Технология возделывания кукурузы на зерно

Курсовая работа

на тему «Технология возделывания кукурузы на зерно«

Введение

Кукуруза — одна из основных культур современного мирового земледелия. Это культура разностороннего использования и высокой урожайности. На продовольствие в странах мира используется около 20% зерна кукурузы, на технические цели—15—20% и примерно две трети—на корм.

В зерне содержатся углеводы (65—70%), белок (9—12%), жир (4—8%), минеральные соли и витамины. Из зерна получают муку, крупу, хлопья, консервы (сахарная кукуруза), крахмал, этиловый спирт, декстрин, пиво, глюкозу, сахар, патоку, сиропы, мед, масло, витамин Е, аскорбиновую и глутаминовую кислоты. Пестичные столбики применяют в медицине. Из стеблей, листьев и початков вырабатывают бумагу, линолеум, вискозу, активированный уголь, искусственную пробку, пластмассу, анестезирующие средства и др.

Зерно кукурузы — прекрасный корм. В 1 кг зерна содержится 1,34 кормовой единицы и 78 г переваримого протеина. Это ценный компонент комбикормов. Однако протеин зерна кукурузы беден незаменимыми аминокислотами—лизином и триптофаном—и богат мало-ценным в кормовом отношении белком—зеином.

Кукурузу используют на зеленый корм, который богат каротином. В корм идут и остающиеся после уборки на зерно сухие листья, стебли и стержни початков кукурузы. В 100 кг кукурузной соломы содержится 37 кормовых единиц, а в 100 кг размолотых стержней — 35.

Как пропашная культура кукуруза — хороший предшественник с севообороте, способствует освобождению полей от сорняков, почти не имеет общих с зерновыми культурами вредителей и болезней. При уборке на зерно она — хороший предшественник зерновых культур, а при возделывании на зеленый корм — прекрасная паро-занимающая культура. Кукуруза получила большое распространение в подкосных, пожнивных и повторных посевах. Используют ее и как кулисное растение.

Кукуруза — высококультуренное растение, неспособное к произрастанию без помощи человека. Семена кукурузы могут попасть в почву только с помощью человека, так как зерно практически не осыпается, початки обламываются редко, стебель достаточно прочный.

Кукурузу выращивают во всем мире — от тропических широт до Скандинавских стран. В мировом земледелии площадь ее возделывания на зерно занимает 129,3 млн. га.

1. Общая характеристика Липецкой области

1.1. Рельеф

Территория Липецкой области представляет собой возвышенно-холмистую равнину, расчлененную долинами рек, балками и оврагами.

Неравномерное движение земной коры обусловили формирование таких крупных форм рельефа, как Среднерусская возвышенность и Окско-донская равнина, на стыке которых и располагается Липецкая область. Граница между ними проходит по долинам рек Воронежа и новой Рясы. Поэтому западная часть области возвышенно-холмистая, а восточная – низменная.

Среднерусская возвышенность. а территории Липецкой области она представлена своими северо-восточными отрогами. Поверхность приподнята на высоту до 220-240 м. Здесь находится наивысшая точка области – 262 м. Долины рек возвышенности резко меняют свое направление. В западной части можно встретить теснины, узкие ущелья, живописные скалы высотой до50-60-м. Для речных долин Среднерусской возвышенности характерно ограниченное распространение и размеры надпойменных террас, узость пойм рек, отсутствие озер-стариц.

Близкое залегание к поверхности девонских известняков обусловливает интенсивность карстовых процессов на возвышенности. Восточная граница карстовых проявлений ориентировочно проходит по линии Чаплыгин – Липецк – Хлевное, южная – по линии Тербуны – Ломигоры.

Карстовые пещеры возвышенности незначительны.

Помимо карстовых явлений на Среднерусской возвышенности ярко выражено проявление эрозии и, не случайно, этот регион является овраго опасным.

Самыми динамичными формами рельефа являются овраги. Она характеризуется обнаженными, с выходами известняка, крутыми склонами и довольно значительной глубиной.

Неотектонические явления на возвышенности происходят до сих пор.

Междуречье Дона и Воронежа. Высота не превышает 200м. Водораздел имеет холмистую поверхность с понижениями между Доном и Воронежем. Интенсивно прорезаны балками западные склоны междуречья. Наблюдается густота овражной сети. В перспективе наибольшая эрозия будет наблюдаться здесь.

Окско-Донская равнина. Занимает восточную часть области. Представляет собой плоскую слабо расчлененную поверхность с большим кол-вом западин. Средняя высота – 160-170 м. Эрозионные процессы протекают гораздо слабее. Сегодняшние овраги возникли за последние лет 150-170, главным образом в результате деятельности человека. Водоразделы широкие и плоские.

В пределах области территория равнины занята террасами реки  Воронеж. Их ширина достигает 25-30 км. Встречаются песчаные гряды, дюны, образованные при участии ветра.

Внутренние воды. Поверхностные водные ресурсы образованы реками, озерами,болотами,прудами,водохранилищами.

