Возделывание кукурузы на силос в условиях Московской области

Введение

Кукуруза – одна из важнейших  растениеводческих культур в  мире. В основном ее выращивают на зерно  и для производства кормов. В свежем и особенно в силосованном виде она  является во многих регионах мира превосходным кормом для животных.

В настоящее время она возделывается в 60 странах, по посевным площадям занимая второе место после пшеницы. В мировом земледелии площадь ее возделывания на зерно занимает 129,3 млн. га. Около 23% мировой площади посева кукурузы находится в США. Здесь она дает 60% валового сбора зерна. В Бразилии ею засевают 12,4 млн. га, в Индии —5,8, в Аргентине - 3,2 млн. га. Также, благодаря развитию селекционного процесса зона выращивания кукурузы на силос значительно продвинулась на север, и растение получило широкое распространение во многих северных европейских странах. Это культура разностороннего использования и высокой урожайности. На продовольствие в мире используется около 20% зерна кукурузы, на технические цели 15-20% и примерно две трети - на корм.

 Благодаря высокой  производительности при выращивании  кукурузы на силос (особенно  после решения проблемы борьбы  с сорняками с помощью гербицидов), ее положительной отзывчивости  на факторы интенсификации (удобрения,  средства защиты растений), легкой  возможности консервирования путем  силосования и хорошей кормовой  ценности кукурузного силоса  эта культура практически вытеснила  из севооборотов другие кормовые  культуры. В чистом виде зерно  кукурузы содержит на 1 кг –  1,34 корм. ед., но является несбалансированным  по белку. В 100 кг силоса, приготовленного  из кукурузы молочно–восковой  спелости, содержится около 21 корм. ед. и до 1800 г сырого белка. Кукуруза  используется и на зеленый  корм, так как он богат каротином.  На корм идут остающиеся после  уборки на зерно сухие листья, стебли, стержни початков. В 100 кг  кукурузной соломы содержится 37 корм. ед., а в 100 кг размолотых  стержней – 35 корм. ед.

Посевные площади зерновой кукурузы в Российской Федерации  за последнее десятилетие несколько  снизились и в 2002 г. составляли около 800 тыс. га, а на силос и зеленый  корм – 1,9 млн. га. На зерно кукурузу выращивают в основном в Северо-Кавказском, Нижневолжском, Центрально-Черноземном  регионах, где площадь посевов  в 2003 г. составила 720 тыс. га, урожайность  – 3,25 т/га. На силос и зеленый корм кукурузу выращивают практически повсеместно, за исключением Северного региона  и других северных районов. За последние 5 лет площадь составила около 3 млн. га, урожайность 17 т/га.

Благодаря своим свойствам, кукуруза имеет разносторонние направления  использования: для питания людей, на корм животным, а также в качестве восстанавливаемого сырья для переработки  на технические нужды. Возделывание кукурузы имеет важное агротехническое значение. При соблюдении высокой агротехники она способствует очищению полей от сорняков, является хорошим предшественником для зерновых культур, в частности для пшеницы. Особенно велика ценность кукурузы как кормовой культуры.

Кукуруза дает большие  урожаи и высокопитательный корм, благодаря чему имеет решающее значение в развитии животноводства. Высокой  питательностью отличаются початки  кукурузы и кукурузные стебли.  Из зерна кукурузы 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.

Стебли сохраняют кормовую ценность даже в фазе полной спелости зерна и используются для приготовления  силоса а также скармливаются  в сухом измельченном виде. Кукуруза, убранная в фазе молочно-восковой спелости зерна, дает ценный силос. В 100 кг силоса из початков содержится примерно 40 кормовых единиц, в стеблях, листьях и початках  21 кормовых единиц, в силосе из листьев и стеблей без початков 15 кормовых единиц. Силос из стеблей и других частей подсолнечника имеет только 13,9 кормовых единиц. Колхозы и совхозы, освоившие высокую агротехнику кукурузы, получают урожаи зерна 50-80 ц и зеленой массы свыше 500 ц с 1 га на больших площадях в различных природных условиях.

