Возделывание кукурузы на силос в условиях Московской области

Эндосперм ― источник питания  зародыша в период его прорастания. У зубовидной кукурузы оболочка занимает около 5,5% зерна, корневой чехлик  - 1%, эндосперм – 82%, зародыш - около 11,5%.  Из общего количества белковых веществ  у зерна  кукурузы в эндосперме содержится 75%, в зародыше-22%, в оболочке-2%, в корневом чехлике-1%.  Жиров в  зародыше 83,5%,  в эндосперме 15%.  В зерне содержатся углеводы (65-70%), белок (9-12%), жир (4-8%), минеральные соли и витамины.

По форме, химическому  составу и внутреннему строению зерновок выделяется восемь подвидов кукурузы: зубовидная, кремнистая, крахмалистая, сахарная, крахмалисто - сахарная, лопающаяся, восковидная и пленчатая. В нашей стране наиболее распространены зубовидный и кремнистый подвиды.

Вегетационный период. Продолжительность вегетационного периода кукурузы варьирует от 75 до 180 дней и более. Образцы ее по этому признаку делят на раннеспелые, среднеранние, среднеспелые, среднепоздние, позднеспелые и очень позднеспелые (табл. 1). В пределах каждой группы спелости продолжительность вегетационного периода может колебаться в зависимости от конкретных условий.

Продолжительность вегетационного периода и числа листьев на главном стебле в зависимости  от группы скороспелости кукурузы

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 озерненость 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.

Длительность межфазных  периодов зависит от сортовых особенностей, погодных условий и агротехники. В начальный период, от образования 1 надземного узла стебля, КНЗ растет очень медленно, затем темпы роста возрастают до 10-12 см в сутки и достигают максимума перед выметыванием. После цветения рост растений в высоту прекращается. Критическим периодом формирования высокого урожая считается фаза 2-3 листьев, когда происходит дифференциация зачаточного стебля и фаза 6-7 листьев, когда происходит формирование початков. Для формирования высокого урожая зерна посевы кукурузы должны сформировать на 1 га листовую поверхность около 40 -50 тыс. м² и более, для зеленой массы – 60 – 70 тыс. м² и более.

2. Требования к условиям выращивания

1. Требования к теплу

Кукуруза – теплолюбивое растение. Семена прорастают при температуре 8-10°С, всходы появляются при 10-12°С. Чрезмерно  ранний посев в холодную переувлажненную  почву приводит к гибели семян  и изреживанию всходов. При образовании  генеративных органов, цветении и созревании, биологический минимум составляет – 12-15°С. Наиболее благоприятная температура  для роста растений 25-30°С, выше, чем  у зерновых колосовых культур (20-25°С). Максимальная температура, при которой  прекращается рост – 45 – 47°С.  Дневная  температура – 22-25°С, и ночная – 18°С – наиболее благоприятна для  выращивания кукурузы.  При температуре  выше 30 -35°С и относительной влажности  воздуха около 30% пыльца быстро, в  течение 1-2 часов после растрескивания пыльников, высыхает, теряя способность  прорастать. Это ведет к плохой выполненности початков. При температуре  выше 25-30°С в период цветения метелок  и появления нитей на початках, нарушается цветение и оплодотворение.

Заморозки в  -2…-3°С повреждают всходы, а осенью листья,  для повреждения  же генеративных органов достаточно  -1°С.  Кукуруза легче 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 при морозе растения можно  сушить на сено или силосовать. Делать это надо сразу после заморозков, так как мерзлые растения очень  быстро загнивают. Заморозки в  -3°С приводят к потере всхожести недозрелого  влажного зерна.

Сумма активных температур, необходимых для созревания скороспелых  сортов и гибридов, составляет – 2100-2400°С, среднеспелых и позднеспелых – 2600-3000°С.

2. Требования к влаге

По требовательности к  водному режиму кукуруза относится  к мезофитам (не высока требовательность). В начале вегетации, до образования 7-8 листа, воды потребляется мало, и  влаги, запасенной от осенне-зимних осадков, бывает достаточно. Пыльца кукурузы содержит около 60% воды и обладает слабой водоудерживающей способностью. На образование 1ц сухого вещества она расходует 174-406 ц/га воды, то есть меньше, чем овес и ячмень. Однако при высоких урожаях растения потребляют влаги много. Кукуруза хорошо использует осадки второй половины лета и частично осени. В результате растения накапливают большую органическую массу даже в довольно засушливых районах, чему способствует также хорошее  развитие корневой системы.