Реки. На территории области протекает 127 рек, длиной 10 км и более, имеющие устойчивый водный режим, и более 200 ручьев. Главная река – Дон с притоками Красивая Меча, Быстрая Сосна , Воронеж, Матыра. Общая протяженность около 5300 км. Для рек , стекающих

со Среднерусской возвышенности, характерны большой уклон, быстрое течение, глубинная и боковая эрозия. Полная противоположность – реки Окско-Донской равнины. На формирование водных ресурсов рек оказывают влияние атмосферные осадки, температура воздуха, испарение с водной поверхности, геологические процессы. Реки Липецкой области имеют преимущественно снеговое питание. Сток осуществляет перенос веществ в твердом и растворенном состоянии. Из-за плохой охраны рек, они сильно замутнены. Реки по режиму относятся к рекам с весенним половодьем. Средняя дата начала паводка – 28 марта. Летом реки сильно мелеют. Спад уровня воды начинается в половодье и заканчивается к ноябрю, к концу осени реки замерзают. Лед толщиной 35-40 см держится 130-140 дней. Река Дон длиной 315 км берет начало в Тульской области, через Липецкую и Воронежскую области протекает по Ростовской области и впадает в Азовское море. Главный потребитель водных ресурсов области – г.Липецк.

Озера. На территории области несколько сот озер. Наибольшее их кол-во встречается в поймах рек. Озера образуются в замкнутой котловине, заполненной водой. Весной реки сливаются с озерами и питают их. Со временем пойменные озера заболачиваются и преобразуются в торфяники или в луга. Крупнейшие озера области – Лебяжье, Длинное, Андреевское, Богородицкое.

Болота. На Среднерусской возвышенности из-за сильной расчлененности поверхности болот почти нет. Однако на Окско-Донской равнине есть все условия для образования болот. Зарегистрировано 217 крупных болот общей площадью 7600 га. Главной ценностью болот является торф. Разведано около 259 месторождений. Болота оказывают положительное влияние на баланс местности и микроклимат.

Пруды.  Это искусственные водоемы, создаваемые человеком. В Липецкой области построено более 200 прудов. Они создаются по балкам,ложбинам. Наиболее благоприятные условия для создания прудов на Окско-донской равнине. Пруды имеют большое хозяйственное значение и используются для орошения земель водопоя скота, рыборазведения.

Водохранилища. Искуственые водоемы со стоячей водой. На реках области построено 64 водохранилища. Самое крупное – Матырское водохранилище. создано в 1976г. для нужд НЛМК.Емкость – 140 млн м3, площадь водного зеркала – 45 км2.Используется также для орошения земель овощеводческих хозяйств. Выявлены ряд дефектов Матырского водохранилища. – слишком плоское дно, заболоченные или затопленные берега.

Подземные воды. В гидрогеологическом отношении Липецкая область относится к Московскому артезианскому бассейну. {1}

1.2. Климат

Основные климатообразующие факторы:

— солнечная радиация

— атмосферная циркуляция

-подстилающая поверхность

Липецкая область располагается в умеренном климатическом поясе Северного полушария. Солнечная радиация оказывает непосредственное влияние на формирование термического режима почвы и воздуха, режима атмосферных осадков, определяет условия роста и развития растений. На территорию области солнечной радиации поступает в размере 89 ккал/см2 в год. Радиационный баланс составляет 36 ккал/см2.

Территория области находится под влиянием континентальных ВМ умеренных широт. В зимнее время воздух с юго-востока приносит похолодание, в летнее – сухую, жаркую погоду. Морские ВМ проникают на территорию области редко, но приносят с юго-запада влажную, пасмурную, дождливую погоду. Арктические ВМ – не редкие гости в нашей атмосфере, зимой они приносят резкое похолодание, ясную погоду, а летом – суховеи. Проникновению воздушных масс способствует практически равнинная территория области.

Элементы климата: температура;осадки;относительная или абсолютная влажность воздуха.

Температура. Определяется условиями формирования и характером погоды на территории. Самым холодный месяц – январь(-9- -10). Абсолютный минимум —  -37, — 40. Самый теплый месяц – июль(+19,5 — +20,5). Среднегодовая температура составляет 3,5– 5,5, в зависимости от расположения с севера на юг. Годовая амплитуда средних температур  составляет +30. Су четом абсолютного минимума и максимума – около 82. Это свидетельствует о континентальности климата области. Выше 10 градусов происходит вегетация растений.

Весенние заморозки вредны для цветущих плодовых деревьев, осенние  — для всех теплолюбивых культур.

Осадки распределены неравномерно. Это объясняется характером подстилающей поверхности, активностью ВМ. Продолжительные периоды без осадков приводят к засухе. В среднем 15 дней в году – засушливы. Осадки зимнего периода способствуют пополнению запасов влаги в почве. Средняя высота снежного покрова – 25-35 см. Также почва может промерзать из-за осадков, средняя глубина промерзания – 90 см. Для многих отраслей хозяйства важен показатель запаса воды в снеге, который определяет весеннее увлажнение почвы. Он колеблется от 130 до 175 мм.

Ветры. Среднегодовая скорость – 3,8-4,6 м/с. Общее кол-во дней с сильными ветрами – около 20. В холодное время преобладают юго-западные и западные ветры. В теплый период направление ветров нечетко. Сильные ветры наносят немалый ущерб различным видам хозяйств.

