Разработка агротехнических приемов выращивания кукурузы

Число рядов зерен в початке — сортовой признак. Встречаются початки со спиральным расположением зерен. Цветение початка у кукурузы начинается тогда, когда с верхушек оберток сходят столбики с рыльцами в виде шелковистых нитей. По окраске они бывают лиловые, розовые, красные, зеленые. После оплодотворения они приобретают буро-коричневый цвет и засыхают, а если по каким-то причинам оплодотворения не произошло, нити продолжают расти не меняя окраски, достигая в длину 20 и более см.

Наиболее интенсивно кукуруза цветет в первой половине дня между 8 и 10 часами утра. Если стоит пасмурная погода, или недавно прошёл дождь, растения цветут и во второй половине дня.

Выделяют следующие фазы роста 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 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 развитие кукурузы следующие: 1) формирование метелки, которое происходит у скороспелых, среднеспелых и позднеспелых сортов в фазе 4-7-го листа, 5-8-го и 7-11-го листа; 2) формирование початка, которое происходит у указанных сортов 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. 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. м2/га.

Продолжительность периода вегетации у кукурузы колеблется около 75 до 180 дней и более. 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); среднеспелые – 100-115 дней ( 14-16 листьев); среднепозднеспелые – 115-130 дней (16-18 листьев); позднеспелые – 130-150 дней (18-20 листьев), очень позднеспелые – более 150 дней (более 20 листьев).

 

2. Расчет уровней программируемой урожайности

С/х  культура – кукуруза на зерно

Регион – Краснодарский край

Планируемая урожайность – 4.5 т/га

Почва – темно-каштановая суглинистая

Гумус – 4.3%

Мощность пахотного горизонта – 25-30 см

Кислотность почвы – 6.5

P2O5 – 23 мг/100 г почвы

К2О – 18 мг/100 г почвы

Сорная растительность – однолетние и многолетние сорняки

1. Расчёт потенциальной урожайности по заданному КПД ФАР и определению фактического КПД ФАР

Исходные данные:

- регион, область  – Краснодарский край

- культура –  кукуруза на зерно

- удельное количество  теплоты (С) – 16,8 мДж/кг

- вегетационный  период – 10 мая по 10 августа

- стандартная влажность  основной продукции (Wст) – 14%

- соотношение частей  основной и побочной продукции  по массе при стандартной влажности (1:п) – 1:1,5

- содержание ФАР  в потоках прямой и рассеянной  радиации, соответственно – 42 и 58%

- коэффициент использования  ФАР (КФАР) – 3,9%

- прямая и рассеянная  радиация:

Месяц года	05	06	07	08	09
Поток прямой радиации за месяц, Дж/м2	287	403	298	198	167
Поток рассеянной радиации за месяц, Дж/м2	278	217	292	275	159

 

Сумма ФАР (Qфар) за вегетационный период складывается из 42% суммы прямой солнечной радиации (∑S) и 58% рассеянной радиации (∑D).

Qфар = 0,42*(287+403+298+198+167) + 0,58*(278+217+292+275+159) = 1278 Дж/м2

Расчет потенциальной урожайности (ПУ) по приходу ФАР производится по формуле:

ПУ = (Qфар*Кфар)/(100*С) = (1278*3,9)/(100*16,8) = 2, 97 т/га

Расчет потенциальной урожайности основной продукции при стандартной влажности производится по формуле:

ПУосн = (ПУ*100)/((100-Wст)*(1+п)) = (2,97*100)/((100-14)*(1+1,5)) = 1, 39 т/га

Потенциальная урожайность побочной продукции, которая условно имеет стандартную влажность основной, рассчитывается по формуле:

ПУпоб = ПУосн*п = 1,39*1,5 = 2,09 т/га

3.2.2 Расчет уровней климатической обеспеченной урожайности

Климатически обеспеченная урожайность (КОУосн) - это урожайность, которая может быть получена в конкретных климатических условиях при оптимизации всех остальных факторов жизни растений. Лимитируется КОУосн элементами климата, влажность почвы, количеством осадков, погодой.

