждают всходы, а осенью листья. Кукуруза легче переносит весенние заморозки, чем осенние. Поврежденные всходы способны в течение недели отрасти. Скороспелые сорта более северного происхождения лучше переносят понижение температуры и заморозки, чем южные позднеспелые сорта и гибриды кукурузы. Осенью, убитые морозом растения можно сушить на сено или силосовать. Делать это надо сразу после заморозков, так как мерзлые растения очень быстро загнивают. Заморозок в 3ºС приводит к потере всхожести недозрелого влажного зерна.

Требования к влаге. По требовательности к водному режиму кукуруза относится к мезофитам. На образование 1 ц. сухого вещества она расходует от 174 до 406 ц. воды, то есть меньше, чем овес и ячмень. Однако при высоких урожаях растения потребляют влаги много. Кукуруза хорошо использует осадки второй половины лета и частично осени. В результате растения накапливают большую органическую массу даже в довольно засушливых районах, чему способствует также хорошее развитие корневой системы.

В начальной фазе развития среднесуточный расход воды посевом кукурузы составляет 30 – 40 м 3 с 1 га, а в период от выметывания до молочного состояния зерна – 80 – 100 м 3 с 1 га. При богарной культуре в засушливых районах она дает хорошие урожай в годы, когда за июнь – август выпадает не менее 200 мм осадков, а при хороших весенних запасах влаги в почве – не менее 100 мм с явным преобладанием их в июле, когда происходит цветение.

Кукуруза относительно хорошо переносит засуху до фазы выхода в трубку. Недостаток же влаги за 10 дней до выметания и спустя 20 дней после выметывания (критический период) резко снижает урожай. В критический период формируется пыльца и начинается формирование семян. Обильное водоснабжение растений в начале вегетации, нерегулярные или недостаточные поливы в последующий период, когда потребность растений в воде возрастает, приводят к значительному снижению урожая зерна кукурузы.

Растения кукурузы переносят временный недостаток воды в почве и пониженную относительную влажность воздуха. Однако длительное привядание листьев угнетает ростовые процессы и нарушает образование репродуктивных органов. Оптимальные условия увлажнения складываются, когда влажность в корнеобитаемом слое почвы поддерживается поливами на уровне не ниже 75 – 80% наименьшей влагоемкости. Под влиянием орошения увеличиваются активная поглощающая поверхность корневой системы, поглощение корнями воды и питательных веществ, продуктивность фотосинтеза, снижается непродуктивное дыхание, повышается оводненность и водоудерживающая способность листьев. Кукуруза плохо переносит переувлажнение почвы. Из-за недостатка кислорода в переувлажненной почве замедляется поступление в корни фосфора, в результате снижается содержание общего, органического и нуклеинового фосфора, нарушается процесс формирования, энергетические процессы в корнях и белковый обмен.

Требования к свету. Кукуруза – светолюбивое растение короткого дня. Быстрее всего зацветает при 8 – 9-часовом дне. При продолжительности дня свыше 12 – 14 часов вегетационный период удлиняется. Кукуруза требует интенсивного солнечного освещения, особенно в молодом возрасте. Чрезмерное загущение посевов, засоренность их приводит к снижению урожая початков.

Требования к почве. Высокие урожаи кукурузы дает на чистых, рыхлых, воздухопроницаемых почвах с глубоким гумусовым слоем, обеспеченных питательными веществами и влагой, с рН 5,5 – 7. Это черноземные, темно-каштановые, темно-серые суглинистые и супесчаные, а также пойменные почвы. Высокие урожаи на силос при хорошей агротехнике можно получить и на дерново-подзолистых, осушенных торфяно-болотных почвах Нечерноземной зоны. Почвы, склонные к заболачиванию, а также с повышенной кислотностью (рН ниже 5) непригодны для возделывания этой культуры.

При прорастании семян кукуруза нуждается 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.

Непригодны под кукурузу сильно заплывающие и склонные к заболачиванию. Кислые почвы использовать после предварительного известкования за год – два до посева – 5 – 10 т/га. Так же следует участок под посев кукурузы обследовать на зараженность проволочником, и при его наличии принять меры для уничтожения, при численности более 40 – 50 личинок на 1 м 2 сеять нельзя.

Требования к питанию. Кукуруза требовательна к элементам питания.

Калий. Калий обеспечивает водоудерживающую способность коллоидов клеток, улучшает обмен веществ, повышает жизнеспособность растений. Он стимулирует фотосинтез, усиливает поступление воды в клетки, повышает осмотическое давление и тургор, уменьшает транспирацию, снижает коэффициент водопотребления. При недостатке его замедляется рост, растения приобретают темно-зеленую окраску, затем верхушки и края их желтеют и засыхают. При калийном голодании корневая система слабо развивается, у растений снижается устойчивость к полеганию.

В начале вегетации кукуруза интенсивно поглощает калий, его содержание в проростках повышается в сравнении с содержанием в зерне в 8 – 10 раз. Энергичное поглощение калия достигает максимума за 10 – 12 суток до выметывания метелки, а потом очень быстро уменьшается. После окончания цветения поступление калия в растение почти прекращается

Азот. Недостаточное количество азота в почве отрицательно сказывается на развитии корневой системы, в результате уменьшается поступление других элементов питания в растение, ухудшается работа ассимиляционного аппарата. Нарушение жизненных процессов вследствие азотного голодания вызывает пожелтение листьев, преждевременное их отмирание, что отрицательно влияет на продуктивность растений и качество зерна.

В начале вегетации кукуруза потребляет азот достаточно интенсивно, почти так же, как и калий. На единицу сухого вещества растения содержат в 2 – 3 раза больше азота в фазе 5 – 7 листьев, чем в фазе молочной и молочно-восковой спелости.

Фосфор. Фосфор необходим в течение всей вегетации и поступает в растение до полного созревания зерна. Потребность в нем ощущается с первых этапов жизни растения. Под его влиянием сокращается период роста листьев, ускоряется проникновение корней в нижние слои почвы, что особо важно при возделывании кукурузы в районах недостаточного и неустойчивого увлажнения. Недостаток фосфора в почве задерживает рост и развитие цветков и зерен в початках кукурузы. При недостатке фосфора листья становятся темно-зелеными с фиолетово-красным или лиловым оттенком и постепенно отмирают. Фосфор потребляется более равномерно, чем азот, особенно в период от появления всходов до начала цветения, после чего его поступление в растение продолжается почти до конца вегетации.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кукуруза - одна из наиболее древних и распространенных злаковых культур в мире. По посевным площадям на земном шаре она занимает второе место после пшеницы. Благодаря длительному возделыванию и большой селекционной работе кукуруза стала самой высокоурожайной зерновой и силосной культурой. Один гектар кукурузы при урожае в 300 ц зеленной массы дает 6 тысяч кормовых единиц. Ее использование разнообразно: на зерно, фураж, силос, для технических и продовольственных нужд. Как техническое сырье кукуруза имеет разностороннее назначение, промышленность производит из нее более 200 изделий.В странах СНГ кукуруза основная силосная культура. Она служит хорошим предшественником для многих культур и очень хорошо использует органические удобрения в форме жидкого навоза, что особенно важно для животноводческих хозяйств. Следует также учесть, что ее возделывание, уборку, заготовку силоса и подачу корма животным можно полностью механизировать. Кроме того, за счет кукурузы можно регулировать выход энергии с 1 га, так как кукурузный силос содержит около 17% сахара, 7-8% протеина, богат каротином и витамином С. Силос, приготовленный с початками молочно-восковой спелости намного превосходит по питательности силос других культур. Именно благодаря высокой кормовой ценности и концентрации энергии за счет кукурузы можно повысить рентабельность животноводства.

Реализация преимуществ кукурузного силоса требует строгого выполнения всех агротехнических мероприятий, влияющих на качество корма. При их соблюдении и учете почвенно-климатических условий места ее выращивания кукуруза является лучшей силосной культурой.

Цель выращивания кукурузы на силос состоит в достижении высокой урожайности при хорошей кормовой ценности. Последняя определяется следующим показателем: высоким содержанием сухого вещества в растении, долей зерна (початков), концентрацией энергии (крахмальных единиц / кг сухого вещества), хорошей переваримостью кукурузного силоса, пригодностью кукурузы для силосования.