В начальной фазе развития среднесуточный расход воды посевом  кукурузы составляет 30-40 м3/га, а в  период от выметывания до молочного  состояния зерна – 80- 100 м3/га. При  богарной культуре в засушливых районах  она дает хорошие 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.

Кукуруза относительно хорошо переносит засуху до фазы выхода в  трубку. Недостаток же влаги за 10 дней до выметания и спустя 20 дней (середина молочной спелости) после выметывания (критический период) резко снижает  урожай. В этот время расходуется  до 70% воды, так как растения быстро растут в высоту, и происходит основное накопление биомассы урожая. 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, приводят к большему снижению урожая зерна кукурузы, нежели сухие периоды с непродолжительными дождями. Из-за недостатка кислорода  в переувлажненной почве замедляется  поступление в корни фосфора, в результате снижается содержание общего, органического и нуклеинового фосфора, нарушается процесс формирования, энергетические процессы в корнях и белковый обмен.

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, повышается оводненность и водоудерживающая способность  листьев.

3. Требования к свету

Кукуруза – светолюбивое растение короткого дня. Быстрее  всего зацветает при 8- 9 часовом  дне. При продолжительности дня  свыше 12- 14 часов вегетационный период удлиняется. Кукуруза требует интенсивного солнечного освещения, особенно в молодом  возрасте. Чрезмерное загущение посевов, затенение сорняками, приводит к  снижению урожая початков.

4. Требования к почве

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

В северных районах возделывания кукурузы, при недостатке тепла и  повышенной влажности, более пригодны хорошо окультуренные легкие суглинистые, супесчаные и песчаные почвы, которые  весной быстрее прогреваются.

При прорастании семян  кукуруза нуждается 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.

Непригодны под кукурузу сильно заплывающие и склонные к  заболачиванию почвы. Кислые почвы  использовать после предварительного известкования за 1-2года до посева – 5 – 10 т/га. Так же следует участок  под посев кукурузы обследовать  на зараженность проволочником, и при  его наличии принять меры для  уничтожения, при численности более 40 – 50 личинок на 1 м² сеять нельзя.

5. Требования к питанию

Кукуруза требовательна  к элементам питания. Высокий  урожай КНЗ можно получать только при достижении или достаточного количества питательных элементов: с 10т зерна/га, выносится: азота – 350-370 кг/га, фосфора – 80-120 кг, калия  – 350-390 кг/га.

Калий обеспечивает водоудерживающую способность коллоидов клеток, улучшает обмен веществ, повышает жизнеспособность растений. Он стимулирует фотосинтез, усиливает поступление воды в  клетки, повышает осмотическое давление и тургор, уменьшает транспирацию, снижает коэффициент водопотребления. При недостатке его замедляется  рост, растения приобретают темно-зеленую  окраску, затем верхушки и края их желтеют и засыхают. При калийном голодании корневая система слабо  развивается, у растений снижается  устойчивость к полеганию.

В начале вегетации кукуруза интенсивно поглощает калий, его  содержание в проростках повышается в сравнении с содержанием  в зерне в 8 – 10 раз. Энергичное поглощение калия достигает максимума за 10 – 12 суток до выметывания метелки, а потом очень быстро уменьшается. После окончания цветения поступление  калия в растение почти прекращается.

Азот. Недостаточное количество азота в почве отрицательно сказывается  на развитии корневой системы, в результате уменьшается поступление других элементов питания в растение, ухудшается работа ассимиляционного аппарата. Нарушение жизненных процессов  вследствие азотного голодания вызывает пожелтение листьев, преждевременное  их отмирание, что отрицательно влияет на продуктивность растений и качество зерна.

В начале вегетации кукуруза потребляет азот достаточно интенсивно, почти так же, как и калий. На единицу сухого вещества растения содержат в 2 – 3 раза больше азота в фазе 5 – 7 листьев, чем в фазе молочной и молочно-восковой спелости.

Фосфор необходим в  течение всей вегетации и поступает  в растение до полного созревания зерна. Потребность в нем ощущается  с первых этапов жизни растения. Под его влиянием сокращается  период роста листьев, ускоряется проникновение  корней в нижние слои почвы, что особо  важно при возделывании кукурузы в районах недостаточного и неустойчивого  увлажнения. Недостаток фосфора в  почве задерживает рост и развитие цветков и зерен в початках кукурузы. При недостатке фосфора  листья становятся темно-зелеными с  фиолетово-красным или лиловым  оттенком и постепенно отмирают. Фосфор потребляется более равномерно, чем  азот, особенно в период от появления  всходов до начала цветения, после  чего его поступление в растение продолжается почти до конца вегетации.