Особенности орошения кукурузы для получения высокого и качественного урожая

Кукуруза — сельскохозяйственная, универсальная, зернофуражная культура с очень высоким урожаем. Приблизительно 20 % зерен кукурузы идут на продовольственные цели, 15 % — на техническую переработку. Около двух третей зерна идет на производство комбикорма для животных.

По своим кормовым качествам и универсальности использования кукуруза превосходит абсолютно все зерновые культуры. Даже с учетом уступок пшенице по посевной площади, кукуруза среди зерновых культур по праву занимает первое место по валовому сбору зерна.

Агрономическое значение кукурузы не менее важно. У нее редко совпадают вредители и болезни с другими культурами, поэтому кукуруза может стать хорошим предшественником для многих из них. Более того, ее можно использовать в качестве «страховой» культуры, которой можно пересеять погибшие посевы озимых культур, чтобы компенсировать недобор урожая.

Кукуруза — однолетнее, раздельнополое растение семейства злаковых. Растет, в основном, в регионах с жарким и влажным климатом, но в настоящее время удалось научиться выращивать ее повсеместно. В России кукуруза появилась в XVII веке.

Суммарно в мире посевами кукурузы занято 117 млн. гектаров. В США наибольшая площадь посевов кукурузы на зерно занимает 25 млн. гектаров, в Индии – 6 млн., в Бразилии – 12 млн., в Аргентине – 5 млн, в Украине – 1.3 млн, а в России планируется посеять 3.1 миллионов гектаров к 2015 году.

Популярность кукурузы во всем земном шаре объясняется несколькими причинами:

• Пластичность
• Продуктивность
• Широкий диапазон использования

Семенам кукурузы для прорастания требуется примерно 44% воды от массы зерна. При подобном наличии влаги всходы могут появиться уже через 5-6 дней после засеивания. После прорастания, семенам кукурузы необходима хорошая аэрация, поскольку крупные зародыши растений потребляют очень много кислорода. Высокий урожай можно обеспечить при содержании кислорода не менее 18-20 % (в почвенном воздухе). Если содержание кислорода будет ниже (например, 10%), рост корней замедлится, а при 5% полностью прекратится. При этом нарушится поглощение питательных элементов и воды из почвы, прекратится обмен веществ в корнях и верхней (надземной) части растений.

Листья от первого до третьего появляются через 1-2 дня, а от третьего и последующие — через 3-6 дней. В фазе 3-4 листьев у кукурузы формируется первый ярус узловых корней, в фазе 5-6 листьев - второй, в фазе 7-8 листьев — третий и т. д. С появлением каждой пары новых листьев образуется ярус узловых корней. Узловые корни достигают глубины 3-4 м и распространяются в стороны до 120-150 см. Из нижних надземных узлов образуются воздушные корни, играющие роль опоры и способствующие дополнительному питанию.

Продолжительность вегетационного периода, возделываемых у нас сортов и гибридов 90 - 140 дней. Решающее значение для получения высоких урожаев кукурузы имеет оптимальное сочетание факторов - почвенное плодородие – вода - тепло и свет.

Кукуруза является теплолюбивым растением. Семена прорастают при температуре от 10 до 12 градусов, а оптимальной температурой станет 22-24°С.

Всходы растения довольно чувствительны к ранним весенним заморозкам. На урожае кукурузы может серьезно сказаться высокая температура воздуха, в случае низкой его влажности во время цветения растения.  При температуре в 32-35 градусов и относительной влажности воздуха ниже 30 % ростки пыльца быстро высохнет и потеряет свою способность к оплодотворению. Цветение женских соцветий начинается на несколько (4-5) дней позже, чем мужских, а при засухе период вообще увеличивается. Это приводит к тому, что початки будут опыляться не полностью, что может привести к полной потере семян. Для получения полноценного урожая необходимо соблюдать сумму активных температур в 2100-30000°С, что соответствует средней температуре в 21-30°С. Тепло более необходимо в фазах цветения, образования и формирования зерновок.

Кукуруза — растение короткого дня, любящее свет. Зацветает быстрее всего при 8–9 часовом дне. Если день будет продолжительностью свыше 12-14 часов, то период вегетации удлиняется. Растения требуют сильного солнечного освещения, в частности, в молодом возрасте.

Растения кукурузы весьма отзывчивы на увеличение почвенного плодородия. Самые высокие урожаи получают в основном на рыхлых, легких и суглинистых средних почвах, хорошо дренированных, с богатой органикой, легким доступом к питательным веществам и нейтральной реакцией почвенного раствора.

Кукуруза не любит кислых почв и без процедуры известкования даже при большой порции удобрений добиться хорошего урожая этой культуры, фактически, невозможно.

Кукуруза требовательна к минеральному питанию, будучи высокоурожайной культурой. Для одной тонны урожая зерна необходимо:

• 20-25 кг азота,
• 10-15 кг фосфора,
• 30-40 кг калия,
• 6-10 кг кальция,
• 6-10 кг магния.

Для получения высокого урожая требуется использовать достаточное количество минеральных, а также органических удобрений, эффективность которых должна быть в 2-3 раза выше, чем в случае неорошаемой земли.