Кормовая ценность кукурузы, выращиваемой на силос, зависит как от гибридов, так и агротехники ее выращивания. На больших площадях ее можно выращивать только при наличии системы машин, позволяющих осуществлять комплексную механизацию без затрат ручного труда.

Особенности роста и развития.

Родина кукурузы - Южная и Средняя Америка. Таким именно происхождением объясняется ее потребность в достаточно большом количестве тепла для роста и развития. Благодаря селекции, особенно при создании более раннеспелых гибридов, границы выращивания кукурузы в последние годы продвинулись далеко на север.

Выделяют следующие фазы роста и развития кукурузы: начало и полное появление всходов, начало и полное появление метелок, начало и полное цветение початков (появление нитей), молочное, молочно-восковое состояние зерна, восковая спелость, полная спелость. Длительность межфазных периодов определяется сортовыми особенностями, погодными условиями и агротехникой.

Зерно кукурузы прорастает одним зародышевым корешком. Узловые корни появляются на подземных узлах стебля при образовании на растении 3-4 листьев. В фазе выметывания из ближайших к поверхности почвы стеблевых узлов возникают воздушные (опорные) корни. Максимального развития корневая система достигает в фазу восковой спелости.

В начальный период, до образования 1-го надземного стеблевого узла, кукуруза растет очень медленно. Затем темпы роста постепенно увеличиваются, достигая максимума перед выметыванием. В это время приросты растения при благоприятных условиях составляет 10-12 см/сут. После цветения рост их в высоту прекращается. Критические периоды в формировании высокого урожая - фаза 2-3 листьев, когда происходит дифференциация зачаточного стебля, и фаза 6-7 листьев, когда определяется размер початка. Наиболее важные фазы в развитие кукурузы следующие:1) формирование метелки, которое у скороспелых сортов происходит в фазе 4-7 листа2) формирование початка - 7-11 лист.За 10 дней до выметывания и спустя 20 дней после окончания цветения растения накапливают до 75% органической массы. Максимальное количество сырой массы у растений отмечается в фазе молочного состояния, сухого вещества - в конце восковой спелости. Для формирования высокого урожая зеленой массы посевы кукурузы должны сформировать листовую поверхность 60-70 тыс. м/га и более. Продолжительность периода вегетации у кукурузы колеблется от 75 до 180 дней и более.

Для получения початков молочно-восковой спелости раннеспелым гибридам необходимо 2100-2200°С.Полевая всхожесть семян 92-95%, оптимальная густота стояния 110 тыс.шт/га.

Динамика накопления зеленной массы и сухого вещества по мере развития растений кукурузы.

Фаза растения

Влажность

Зеленая масса

Сухое вещество

Цветение

Образование зерен

Молочная спелость

Молочно-восковая спелость

Восковая спелость

Полная спелость

Требования к теплу и свету

Кукуруза - теплолюбивое растение. Температура для лучшего роста и развития кукурузы находится между +12 и +25°С. Дневные температуры +22….25°C и ночные +18°C являются оптимальными. Отдельные фазы развития кукурузы требуют разных температур.

Требования кукурузы к температуре в разных фазах развития, °С

Фаза развития и роста

Биологический минимум

Оптимальные экологические условия

Критическая температура, которая вызывает повреждения

Прорастание

Образование и рост вегетативных органов

Образование генеративных органов, интенсивный рост и цветение

Созревание

Благодаря селекции созданы формы кукурузы, которые прорастают при температуре +5-6°С. скорость прорастания семян и время от посева до появления всходов зависит от температуры почвы. Чрезмерно ранний посев в холодную переувлажненную почву приводит к гибели семян и изреживанию всходов.

Максимальная температура, при которой прекращается рост, +45-47°С. Пыльца кукурузы содержит около 60% воды и обладает слабой водоудерживающей способностью. При температуре выше +30-35°C и относительной влажности воздуха около 30% она быстро теряет способность прорастать. Это ведет к плохой выполненности початков.

Скороспелые сорта более северного происхождения лучше переносят пониженные температуры и заморозки, чем южные позднеспелые. Осенью, погибшие от мороза растения можно силосовать. Делать это нужно сразу после заморозков, так как мерзлые растения очень быстро загнивают.

Для кукурузы биологически активной считается температура выше 10°C, ниже которой процессы роста и развития приостанавливаются.

Кукуруза - светолюбивое растение короткого дня. Быстрее всего зацветает при 8-9 часовом дне. При продолжительности дня свыше 12-14ч период вегетации удлиняется. Кукуруза требует интенсивного солнечного освещения, особенно в молодом возрасте. Опытами установлено, что в условиях нормального освещения поверхность листьев молодого растения составляет 92,6 см, а в затененном месте 42,2 см.

Требования к влаге

Требование кукурузы к влаге кажутся на первый взгляд противоречивыми. С одной стороны, кукурузу считают засухоустойчивым растением: на создание единицы сухого вещества она затрачивает воды меньше, чем другие растения. На образование 1 ц сухого вещества она расходует от 179 до 406 ц воды. С другой стороны, известно, что кукурузное растение за один жаркий день может испарять до 4 л воды. За вегетационный период одно растение скороспелых сортов может израсходовать 150 кг воды.

В начале развития эта культура довольно экономично потребляет воду 30-40 м /га. Но дней за 8-10 до выметывания наступает так называемый критический период для кукурузы и длится он до конца цветения, в общей сложности 30 дней. В это время растение усиленно накапливает органическое вещество. Именно в этот период кукуруза и расходует до 75% всей потребляемой воды (80-100 м /га в сутки).Кукуруза относительно хорошо переносит засуху до фазы выхода в трубку. Растения кукурузы переносят временный недостаток воды в почве и пониженную относительную влажность воздуха. Оптимальные условия увлажнения складываются, когда влажность в корнеобитаемом слое почвы поддерживается на уровне не ниже 75-80% наименьшей влагоемкости.

Требования к почве. кукуруза урожайность возделывание

Требования кукурузы к почвенным условиям не высоки: выше они к уровню культуры земледелия, чем к типу почвы. Кукуруза растет практически на всех почвах при рН не ниже 5,6. При более высокой кислотности урожайность уменьшается, например при рН ниже 5,0 снижение достигает 30%. Непригодны для выращивания кукурузы холодные и переувлажненные почвы, особенно в северных, пограничных регионах ее выращивания. В северных регионах из-за опасности заморозков нельзя выращивать кукурузу и на болотных почвах.

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%.Требования кукурузы к почвам находится во взаимосвязи с климатическими условиями. При ограниченной влажности суглинистые почвы как более влагоемкие лучше подходят для кукурузы, чем песчаные. В северных регионах при недостатке тепла и повышенной влажности для выращивания кукурузы более пригодны хорошо окультуренные легкие суглинистые, супесчаные и песчаные почвы. Чтобы избежать водной и ветровой эрозии, предпочтение следует отдавать полям со склонами, не превышающими 5°, и полям, защищенным от ветра.

Требования к элементам питания.

Вследствие особенностей роста и развития кукуруза имеет и особые требования к обеспеченности питательными веществами. С мая до начала июня кукуруза растет очень медленно. В июле-августе в растениях происходит значительное накопление сухого вещества. В ранние фазы роста кукурузы необходимо поддерживать обеспечение ее питательными веществами в поверхностных слоях почвы, где находятся корни молодых растений.

Корни кукурузы в начале вегетации развиваются медленно и в основном неглубоко под поверхностью почвы. Питательные вещества в это время используются кукурузой плохо, в связи, с чем требуется вносить удобрения в легкорастворимой форме. Позже кукуруза может усваивать питательные вещества из более глубоких слоев почвы (азот из глубины 120-150 см).Больше всего питательных веществ кукуруза требует в период от выбрасывания метелки и рылец до 3-4 недель после цветения.

Поглощение кукурузой питательных веществ, кг

Азот имеет особенно большое значение на ранних этапах роста растений. При его недостатке задерживается рост и развитие растений. Максимальное поступление азота наблюдается в течении 2-3 недель перед выметыванием. Потребление азота растениями прекращается после начала молочной спелости зерна.