Климатически обеспеченную урожайность можно рассчитывать по ресурсам влаги (КОУw) и ресурсами тепла (КОУгтп). Однако для нас более интересной является КОУw.

КОУосн =

Исходные данные:

- почва –суглинистая

- наименьшая влагоемкость почвы (НВ) – 30%

- влажность завядания (ВЗ) – 10%

- коэффициент эвапотранспирации (Кэ) – 350 м3/т

- вегетационный период – 10 мая  по 10 августа

- мощность слоя почвы (h) – 1 м

- стандартная влажность основной  продукции (Wст) – 14%

- соотношение основной и побочной  продукции (1:п) – 1:1,5

- осадки и коэффициент поверхностного  стока:

Месяц года	май	июнь	июль	август	сентябрь
Количество осадков, мм	50	40	45	50	50
Коэффициент поверхностного стока	0.10	0.15	0.15	0.10	0.10

 

- расчет запасов продуктивной  влаги в почве на дату посева:

Wп = 100*h*(НВ – ВЗ) = 100*1*(30 – 10) = 2000 м3/га

- расчет поступления продуктивной  влаги с осадками:

Wо за месяц = Ос – kо*Ос

Wo май = 50/31*17 – 0.10*45/31*17 = 25 мм

Wo июнь = 40 – 0.15*45 = 34 мм

Wo июль = 45 – 0.15*45 = 38 мм

Wo август = 50 – 0.10*50 = 45 мм

Wo = 10∑ Wo месяц = 10*(25+34+38+45) = 1422 м3/га

- путем сложения количества  продуктивной влаги в почве  на дату посева и продуктивной  влаги, поступившей с осадками, определяется  общий запас продуктивной влаги  в почве за вегетационный период:

W = Wп + Wо = 2000 + 1422 = 3422 м3/га

- вычисление КОУ абсолютно сухой  биомассы:

КОУW = W/Кэ = 3422/350 = 9.8 т/га

- расчет климатически обеспеченной  урожайности основной продукции  при стандартной влажности:

КОУосн = (КОУW*100)/((100 – Wст)*(1+п)) = (9.8*100)/((100-14)*(1+1.5)) = 4.56 т/га

- расчет климатически обнспеченной урожайности побочной продукции при стандартной влажности:

КОУпоб = КОУосн*п = 4.56*1.5 = 6.84 т/га

3.2.3 Расчет климатически обеспеченной урожайности по гидротермическому показателю (ГТП)

КОУГТП = 2.2*ГТП-1.0

ГТП  = W*n*4186/36*R

ГТП – гидротермический показатель в баллах

W – запасы продуктивной влаги за вегетационный период, мм

n – количество декад за вегетационный период

R – радиационный баланс, Дж/см2 = QФАР*1.05 = 127800*1.05 = 134190 Дж/см3

Вегетационный период с 10 мая по 10 августа составляет 83 дня – 8.3 декады

ГПТ = 344*8.3*4186/36*134190 = 2.48 балла

КОУГТП = 2.2*2.48-1.0 = 4.46 т/га

КОУ осн = 4.46*100/(100-14)*(1+1.5) = 2.08 т/га

КОУпоб = 2.08*1.5 = 3.12 т/га

3.2.4 Расчет действительно возможной урожайности (ДВУ) и программируемой урожайности (ПрУ)

ДВУосн = (КОУосн/100)*Бп

Бп – бонитет почвы, баллы

ПрУосн = ДВУосн+Ку*ДВУ

Ку – коэффициент прибавки урожая от внесения удобрений

ДВУосн = (2.08/100)*70 = 1.46 т/га зерна

ПрУосн = 1.46+0.3*1.46 = 1.90 т/га

ПрУпоб = 1.90*1.5 = 2.85

3.3.5 Расчёт дозы удобрений на программируемую урожайность

Существует много способов расчета норм удобрений. Они различаются степенью сложности, количеством учитываемых факторов, влияющих на продуктивность растений, уровнями использования плодородия почвы, планируемой величиной урожая или только его прибавкой и т.п.