Климат области умеренно-континентальный, с теплым летом и умеренно холодной зимой. Все сезоны года очень четко выражены. {1}

1.3. Почвы

Почвенный покров является результатом длительного и сложного развития природных условий. В Липецкой области зональным типом почвы являются серые лесные почвы. Наибольшее распространение имеют мощные и выщелоченные черноземы. Оподзоленные черноземы встречаются лишь отдельными небольшими участками.

Мощные черноземы занимают около 40 процентов территории области. Они распространены на юго-востоке области — в Добринском и Грязинском районах и на юго-западе — в Воловоком районе. Тяготеют к Окско-Донской низменности с равнинным рельефом, расположенной в полосе умеренного увлажнения. Мощные черноземы отличаются большим плодородием. Они содержат в верхнем слое почвы от 8 до 12 процентов перегноя и имеют мощность до 120-130 см. Почвы пористые, хорошо удерживают воздух и влагу. Они богаты азотом, фосфором, калием, кальцием.

Выщелоченные и оподзоленные черноземы в области имеют наибольшее распространение. На их долю приходится 79,4 процента площади пахотных земель. Выщелоченные черноземы по своему плодородию уступают мощным. Содержание перегноя в этих почвах колеблется от 4-5 до 8-10 процентов.

Они образовались там, где имеются благоприятные условия для выщелачивания. Выщелачивание — это вымывание из почвы растворимых веществ. Выщелоченные черноземы занимают главным образом западные и северные районы области.

Оподзоленные черноземы встречаются отдельными участками среди выщелоченных черноземов. Они имеются в Хлевенском и в южной части Задонского района.

Серые лесные почвы образовались под покровом широколиственных лесов. Они распространены в Елецком, Задонском, Краснинском районах. Отдельными пятнами они встречаются среди оподзоленных и выщелоченных черноземов. Эти почвы по сравнению с черноземными бедны перегноем.

Подзолистые почвы распространены в полосе хвойных лесных массивов на левобережье реки Воронежа.

Долины Воронежа,  Дона,  Красивой Мечи и других рек имеют аллювиально-пойменные дерновые почвы.

На юго-востоке области отдельными пятнами встречаются солонцы и солоди. Они обычно располагаются по склонам и в верховьях балок, по ложбинам, иногда в речных долинах и западинах плоских водоразделов. {1}

2. Морфобиологические особенности

2.1 Морфобиологическое строение

Кукуруза — однолетнее растение семейства Мятликовые. Однодомное, раздельнополое, перекрестноопыляющееся. В диком состоянии не найдено.

Корневая система мощная, мочковатая, многоярусная, сильноразветвленная, способная на почвах с рыхлым сложением подпахотных горизонтов проникать на глубину до 3 м. Распространяется в радиусе более 1 м. Анатомическая особенность строения корневой системы кукурузы — наличие воздушных полостей, свидетельствующие о повышенной чувствительности корней к наличию кислорода.

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. Они препятствуют полеганию растений, а при влажной погоде и окучивании укореняются. Максимального развития корневая система достигает в фазу восковой спелости. Развитию ее способствуют благоприятная влажность (70-80% наименьшей влагоемкости) и оптимальная плотность почвы (1,1-1,3 г/см3), хорошая обеспеченность растений доступными питательными веществами (особенно фосфором в начальный период).

Стебель кукурузы толщиной от 2 до 7 см, хорошо облиствен, прямостоячий, округлый, гладкий. Высота растений колеблется от 60 см до 6 м. Между высотой стебля и скороспелостью выявлена отрицательная корреляция. Стебель состоит из заполненных сердцевиной междоузлии, разделенных утолщенными стеблевыми узлами; 3-5 сближенных междоузлии находятся в почве. Каждый узел охватывает влагалище листа (рис. 4.2.1.). Число узлов и, следовательно, листьев — устойчивый сортовой признак. Стебель способен к ветвлению, развивая боковые побеги-пасынки. Большое значение в формировании урожая зерна имеет фотосинтетическая деятельность стебля. В опытах при покрытии стебля светонепроницаемой бумагой урожай зерна снижался на 30%, при покрытии оберток початков-на 14%.

Листья кукурузы крупные, линейные, цельнокрайные, параллельно-нервные, сверху опушенные, в чередующемся порядке расположены по двум противоположным сторонам стебля. Влагалища листьев плотно облегают стебель. Число их от 8 до 45. У распространенных в нашей стране сортов образуется от 13 до 24 листьев. Скороспелые сорта имеют меньше листьев, чем позднеспелые. Растения с узкими листьями, отходящими под острым углом к стеблю, более урожайны, так как мало затеняют друг друга. Благодаря желобовидной форме и косовергикальному расположению листьев растения используют даже незначительные осадки и росу, стекающие по листьям и стеблю к корням. Это свойство повышает эффект от удобрений при гнездовом или рядковом их внесении.

Общая поверхность листьев растения в зависимости от сорта и агротехники 0,3-1,5 м2. Максимальной величины площадь листьев достигает в конце цветения. Обилие устьиц на листьях (на одном растении 100-200 млн.) обеспечивает благоприятные условия для газообмена растений. Листья кукурузы содержат больше питательных веществ, чем стебель, при использовании на силос и зеленый корм более высокая облиственность растений — положительный признак.