Фосфор особенно необходим в начале роста растений, когда закладываются будущие соцветия (фаза 4-6 листьев). Недостаток его в это время ведет к недоразвитию початков. Достаточное обеспечение растений фосфором стимулирует развитие корневой системы, повышает засухоустойчивость, ускоряет созревание урожая. Максимальное потребление фосфора 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 к полеганию. Калий начинает интенсивно поступать в растение с 1-х дней появления всходов. К началу выметывания растения поглощают до 90% калия, вскоре после окончания цветения поступление его в растение стабилизируется. Со времени молочной спелости зерна содержание калия в тканях растения снижается в результате вымывания этого элемента осадками и выделения через корневую систему в почву.

В опытах установлено, что кукуруза в процессе вегетации поглощает большое количество микроэлементов: до 800г/га марганца, 350-400 цинка, 70 бора, 50-60 меди. Следовательно, при определенных условиях может возникнуть необходимость подкормки посевов этими микроэлементами.

Обоснование выбора сорта.

В среднем по группам наиболее высокий урожай листостебельной массы отмечен у среднеранних (500 ц/га) и раннеспелых (460 ц/га) гибридов, самая низкая - у среднепоздних (398 ц/га). У среднеспелых и среднепоздних гибридов заметно увеличивается в зеленой массе процент стеблей и резко снижается доля початков (на 13-16%) по сравнению со среднеранними гибридами.

Среднепоздние и среднеспелые гибриды, имеющие более мощный листовой аппарат, в среднем за 3 года накапливают на 1-2% больше сухого вещества, чем скороспелые, но значительно уступают им по выходу с 1га.Таким образом, как показали исследования, наиболее перспективны для выращивания на силос в областях Нечерноземной зоны России раннеспелые и среднеранние гибриды кукурузы. Такой состав районированных сортов и гибридов обеспечивает получение высококачественного силоса с початками молочно-восковой и восковой спелости (что значительно повышает его питательность), содержащего 75-80% влаги.

Определение уровней урожайности для последующей оценки.

Для определения уровня урожайности, под который будет разрабатываться технология возделывания и вестись расчет необходимых материальных ресурсов, нужно знать среднюю урожайность данного сорта в данных климатических условиях и исходя из него наметить три уровня урожайности.

Оптимальный уровень планируемой урожайности для конкретных условий делается на основании анализа наиболее важных факторов, таких как приход физиологически активной радиации (ФАР), естественные ресурсы влаги и плодородие почвы.

Оценка уровней урожайности по приходу физиологически активной радиации (ФАР)

Большое значение в повышении урожайности кукурузы имеет улучшение фотосинтетической деятельности растений - способности их запасать в урожае определенный процент физиологически активной радиации (ФАР). На фотосинтез обычно используется 1,5-2% поглощенной ФАР. Следует отметить, что каждый последующий уровень урожайности кукурузы отличается от предыдущего по поглощению ФАР примерно на 0,5%.При переработке кукурузы на силос используются практически все части растения (за исключением корней), поэтому в данной ситуации разделения на основную, полезную и побочную продукцию не делается, так как в данном случае они обозначают одно и тоже, а побочной продукции нет.

Оценка уровней урожайности по влагообеспеченности.

Урожайность культур в значительной степени определяется условиями влагообеспеченности.

Для определения возможного урожая по влагообеспеченности необходимо знать, какое количество воды могут использовать растения из почвы и других источников. Отмечаем, что условия влагообеспеченности кукурузы в данном районе достаточные для получения любого из намеченных уровней урожайности, следовательно, этим фактором урожайность в районе не ограничивается.

Оценка уровней урожайности по естественному плодородию почвы и определение оптимального уровня.

Чтобы получить высокий урожай, нужно знать потребность культуры в основных элементах питания. От этого будут зависеть дозы удобрений, которые должны быть рассчитаны и на питание растений и на восстановление потерь этих веществ из почвы вследствие выращивания культуры, для поддержания плодородия почвы. Урожайность кукурузы за счет естественного плодородия почвы более всего ограничивается содержанием калия. Но при внесении достаточных доз удобрений можно получить достаточно высокий урожай.

Основная информация для обоснования уровня планируемой урожайности.

На основании обобщения полученных данных можно сделать следующие выводы. В нашей зоне при данных агрометеорологических условиях можно получить любой из намеченных урожаев.

Урожайность 300 ц/га получить легче всего, она не требует больших затрат, но она очень маленькая. Урожайность 500 ц/га тоже теоретически возможно получит, но при очень высоком уровне агротехники, которая невозможна без больших материальных затрат. Поэтому за оптимальный уровень урожайности берем 400 ц/га.

Определение и разработка агротехнических мероприятий, технологическая схема возделывания культуры.

Кукуруза не очень требовательна к месту в севообороте. Важно только высеять ее в оптимальные сроки. У этой культуры нет специфических требований к предшественнику, так как она не является хозяином для болезней и вредителей других культурных растений. Очень хорошие предшественники для кукурузы, - хорошо удобренные навозом пропашные культуры и бобовые.

Пригодность различных культур в качестве предшественников кукурузы.

Основным предшественником кукурузы в нечерноземной зоне являются зерновые с пожнивными культурами или без них. Однако допустимо ее размещение после картофеля, многолетних и однолетних трав. Хорошие показатели обеспечивает севооборот, в котором четыре года подряд на одном месте выращивают кукурузу, а затем три года - люцерну.Севооборот:1.Озимая пшеница2. Кукуруза на силос3. Картофель4. Озимая пшеница5. Овес с подсевом мн. тр.6. Многолетние травы 1-го года7. Многолетние травы 2-го года

Система удобрений.

Кукуруза усваивает много питательных веществ. Более половины всех питательных веществ усваивается из почвы во вторую половину вегетации.

Система удобрения кукурузы включает основное удобрение, которое вносят осенью, припосевное и подкормки.

Основное удобрение предназначается для повышения уровня питания растений на протяжении всего периода вегетации.

Фосфор и калий вносят осенью по стерне предшественника. Для этого удобрения особенно важно хорошее перемешивание его с почвой, так как фосфор в ней практически неподвижен.

Осенью, перед вспашкой, вносится вся доза калия и 90% от расчетной дозы фосфора. Учитывая потребность растений в элементах питания на планируемую урожайность нужно внести 60 кг д.в./га К2О и 45 кг д.в./га Р2О5, что соответствует 120 кг/га сернокислого калия и 225 кг/га суперфосфата. Вносятся минеральные удобрения машиной РУМ-8. Размер частиц не более 5мм. Распределение по полю равномерное.

Внесение органических удобрений оказывает положительное влияние на структуру почвы, жизнедеятельность почвообитающих макро- и микроорганизмов, водный и воздушный режимы. Достаточное внесение органических удобрений под кукурузу удовлетворяет обычно эту культуру и в микроэлементах. Навоз вносится под зяблевую вспашку, после внесения фосфорно-калийных удобрений, в количестве 30 т/га машиной ПФТ-10. При внесении навоза важно равномерно распределить его по полю. Для этого его необходимо предварительно перемешать. Сразу после внесения навоза проводится зяблевая вспашка, при которой заделываются все удобрения.

Азот в любой форме следует вносить весной, чтобы избежать вымывания его осенними осадками. На всех посевах кукурузы рекомендуется дробное внесение азотных удобрений: 50% с посевом и 50% во время подкормки.

Для удовлетворения потребностей растений в фосфоре в начале роста следует вносить малые дозы суперфосфата. Это усиливает начальный рост кукурузы, что особенно важно при высеве семян в недостаточно прогретую почву, когда проростки кукурузы слабо усваивают фосфор.

Исходя из этого, весной при посеве вносится 5 кг д.в./га Р2О5 и 80 кг д.в./га N в виде 25 кг суперфосфата и 266 кг аммиачной селитры, для чего используется сеялка с туковысевающим приспособлением, которое позволяет размещать удобрения в почве на 3-5 см глубже и на 2-3 см сбоку от семени.

В период, когда растения достигнут высоты 20 см, проводится подкормка аммиачной селитрой (266 кг/га) машиной КРН-5,6 на глубину 8-10 см. Это обеспечивает хорошее использование азота, особенно в период формирования репродуктивных органов и во время оплодотворения.

Основная и предпосевная обработка почвы.

