Технология возделывания кукурузы на зерно

Зародышевые корни, первые две-три недели играют основную роль в снабжения растений водой и питательными элементами.  Число боковых зародышевых корней в зависимости от сорта и гибрида, колеблется от 0 до 13 шт. Основную и наиболее деятельную часть корневой системы взрослого растения кукурузы, составляют  стеблеузловые корни, отходящие от нижних (подземных) узлов стебля. Воздушные (опорные) корни, у некоторых сортов и гибридов появляются с началом выхода метёлки.      

Обильные выделения корневой системы  кукурузы (углекислота, яблочная кислота и другие органические вещества) улучшающие питание и деятельность азотфиксирующих бактерий почвы, локально увлажняют на 2-2,5% ее пахотный слой, что позволяет растениям использовать питательные вещества в условиях засухи.

Корни кукурузы имеют воздухоносные  полости, свидетельствующие о повышенной чувствительности корней к содержанию в почве кислорода. Корневые волоски через 15-20 дней отмирают, а затем сменяются новыми  которые всегда вырастают на наиболее молодых ответвления корней.  Быстрое развитие корневой системы – свойство  высокоурожайных гибридов и сортов.

Зерно кукурузы прорастает одним корешком. Узловые  корни начинают появляться на надземных  узлах стебля, когда на растении образуется 3-4 листа. В фазе выметывания  или немного раньше,  из ближайших         поверхности почвы стеблевых узлов,  возникают воздушные корни. Эти корни препятствуют полеганию, могут укореняться, а при влажной  погоде  и окучивании, давать дополнительную мочковатую систему. При почвенной засухе рост корней замедляется, они слабо ветвятся, а очередные ярусы появляются с опозданием. Максимального развития корневая система достигает к фазе восковой спелости. Этому способствуют благоприятная влажность и оптимальная плотность, хорошая обеспеченность растений питательными элементами (особенно фосфором в начальный период).

Стебель кукурузы  прямой, толстый, цилиндрический, хорошо облиственный, состоящий из междоузлий отделяющихся узлами.  Высота стебля колеблется от- 1м до 4-6 м, суточный прирост его при благоприятных условиях может достигать- 10-15 см и более. Число надземных междоузлий и узлов колеблется  от- 5 до 30 ( в зависимости от гибрида и условий внешней среды). Сердцевина в междоузлиях стебля кукурузы, заполнена рыхлой основной тканью пронизанной сосудисто-волокнистыми пучками, проводящими воду и питательные вещества.

Каждый  узел охватывает влагалище узла. Число узлов, а также листьев – это сортовой признак. У кукурузы часто развиваются по 2-3 боковых побега – пасынки, которые початков не образуют.

 Листья крупные, линейные, цельнокрайние, сверху опушенные, расположенные в чередующемся порядке, по двум противоположным сторонам стебля.

Лист  важнейший орган, выполняющий различные  функции. Одна из главных, функция фотосинтез.

Количество  листьев распространённых в нашей  стране гибридов, составляет - от 13 до 24шт. У раннеспелых гибридов кукурузы количество листьев меньше, чем у позднеспелых гибридов.  Они появляются неравномерно. После появления метелки, новые листья уже не образуются, а ко времени цветения прекращается и их рост. На протяжении вегетации, участие листьев нижнего яруса в ассимиляционной деятельности постепенно уменьшается, а среднего и верхнего – возрастает. Каждый квадратный дециметр листовой поверхности усваивает за 1 час до 100 мг. углекислого газа. В жаркую погоду листья кукурузы обладают способностью свёртываться в трубку, их верхняя поверхность покрыта волосками, что предохраняет растение от излишнего испарения влаги.

Соцветие. Кукуруза однодомная, раздельнополое растение. На каждом растении имеется 2 типа соцветий: мужской – метелка, женский – початок.

Мужское соцветие с тычиночными цветками располагается на верхушке стебля в  виде крупной метелки с большим  количеством колосков и имеет 2-2,5 тыс. цветков.  Цветение метёлки начинается через 3-4 дня после появления соцветия из раструба верхних листьев в средней части соцветия, затем распространяется вверх и вниз. Сначала расцветает главный цветонос, затем боковой. От начала до конца цветения метелки проходит 5-7 дней. Метелка зацветает на 3-8 дней раньше женского соцветия, что обеспечивает  перекрестное опыление.