Соцветия . На каждом растении кукурузы имеется два типа соцветий: мужское-метелка и женское — початки. Метелка состоит из центральной оси (продолжение верхнего междоузлия) и боковых осей. Колоски метелки двухцветковые, с тремя пыльниками в каждом цветке. Развитая метелка имеет 1000- 1200 колосков, то есть 2-2,5 тыс. цветков. Каждый пыльник дает до 2500 пыльцевых зерен, а вся метелка-до 15-20 млн.

Початки (видоизмененные боковые побеги) располагаются в пазухах листьев на верхушке боковых побегов с укороченными междоузлиями и видоизмененными листьями, образующими обертку. Число полноценных початков на растении может быть различно. Больше початков имеет крахмалистая, сахарная и лопающаяся позднеспелая кукуруза, кремнистая и зубовидная в основном по одному, реже по два хозяйственных початка.

Початок состоит из оси соцветия (стержень), на котором попарно размещаются рядами колоски с женскими цветками. В каждом колоске закладываются по два цветка, из которых развивается только верхний, нижний атрофируется. Число продольных рядов цветков (зерен) в початке от 8 до 16. У некоторых сортов число рядов зерен достигает 30. Пестик с крупной завязью и очень длинным столбиком. Во время цветения пестики выходят за пределы обертки.

Опыляется кукуруза ветром. Период цветения метелки и початков на одном растении не совпадает (метелка зацветает на 3-8 дней раньше, что обеспечивает перекрестное опыление). Благоприятна для опыления теплая, влажная, с легким ветром погода. При дождливой погоде пыльца смывается, а чрезмерная сухость убивает ее. Неблагоприятные условия ведут к образованию череззерницы.

Плод-зерновка, обычно голая, крупная. Масса 1000 семян у мелкосеменных сортов 100-150 г, у крупносеменных-300-400 г. В зависимости от группы и сорта (гибрида) зерновки кукурузы имеют 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.  {2}

2.2. Биологические требования, фазы роста и этапы органогенеза

Требования к температуре. Кукуруза — теплолюбивое растение. Семена прорастают при температуре 8-10 °С, всходы появляются при 10-12 °С. По данным В. И. Степанова и И. С. Шатилова (1959), биологический минимум появления жизнеспособных всходов наблюдается у кремнистых сортов при 10-11°С, у зубовидных — при 11-12 °С. Чрезмерно ранний посев в холодную переувлажненную почву приводит к гибели семян и изреживанию всходов. Наиболее благоприятная температура для роста растений 25-30 °С, что выше, чем у зерновых колосовых культур. 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 °С и относительной влажности воздуха около 30% она быстро, в течение 1-2 ч после растрескивания пыльников, высыхает, теряя способность прорастать. Это ведет к плохой выполненности початков.

Заморозки в 2-3°С повреждают всходы, а осенью — листья. Кукуруза лучше 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 погибшие от мороза растения можно сушить на сено или силосовать. Делать это надо сразу после заморозков, так как мерзлые растения очень быстро загнивают. Заморозок в 3°С приводит к потере всхожести недозрелого влажного зерна.

В Нечерноземной зоне наблюдается тесная зависимость между суточной продуктивностью листьев и дневной температурой воздуха (коэффициент корреляции 4-0,8), то есть чем выше температура, тем выше продуктивность работы листьев. Для кукурузы биологически активной температурой считается температура выше 10 °С, ниже которой процессы роста и развития растений практически приостанавливаются. Сумма биологически активных температур, необходимая для созревания скороспелых сортов, составляет 1800-2000°С, среднеспелых и позднеспелых сортов-2300-2600 °С. Среднеспелые и позднеспелые гибриды различаются между собой по сумме температур, необходимых для достижения фазы выметывания, и требуют практически одинаковой суммы температур для прохождения последующих фаз.

Требования к влаге. По требовательности к влаге 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 большое количество влаги. Кукуруза хорошо использует осадки второй половины лета и частично осени. Растения накапливают большую органическую массу даже в довольно засушливых районах, чему способствует также хорошее развитие корневой системы.

В начальные фазы развития среднесуточный расход воды на посевах кукурузы составляет 30-40 м/га, а в период от выметывания до молочного состояния зерна-80-100 м/га. При богарной культуре в засушливых районах она дает хороший 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.

По данным кафедры растениеводства Кубанского СХИ, расход воды на создание 1 ц зерна кукурузы в условиях центральной зоны Краснодарского края составляет 6-9,2 мм, или 60-90 т, в зависимости от условий увлажнения, применяемой агротехники. В южных засушливых районах отмечается тесная положительная зависимость между продуктивностью работы листьев и осадками и слабая положительная или даже отрицательная зависимость между работой листьев и высокой температурой (Володарский, 1975).

Кукуруза относительно хорошо переносит засуху до фазы выхода в трубку. Недостаток же влаги за 10 дней до выметывания 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, значительно снижают урожай 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, повышаются оводненность и водоудерживающая способность листьев. Кукуруза плохо переносит переувлажнение почвы, резко снижая урожай зерна. Из-за недостатка кислорода в переувлажненной почве замедляется поступление в корни фосфора, в результате снижается содержание общего, органического и нуклеинового фосфора, нарушаются процессы фосфорилирования, 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 ч период вегетации удлиняется. Кукуруза требует интенсивного солнечного освещения, особенно в молодом возрасте. Чрезмерное загущение посевов, засоренность их приводит к снижению урожая початков. В опытах кафедры растениеводства ТСХА в посевах с густотой стояния 63 тыс/га растений освещенность листьев среднего яруса составляла 53% и нижнего-29% от освещенности верхних листьев, а при загущении до 150 тыс/га растений соответственно 23 и 10%. Чистая продуктивность фотосинтеза при этом снижалась на 15-30%.