Для кукурузы нужна структурная почва, необходимая для качественного размещения семян при посеве, достижения дружных всходов и беспрепятственного развития корневой системы в пахотном и подпахотном слоях. Только в такой почве кукуруза может образовать мощную корневую систему. 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.

Почвенную структуру участков, отведенных непосредственно под кукурузу, следует улучшать, проводя все необходимые операции в процессе основной и предпосевной обработки почвы.

Зяблевую пахоту важно проводить для создания хорошего строения пахотного слоя, который весной быстрее прогревается, имеет хорошую аэрацию и лучше обеспечивает снабжение молодых растений кукурузы водой и питательными элементами. Сразу после уборки предшественника проводим лущение стерни дисковыми лущильниками ЛДГ-10 на глубину 8 см для уничтожения сорняков и заделки растительных остатков. При обработке лущильниками, в пределах допустимых скоростей, необходимо добиваться мелко комковатого рыхления поверхности почвы без чрезмерного ее распыления. Развальная бороздка в стыке средних батарей дисков лущильника не должна превышать глубины лущения. Сорные растения должны быть полностью подрезаны. Огрехи и пропуски не допускаются.

Незадолго до вспашки вносятся фосфорно-калийные удобрения. А непосредственно перед вспашкой вносится органика.

Осенью, пока почва не переувлажнена, проводят зяблевую вспашку с предплужником на полную глубину пахотного слоя (20 см) с одновременным боронованием машиной ПЛН-5-35+БЗТС-1. Этот агроприем, проведенный осенью, позволяет весной сократить один рабочий проход техники по полю. Глубина пахоты должна быть равномерной и соответствовать заданной, отклонения от глубины 1-2см заделка растительных остатков и удобрений не менее 95%. Свальные гребни и развальные борозды прямолинейные и малозаметны. Должно быть обеспечено хорошее оборачивание и крошение пласта почвы. Не допускаются разрывы между смежными проходами плуга, а также скрытые и открытые огрехи.

Боронование должно обеспечить выровненную и слитную поверхность. Высота гребней не должна превышать 4 см, а гребнистость 10%.Весной обработку почвы надо вести так, чтобы до минимума уменьшить механическое воздействие на нее с/х машин. Каждый добавочный проход техники разрушает структуру пахотного слоя, созданную за зиму, и ведет к потере влаги из почвы. В то же время ранней весной необходимо проводить мелкое рыхление почвы (закрытие влаги), которым в поверхностном слое почвы разрушаются капилляры, образовавшиеся за осенне-зимний период.

Для предотвращения уплотнения почвы начинать ее обработку нужно, как только она достигнет физической спелости, используя для работы легкие (гусеничные) тракторы и колесные ходовые системы с широкими или сдвоенными шинами. Чем тяжелее и влажнее почва, тем меньше должна быть глубина весеннего рыхления. Достаточная глубина обработки почвы при первой культивации 5-6 см агрегатом 2КПС-4+БЗТС-1. Использование таких агрегатов позволяет обеспечить желаемую щадящую обработку почвы. Направление обработки - диагональное к вспашке. Обрабатывать почву следует без обнажения влажных нижних слоев и без перемешивания их с верхними слоями почвы. Все сорняки должны быть подрезаны рабочими органами культиватора.

Определение элементов структуры планируемой урожайности.

Урожай зеленной массы кукурузы формируется в процессе вегетации, причем на разных этапах образуются и развиваются различные элементы продуктивности. Многие из них можно регулировать с помощью агротехнических приемов.

Средняя продуктивность растений кукурузы на силос зависит от густоты стояния и средней массы одного растения. Планируемая урожайность зеленной массы кукурузы 400 ц/га (4 кг с 1 кв.м) может быть получена при густоте стояния 9 растений на 1 погонный метр (при оптимальном расстоянии между растениями 13см и ширине междурядий 70 см) и средней массе одного растения 0,4-0,45 кг.

Подготовка семян к посеву, посев.

Посев высококачественными семенами - важнейшее условие достижения высокого урожая.

Качество семенного материала характеризуют следующие основные показатели: чистота, влажность, лабораторная и полевая всхожесть, откалиброванность, протравливание и инкрустация.

Чистота семенного материала предусматривает его чистоту от примесей семян других гибридов кукурузы и семян других видов сорных и культурных растений, от засорения частями растительного, почвенного материала и битыми зернами. Примеси засоряют посевы кукурузы и отрицательно влияют на точность высева. Техническая чистота посевов кукурузы должна составлять не менее 98%.Влажность семенного материала кукурузы должна быть не выше 14%. Более высокая влажность снижает способность семян к хранению, усиливая процесс дыхания и ведет к снижению всхожести. Слишком сильное высушивание семян тоже отрицательно отражается на их всхожести. Кроме того, такой посевной материал более чувствителен к техническим нагрузкам, что приводит к дроблению зерна. Всхожесть семян кукурузы первого класса должна быть не меньше 96%.Масса 1000 зерен - 250 г.Семена перед посевом обязательно калибруют на специальных заводах. В процессе калибровки семенной материал сортируют по величине и форме. Откалиброванный семенной материал, выровненный по размерам, высевается с меньшими ошибками (двойники, пропуски), что позволяет использовать сеялки точного высева и избежать прореживания всходов.

Протравливание и инкрустация семян - основа для здоровых и дружных всходов, равномерного распределения растений по площади и для высокой урожайности. Протравливание 75%-ным смачивающимся порошком Витавакс 200 эффективно защищает прорастающие семена и проростки от таких болезней как плесневение семян, пыльная и пузырчатая головня. Семена протравливают перед посевом способом гидрофобизации из расчета 3 кг/т в специальных приспособлениях на базе бетономешалки.

Для предотвращения поражения кукурузы проволочниками, шведской мухой и птицами после протравливания проводим инкрустацию семян 40%-ной микрогранулированной суспензией Промет 400 из расчета 25 кг/т. В результате инкрустации на семенах образуется защитная пленка из полимера с растворенными в ней инсектицидами. Время и технология посева, глубина заделки семян и густота стояния растений оказывает большое влияние на величину урожая кукурузы и его качество.

Густота стояния растений значительно влияет на урожай и качество кукурузы на силос. При редком стоянии растения не полностью используют питательные вещества и влагу почвы. По мере увеличения густоты стояния повышается урожай общей надземной массы но лишь до определенного момента, после чего дальнейшее увеличение густоты стояния растений ведет к снижению урожая. При сильном загущении растения затеняют и угнетают друг друга. Это часто связано с недостаточным развитием корневой системы, замедлением ростовых процессов и снижении интенсивности фотосинтеза. Такие посевы больше поражаются фузариозом, диплодиозом, кукурузным мотыльком.

При оптимальной густоте стояния растений в полной мере проявляется полезная продуктивность растений, используются запасы влаги и питательных веществ, обеспечивается высокая фотосинтетическая деятельность листьев.

Так как наш район относится к зоне достаточного увлажнения, и данные по запасу продуктивной влаги в почве позволяют получить достаточно высокий урожай оптимальной густотой стояния будет 110 тыс.шт/га. В случае более густого посева возможно сильное полегание растений при ветре и дождливой погоде.

При определении весовой нормы высева семян учитываем крупность, полевую всхожесть и изреживание растений в течение вегетации.

На оптимальную густоту стояния (110 тыс.шт./га) потребуется, при массе 1000 зерен 250г, 27,5 кг/га семян, но, учитывая 96%-ную всхожесть и 5%-ное изреживание посевов в течение вегетации, весовая норма высева увеличивается до 30 кг/га. К посеву кукурузы приступают обычно при прогревании почвы на глубине заделки семян до 10-12°С. Высевать семена следует в спелую, хорошо обработанную почву. При слишком раннем посеве прорастание задерживается, могут загнить семена, а появившиеся изреженные всходы будут повреждены заморозками.

Запаздывание с посевом приводит к укорачиванию периода вегетации и снижению урожая.

В районе возделывания посев лучше провести 16-17 мая, так как в этот срок почва уже прогревается до нужной температуры, а вероятность повреждения заморозками минимальная.

Способ посева - пунктирный с междурядьями 70 см сеялкой СУПН-8. При этом высевается точно заданное количество семян, а последующий уход позволяет избежать изреживания посевов. Глубина заделки семян - 5см.Решающими факторами для точного высева являются тщательная регулировка сеялки, точная установка ее на норму высева, проверка точности укладки семян в почву, а также пропусков и сдваивания семян и соблюдение рабочей скорости.

