Кукуруза (Zea mays) – одна из самых популярных и перспективных культур для отечественных аграриев. С каждым годом количество посевных площадей увеличивается. Изменение климатических условий привело к тому, что выращивание кукурузы на зерно стало возможным даже в северных регионах страны.
Описание культуры
Кукуруза является одной из важнейших культур в мировом земледелии. Отличается высокой урожайностью и универсальностью использования. 20 % валового сбора кукурузы идет на экспорт, на техническое использование идет 15–20 % и на кормовые цели используется примерно 2/3 всех объемов. В промышленности используются все части растения. В медицине используются растительные рыльца. Из стеблей, листьев и початков изготавливается бумага, линолеум, вискоза, пластмасса, анестезирующие средства в медицине и др. Зерно используется при изготовлении муки, крупы, хлопьев, консервов, крахмала, этилового спирта, декстрина, пива, глюкозы, сахара, патоки, сиропов, меда, масла, витамина Е, аскорбиновой и глютаминовой кислоты. Кукуруза является ценной кормовой культурой, так как содержит в себе протеин и имеет высокое содержание белка. Кукурузу используют для различных видов кормов.
Как силосная культура в России кукуруза лидирует. Преимуществами являются отличная усвояемость и питательные свойства. Широкое выращивание кукурузы на силос позволило развить эффективное животноводство во многих странах Европы.
Кукуруза является пропашной культурой. Ее посев помогает освобождению полей от сорняков, обеспечивает хорошую устойчивость ко многим болезням.
История культуры
История культуры начинается с древних времен. Родиной кукурузы считаются Центральная и Южная Америка, что подтверждается археологическими находками. В этих районах кукуруза является основной культурой аборигенов.
Огласку новое растение получило от Колумба, спустя некоторое время после открытия им Америки. В конце XV в. в Европе кукуруза считалась декоративным растением и встречалась редко. Через небольшой промежуток времени во Франции, Италии и Португалии кукурузу признали ценной продовольственной и кормовой культурой. В дальнейшем кукуруза быстро распространялась. Известной в России она стала в XVII в.
На данный момент кукуруза считается высокоокультуренной и не способной расти без помощи человека. Зерна с початков не осыпаются, поэтому в почву они попадают только при помощи людей.
Районы возделывания
Кукуруза возделывается во всем мире. Посевные площади кукурузы на зерно занимают примерно 117,4 млн га. США занимает около 22 % от мировой площади посева. В Бразилии под посев идёт 12 млн га, в Индии – 5,8 млн га, а в Аргентине – 3,5 млн га. В России кукуруза – распространенное растение. На силос и корм возделывают 18,1 млн га, зерном засаживают 3,3 млн га. Лидирует в посевных площадях на Украине, в Закавказье, Средней Азии, Молдавии, Ставропольском и Краснодарском краях. В Сибири и на Дальнем Востоке также культивируют культуру на зеленый корм и силос.
Производители кукурузы на сайте Агроном-онлайн
Урожайность кукурузы на зерно в течение последних лет неуклонно растет. Благодаря хорошей агротехнике она дает до 50 ц с 1 га, а при обильном поливе – до 80–100 ц с 1 га.
В Краснодарском крае получают 65 ц с 1 га, в Кировской области при комплексной механизации получают по 60–70 ц зерна с гектара. В Ростовской области получают урожай 125 ц с гектара. В Узбекистане при обильном поливе урожайность 102 центнера с гектара. В Казахстане при общей площади посева в 6318 гектаров получают 72 ц с 1 га.
Виды и разновидности
Кукуруза относится к однолетним растениям семейства мятликовых. В диком состоянии растения не обнаружены. Культура относится к перекрестноопыляющимся растениям. Имея мощную корневую систему, культура способна расти на рыхлой почве и проникать в глубину до 3 м. Корневая система развивается в радиусе не более 1 м. Основная особенность корней – воздушные полости, которые дают доступ к кислороду.