Требования к почве. Высокие урожаи кукуруза 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 кукурузы на силос при хорошей агротехнике можно получать и на дерново-подзолистых, осушенных торфяно-болотных почвах Нечерноземной зоны. Почвы, склонные к заболачиванию, сильно засоленные, а также с повышенной кислотностью (рН ниже 5) непригодны для возделывания этой культуры.

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.

Требования к питанию. Поглощение основных элементов питания идет по одновершинной кривой и соответствует ходу накопления сухого вещества.

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 нед. 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, формируются неправильные ряды зерен. Достаточное обеспечение растений фосфором стимулирует развитие корневой системы, повышает засухоустойчивость, ускоряет образование початков и созревание урожая. Фосфор поглощается растениями в меньших количествах, поступает в них медленнее и равномернее, чем калий и азот. 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, вскоре после окончания цветения поступление его в растение прекращается (точнее, стабилизируется). Со времени молочной спелости зерна содержание калия в тканях растения снижается в результате вымывания этого элемента осадками и экзоосмоса через корневую систему в почву.

По данным К. П. Афендулова и А. И. Лантуховой (1978), с началом формирования зерна накопление сухого вещества в стеблях, а в фазе молочно-восковой спелости зерна и в листьях прекращается и происходит усиленное 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. Остальное количество азота, фосфора, а в отдельных случаях и калия поступает в зерно благодаря продолжающемуся потреблению этих элементов из почвы. На дерново-подзолистых и серых лесных почвах, на выщелоченных и оподзоленных черноземах кукуруза прежде всего отзывается на азотные удобрения; фосфорные наиболее эффективны на типичных и обыкновенных черноземах. Калийным удобрениям особое внимание следует уделять при выращивании кукурузы на супесчаных, торфяных и пойменных почвах, а также в случае, когда в севообороте ей предшествует свекла, картофель, травы, выносящие из почвы много калия,

Особенности роста и развития. 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.

В начальный период, до образования первого надземного стеблевого узла, кукуруза растет очень медленно. Затем темпы роста постепенно увеличиваются, достигая максимума перед выметыванием. В это время приросты растений при благоприятных условиях составляют 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 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 листа, 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 озернелость початков. Максимальное количество сырой массы у растений отмечается в фазе молочного состояния; сухого вещества — в конце восковой спелости. Для формирования высокого урожая зерна посевы кукурузы должны сформировать листовую поверхность около 40- 50 тыс. м/га, для зеленой массы — 60-70 тыс. м/га и более.

Продолжительность периода вегетации у кукурузы колеблется от 75 до 180 дней и более. Отмечена тесная зависимость между длиной периода вегетации и числом листьев на растении (коэффициент корреляции 0,82-0,99), а также между длиной периода вегетации и урожаем зерна (0,70) (Володарский, 1975).

По длине периода вегетации у кукурузы выделяют следующие группы растений: раннеспелые с продолжительностью от всходов до полного созревания зерна 80-90 дней (листьев на главном стебле 10-12); среднераннеспелые-90-100 дней (12-14 листьев); средне-спелые-100-115 дней (14-16 листьев); средне позднеспелые- 115-130 дней (16-18 листьев); позднеспелые-130-150 дней (18-20 листьев), очень позднеспелые более 150 дней (более 20 листьев).  {2}

3. Разработка приёмов адаптивной ресурсосберегающей технологии возделывания кукурузы на зерно,обеспечивающей создание высокопродуктивного посева кукурузы с запланированной урожайностью

3.1. Место в севообороте

Кукуруза не относится к культурам строгого чередования. При хорошей агротехнике она удается после различных предшественников и даже при монокультуре. Лучше для нее те предшественники, которые способствуют сороочищению и влагонакоплению. Высокие урожаи зерна кукуруза дает после озимых хлебов, гречихи, зернобобовых культур, горчицы, рапса, кориандра, яровых зерновых. После пропашных культур (картофель, бахчевые и др.) кукурузу в севообороте размещать экологически нецелесообразно, поскольку это ускоряет потерю гумуса и распыление почвы, но эпизодически — возможно. После подсолнечника и сахарной свеклы нельзя размещать кукурузу еще и потому, что они глубоко иссушают почву и она сильно снижает урожайность, особенно в засушливых районах. Избегают размещать ее после проса (и перед ним), чтобы не распространять их общего вредителя -стеблевого мотылька. Сама кукуруза — хороший предшественник для яровых зерновых, а в ряде районов и озимых хлебов, однолетних трав. {3}

3.2. Обработка почвы

Обработка почвы (основная и допосевная) под кукурузу во многом сходна с обработкой ее под просо. После раноубираемых предшественников применяют полупаровую или улучшенную зяблевую обработку с применением гербицида сангор, 27 % в.р. — 1,8-3,6 л/га или аминной соли 2,4-Д, 40 % в.к. — 2,5 л/га в послеуборочный период для уничтожения многолетних корнеотпрысковых сорняков. После поздних предшественников проводят обычную зяблевую вспашку с предварительным диско-винием (после кукурузы и подсолнечника) или без него (картофель и т.п.).