Средняя неравномерность посева семян не должна превышать 4%. Семена следует равномерно распределять в рядке и заделывать на установленную глубину. Отклонения средней глубины посева от заданной допускается не более 1см. Не заделанные семена на поверхности почвы не допускаются. Ширина междурядий должна соответствовать установленной.

Мероприятия по подготовке посевного материала.

Приемы подготовки семян

Цель и задачи приема

Препарат норма расхода

С/х машины

Требования к качеству

калибровка

Сортировка по величине и форме для точности высева

Все операции выполняются на специальных заводах

За 2 месяца до посева март

Выровненный по размерам материал

Протравливание

Защита от болезней проростков и всходов

Витавакс 200 СП

Перед посевом Апрель-май

Соблюдение нормы расхода препарата, равномерное распределение препарата на семена

инкрустация

Защита от насекомых (шведской мухи) и птиц

Промет 400 МГС

Перед посевом Май

Сразу после посева проводится прикатывание катком ЗКК-6А в один след, без огрехов, для уменьшения потерь влаги. Если почва переувлажнена - прикатывание не проводится.

Для разрушения образующейся корки и уничтожения прорастающих сорняков на 4-5-й день после посева проводят довсходовое боронование (БЗСС-1). Зубья борон должны погружаться в почву на 1-2 см мельче глубины посева семян кукурузы. Боронуют поперек направления посева. Уничтожение сорняков должно быть не ниже 90-95%. Выращивание кукурузы невозможно без эффективной борьбы с сорняками. Из-за позднего смыкания ее рядов сорняки растут как в рядках, так и в междурядьях. Но чувствительность кукурузы к сорнякам и ее конкурентоспособность не во всех фазах развития одинакова. В связи с этим необязательно, что бы ее посевы от сева до уборки были абсолютно свободными от сорняков.

До фазы 2-3-х листьев кукуруза малочувствительна к сорнякам. От этой фазы и до появления 8-10-го листа засоренность посевов может быть причиной резкого снижения урожая. В этот период (20-30 дней) посевы кукурузы должны быть свободными от сорняков. Следовательно, именно в этот период применение гербицидов будет наиболее оправдано. Обработка ведется 64%-ным концентратом эмульсии Лентагран из расчета 1,5 л/га (машина ОПШ-15). Этот препарат эффективно уничтожает однолетние двудольные сорняки во всходах кукурузы, и не требует больших доз.

Вредители кукурузы вызывают значительные потери урожая. Из большого разнообразия вредителей особый ущерб посевам наносят: хлопковая совка и стеблевой мотылек, поэтому с начала всходов и до фазы 2-3-го листа посевы необходимо обработать 5%-ным инсектицидом Карате (0,2 л/га).Для всех химических обработок посевов предусматриваются одинаковые агротехнические требования:- не рекомендуется опрыскивать при скорости ветра более 4-5 м/сек, а также при высокой температуре воздуха.- рабочая жидкость должна быть однородной по составу, отклонение от концентрации рабочего раствора от расчетной не должна превышать нормы.- заданную норму жидкости необходимо равномерно распределить по всей обрабатываемой поверхности.- огрехи после сплошной обработки не допускаются.

В фазе 4-6-ти листьев целесообразно провести рыхление междурядий, с подкормкой аммиачной селитрой, на глубину 8-10 см культиватором КРН-5,6. Этот прием позволяет избавиться от появляющихся сорняков, и разрушает почвенную корку.

Уборка и послеуборочная доработка урожая.

К уборке кукурузы на силос приступаем, когда она достигнет начала фазы восковой спелости (конец августа - начало сентября). В этой фазе достигается максимальный сбор питательных веществ при оптимальной кормовой ценности и пригодности к силосованию.

Цель уборки кукурузы на силос состоит в том, чтобы убрать все растения без потерь и правильным измельчением создать оптимальные предпосылки для силосования.

Силосование измельченной кукурузной массы можно проводить в горизонтальных силосохранилищах или в силосных башнях. Качество силоса зависит от качества исходного сырья и соблюдения технологии силосования. Успех силосования в значительной степени зависит от того, насколько быстро и по возможности полно прекращен доступ воздуха к силосуемой массе.

Для загрузки обычного силосохранилища сырье подвозят и сваливают непосредственно в траншею или перед нею и затем распределяют по хранилищу с помощью фронтального погрузчика. Для его равномерного распределения используют планировочный ковш или грейдер. Сразу же проводят уплотнение гусеничным или тяжелым колесным трактором. Благодаря этому из силосуемой массы быстро вытесняется воздух и начинается процесс брожения. При хорошем уплотнении 1 м куб. хранилища вмещает до 7 ц силосуемой массы. Следует учесть, что чем больше в растениях содержится сухого вещества и сырой клетчатки, тем сложнее обеспечить нужную плотность силосуемой массы.

Поверхность уплотненной массы должна быть равномерно выпуклой. Загрузку хранилища силосной массой надо завершить не более чем за 4-6 суток. Загруженную массу надо сразу же укрыть полиэтиленовой пленкой, сверху насыпать слой земли или положить другие утяжеляющие материалы.

В плотно укрытой массе прекращается аэробный обмен веществ, и создаются условия необходимые для молочнокислого брожения. Для полноценного брожения силоса следует обеспечить беспрепятственный сток его сока в бессточную яму.

Длительность бродильного процесса 4-6 недель. Качественное кукурузное сырье, содержащее достаточное количество сахаров и крахмала, не требует применения специальных консервантов.

При выемке силоса используют фрезерные силосоразгрузчики или машины, режущие силос на блоки.

Технологическая схема возделывания кукурузы на силос.

1. лущение почвы после предшественника2. внесение РК удобрений3. внесение органики4. вспашка с боронованием5. культивация с одновременным боронованием 6. подготовка семян к посеву7. предпосевная обработка8. посев семян с внесением NР удобрений9. прикатывание после посева10. боронование до всходов11. обработка инсектицидом12. обработка гербицидом13. рыхление междурядий с подкормкой азотными удобрениями14. уборка

Расчет совокупных затрат энергии на производство продукции.

При возделывании культур расходуются материальные (с/х машины, оборудование, здания, сооружения, транспортные средства, удобрения, семена, пестициды и др.), энергетические (топливо, электрическая энергия) и трудовые ресурсы.

Основные средства производства переносят на создаваемый продукт только часть энергии, затраченный на их производство, пропорциональный сроку службы и времени, затраченному на выполнение единицы работы.

Оборотные средства и трудовые ресурсы свою совокупную энергию переносят на урожай полностью в год их использования (за исключением органических удобрений). Если используемые оборотные средства оказывают влияние на урожай в течении нескольких лет, то среднегодовые затраты уменьшаются.

Затраты совокупной энергии и ее структура.

Чтобы выбрать более рациональный вариант производства продукции нужно произвести сопоставление затрат энергии по статьям расхода. Практика показывает, что больше всего затрат энергии приходится на удобрения и горючесмазочные материалы, меньше всего на электроэнергию и прочие затраты.

Определение накопленной в урожае энергии.

Продукция

Урожайность с 1 га, кг

Основные показатели энергетической оценки технологии возделывания культуры.

В расчете на основную продукцию

Оценка энергетической эффективности технологии возделывания предусматривает определение в какой мере энергия, накопленная в урожае, превышает энергию, затраченную на получение этого урожая.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

    Биологические особенности кукурузы. Определение величины потенциальной урожайности. Расчет возможной урожайности культуры с учетом лимита влагообеспеченности. Комплекс агротехнических мероприятий обеспечивающих получение возможного урожая кукурузы.

    курсовая работа , добавлен 21.04.2009

    Природные (почвенно-климатические) условия Кувандыкского района. Биологические особенности кукурузы и характеристика районированных сортов. Программирование урожайности кукурузы для степных условий. Обоснование технологии возделывания кукурузы.

    курсовая работа , добавлен 27.06.2008

    Природно-климатические условия. Биологические особенности и технология возделывания кукурузы. Обработка почвы и меры борьбы с сорняками. Технологическая схема возделывания кукурузы. Потребность в материалах. Технология послеуборочной обработки урожая.