Рост кукурузы проходит одним зародышевым корешком. После образования 3–4 листьев внизу, около подземных узлов начинают образовываться узловые корни. Когда растение проходит фазу выметывания, начинают образовываться опорные корни. Укореняются корни при влажной погоде, они не дают полегать растениям. Максимальное развитие корневой системы происходит в фазе восковой спелости. Хорошая, уплотненная почва и большая влажность оптимальны для развития культуры. При недостаточном увлажнении корни слабо растут. Стебель кукурузы имеет толщину 2–7 см. Прямостоячий и округлый стебель вырастает в высоту от 60 см до 6 м. Внутри стебля располагаются междоузлии, которые разделены стеблевыми узлами. Несколько прилегающих друг к другу междоузлий уходят в почву. Отдельный узел захватывает одно влагалище листа. Количество узлов и листьев зависит только от сорта. Благодаря развитию боковых побегов стебель может ветвиться. Фотосинтетическая деятельность стебля имеет огромное значение при формировании урожая. При опытах, когда стебель закрывали светонепроницаемой бумагой, было заметно понижение урожая на 30 %, а при укрытии початков снижение урожая происходило на 14 %.
Листья крупные, линейно-ланцетные, до 10 см шириной и до 1 м длиной, сверху опущены. Растут противоположно от стебля. Начало листьев плотно облегает стебель. Количество листвы варьируется от 8 до 45. В России самые распространенные сорта образуют от 13 до 24 листьев. Скороспелые сорта, в отличие от других, имеют меньшее количество листьев. Если у растения листья отходят под острым углом, то оно более урожайное. Вследствие своей формы и расположения листья могут использовать росу для питания. Благодаря этому незначительные осадки стекают от листьев к корням. Данная характеристика способствует повышению эффекта от удобрений при гнездовом или рядковом внесении. Разнообразие сортов и гибридов и современная агротехника позволяют добиться увеличения поверхности листовой пластины. Ближе к концу цветения площадь листьев занимает максимальный размер. Устьица на листьях позволяют улучшить газообмен растения. На силос и зеленый корм используют в основном листья кукурузы, так как они содержат намного больше питательных веществ, чем стебель.
Каждое растение имеет и мужское и женское соцветие. Метелка (мужское), состоит из центральной и боковых осей и имеет цветочные колоски, метелка имеет по 3 пыльника на каждом цветке. Метелка на пике своего развития имеет 1000–1200 колосков, или 2–2,5 тыс. цветков. Целая метелка выделяет до 20 млн пыльцевых зерен.
Початки – это измененные побеги, растущие по бокам. Находятся они не на самом верху и боковых побегах, а в пазухах листьев и образуют обертку. Количество початков при разных обстоятельствах может различаться. Сахарная и крахмалистая кукуруза образует большое количество початков, а зубовидная – 1–2.
В составе початка есть стержень соцветия, с расположенными попарно женскими цветками на колосках. Каждый колосок формирует по два цветка, но развитие получает только верхний, а нижние атрофируются. Число продольных рядов в початке – 8–16. Различаются сорта, в которых ряды достигают 18–30. Пестик имеет крупную завязь и длинный столб, который в цветении выпускает пестики за пределы обертки. Опыление происходит ветром. При неблагоприятных погодных условиях образуется череззерница.
Плоды – это зерна кукурузы. Обычно они голые и крупные. Масса 1000 семян равна 150 г; если сорта крупносемянные, то 300–400 г. Различные сорта и группы имеют разную окраску зерен кукурузы: кремовую, желтую, красную, белую и другие. Количество зерен варьируется от сорта и погодных условий, обычно 200–1000 зерен. Плод состоит из оболочки, эндоспермы (имеет мучнистую и роговидную части) и зародыша.
Общая сухая масса, которая находится над землей, содержит в себе зеленую массу 55–60 %, а долю зерна – 40–45 %.
Соцветие мужского пола в общей массе занимает всего лишь 1–1,5 %, но у разных сортов она различна.
Благодаря селекции выведено огромное количество разнообразных гибридов кукурузы. На данный момент выделяют 8 подвидов кукурузы: зубовидная, кремнистая, крахмалистая, сахарная, крахмалистый-сахарная, лопающаяся, восковидная и пленчатая. В России более популярны зубовидный и кремнистый виды.