Кукуруза, требуя рыхлых почв, хорошо отзывается на углубление вспашки зяби. Под нее обычно пашут на 25-27 см, а при повторных посевах — до 30 см, для лучшей заделки в почву послеуборочных остатков.

В сухостепных районах обязательными должны быть задержание снега и талых вод.

Весенняя обработка почвы направлена на сохранение влаги и уничтожение сорняков. Гребнистую зябь весной боронуют диагонально-перекрестным способом, выравнивают поверхность поля выравнивателем ВП-8 и др., проводят 1-2, иногда 3 культивации по мере отрастания сорняков. На полях, выровненых осенью (полупар), можно отказаться от весеннего боронования почвы, чтобы обеспечить более полное появление всходов сорняков и уничтожить их последующей культивацией. Последнюю (предпосевную культивацию) проводят обычно (особенно при безгербицидной технологии возделывания) при массовом появлении мелких всходов просовидных сорняков на глубину посева семян после или одновременно с внесением гербицида. {3}

3.3. Удобрение

Кукуруза высокотребовательна и очень отзывчива на внесение органических и минеральных удобрений.

На создание 1 т зерна с соответствующим количеством соломы требуется 24-30 кг азота, 10-12 фосфора, 25-30 кг калия. При недостатке элементов питания, особенно азота, резко уменьшается урожай зеленой массы и зерна, а его избыток затягивает созревание. Примерные нормы внесения удобрений под кукурузу для получения 50-55 ц/га зерна в ЦЧР составляет N60P60-90K40-60. Хороший эффект оказывает внесение 30-40 т/га полуперепревшего навоза. Нормы удобрений определяют балансовым методом с учетом особенностей зоны и почвы.

В основной прием, под вспашку зяби, вносят фосфорно-калийные туки и органические удобрения, а также половину нормы азотных удобрений (в аммиачной форме). Вторую половину азота (аммиачная вода, КАС и др.) вносят под первую культивацию или в подкормку при первой или второй обработке междурядий. Подкормки эффективны, если почва влажная.

В рядки при посеве вносят по 5-10 кг/га д.в. гранулированного суперфосфата на 3-5 см глубже и на 2-3 см сбоку от семян. Микроудобрения бора, марганца и цинка часто бывают высокоэффективны при высоких урожаях. Борные удобрения (борная кислота и др.) особенно эффективны на известкованных почвах; цинковые (серно-кислый цинк и др.) — на черноземных, карбонатных, особенно песчаных, почвах. Марганец эффективен на выщелоченных черноземах, серых лесных почвах, медные удобрения — на торфяных почвах.

Для повышения содержания протеина в зеленой массе и зерне кукурузы можно применить некорневую азотную подкормку через 10-15 дней после цветения 30 %-ным раствором мочевины (30-45 кг/га д.в.). {3}

3.4 Посев

Кукурузу высевают отсортированными, откалиброванными и протравленными кондиционными семенами, имеющими всхожесть не ниже 95 %. Для повышения энергии прорастания семена после калибровки подвергают в течение 5-6 дней солнечному или воздушно-тепловому (в теплом помещении) обогреву, Семена протравливают витатиурамом, тигамом или ТМТД — по 2 кг/т с включением микроэлементов (недостающих в почве) и покрытием их пленкообразующим составом (инкрустация). Семена к посеву готовят на семенных заводах или в хозяйствах.

Срок сева кукурузы выбирают с учетом погодных условий, засоренности поля, скороспелости и т.п. К посеву приступают обычно при устойчивом прогревании посевного слоя почвы до 10-12°С (на чистых полях холодостойкие сорта — при 8-10°С). При безгербицидной технологии кукурузу высевают после уничтожения массовых всходов просовидных и других сорняков предпосевной культивацией.

Основной способ посева кукурузы пунктирный с междурядиями 70 см сеялками СУПН-8, СПЧ-6М, СККП-12. Ширину междурядий во влажных районах для низкостебельных скороспелых гибридов уменьшают до 60 см, а в засушливых условиях и для высокорослой позднеспелой кукурузы ее увеличивают до 90-140 см.

Посев кукурузы в гребни (которые нарезают с осени) гребневой сеялкой применяют в переувлажненных северных районах кукурузосеяния на тяжелых почвах. Почва в гребнях быстрее подсыхает и прогревается, лучше аэрируется, что позволяет раньше посеять и получить всходы.

Норма высева семян сильно варьируется в зависимости от условий, высоты стеблестоя, плодородия, влажности почвы и т.п. Оптимальная густота стояния кукурузы в посевах зависит от зоны и скороспелости гибридов. В лесостепной зоне ЦЧР оптимальная густота стеблестоя раннеспелых гибридов зерновой кукурузы к уборке должна составлять 65-80 тыс растений на 1 га (45-56 растений на 10 м рядка при междурядиях 70 см), а в степной зоне — 60-65 тыс/га (42-45 растений на 10 м) при использовании раннеспелых и 45-50 тыс/га (32-35 растений на 10 м) — при посеве среднеранних гибридов.