Самое интенсивное поглощение удобрений кукурузой происходит в период быстрого роста, в фазе выметывания метелок, вплоть до цветения. На раннем этапе роста кукурузы азот имеет наиболее важное значение: в случае его недостатка рост и развитие растения задерживаются. Максимальное же поглощение азота кукурузой происходит за 2-3 недели перед выметыванием.

Фосфор также необходим в самом начале роста, во время закладывания будущих соцветий. Его недостаток в эти дни приведет к недоразвитым початкам и неверным рядам зерен.

Достаточное обеспечение растений фосфором стимулирует развитие корней, повысит устойчивость к засухе, ускорит образование початков и созревание урожая. Максимальное его потребление приходится на период формирования зерна и продолжается почти до его созревания. В случае недостатка калия замедлится передвижение углеводов, снизится синтетическая деятельность листьев, ослабится корневая система и понизится устойчивость кукурузы к полеганию. Калий интенсивно поступает в растение с первых дней появления всходов. К началу выметывания кукуруза поглощает до 90% калия. Микроудобрения тоже серьезно влияют на урожай кукурузы. Особенно часто растения кукурузы испытывают недостаток бора, марганца и цинка. Эти удобрения вносят в почву и обрабатывают семена,, что приведет к повышению урожайности зерна на  4 - 7 ц/га. Возрастает потребность кукурузы в цинке, чтобы создать баланс при увеличенной дозе минеральных удобрений.

Усвоение кукурузой питательных элементов осуществляется практически на протяжении всего вегетационного периода. Наиболее интенсивно этот процесс протекает в период быстрого роста за сравнительно короткий промежуток - с фазы появления 8 листа и продолжается до цветения. Максимум суточного потребления азота и фосфора приходится на период цветения — начало образования зерна. С началом формирования зерна накопление сухого вещества в стеблях, и в листьях прекращается и происходит перемещение питательных веществ из вегетативных органов в репродуктивные. При этом на налив зерна из других органов растения используется до 59% азота, 36 – фосфора и 82% калия.

Площадь питания растений напрямую зависит от эффективности удобрений. Изменяется уровень необходимого обеспечения влагой, режим освещения и снабжения углекислотами. Для каждого гибрида и сорта кукурузы существуют собственные условия выращивания с оптимальной площадью питания. При правильной комбинации параметров достигается наибольший урожай с единицы площади, при этом и его качество будет крайне высоким, а затраты труда и материальных средств — низкие.

Использование минеральных удобрений обеспечивает прибавку урожая зерна от 10 до 37 центнеров, в зависимости от местоположения. Для каждого региона и почвенно-климатическим условиям должен существовать индивидуальный подход к подбору вида и доз удобрений. Они рассчитываются в зависимости от качества почвы, объема питательных веществ в ней. Для этого проводится специальный агрохимический анализ.

Необходимо не только знать необходимый объем удобрений, но и их правильное распределение по фазам вегетации.

Кукуруза использует влагу экономнее, чем хлеба первой группы, но общая потребность в ней куда выше за счет большой биомассы. За 24 часа кукуруза способна поглотить около 2-4 литров воды. Однако, несмотря на «жадность», переувлажнения растение не переносит вовсе. Поэтому нужно строго следить за влажностью почвы, оптимальным значением которой будет 70-80% НВ.  При этом значении формируется максимальная продуктивность кукурузы.

Растение хорошо относится к орошению, и его использование позволит улучить развитие корневой системы, увеличить активную поглощающую поверхность и продуктивность фотосинтеза. При орошении повысится насыщенность влагой растительных тканей, интенсивность дыхания, потребление микроэлементов, а также улучшится интенсивность транспирации. Несмотря на это, на практике повышение перечисленных показателей приводит к снижению уровня расхода воды и питательных веществ на единицу урожая.

Этому способствует повышение водоудерживающей способности тканей, улучшение углеводного, белкового и фосфорного обмена, снижение непродуктивного дыхания, а также водного дефицита в жаркие часы дня.

Орошение, ведет к увеличению суммарного водопотребления, но коэффициент водопотребления (расход воды на единицу урожая, включая расход на транспирацию и испарение почвой) значительно снижается, так как урожай в условиях полива резко увеличивается.

Необходимо соблюдать необходимые режимы орошения, применять агротехнику, использовать систему сбалансированного питания и другие приемы технологий интенсивного выращивания. В период вегетации кукурузе необходимо небольшое количество воды, но ее недостаток пагубно повлияет на процессы роста. Переувлажнение, а также недостаточные или несвоевременные поливы могут привести к резкому снижению урожая зерна кукурузы.

В течение вегетации кукурузы, влажность активного слоя почвы следует поддерживать поливами не ниже 70% НВ до выбрасывания метелки и 80% НВ после выбрасывания. Особенно важно выдерживать оптимальный поливной режим в критический период развития культуры, который начинается за 10 дней до выбрасывания метелки и оканчивается фазой молочного состояния зерна. В условиях недостаточного увлажнения оптимальный режим орошения – основа формирования высоких урожаев.