Женское соцветие – початок, представляющий собой сильно укороченные побеги. Они развиваются в пазухах листьев, значительное время прикрываемые листовыми влагалищами. На одном растении может быть несколько початков. В одном початке образуются до 800 зёрен.  Современные гибриды, культивируемые в Беларуси, как правило, образуют один, иногда два початка на растении, но второй (нижний) часто бывает недостаточно развит и созревает позднее. Початок- простое гроздевидное соцветие с сильно утолщенной осью- стержнем.  Стержень початка бывает разной величины и формы: от почти цилиндрической до конусовидной. Удельный вес стержня от общего веса початка колеблется от- 10 до 40%, но обычно- 15-20%.Початок плотно закрыт листьями обёртки, число которых равно числу листьев, приходящихся на часть стебля выше расположения початка. Обёртка защищает початок от неблагоприятных погодных условий, поражения болезнями и повреждения вредителями. Початок сидит на ножке. Цветение женских соцветий обычно наступает на 3-5 дней позже, чем мужских.

У кукурузы происходит процесс двойного оплодотворения. При двойном оплодотворении в зёрнах материнского початка, часто наблюдается явление, называемое ксенийностью, при котором действие пыльцы проявляется в первый год на эндосперме семени опыляемого растения.

Опыляется кукуруза – ветром.

Плод  – зерновка, голая, крупная. Зерновка состоит: из оболочки, эндосперма и зародыша. Масса 1000 семян от 100 до 400 грамм.  В зависимости от гибрида окраска зерновки бывает: белая, кремовая, желтая, оранжевая, красная.                                                                              

По форме  и строению зерна (характеру поверхности, расположению роговидной и мучнистой  частей эндосперма, плёнчатости), выделяют следующие 7 подвидов кукурузы:

• Зубовидная
• Кремнистая
• Крахмалистая
• Сахарная
• Лопающаяся
• Восковидная
• Пленчатая

2.2 Биологические  особенности  кукурузы.

2.2.1 Отношение к теплу

Родиной кукурузы является Южная и  Средняя Америка. Таким происхождением объясняется ее потребность в  достаточном количестве тепла для  роста и развития. До недавнего  времени она возделывалась в  географических поясах с высокой  температурой и солнечной инсоляцией. Но теперь возделывается на зерно  и в Республике Беларусь, благодаря  селекционерам.

Необходимая температура для роста и развития кукурузы +12...+25⁰С. Дневная температура +22...+25 и ночная +18⁰С являются оптимальными. Отдельные фазы развития требуют разных температур. Эффективные температуры наиболее полно характеризуют потребность кукурузы в тепле. Их определяют по формуле: Т_эф.=0,5(Т_макс.+ Т_мин.) – 10, где Т_макс. и Т_мин. – максимальная и минимальная суточная температура воздуха. Среднесуточная температура ниже 10⁰С не включается в сумму эффективных, т.к. процессы роста и развития растений практически останавливаются.

Каждой группе спелости гибридов кукурузы соответствует определенная сумма  эффективных температур, необходимая  для достижения той или иной фазы спелости зерна. По экспериментальным  данным, от посева до полной спелости раннеспелым  гибридам требуется в среднем- 820-870⁰С, среднеранним – 870-920⁰С, среднеспелым – 920-970⁰С. В холодный год для гибридов кукурузы, требуется меньшая сумма эффективных температур, в год теплый – большая. Это связано с тем, что при максимальной температуре, превышающей 30⁰С, задерживается развитие кукурузы, особенно в критический период.

Чем выше тепло обеспеченность, тем более заметно преимущество кукурузы по отношению к другим зерновым культурам. Несмотря на более высокую урожайность, она у кукурузы менее стабильна по годам (коэффициент вариации равен 49%, тогда как у ржи – 32, ячменя – 37). Однако в неблагоприятные годы для зерновых культур, кукуруза, как правило, обеспечивает высокую урожайность, и наоборот. Это позволяет снизить варьирование валовых сборов зерна в среднем до 26%, если в хозяйстве одновременно выращивать, например, ячмень и кукурузу.

Семена кукурузы прорастают при  температуре 8-10⁰С, всходы появляются при температуре не ниже 10-12⁰С, прирост биологической массы прекращается при среднесуточной температуре ниже 10⁰С (биологически активная температура). Всходы кукурузы выдерживают заморозки до -1 -2⁰С. При более низких температурах воздуха надземная масса всходов отмирает, но после потепления, растения снова отрастают, если не повреждена точка роста. При температуре более -3⁰С в весенний период повреждаются листья и стебли, в осенний – происходит потеря всхожести влажного зерна. Для растений, достигших фаз молочно-восковой и восковой спелости, такие заморозки менее опасны, чем для растений находящихся в фазе цветения или формирования зерна. Если осенними заморозками повреждено не более 25% листовой поверхности, то растения продолжают нормально вегетировать.

