На урожайность кукурузы большое влияние оказывают сроки сева. Оптимальным сроком высева данной культуры является посев через 13-15 дней после начала высева ранних яровых культур. В этот период погодные условии способствуют более дружному прорастанию семян, что благоприятно сказывается на дальнейшем развитии растений. Кроме того, к этому времени можно провести две-три культивации и полностью очистить поле от сорняков.
3. Программирование урожайности кукурузы для степных условий Кувандыкского района
Формирование урожая зависит от качества фотосинтетической активной радиации (ФАР), влагообеспеченности и условий минерального питания растений. Хорошим урожаем без орошения можно считать, когда удается использовать 2-3% ФАР, при орошении – 5.
3.1 Приход ФАР за период вегетации культуры
Для расчета ФАР, приходящийся на посев кукурузы, прежде всего, нужно знать фактическую продолжительность периода вегетации (с 25 мая по 10 сентября) и суммарную ФАР определяющуюся числом дней вегетации в каждом месяце (май - 6, июнь – 30, июль – 31, август – 31, сентябрь – 10 дней) в Кувандыкском районе.
QФАР = (7,8/31х6)+8,5+8,0+6,9+(4,3/30х10)=
=1,51+8,5+8,0+6,9+1,43=26,34 ккал/см3
При переводе на 1 га принимаем 1м2=10 000 см2
1 000 м2 = 1 га = 100 000 000 см2 = 108 см2
3.2 Определение ВУ (возможного урожая) кукурузы
Возможный урожай (ВУ) биологической массы рассчитывается по формуле
QФАР х КФАР
ВУ= ___________________
102 х КБ х 102 , ц/га
где:
ВУ – возможный урожай абсолютно сухой биомассы, ц/га
QФАР – приход ФАР за вегетацию, ккал/га
КФАР – коэффициент использования ФАР
КБ – калорийность биомассы, ккал/кг (для кукурузы – 4100)
102 – для расчета урожая в ц/га
102 – для перевода КБ в абсолютные величины, ккал/ц
Для Кувандыкского района при КФАР = 1%. ВУ кукурузы составляет:
26,34 х 108 х 1 26,34 х 10
ВУ кукурузы = ____________________ = ________________ = 64,2 ц/га
102 х КБ х 102 4,1
Эта масса включает стебли, листья, стержни, зерно, корни.
Прежде всего, рассчитаем ВУ корней. Корнеобеспеченность у кукурузы составляет 20%, т.е. 64,2х20% = 12,8 ц/га
Надземная часть тогда равна 64,2-12,8 = 51,4 ц/га
Соотношение основной и побочной продукции у кукурузы 1:1,4 (сумма 2,4). Тогда ВУ зерна составит 51,4:2,4 = 21,4 ц абсолютно сухого зерна.
Теперь следует рассчитать ВУ зерна с учетом стандартной влажности. При расчете урожая по зерновым культурам стандартную влажность принимают равной 14%
Расчет ведется по формуле
У = ____________________х 100,
где 100 – С
У - урожай зерна при стандартной влажности, ц/га
А – урожай абсолютно сухой массы зерна, ц/га
С – влажность зерна, %
21,4
У=________________ х 100 = 0,249 х 100 = 24,9 ц/га
100-14
Расчет урожая сухого и при стандартной влажности зерна можно упростить, воспользовавшись ориентировочным коэффициентом К ХОЗ
Так для кукурузы урожай абсолютно сухого зерна составит 0,417 от суммарного урожая надземной массы 51,4 ц – т.е. 21,4 ц/га, а при переводе на стандартную влажность 0,461 или 51,4 х 0,461 = 23,7 ц/га.
Таким образом, при КФАР = 1% в условиях Кувандыкского района можно получать урожай зерна кукурузы 23,7 ц/га. Но это потенциальный или возможный урожай при условии полного удовлетворения потребностей растений.
Т.к. в условиях степной зоны часто ощущается недостаток влаги, надлежит определить действительно возможный урожай (ДВУ) с учетом лимитирующего фактора.
24,9х0,417=10,98
24,9х0,461=10,36
3.3 Определение ДВУ (действительно возможного урожая) с учетом лимитирующего фактора
Существует несколько методик определения ДВУ. Они базируются на исходных запасах влаги в метровом слое почвы и учете количества осадков за вегетацию (по многолетним данным). Расчет ДВУ ведут и по биоклиматическому потенциалу (по Д.И. Шашко).
Оценка различных методов расчета ДВУ, проведенная ВНИИЗХ показала, что наиболее правильным для степной зоны следует признать расчет ДВУ по коэффициенту водопотребления по формуле:
(ПВ+(ОВ х К)) х 100
ДВУ= _______________________________КВ, ц/га
где: ДВУ – действительно возможный урожай, ц/га
ПВ – запас продуктивной влаги в метровом слое почвы, мм
ОВ – осадки вегетационного периода, мм
К – коэффициент полезности осадков
100 – переводной коэффициент
КВ – коэффициент водопотребления
Для расчета используют показатели запасов продуктивной влаги к посеву по средним многолетним данным – 119 мм.
Осадки вегетационного периода – 146 мм., коэффициент водопотребления – 300. Коэффициент полезности осадков в Центральной зоне области следует принимать равным 0,5.