Технология выращивания
Кукуруза относится к теплолюбивым растениям. Прорастание семян происходит при температуре 8–10 градусов, всходы появляются при 12 градусах . Если семена рано посажены в холодную и обильно увлажненную почву, то они погибнут. Самая благоприятная температура – от 25 до 30 градусов. Максимальная температура прекращения роста – 45-47 градусов, происходит из-за того, что культура на 60 % состоит из воды и имеет слабую водоудерживающую способность. При температуре выше 30–35 °С и относительной влажности воздуха около 30 % она быстро, в течение 1–2 ч после растрескивания пыльников, высыхает, теряя способность прорастать. Это ведет к плохой выполненности початков. Нежелательны заморозки с температурой 2–3 градуса, так как они повреждают всходы, а в осенний период – листья. Заморозки осенью кукуруза переносит плохо. Северного происхождения скороспелые сорта лучше переносят пониженную температуру, чем южные сорта и гибриды. Всходы при повреждении способны вырасти заново за неделю. Убитое заморозком растение можно высушить и использовать на сено или силос. Желательно сделать это до начала процесса разложения. Понижение температуры до 3 градусов по Цельсию уже приведет к потере всходов.
Основная активная температура для кукурузы – выше 10 градусов по Цельсию, пониженная температура уже останавливает процесс развития ростков. Общая сумма биологических температур для роста должна быть 1800–2000 градусов по Цельсию, а среднеспелые и позднеспелые сорта – 2300–2600 градусов по Цельсию. Разница среднеспелых и позднеспелых в том, что у них различна сумма температур для фазы выметывания.
Кукуруза относится к мезофитам. Наибольшее количество влаги она потребляет в период образования метелки – в начале налива зерна. В первую половину лета кукуруза засухоустойчива, влагу на единицу площади посева тратит экономно, но во вторую половину лета расход влаги значительно увеличивается. Чем выше урожайность, тем больше потребление влаги. Осадки середины лета и осени наиболее благоприятны для кукурузы.
Кукуруза является светолюбивым растением, быстрее всего начинает период цветения при 8-часовом дне. Если световой день более 12 часов, то увеличивается период вегетации. В молодом возрасте посевы требуют интенсивного света. Но засоренность и загущение всходов приводят к понижению урожая.
Почва для прорастания требуется рыхлая и воздухопроницаемая. PH нужен от 5 до 7 для обильных урожаев кукурузы. Если pH ниже или почва сильно засорена, то в этом месте кукуруза не взойдет. Для полноценного развития кукурузе требуются азот, фосфор, калий. При недостатке этих питательных веществ кукуруза медленнее созревает и дает меньший урожай.
Удобрения
Для хорошего роста кукурузы требуется много питательных веществ. Для создания 1 центнера зерна требуется 3 кг азота, 1 кг фосфора и 3 кг калия. Больше половины этих веществ усваивается из почвы. Удобрения вносят поздней осенью или весной, незадолго до посева. Локальную подкормку вносят в период вегетации. Основным удобрением считается навоз, на 1 га вводится до 4 т навоза, а если зона недостаточно влажная, то 20 т. Эффективность удобрений возрастает, если добавить в них минералы. Изначально фосфор вносится в малых дозах, примерно 50 кг на 1 гектар в рядки при посеве. В районах лесостепей и северных районах добавляют азот и калий – по 10 кг на 1 га. Применение подкормок дает высокую эффективность. Особенно полезна ранняя подкормка азотными удобрениями, когда на растении образовалось 3–5 листьев. Состав подкормок определяется по листовой диагностике. Когда у растения недостаток азота, то листья становятся бледно-зелеными или бледно-желтыми. При недостатке фосфора замедляется рост на начальном этапе развития. Когда нехватка калия, то листья приобретают волнистую форму и становятся темно-зелеными. Подкормка всегда должна добавляться заранее, без ожидания обильных проявлений признаков недостатка. Подкормка бором применяется на известковых почвах. Ею обрабатывают семена и используют для корневых подкормок. Марганец и цинк имеют особенно эффективное влияние на торфяных почвах.
Посев
Семена кукурузы подготавливают на специальных заводах, калибровка на заводе позволяет использовать в посеве сеялки и избежать редких всходов. Семена 1 класса должны быть со всхожестью 96 %, а 2 класса – 92 %. Семена перед посевом протравливают 80 % ТМТД, из расчета 2 кг препарата на 1 тонну. Если есть угроза распространения вредителей, то семена обрабатывают гептахлором или ГХЦГ.