Количественная норма высева семян должна превышать конечную густоту стеблестоя на 20-25 (до 30) %. Она составляет в лесостепи 80-100 тыс шт.зерен на 1 га (56-70 зерен на 10 м рядка), а в степной зоне — 55-60 тыс/га (38-42 зерена на 10 м рядка) для среднеранних и 75-80 тыс/га (52-56 зерена на 10 м рядка) для раннеспелых гибридов. Расход семян кукурузы на 1 га посева колеблется от 10 до 25 кг.

Нормальная глубина посева в оптимальные сроки — 6-8 см. Однако в первые дни сева в неглубоко прогретую, влажную, особенно глинистую почву лучшей будет глубина 4-5, при посеве же в подсохшую почву, чтобы семена положить во влажный слой, бывает целесообразно углубить посев до 10-12 см. Иногда в таких случаях применяют бороздковые посевы. Тогда общая глубина (глубина борозды + глубина посева) расположения семян в почве может достигать 14-15 см и более.

Кукуруза, образуя эпикотиль и колеоптиль, суммарная длина которых составляет 12-15 см, может всходить с такой глубины, хотя при этом резко снижается полевая всхожесть, истощаются проростки и сильно задерживается появление всходов. {10}

3.5 Уход

При сухой ветреной погоде сразу после посева кукурузы проводят прикатывание. Оно выравнивает поверхность, уменьшает иссушение почвы и повышает дружность появления всходов сорняков (которые будут уничтожены последующими обработками) и кукурузы. Во влажную погоду прикатывание излишне и даже вредно.

Через 4-5 дней после посева поле боронуют поперек рядков посева для разрушения почвенной корки и уничтожения нитевидных ростков сорняков. Глубина рыхления почвы боронами БЗСС-1 должна быть на 1-2 см мельче глубины посева семян.

Боронование по всходам проводят в фазе 3-4-х (до 5-6-ти) листьев кукурузы поперек рядков в дневные часы, когда ослабевает тургор. Оно особенно эффективно при наличии нитевидных проростков сорняков и почвенной корки. Чрезмерно раннее боронование всходов сильнее изре-живает посев. Боронование до и после всходов уничтожает 70-85 % всходов сорняков.

Для борьбы с сорняками и рыхления почвы проводят 2-3 (при использовании гербицидов — 1-2) междурядные обработки. Первую — в фазе 3-5-ти листьев культиватором, оборудованным спаренными игольчатыми дисками или прополочными боронками, уничтожающими мелкие сорняки в защитной зоне, вторую — при появлении сорняков или почвенной корки, примерно через две недели после первой, и третью -при высоте растений 60-70 см.

Первую культивацию междурядий проводят на глубину до 12 см, оставляя узкие защитные полосы (10-15 см). При последующих культивациях глубину по мере разрастания корней в междурядиях уменьшают до 7-4 см, ширину защитных полос увеличивают до 20-25 см. При последней обработке культиваторы, оборудованные лапами с отвальчиками, присыпают и уничтожают в рядках всходы сорняков.

Предпосевная нарезка щелей глубиной до 35 см (астраханская технология) позволяет ускорить посев и культивацию междурядий, исключить подрезание растений в рядке и уменьшить защитные полосы, поскольку ножи-копиры, закрепленные на сеялке и культиваторе, двигаясь по направляющим щелям, удерживают сеялку или культиватор от смещений. Нарезку щелей можно совместить с ленточным внесением гербицида в зону рядка.  {11}

3.6. Применение гербицидов

Различают гербициды почвенные (базовые), их вносят под предпосевную культивацию или довсходовое боронование, и вспомогательные (страховые), применяемые по всходам. Вносят их путем сплошного опрыскивания почвы или всходов кукурузы, расходуя по 300-400 л/га рабочего раствора. Более перспективно в экономическом и экологическом отношениях ленточное внутрипочвенное или поверхностное внесение гербицида. Необходимое условие эффективности гербицида — совпадение спектра его действия с видовым составом сорняков.

Почвенные гербициды обладают широким спектром действия. Они губительны для однолетних одно- и двудольных сорняков. Их применяют до посева под предпосевную культивацию. Основные из них следующие: ализор, 72 % к.э. — в дозе 4,5-9 л/га (с немедленной заделкой), лассо, 48 % к.э. — в дозе 5-7 л/га, примэкстра, 50 % к.с. — 4-6 л/га, эрадикан 6Е, 72 % к.э. — 5-6,3 л/га. Симазин,50% с.п. — 3-4 кг/га и протразин (смесь атразина 33,3 % и прометрина, 16,7 %), 50 % с.п. — 4-6 кг/га -долго действующие (стойкие) гербициды. Их применяют под кукурузу, после которой будет снова выращиваться кукуруза, сорго, суданская трава и другие устойчивые к ним культуры. Большинство же полевых растений угнетаются их последействием.