    курсовая работа , добавлен 09.01.2008

    Почвы и их агрохимическая характеристика. Биологические особенности культуры. Характеристика сортов (гибридов) кукурузы, ее размещение в севообороте. Подготовка семян к посеву. Послеуборочная доработка урожая. Технологическая схема возделывания культуры.

    курсовая работа , добавлен 17.12.2014

    Природно-климатические условия Туринского района. Ботаническая характеристика и биологические особенности кукурузы. Комплекс агротехнических мероприятий, обеспечивающих получение действительно возможного урожая кукурузы. Система ухода за посевами.

    курсовая работа , добавлен 20.11.2008

    Биологические основы управления ростом и развитием урожая и его качеством. Народно-хозяйственное значение кукурузы, эффективность её производства. Система агротехнических мероприятий по получению программируемой урожайности с заданным качеством продукции.

    курсовая работа , добавлен 12.12.2009

    Технология возделывания кукурузы на зерно в Краснодарском крае. Биологические особенности культуры. Химическая защита растений от сорняков, вредителей и болезней. Экологическая безопасность разработанной технологии возделывания кукурузы на зерно.

    курсовая работа , добавлен 02.03.2011

    Морфологические и биологические особенности ячменя. Требования к теплу, свету, влаге, элементам питания и почве. Обоснование величины урожая и разработка агротехнических мероприятий. Определение норм удобрений. Технологическая схема возделывания культуры.

    курсовая работа , добавлен 07.06.2014

    Основная предпосевная обработка почвы. Агротехнические требования к посеву кукурузы. Механические приемы борьбы с сорняками. Внесение удобрений, их виды. Техника безопасности при работе на комбайне. Машины для возделывания и уборки кукурузы на зерно.

    дипломная работа , добавлен 17.10.2014

    Ботаническая и биологическая характеристика кукурузы. Влияние экологических факторов на развитие кукурузы и качество силоса. Зависимость силосной продуктивности гибридов кукурузы от скороспелости. Меры безопасности при посеве кукурузы, охрана труда.

Кукуруза (Zeamais L. , число хромосом 2n = 20) ботанически относится к семейству мятликовых (Poaceae или Graminea ), подсемейству Andropogonodeae , трибусу Maydeae (Zeeae) , роду Zea . Внутри вида раньше различали следующие разновидности, например

Но сегодня такое систематическое подразделение считается необоснованным ни генетически, ни морфологически.

Мочковатая корневая система распространяется в диаметре около 1 м вокруг стебля, причем часть се развивается близко к поверхности почвы, другая проникает на глубину 2,5-3 м. Полностью развитая по площади питания мочковатая корневая система формируется только в фазе 6-8 листьев, максимальной глубины корни достигают только в стадии выметывания. Неглубокое распределение корней в почве создает большую опасность их повреждения при работе пропашных агрегатов. Корневая система развивается у молодых растений медленно, поэтому растения кукурузы поздно используют полное земляное пространство, как вглубь, так и в междурядьях (рис. 2), чем объясняется трудное усвоение питательных веществ, особенно фосфора, молодыми растениями, что следует учесть при удобрении кукурузы. Длина стеблей растений кукурузы колеблется от 0,5 до 1 м, а их диаметр — от 1 до 5 см. Части стебля кукурузы показаны на рисунке 3. Количество узлов на стебле бывает различное. На основании междоузлий вырастают початки, из которых у современных гибридов, как правило, только один достигает полного развития. Под землей могут отрастать боковые или пазушные побеги, образование которых у современных гибридов при нормальных условиях развития подавляется. Одностебельность и относительно медленный рост в начале развития являются причинами того, что ряды кукурузных посевов поздно смыкаются: только к фазе 5-6 листьев и при высоте растений около 60 см. Сердцевина стебля, в которой находятся сосудистые пучки, содержит до образования зерен 8-12% сахара.

Листья кукурузы состоят из листовой пластинки, листового влагалища и лигулы (листового язычка). Количество листьев колеблется в зависимости от группы спелости гибрида. Их бывает от 6-8 у раннеспелых до 48 — у позднеспелых сортов. Как правило, насчитывается 8-16 листьев. От положения листьев на растении зависит взаимное затемнение и интенсивность фотосинтеза. Так как початок снабжается, прежде всего, ассимилятами от листа, которые находятся непосредственно под ним, очень важно, чтобы происходила полная инсоляция его поверхности. В этих целях селекционерами созданы «гелиотропные» формы кукурузы (рис. 4).

Растение кукурузы однодомно, но раздельнополо, т.е. перекрестноопыляющиеся мужские и женские соцветия находятся на одном и том же растении. Мужские двухцветковые колоски образуют на верхушке стебля соцветие типа метелки, а женские колоски с двумя цветками, из которых один редуцирован и не фертилен, образуют початки. В метелках образуется 4-10 млн зерен пыльцы (рис. 5).

Из завязи каждого женского цветка выходит длинная (40-50 см) нить рыльца, которая всей своей поверхностью принимает пыльцу. Нити рыльца всех цветков (300-1000) образуют кисть, которая во время цветения выходит из оберток. Опыление проводится ветром. Так как пыльца растения обычно выпускается на 2-4 дня раньше (протантическое цветение), чем появляются кисти нитей рыльца, происходит, как правило перекрестное опыление (95%). Оплодотворение у кукурузы двойное. Длительность выделения пыльцы у отдельного растения — 5-7 дней, а отдельное зерно пыльцы живет около 2 дней. На поле период выпускания пыльцы продолжается около двух недель, т.к. не все растения находятся в одной и той же фазе развития.

Оплодотворение происходит после того, как пыльца проросла на нитях рыльца, а пыльцевая трубка достигла завязи. При делении клеток через 4-10 часов образуется зародыш и эндосперм, начинается образование и рост зерен. С началом оплодотворения нити рыльца принимают бурую окраску и отмирают. Успех оплодотворения и образование полноценных початков зависит от следующих факторов:

  • качество пыльцы, т.е. ее способность к оплодотворению,
  • качество яйцеклетки и нитей рыльца, т.е. емкость оплодотворения,
  • внешние условия, прежде всего температура и влажность воздуха.

Так как зрелая пыльца кукурузы в противоположность другим не в состоянии образовывать протеины, защищающие ее от высоких температур (так называемые HSP/Heat Shock Proteins - протеины), высокая температура и низкая относительная влажность воздуха в период цветения отрицательно влияют на оплодотворение.

Отрицательное воздействие высоких температур на оплодотворение наблюдается в период до 24 часов после выпускания пыльцы. Это воздействие тем выше, чем ниже относительная влажность воздуха. Температуры выше 40°С губительно действуют на пыльцу. Взаимосвязь между оплодотворением, температурой и относительной влажностью воздуха показана на рисунке 6.


Рис. №6. Зависимость успеха оплодотворения у кукурузы от температуры и относительной влажности воздуха

Нарушение нормального развития яйцеклетки происходит в первую очередь из-за недостатка влаги и питательных веществ, прежде всего ассимилятов. Чем гуще посевы, тем сильнее действуют стрессовые факторы. В таких условиях обычно в верхней части початка не образуются зерна.

При образовании и росте зерен различают четыре фазы.
1. Латентная или lag-фаза. В эту фазу все оплодотворенные яйцеклетки представляют зерна, в которых еще не накопился крахмал. Эта фаза, когда образуются зародыш и эндосперм, длится около 20 дней. В этот период образуются не только все части зародыша, но и, вследствие интенсивного клеточного деления, гранулы в эндосперме, накапливающие крахмал. Количество гранул, в которых накапливаются запасные вещества, в большой мере зависит от температуры в латентной фазе: если они ниже 15°С, то количество гранул на 70% меньше, чем при оптимальных температурах (25-30°С). Имеются генетически обусловленные различия в длительности латентной фазы. Чем короче эта фаза, тем продолжительнее фаза налива зерна.