Посев происходит в раннее время весной. Обычно приступают при прогретой почве до 12 градусов. Если почва плодородная и хорошо подготовлена, то можно производить высев при 8 градусах, при этом используя сорта, устойчивые к холоду.
Сеют кукурузу пунктирным, квадратным или обычным способами. Преимущества в квадратно-гнездовом способе. При пунктирном посеве намного увеличивается производительность труда и упрощается работа. Беспрерывные пунктирные посевы позволяют засеять точное количество семян. Расстояние при таком виде между растениями от 13 до 43 см, а ширина грядок 70 см. Норма высева семян зависит от запаса влаги в почве и данных о среднем количестве осадков на период вегетации. Сильно редкие посевы или, наоборот, уплотненные неблагоприятно сказываются на росте и развитии растения. Рекомендуемая норма высева в засушливых районах, где годовая норма осадков 400 мм, – высевать на одном гектаре 25 тыс. растений, в степных районах – 40 тыс. растений, а в обильно увлажненных районах – 60 тыс. Гибриды дадут наибольший урожай при меньшей густоте стояния. Сорта кукурузы, которые используются на силос или зеленый корм, можно сеять плотнее. Средняя глубина высева в оптимальные сроки – 5–6 см. Однако в первые дни сева в неглубоко прогретую, влажную почву наилучшей будет глубина 4–5 см, в особенности для глинистых почв. При посеве же в полусухую почву для того, чтобы положить семена во влажный слой, допускается заглубить сеялку до 8–10 см. Силосный посев кукурузы можно совместить с бобовыми культурами. В южных районах в практике используется посев кукурузы вместе с подсолнечником.
Уход за посевом
После посева на пятый день проводят боронование – для уничтожения сорняков. Бороны погружаются в почву и выкорчевывают корни сорняков. Из-за того что в начале роста кукуруза произрастает медленнее, ее могут забить сорняки. Боронование уничтожает 80 % всходов сорняков. В процессе культивации между рядами с проволочными воронками обрабатывают также защитные зоны. Первая культивация проходит на глубине до 12 см, а последующие уменьшают до 4 см. Ширина защитных зон при культивации равняется от 10 до 25 см. Растения, у которых повреждена корневая система, после боронования будут задерживаться в развитии. Если это произошло в зоне с достаточным уровнем влажности, то подрезанные корни очень быстро восстановятся. Но если корни повредились в засушливых районах, то регенерация корней замедлится, и, соответственно, урожай снижается. Механическое уничтожение сорняков не всегда позволяет полностью их уничтожить, поэтому для борьбы с ними чаще используют гербициды. Используя их, можно сократить число культивации. Вносят их с учетом увлажненности почвы. Болезни и вредители наносят серьезный ущерб урожаю кукурузы. Основными вредителями для кукурузы являются хлопковые и озимые совки, стеблевой кукурузный мотылек и тля. Эта культура поражается такими болезнями, как фузариоз и пузырчатая головня. Но современный уровень агротехники позволяет успешно бороться с ними.
Уборка урожая
Уборка урожая происходит на начальном этапе спелости и заканчивается через 12 дней. Собирают урожай при помощи комбайна, который одновременно очищает початки. Обмолоченное зерно сразу после уборки консервируют либо после сушки укладывают на хранение. Семена кукурузы хранят в початках или в зернах. Влажность хранения початка должна быть не более 16 %, а зерна – не более 13 %. В фазе восковой спелости происходит наибольший сбор урожая на силос и зеленый корм. Учитывая, что как в массе, так и в початках будет содержаться много воды и сахара, она будет хорошо силосоваться. В тех районах, где растения не доходят до этих фаз, уборка происходит до наступления заморозков специальными комбайнами, которые измельчают массу и грузят в автомобили. Усвояемость зеленого корма уменьшается после того, как отцвели метелки.
Источники
- В.В. Коломейченко. Растениеводство/Учебник. — М.: Агробизнесцентр, 2007. — 600 с. ISBN 978-5-902792-11-6
- Земледелие, Учебное пособие для СПО, Курбанов С.А., 2019
- Государственный реестр селекционных достижений допущенных к использованию