При температуре ниже 6,6⁰С новые листья не вырастают. Минимальная температура, при которой ещё формируются вегетативные органы, 10-11⁰С.   

Осенние заморозки ниже -4⁰С вызывают отмирание растений и снижение питательности корма.

Метелка появляется при среднесуточной температуре 10-11⁰С. Цветёт кукуруза при среднесуточной температуре-10,6⁰С и максимальной дневной-18,8⁰С. Чрезмерно высокая температура в этот период значительно губительна чем низкая, так как пыльца кукурузы содержит около- 60% воды и обладает слабой водоудерживающей способностью.

Формирование, налив и созревание зерна кукурузы, могут происходить при сравнительно низкой температуре воздуха (среднесуточной 11-12⁰С и максимальной 15⁰С), однако фазы налива зерна молочной и молочно-восковой спелости, наступает быстрее при более высоких температурах.

Высокую потребность тепла надо учитывать при выборе сроков посева и уборки кукурузы. Температурный режим можно в некоторой степени регулировать: размещением посевов на южных и юго-западных склонах, участках защищенных от северных и восточных ветров, на хорошо прогреваемых супесчаных почвах, а также поддержанием почвы в рыхлом состоянии, а посевов в чистом.

2.2.2 Отношение  к   влаге.

Кукуруза относится  сравнительно к засухоустойчивым культурам, уступая сорго, просу и другим культурам. На создание 1 кг сухого вещества, требуется- 280-350 кг воды когда (ячменя 280-400, овёс 340-500).

Несмотря на большой размер мучнистой  части зерна кукурузы, влажность  почвы весной обычно достаточна для  набухания и прорастания. Если же верхний слой сухой, то семена заделывают немного глубже.

Требовательность кукурузы к влаге  в начале вегетации невысокая (примерно 30 мм осадков/месяц). До образования  седьмого-восьмого листа, случаи проявления признаков недостатки влаги редки. Если в это время выпадает мало осадков, но стоит теплая погода, кукуруза развивает мощную корневую систему, проникающую глубже обычного в почву, что создает хорошую предпосылку для формирования высокого урожая при условии недостаточной влагообеспеченности в последующий период.  Даже июльская засуха не приводит к существенному снижению урожая. Эта культура способна поглощать воду и своими листьями. Кукуруза характеризуется очень низким коэффициентом транспирации.

Наибольшее количество влаги кукуруза потребляет в течение 30 дней, начиная  за 10...14 дней до выметывания метелки  и до стадии молочной спелости зерна, когда быстро растут растения в высоту и происходит накопление сухой массы. Недостаток влаги в этот критический  период, который часто сопровождается и воздушной засухой, вызывает увядание растений, подсыхание  листьев, снижает  активность фотосинтеза и жизнеспособность пыльцы, а это в свою очередь приводит к черезернице и уменьшению урожайности. В зависимости от содержания влаги в почве, благоприятные условия для кукурузы в этот период создаются при выпадении- 80...120 мм осадков и при влажности почвы более 60%. На формирование урожая в этот период расходуется около 2/3 общего потребления воды.

Проявляя большую отзывчивость на обеспеченность влагой, кукуруза в  то же время не выносит избыточного  увлажнения, резко снижает урожай на переувлажненных и плохо дренируемых почвах. В этом случае, наблюдается недостаток воздуха в почве необходимого для дыхания корней.

Кукуруза чувствительна к аэрации  почвы. По научным данным, рыхление междурядий даже на легких почвах в  годы с избыточным увлажнением, особенно во второй половине лета, ускоряет развитие растений и повышает урожайность  сухого вещества на 10% и более.

2.2.3  Отношение к свету

Кукуруза относится к светолюбивым растениям. Она реагирует на удлинение светового дня, усилением роста в зависимости от генотипа и географического места положения, т.е. один и тот же гибрид, возделываемый на севере, формирует большее количество междоузлий и листьев, чем гибрид на юге. Кукуруза требует интенсивного солнечного освещения, особенно в начале вегетации, затенения растений существенно снижает урожай зелёной массы и особенно зерна. В сильно загущенных посевах из-за слабой освещенности, растения кукурузы вытягиваются, что часто приводит к их полеганию, малооблиственности, не формируют початок или он имеет малый удельный вес в общем урожае, задерживается развитие растений. Короткий световой день ускоряет цветение, но уменьшает число листьев и высоту растения. Улучшить освещенность посевов можно, используя правильное расположение рядков (с севера на юг), современные гибриды с узкими листьями, соблюдая оптимальную густоту посева.