Рекомендуемый здесь нормативно-расчетный способ определения норм удобрений, разработанный в Краснодарском ГАТУ, точнее и экономичнее других методов. Его фундаментальной основой является полевой опыт.

Решающее влияние на расчетную норму элементов питания оказывают: планируемая урожайность культуры, ее биологические особенности и содержание доступных форм элементов питания в почве. Формула для расчета норм минеральных удобрений этим способом имеет вид:

Х = (УБ-НС) П, где:

Х - норма удобрений, кг действующего вещества (д.в.) на 1 га.;

У - планируемая урожайность культуры, ц/га;

Б - норматив внесения удобрений на 1 ц основной продукции, кг д.в.;

Н - доза навоза, внесенного под культуру, ее предшественник или предпредшественник, т/га;

С - поступление питательного элемента из 1 т навоза в соответствующей ситуации, кг за год;

П - множитель, зависящий от содержания в почве подвижных фосфатов и обменного калия.

Для азота П всегда равен единице. Его содержание в почве, в отличие от фосфора и калия, резко колеблется во времени под влиянием погодных условий, культуры, системы обработки почвы, предшественников и т.п. Эти особенности поведения азота в почве учтены в величинах коэффициента Б и предельных нормах азота.

Норматив Б характеризует биологически и регионально обусловленную потребность культуры в элементе питания на единицу продукции. Он получен по результатам полевых экспериментов путем деления оптимальной нормы элемента питания на урожайность основной продукции. Произведение УхБ в формуле выражает полную потребность в элементе питания для создания планируемого урожая.

Исходные данные для расчёта:

Кукуруза на зерно после люцерны. Содержание под предпредшественником: Р2О5 – 23 мг/100 г, К2О – 18 мг/100 г. Навоз не вносился. Вносили под предшественник Р60. Урожайность – 15,2 ц/га.

Б нормативы : для азота – 0,8; для фосфора – 1,0; для калия – 1,5.

На основании исходных данных определяем нормы удобрений, кг действующего вещества (д.в.) на 1 га:

ХN = (124*0,8) * 1,2 = 120

ХР = (124*1,0) * 0,6 = 75

ХК = (124*1,5) * 0,0 = 0

В этой ситуации под кукурузу следует внести округленно N120 Р75 и Р10 в рядки при посеве.

3.3.6 Расчет фитометрических показателей и нормы посева культуры

Фитометрический потенциал – это число «рабочих дней» листовой поверхности посевов.

Предполагаемый урожай абсолютно сух. биомассы при Кт=0,45, ц/га – 267

Заданный выход урожая на 1 тыс.ед. ФП, кг:

сухой биомассы – 6,36

зерна – 2,86

Площадь листьев, тыс. м2/га:

средняя за вегетацию – 30,0

максимальная – 56,9

Фотосинтетический потенциал млн. м2/га дн. – 4,20

Средний выход зерна с початков, г – 230

Заданное количество продуктивных растений к уборке, тыс./га – 52,2

Выживаемость семян и растений к уборке, % - 80,0

Норма высева, тыс. семян/га – 65,3

4. Разработка агротехнических приемов выращивания культуры

4.1 Размещение в севообороте

Схема проектируемого севооборота:

1,2. Люцерна

3. Кукуруза на зерно

4. Озимая пшеница + пожнивные

5. Кукуруза на зерно

6. Яровые смеси на корм

Севооборот, выбор предшественника для кукурузы, имеет биологическое, агротехническое и экономическое значение. Наилучшими предшественниками для кукурузы являются те культуры, после которых почва остается плодородным и незасоренным. Примером таких культур являются колосовые, зернобобовые и сама кукуруза. Плохими предшественниками являются многолетние травы, суданская трава, подсолнух. Хотя сахарная свекла считается добрым предшественником кукурузы на зерно, сеять кукурузу после этой культуры не желательно, поскольку структура почвы сильно нарушается через работу в поле поздней осенью тяжелых свеклоуборочных комбайнов, тракторов и грузовых автомобилей.