В целом эффективность  выращивания кукурузы для сельскохозяйственных предприятий характеризуется следующими особенностями этой культуры:

В целом эффективность  выращивания кукурузы для сельскохозяйственных предприятий характеризуется следующими особенностями этой культуры:

• широкий спектр гибридов, различающихся по длительности вегетационного периода и толерантности к низким температурам, что позволяет выбрать подходящие сорта для всех климатических условий;
• более низкая требовательность к почвам и предшественникам в севообороте, чем у многих других культур;
• хороший предшественник для других культур;
• эффективное использование органических удобрений, особенно жидкого навоза (что важно для хозяйств, занимающихся животноводством);
• возделывание, уборку, заготовку силоса и раздачу кормов животным можно полностью механизировать;
• дополнение сезонного использования рабочей силы и уборочной техники;
• разные возможные направления использования кукурузы (корм, зерно, сырье для технических целей, биогаз);
• хорошая пригодность к силосованию;
• высокая кормовая ценность разных продуктов кукурузы, высокая концентрация энергии и переваримость;
• низкие затраты на производство корма.

1. Исходные данные для курсового проекта

1. Агроклиматическая характеристика Московской области

Климат Московской области  характеризуется теплым летом, умеренно холодной зимой с устойчивым снежным  покровом и хорошо выраженными переходными  сезонами. Среднемесячная температура  воздуха самого теплого месяца –  июля - +17° С, температура самого холодного  месяца – января -10°С. Первая половина зимы заметно теплее второй, наиболее холодное время года приходится на вторую половину января и начало февраля. Теплый период длиться около 206-216 дней. Безморозный период длиться 120-140 дней.

Московская область относится  к зоне достаточного увлажнения. Годовая  сумма осадков в среднем 550-650 мм, с колебаниями от 270 до 900 мм. 2/3 осадков  выпадает в виде дождя, 1/3 – в виде снега. Устойчивый снежный покров образуется обычно в конце ноября. К концу  зимы высота снежного покрова достигает  в среднем 30-45 см. Наибольший запас  воды в снеге составляет в среднем 80-105 мм.

Ветровой режим Московской области характеризуется преобладанием  северо-западных, западных и северных ветров. Скорость ветра в теплый период 3-4 м/с на открытых местах, а в холодный период 4,5-5 м/с.

  Весенний период. Снеготаяние начинается 18-20 марта. Средняя продолжительность снеготаяния составляет 15 дней. Сход снега наблюдается 3-6 апреля. Оттаивание почвы – через 1-2 дня после схода снежного покрова. Просыхание почвы длится 20-22 дня. Заморозки прекращаются 13-15 мая.

Летний период. Сумма температур изменяется от 1900-2100°С. Сумма осадков составляет 160-180 мм. Запас влаги в почве составляет в слое 1 м на суглинках 180-220 мм, на супесях 120-140 мм.

Осенний период. Конец активной вегетации и переход средней суточной температуры через 10° С начинается 10-14 сентября и заканчивается 8-12 октября. Первые заморозки 20-23 сентября. Количество осадков 45-50 мм.

Зимний период. Переход средней суточной температуры в сторону через 0° С наблюдается 2-4 ноября. Первый снежный покров образуется в начале ноября.

В Московской области наиболее распространены дерново-подзолистые  почвы, они занимают большую часть  территории. Для района, расположенного южнее реки Пахры и до южной  границы области характерны серые  лесные почвы. В долинах рек почвы  аллювиальные. На севере и востоке  почвы почти сплошь песчаные и  супесчаные заболоченные.

Среднемесячная  температура воздуха и количество осадков

2. Биологические особенности кукурузы

1. Особенности роста и развития культуры

Кукуруза  - однолетнее злаковое растение, встречающееся только в  культуре. От других распространенных зерновых злаковых культур кукуруза отличается более мощным развитием  вегетативных органов (стеблей, листьев, корней). Корни у кукурузы мочковатые, развиваются от подземных узлов  стеблей (главного стержневого корня  у кукурузы не имеется) и в большом  количестве идут горизонтально во всех направлениях в радиусе до 1 м. В  начальные фазы развития растения корни  растут в верхних теплых слоях  почвы, когда нижние слои еще недостаточно прогрелись, а затем проникают  в почву на глубину до 1-2 м. Однако образование мелких корней наверху  продолжается, каждый корень дает боковые  ответвления, формируя мощную мочку  корней, в основном расположенную  в верхних слоях почвы. Постоянных корней, идущих от подземных узлов  стеблей, насчитывается 20-30 иногда и  больше. На основных корнях и боковых  ответвлениях много мелких корневых волосков, извлекающих из почвы воду и питательные вещества. Кроме  этого, у кукурузы от нижних надземных  узлов стеблей в начале выбрасывания метелки образуются воздушные наземные корни, которые, внедряясь почву, служат главным образом опорой (от полегания, сильных ветров и т. п.), а также  участвуют в снабжении растений питанием и водой.