Вспомогательные гербициды — избирательного действия. Их применяют по всходам против сорняков, не погибших от действия почвенного гербицида. В фазу 3-5-ти листьев кукурузы используют следующие гербициды: аминная соль 2,4-Д, 40 % в.р. — 1,5-2,5 л/га (против двудольных однолетних сорняков), базагран, 48 % в.р. -2-4 л/га (против двудольных, устойчивых к 2,4-Д), лонтрел-300, 30 % в.к. — 1 л/га (против осотов, ромашки). Наиболее чувствительны к гербицидам всходы сорняков в фазе 1-2-х листьев.

Рабочие растворы гербицидов готовят машинами АПЖ-12, АПР «Темп» и др. и вносят их опрыскивателями ПОУ, ОП-1600-2 и др., соблюдая инструкции и необходимые меры безопасности.

Защита от вредителей и болезней должна быть интегрированной, включающей комплекс агротехнических, химических и биологических мер борьбы. Основные вредители кукурузы: стеблевой мотылек, проволочник, ложнопроволочник и др. В борьбе против стеблевого мотылька применяют правильное чередование культур в севообороте, уборку на низком срезе, глубокую вспашку, выпускают трихограмму (100-300 тыс особей в начале лёта бабочек и повторно через 6-7 дней), а при массовом появлении гусениц кукурузу опрыскивают каратэ, 5 % к.э. — 0,2 л/га или нуреллом, 20 % к.э. 0,4 л/га.

Против проволочника и ложнопроволочника во время сева вместе с семенами вносят в почву диазинон, 5 % г. — 40-50 кг/га или каунтер, 10 % г. — 15 кг/га при численности личинок 3-10 шт/м .

Для защиты растений от пузырчатой головни, корневой гнили и фу-зариоза наряду с протравливанием семян применяют и опрыскивание посева азоценом, 25 % с.п. — 0,5 кг/га или байлетоном, 25 % с.п. — по 0,5 кг/га в фазу цветения початков.  {11}

3.7. Уборка

Уборку початков кукурузы без обмолота (с очисткой или доочисткой их на стационаре) начинают при влажности зерна 40-35 % самоходным шестирядным комбайном КСКУ-5 «Херсонец-200» или прицепным трехрядным — ККП-3 «Херсонец-9». Листостебельную массу измельчают и собирают. Початки доочищают от оберток на стационаре початкоочи-стителем ОП-15, сушат их воздухонагревателем ВК-1 или др., обмолачивают на МПК-30. Сухое зерно хранят в складе. Этот способ уборки предпочтителен для семенной кукурузы.

При влажности зерна менее 30 % фуражную кукурузу убирают, обмолачивая початки комбайном «Нива» с приставкой ППК-4.

Влажное зерно хранят в облицованных траншеях в измельченном виде (корнаж). Измельчают зерно дробилками. Траншея должна быть заполнена за 5-6 дней, масса в ней хорошо утрамбована и загерметизиро-вана с помощью пленки. Для защиты от грызунов ее присыпают известью, покрывают щитами и слоем земли.

Влажное зерно можно также сохранить в траншее, если его быстро и равномерно обработать консервантами на машинах ПС-10, Мобитокс и др., не употреблявшихся для протравливания семян. Расход консервантов пропорционален влажности зерна (табл. 20). Зерно тоже нужно утрамбовывать, траншею — загерметизировать.  {3}

Список литературы

1.Атлас Липецкой области /Под ред. В.Е.Тонких, Н.Н.Ермоленко, В.В.Подколзин и др.- М.:Федеральная служба геодезии и картографии России, 1994.- 48с.

2.Вавилов Н.И. Избранные сочинения. М.: Колос, 1966 г. — с.82-86

3.Вавилов П.П. и др. Растениеводство. М.: Колос, 1979 г. — с.89-114

4.Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М., 1985 г. — с.98-102

5.Жученко А.А. Адаптивное растениеводство (Эколого-генетические основы). Кишинёв: Штиинца, 1990 г. — с.110-118

6.Каюмов М.К. Программирование продуктивности полевых культур. (Справочник). М.: Росагропромиздат, 1989 г. – с.24-26

7.Тимирязев К.А. Земледелие и физиология растений. Избранные сочинения, том 2. М.: Сельхозиздат, 1947 г. – с.124-131

8.Черников В.А. и др. Агроэкология. М.: Колос, 2000 г. – с.151-153

9.Майсурян Н.А Растениеводство /лабораторные занятия/ — Изд.4-е переработ. и доп.,М.: Сельхозгиз,1960. – с.186-192

10.Павлова В.В., Кожуховская  В.А., Дорофеева Л.П.Эффективность протравителей при заблаговременной и предпосевной обработке семян // Защита и карантин растений.- 2001.-№3. — с.22-23.

11.Растениеводство Центрально-Чернозёмного региона / В.А. Федотов, В.В.Коломейченко, Г.В Коренев и др.; Под ред. В.А.Федотова, В.В Коломейченко.- Воронеж : Центр духовного возрождения Чернозёмного края,1989. – с.152-156

12.Справочник агронома (Центрально-Чернозёмный регион); — 2-е изд.,доп. и перераб./ Под ред. Г.В Коренева. – Воронеж : ВГАУ, 1986. – с.232-235

13.Жуковский П.М. Культурные растения и их сородичи.- М.: “Колос”,1964. – с.104-108

14.Фотосинтез и вопросы продуктивности растений ./Под ред. А.А Ничипоровича.-М.: Изд. АН СССР,1963. – с.56-62