Для определения параметров, при которых удастся получить урожай зерна в 10 т/га и зеленой массы в 60-70 т/га были проведены исследования. После анализа было установлено, что кукуруза расходует 5-6 тысяч м³ воды, значительная часть которой (50-70% и выше) составляет оросительная норма. Оптимальным распределением влаги в течение вегетационного периода во многом может определяться эффективность орошения. Максимальное водопотребление кукурузы приходится на следующие периоды:

• фаза 9-11 листьев,
• период выбрасывания метелок,
• период формирования зерна,
• период молочной спелости зерна.

Основной критический период в отношении влаги длится от 30 до 10 дней до выметывания и около 20 дней после выбрасывания метелок. В это время растение потребляет 40-45 % воды, необходимого в период вегетации. Если в этот период засуха (воздушная и почвенная) стоит 2-3 дня, то урожайность снизится на 20%. Если же засуха продлится неделю — урожай снизится на целых 50%.

Проводилась масса исследований, посвященных режимам орошения кукурузы и способам реализации. Было доказано, что суммарное водопотребление кукурузы зависит от режимов орошения и изменяется в диапазоне от 3250 до 4762 м³/га. В идеальных условиях (при оптимальном увлажнении почвы) водопотребление максимально и составляет 4762 м³/га. Рекомендуется особым способом проводить вегетационные поливы, чтобы получить высокий урожай кукурузы, а именно, при снижении влажности почвы в первую половину вегетации до 70 %, далее, до молочно-восковой спелости поднимать до 80 %, и в дальнейшем снижать ее до 70 %.

Таблица 1.

Предполивной порог влажности почвы в активном слое почвы, % от НВ.

По данным ВНИИ кукурузы и других научно-исследовательских учреждений, влажность активного слоя почвы в течение вегетации должна поддерживаться поливами на уровне не ниже 60-65% НВ на легких, 70-75% НВ на средних и 80% НВ - на тяжелых по гранулометрическому составу почвах. Влажность почвы на посевах кукурузы определяется тензиометром. Многочисленные исследования показывают, что кукуруза лучше многих культур отзывается на улучшение водного режима почвы. Благодаря этому, выращивание кукурузы на орошаемых землях является важным источником увеличения производства ее зерна и укрепления кормовой базы животноводства.

Наиболее рациональным является поливной режим кукурузы, обеспечивающий поддержание влажности почвы до фазы 9-11 листьев - 70% от НВ, во время «критического периода» - 80% НВ, после «критического периода» - 70-75% НВ.

Весьма актуальным в наше время является метод возделывания кукурузы на орошениии. Всесторонний учет факторов жизни растений является неотъемлемой частью процесса получения хорошего урожая. Среди них важное значение отводится минеральному питанию и процессу орошения. Необходимо учитывать биологические особенности, требования к увлажнению в процессе вегетации, потребление воды, почвенные и климатические условия и в соответствии с ними определять сроки и нормы поливов.

Фертигация и капельное орошение нашли свое место в процессе производства сельскохозяйственной продукции. В выгодности данных систем полива не сомневается ни один из производителей. Средства, потраченные на закупку материалов и оборудования в несколько раз перекрываются выгодой от полученного урожая. Урожайность кукурузы при использовании капельного орошения можно увеличить вплоть до 60-70 %, что является достаточно крупным показателем.

В Израиле при капельном поливе кукуруза увеличила урожайность на 72%, при среднем урожае 14,5 т/га. При капельном поливе стабильно получают 25 тонн с гектара. В Украине урожайность кукурузы на капельном орошении увеличилась на 60%. При среднем урожае 10 тонн с гектара. При использовании капельного орошения получили 16 тонн кукурузы с гектара.

При выращивании кукурузы на капельном орошении целесообразно использовать следующие схемы раскладки капельных линий при различных схемах посева.

Таблица 2.

Распределение капельных линий, в зависимости от схемы посева кукурузы.

Густота стояния растений при использовании вышеуказанных схем посева составляет от 40 до 60 тыс. шт./га., в зависимости от сроков созревания сортов и гибридов. Расход одной капельницы рассчитывается в зависимости от гранулонометрического состава почвы. Для наиболее полного использования преимуществ капельного орошения укладку капельных линий необходимо проводить одновременно с посевом. Наиболее целесообразным является укладка капельных линий на глубину 2–3 см. После посева и монтажа системы капельного орошения для получения дружных всходов необходимо провести полив, поливной нормой 25–30 м3/га.

Агрономическая служба хозяйства принимает окончательное решение по выбору схемы посева и полива.

Чтобы повысить качество и количество урожая кукурузы необходимо проводить целый комплекс взаимосвязанных между собой агротехнических мероприятий, причем проводить их качественно и своевременно. Это позволит рационально использовать природные ресурсы.

В комплекс агротехнических мероприятий входят:

• использование модернизированных, современных средств и систем орошения;
• сбалансированное питание растений;
• эффективные средства борьбы с сорняками;
• болезнями и вредителями;
• использование семян высокоурожайных гибридов и сортов.

Источник: http://www.yug-poliv.ru/