Стебель у кукурузы мощный, имеет толщину от 2 до 7 см и высоту от 0,5 до 5 м, в зависимости от сорта, климатических и почвенных условий. Облиственность стеблей кукурузы различная - от 5 до 28 листьев на одном растении. Стебель имеет утолщения - узлы (в  подземной части 4 - 9, а в надземной 5 - 28). Количество их с ростом стебля не увеличивается, в высоту стебель  развивается благодаря удлинению  междоузлий. Верхнее междоузлие несет  мужское соцветие - метёлку. На нижних узлах надземной части иногда формируются боковые побеги-пасынки, заканчивающиеся соцветием. При выращивании кукурузы на зерно пасынки удаляют, чтобы не задерживать созревание початков на главном стебле. Стебли кукурузы в отличие от стеблей ржи, пшеницы, овса и ячменя заполнены внутри губчатой массой, очень сочной в молодом стебле, содержащей до 50% сахара. Животные весьма охотно поедают молодые стебли кукурузы в фазе выхода в трубку до начала выбрасывания метелок. В это время в стебле, листьях и особенно в метелках содержится наибольшее количество белков, в молодых метелках даже больше, чем в зерне.

После отцветания кукурузы сердцевина стебля становится рыхлой, количество сахара и белков в ней резко уменьшается. Стебель становится грубым и в неизмельченном виде малосъедобным. Листья у кукурузы широкие, длинные, с нижней стороны голые, с верхней - опушенные, расположенные по обе стороны стебля поочередно. Лист сидячий, т. е. не имеет черешка, состоит из листового влагалища и листовой пластинки.

Листовое влагалище, прикрепленное  нижней частью к стеблю, охватывает его трубкой, придавая стеблю прочность  и защищая его от повреждении  в раннем возрасте, когда он бывает очень нежным и ломким. У позднеспелых сортов кукурузы на растении больше листьев,  чем у раннеспелых (у наиболее позднеспелых 24-28 листьев, у самых  ранних 8-10 листьев), листья у позднеспелых крупнее. Общая поверхность листьев  на одном растении у позднеспелых сортов кукурузы достигает 1 м². Благодаря меньшей листовой поверхности и более короткому вегетационному периоду раннеспелые сорта по сравнению с позднеспелыми расходуют меньше влаги.

Кукуруза ― растение однодомное, но раздельнополое. Мужские и женские  цветки находятся в разных соцветиях: мужские соцветия расположены на верхушке стебля в виде метелки, женские (початки) - ниже, в пазухах листьев, и покрыты снаружи обвертками. Мужские цветки зацветают обычно через 3-6 дней после выбрасывания метелки  и цветение продолжается 5-6 дней. Во время цветения из обверток початков (женские соцветия) свешиваются в виде пучка нитевидные столбики, каждый из которых заканчивается раздвоенным рыльцем, улавливающим пыльцу с мужских цветков. Опыление женских цветков пыльцой с того же растения (самоопыление) наблюдается очень редко (не более 5%), причем образующееся зерно дает слабое потомство с пониженной урожайностью.

Перекрестное опыление происходит главным образом благодаря тому, что мужские и женские цветки на одном и том же растении цветут в разное время: пыльца мужских цветков  созревает и высыпается на несколько  дней раньше, чем выходят наружу нити початка на том же растении. На каждом растении развивается от одного до трех-четырех початков, различных  по величине и форме. Обычно початки  имеют цилиндрическую или слабо  конусообразную форму. Число рядов  зёрен в каждом початке колеблется от 8 до 20, а у некоторых сортов достигает 30. Количество зерен в  початке составляет от 400 до 800. Зерно  кукурузы состоит из оболочки, эндосперма и зародыша. Оболочка (перикарпий) представляет собой тонкую кожицу, закрывающую  зерновку. Эндосперм состоит из тонкого  алейронового слоя, лежащего непосредственно  под оболочкой, и внутренней роговидной прозрачной части, из плотно лежащих  клеток, заполненных крахмалом, а  также мучнистой части из рыхлолежащих крахмальных зерен, занимающих верхнюю  и центральную часть зерна.