(119+(146х0,5))
ДВУ =________________________х 100 =64 ц/га сухой биомассы
300
ДВУ сухого зерна 64х0,417=26,7 ц/га
ДВУ зерна при стандартной влажности 63 х 0,461 = 29 ц/га
Таким образом, количество атмосферных осадков по многолетним данным позволяет получать около 29 ц/га зерна кукурузы.
Рассчитаем ДВУ корней.
Корнеобеспеченность у кукурузы составляет 20%, т.е. 64 ц/га х 20%=12,8 ц/га.
Надземная часть растения равна 64-12,8=51,3 ц/га.
Соотношение основной и побочной продукции кукурузы составляет 1:1,4 (сумма 2,4). Тогда ДВУ зерна составляет 51,3:2,4=21,4 ц абсолютно сухого зерна.
ДВУ сухого зерна 51,3х0,417=21,4 ц/га.
ДВУ зерна при стандартной влажности 51,3х0,461=23,6 ц/га.
Таким образом, количество атмосферных осадков по многолетним данным позволяет получать 23,6 ц/га зерна кукурузы, т.е. близко к 1% ФАР.
4. Коэффициент использования ФАР при формировании конкретного урожая
Зная урожайность кукурузы в предыдущие годы (162 ц/га) можно рассчитать фактическое использование ФАР кукурузы в Кувандыкском районе.
Энергия, запасенная в урожае, рассчитывается по формуле:
Qу = Уа х КБ
Уа – урожайность абсолютно сухой биомассы, кг/га
КБ – калорийность 1 кг сухой биомассы (4100), ккал/кг
Qу – энергия запасенная в урожае, ккал/га
Qу=
Прежде всего, необходимо от урожая при натуральной влажности провести пересчет на биомассу.
Коэффициент использования ФАР при формировании конкретного урожая рассчитывается по формуле:
Qу
КФАР= ________ х 100
Qфар
Где:
Qу – энергия, запасенная в сухом веществе урожая, ккал/га
Qфар – приход ФАР за период вегетации, ккал/га
100 – для перевода в относительные величины.
2624х104
КФАР= ________ х 100 = 0,9%
26,3х108
5. Обоснование технологии возделывания кукурузы
Кукурузу выращивают в севооборотах как бессменную культуру. Почвы должны быть чистыми от сорняков, вредителей и болезней.
Место в севообороте определяется, прежде всего, биологическими особенностями предшественника, его влиянием на вводно-воздушный режим почвы, степенью засоренности поля, зараженностью вредителями и болезнями. Ведь предшественники культуры имеют различный вынос питательных веществ из почвы, по-разному иссушают корнеобитаемый слой и накапливают в почве неодинаковое количество органических веществ. Кроме того у каждого предшественника своя агротехника, а это оказывает существенное влияние на вводно-физические свойства почвы, продуктивность последующей культуры.
Есть еще одна особенность: один и тот же предшественник может быть менее благоприятным в одних природных условиях, удовлетворительным или хорошим в других.
В Кувандыкском районе влага – один из главных факторов продуктивности растений. Если после уборки предшественника в глубинных слоях осталось много влаги, то это положительно влияет на урожай зерна кукурузы и наоборот. После уборки кукурузы доступной влаги в корнеобитаемом слое почвы были в 1,7-2,9 раза выше, чем после озимых, ячменя, подсолнечника и сахарной свеклы. Это необходимо учитывать при размещении кукурузы в полях севооборотов.
Отдельные авторы считают, что кукуруза мало требовательна к предшественникам. Но это не отвечает ее биологическим особенностям. По многолетним данным при размещении кукуруза при размещении ее после озимой пшеницы урожайность зерна составила 66 ц/га, после сои 55, кукурузы – 53, подсолнечника – 48 ц/га.
В условиях Кувандыкского района высокий урожай зерна кукурузы получаю при размещении после яровой пшеницы и озимой ржи- такое поле имеет больше питательных веществ и чистые от сорной растительности, так как кукуруза идет второй культурой после пара. Однако лучшими предшественниками считаются картофель, кормовые корнеплоды, озимые культуры, просо, яровая пшеница, идущая по чистым парам.
Схемы полевых севооборотов
6-польный: пар-озимая рожь (яровая пшеница)- кукуруза - пшеница-ячмень.
9-польный: пар-озимые-пшеница-просо+гречиха-пшеница-ячмень-кукуруза-пшеница-ячмень, подсолнечник.
В комплексе агротехнических приемов системе основной обработки отводиться ведущая роль в восстановлении и повышении плодородия почвы, накопления влаги в ней, в очищении полей от сорняков, вредителей и болезней.
Известно, что теоретические основы обработки почвы состоят в том, чтобы с помощью рабочих органов машин и орудий воздействовать на почву, создать необходимое состояние между твердой ее фазой и воздушной, между общей капиллярной скважностью, то есть изменить строение пахотного слоя так, чтобы в ней были наиболее благоприятные условия для растений, и микроорганизмов, оптимальный водный, пищевой, воздушный и тепловой режимы. Наряду с этим обработка призвана уничтожать сорную растительность, вредителей и болезни сельскохозяйственных культур, вовлекать в кругооборот питательные дополнительные вещества, сохранять почву от эрозий и т.д.