I и II - продольные разрезы зерна зубовидной кукурузы (а-семенная оболочка, перикарп, б - алейроновый слои, в - мучнистое тело, эндосперм, г - шитовка, д - влагалище зародыша, колеоптиль, е - закладка зародышевого стебля и листьев, ж - закладка зародышевого корня, з - влагалище зародышевого корня, колеориза, и - слой отрывания);
III - разрез через мучнистое тело и оболочку (а - семенная оболочка, перикарп, б - алейроновый слой в - краевые, г - внутренние клетки эндосперма);
IV - формы зерен кукурузы (а - мелкосеменная; б - кремнистая, в - кремнисто-зубовидная, г - зубовидная, д - крахмалистая, е - восковая, ж - сахарная, з - крахмалисто-сахарная);
1 - крахмал мучнистой консистенции, 2 - крахмал роковидной консистенции, 3 - эритродекстрин, 4 - амилодекстрин.

2. Фаза эксиотенциального роста или log-фаза. Продолжительность этой фазы очень небольшая, обычно 2-4 дня. Зерна переходят в фазу налива. В этой фазе наблюдаются физиологические различия между зернами в основании початка и в его верхней части. Некоторые авторы не выделяют эту фазу из фазы налива.

3. Фаза налива зерен. В этой фазе происходит, в зависимости от агроклиматических условий, более или менее быстрое накопление крахмала в гранулах эндосперма. Налив обычно заканчивается, когда накоплено около 90% сухой массы от массы зрелого зерна. Эта фаза может продолжаться от 40 до 50 дней.

4. Фаза сушки и созревания. В этой фазе зерно теряет влагу. При достижении 40%-ной влажности зерна, обычно, на месте его крепления к стержню початка появляется «черная точка» (black layer). Она показывает что налив питательных веществ закончен, зерно достигло физиологическом спелости. Масса тысячи зерен (МТЗ) уже не растет. Отдача влаги до фазы физиологической спелости является активным физиологическим процессом и требует энергии материнского растения. Дальнейшая отдача влаги происходит пассивно и не требует энергии от растения.

При прохладных осенних условиях активная отдача влаги способствует созреванию зерна и доля сухой массы при физиологическом созревании становится выше. При теплых осенних условиях преобладает пассивная отдача влаги. Имеются данные, показывающие, что у гибридов с повышенной устойчивостью к низким температурам или с низким порогом температуры роста активная отдача влаги более выражена.

Зерна находятся на початках в попарно расположенных рядах по 25-30 на стержне и образуют вместе початок, который окутывается обертками. Диаметр стержня и его доля в сухой массе початка сильно колеблются в зависимости от сорта. Спелое зерно кукурузы состоит из трех основных частей: семенной кожуры - перикарпа (≈6%), эндосперма (≈84%) и зародыша (≈10%). По форме зерна различаются следующие группы: зубовидная (dent), кремнистая (flint), мелкосеменная (pop), сахарная (sweet), крахмалистая (flour), восковидная (waxy) и пленчатая (pod). Современные сорта кукурузы - это преимущественно гибриды зубовидной и кремнистой форм. Кремнистые формы во всем мире имеют основное значение. Форма зерна зависит в основном от состояния энедосперма, т.е. распределения роговидной и мучнистой консистенции (рис. 7). Размер зерен колеблется по формам, от 2,8 мм у мелкосеменной кукурузы до 25 мм — у крахмалистой. Соответственно отличается и масса тысячи зерен (от 50 до 1200 г).

Кукуруза проходит разные стадии роста и развития (рис. 8), причем можно различать, как у всех зерновых, системный рост, в процессе которого закладываются, дифференцируются и редуцируются органы урожайности, и рост продукта, в процессе которого производятся и накапливаются запасные вещества, т.е. продукты уборки.

Характеристика отдельных стадий роста и развития растений дана в приложении 1. После оплодотворения рост растений кукурузы заключается, в основном, в накоплении сухой массы (СМ) в зернах (рис. 10). Только на стадиях молочной и восковой спелости (73-85 ВВСН) образуется до 85% СМ зерна. Максимальное содержание СМ всего растения 30-35% (оптимальный момент уборки кукурузы на силос). Оно снижается к моменту полной спелости до 15-20%. Максимальная урожайность зерна достигается при содержании в нем 60-64% СМ (физиологическая спелость). В этой стадии образуется черный слой (black layer) на месте прикрепления зерна к стержню.


Рис. №8. Рост и развитие растений кукурузы и рост содержания сухой массы

Так как растение кукурузы в целом и отдельные компоненты урожайности в ходе роста и развития подвергаются многочисленным влияниям конкуренции внутри и между растениями и отрицательных факторов окружающей среды то реализуется только более или менее небольшая часть от исходной потенциальной урожайности. Размер снижения колеблется в зависимости от местности, года и сорта, а также от агротехнических мероприятии. В таблице 1 приводится примерный расчет сокращения урожайности в ходе развития кукурузы.


Рис. №9. Образование СМ в целом растении кукурузы и его органах

При неблагоприятных внешних условиях (температурный, водный, световой или питательный стресс) сокращается число и масса зерен начиная с верхушки початка.

Для получения высокого урожая важно достигать также типичного для каждого сорта соотношения между зерном и соломой: индекс урожая. Индекс урожая у кукурузы на силос достигает 1, в то время как у кукурузы на зерно он колеблется в пределах от 0,38 до 0,42.

Кукуруза — очень продуктивное растение. Она за короткое время производит больше органической массы, чем другие культурные растения (табл. 2). Коэффициент размножения у кукурузы в 10 раз выше, чем у других зерновых. Из одного семенного зерна вырастает 400-600 зерен, у других же зерновых — только 40-50 зерен.

Таблица №1
Образование урожая в стеблестое кукурузы. Примерные расчеты
Фазы развития Развитие компонентов урожайности зерен Потенциал урожайности и урожайность зерна, ц/га
Закладка стеблестоя
Посев Густота посева, число всхожих семян/м² 10
Всходы Полевая всхожесть, % 100
Густота стояния, число растений/м² 10
Системный рост
Закладка и дифференцирован ие органов урожайности до выхода в трубку Число боковых почек, которые потенциально могут образовывать початки 3
Закладка зерен
в доминирующей закладке початка 		450
в закладке початка второго порядка 400
в закладке початка 3-го порядка 350
Закладка зерен/растение 1200
Число потенц. зерен/м² 12000
Потенц. масса 1000 зерен, г 250
300
Потенц. урожайность зерен/га, ц 300
Сокращение и стабилизация органов урожайности от начала выхода в трубку до цветения Сокращение числа початков на растение, которое в состоянии давать урожай, шт. 1
Потенц. число зерен, м² 4500
Потенц. масса 1000 зерен, г 250
Потенц. урожайность зерен/растение, г 112,5
Потенц. урожайность зерен/га. ц 112,5
Сокращение числа зерен в початке до, % 85
Потенц. урожайность/га, ц 95,6
Рост продукта
Производство и налив запасных веществ после цветения до полной спелости Неполный налив зерен
Масса 1000 зерен, г 		235
Образованный урожай, растение, г 89,9
Образованный урожай/га, ц 89,9
Потери зерна при уборке и до нее Потери зерна в результате облома початков до уборки и во время нее, % 3
Потери зерна/га, ц 2,7
Убранный урожай/га, ц 87,2

Высокая продуктивность кукурузы обусловлена тем, что ассимиляция углекислого газа происходит, как и у других тропических растений по очень эффективному циклу С-4 (рис. 10). Фотосинтетическая производительность (нетто-ассимиляция углекислого газа) на единицу листовой поверхности и на единицу времени в 2-3 раза выше, чем у сельскохозяйственных культур из умеренной климатической зоны, у которых ассимиляция углекислого газа проходит по циклу С-3.


Рис. №10. Схема ассимиляции углекислого газа в хлоропластах растений кукурузы (цикл С-4)

Венцевидное положение клеток, содержащих хлорофилл, вокруг сосудистых пучков (рис. 11) позволяет растениям кукурузы и при уменьшенной транспирации, когда листья закрывают устьица, продолжать ассимиляцию за счет углекислого газа, выделяемого при световом дыхании. Погодные условия сильно влияют на интенсивность фотосинтеза кукурузы. Например, если пшеница и кукуруза при температуре 15°С имеют примерно одинаковую производительность ассимиляции, то при 30°С и сильной инсоляции у кукурузы она в 4 раза выше, чем у пшеницы. При температуре ниже 12°С интенсивность фотосинтеза у кукурузы сильно снижается.


Рис. №11. Схема строения листа растения с ассимиляцией СO 2 по двум типам

Таблица №2
Урожай СМ за вегетационный период при выращивании кукурузы на силос
(многолетний деляночный опыт на исследовательской станции Деделов на северо-востоке Германии, супесчаная почва, бонитет почвы 42, предшественник озимая пшеница)
Год Дата посева, апрель Дата уборки, сентябрь Вегетационный период, суток ц СМ/га кг СМ/сутки
1985 19 20 154 138 90
1986 27 22 148 140 95
1987 21 22 154 136 88
1988 19 8 142 139 98
1989 17 11 147 100 68
1990 19 11 145 133 92
1991 19 18 152 144 95
1992 21 15 147 117 80
1993 22 15 146 188 129
1994 18 14 151 102 68
1995 24 7 136 174 128
1996 23 19 149 175 117
1997 21 8 140 198 141
среднее 21 13 146 145 99

Другой положительный признак кукурузы в качестве растения типа С4 — это ее очень низкий коэффициент транспирации (табл. 3).

Кукуруза относится к светолюбивым растениям. Интенсивность ассимиляции СО 2 , в большой степени зависит от интенсивности освещения. Затемнение листьев снижает ее. Поэтому положение листьев на растении и площадь питания имеют большое значение. Оптимальный индекс листовой поверхности (листовая поверхность/площадь почвы) для кукурузы на силос составляет 3,0-6,0, для кукурузы на зерно — 3,0-4,0.

Кукуруза-растение короткого дня, она быстрее всего переходит в генеративную фазу развития при продолжительности светового дня в 8-9 часов. При продолжительности светового дня свыше 12-14 часов вегетативная фаза и весь вегетационный период удлиняются. Поэтому гибриды для северных регионов выращивание кукурузы должны быть генетически приспособлены к условиям длинного дня.

Один и тот же сорт образует в северных районах большее число междоузлий и листьев, чем в южных.

При фенологических наблюдениях отмечают следующие фенологические фазы развития и роста кукурузы:
Набухание семян: при достаточном увлажнении почвы и соответствующей температуре оно начинается сразу же после сева и обнаруживается при осмотре семян через 24 часа.


Прорастание семян: эту фазу фиксируют при обнаружении зародышевого корешка у 70% просмотренных зерновок.
Всходы: определяют, когда у первых ростков, появившихся над поверхностью почвы, начинает развертываться первый лист.
Фаза пятого листа: отмечают момент развертывания пятого листа, что означает переход растения к питанию за счет фотосинтеза всех развернувшихся зародышевых листьев (т.к. в зародышевой почке кукурузы формируются 5 зародышевых листьев в отличие от 3 зародышевых листьев у ячменя и пшеницы).
Кущение: появление первых боковых побегов (пасынков) из пазух нижних листьев.
Выход в трубку (начало стеблевания) определяют по появлению первого (нижнего) стеблевого узла над поверхностью почвы.
Фазы 7,8 и т.д. листьев отмечают в момент развертывания каждого из этих листьев.
Выметывание метелки определяют по появлению верхушки метелки из раструба верхнего листа.
Цветение метелки отмечают с началом высыпания пыльцы из пыльников, появившихся на колосках метелки.
Цветение початка определяют по появлению из-под обвертки початков нитевидных столбиков, несущих раздвоенные рыльца.
Молочную спелость определяют по появлению "молочка" (молокоподобной жидкости) у 20 зерновок, отобранных со средней части 3-4 початков, при зеленом цвете обвертки.
Восковую спелость считают наступившей, когда обвертка початка теряет зеленый цвет, нижние и часть средних листьев подсыхают, зерновки в средней части початка приобретают восковидную консистенцию и легко режутся ножом без выделения "молочка".
Полную спелость определяют по побелению обверток верхнего початка, зерновка у которого затвердевает и не режется ножом. У большинства сортов и гибридов (кроме ремонтантных) стебли и листья высыхают.
Наблюдения за ростом и развитием растений кукурузы помогают оценить сорта и гибриды по скороспелости, составить календарь проведения технологических операций, дают возможность правильно подойти к вопросу районирования того или иного гибрида кукурузы в конкретной почвенноклиматической зоне или регионе.
Фенологические наблюдения, при которых фиксируют определенные фазы развития кукурузного растения, оказываются недостаточными для определения этапов онтогенеза, начало и конец которых нельзя зафиксировать этими наблюдениями. Начиная с посева, при определенных режимах тепло - и водообеспечения, при наличии оптимального количества элементов минерального питания в почве и других показателей. растения кукурузы проходят ряд последовательных этапов, когда формируются различные органы, определяющие продуктивность растений.
Общая длина вегетационного периода и продолжитель-
ность каждого этапа определяются как сортовыми особенностями, так и условиями прохождения каждого этапа в весенне-летне-осенний период. Чем благоприятнее условия роста и развития, тем быстрее завершается жизненный цикл всего растения, тем короче продолжительность каждого этапа. При неблагоприятных условиях растение дольше задерживается на соответствующем этапе развития, медленнее идет процесс формирования органов плодоношения.
Ниже в таблице помещены необходимые основные составляющие условия прохождения этапов онтогенеза растений кукурузы.


Долговечность семян. При нормальной влажности (1314%) семена способны сохранять всхожесть до 5-6 лет.
Болезни и вредители кукурузы:
Болезни - пузырчатая головня, пыльная головня, бурая пятнистость (гельминтоспориоз), фузариозная гниль, белая гниль.
Вредители - щелкуны, чернотелки, южный серый долгоносик, полосатая хлебная блоха, хлебный клопик, пиявица, тля, озимая совка, хлопковая совка, луговая совка, кукурузный мотылек, шведская муха, медведка, суслики.

Кукуруза имеет несколько фаз развития, в том числе: всходы семян, этап 2-4 настоящих листьев (появляется кисть), цветение метелками и смыкания рядов (что приостанавливают появление новых сорняков), формирование зерна и его созревания (фазы молочной, восковой и полной спелости).

1 фаза

Прорастая, колеоптил кукурузы развивается за счет дополнительного эндосперма. Сам зародыш имеет эпидермис в форме цилиндра. По вегетации, которую проходят ткани щитка, зародыш переходит в продолговатую форму и проходит в эндосперм, а дальше у него поступают питательные вещества, которые за счет ферментации растворяются и становятся легкодоступными для формирования вегетативной массы.

Для того чтобы началось нормальное развитие кукурузы ее высевают в разрыхленную почву с достаточным количеством влаги во время благоприятных погодных условий. Вегетация начинается с того, что семена набухают, впитывая влагу, и прорывают корешок.

Кукуруза прорастает одним корнем, позже прорастает и сама почка. Она имеет точку роста, лиственную поверхность, колеоптил. Он и проходит на поверхность для того чтобы выпустить первые побеги листьев, которые называют шильца.

2 фаза

В стадию всходов растение кукурузы набирает вегетативную массу, а корень углубляется, пуская основной и боковые корни. В фазе 2-4 настоящих листьев, проходит эффективная фаза для внесения гербицидов, способствует уничтожению нежелательной сорной растительности. Применяют гербициды с такими действующими веществами как: тифенсульфурон-метил, никосульфурон, 2,4Д. В этой фазе также целесообразно проводить внекорневые подкормки, в основном, цинком, азотом, калием и молибденом. Для этого подходит использование комплексных удобрений, гуминовых веществ и хелатов.

3 фаза

Следующая фаза 3-4 пары листьев, в которой проходит дифференциация узлов и междоузлий стебля, сегментация зачатка кочана, формирование цветения. Эта фаза также благоприятна для второго внесения удобрений по листку. На 5 парах листьев проходит цветения метелки, есть высыпания пыльцы с пыльников и оплодотворения.

4 фаза

На последних фазах развития формируется зародыш, наступает молочная спелость, затем идет восковая спелость, когда образуется абсцизний прослойка. И наконец наступает полная спелость, характеризующееся образованием белковой и углеводной массы. Зерно твердеет и формирует тонкую почти прозрачную пленку.

При полном высушивании до 18-20%, можно проводить жатву. На сегодняшний день практикуют десикацию кукурузы как результат неправильного отбора ФАО. После уборки кукурузы зерно сдают на элеватор в сухом, очищенном состоянии.