Прорастание семян и появление всходов происходит при температуре почвы 8…12оС, что ускоряет прорастание и появление всходов и благоприятно влияет на весь последующий рост и развитие растения. Растения при низких температурах почвы всегда слабее, часто погибают, а оставшиеся медленно растут (А.Н. Ивахненко, 1974).
Развитие надземных частей кукурузы и корневой системы также зависит от температуры почвы. Температура почвы в ее поверхностных слоях зависит от температуры воздуха. Тепло в почве накапливается постепенно.
Большое значение для развития кукурузы имеет температура воздуха. При 15.5…18оС кукуруза всходит в полевых условиях через 8…10 дней, при температуре 12…14оС через 18…20 дней. Во влажной почве при температуре 21оС всходы появляются через 5…6 дней.
Температура влияет и на поглощение питательных веществ.
Влияние температуры на биологические процессы кукурузы зависит от влажности среды, особенно в период прорастания до всходов. При низких температурах семена не набухают, задерживается их прорастание и появление всходов. Низкая температура способствует заражению зерна проростка и молодого растеньица болезнями, особенно при высокой влажности почвы (В.С. Циков, Л.А. Матюха, 1989).
Семена кукурузы, высеянные в почву, имеющую температуру около 0оС, сравнительно долгое время могут оставаться живыми, но если они прорастут и после этого наступят низкие температуры, они погибают в результате нарушения физиологического равновесия или от поражения болезнями.
Низкие температуры опасны для кукурузы в период всходов. Растения могут переохладиться уже при температуре от 0 до 5 оС. В зависимости от продолжительности воздействия холода и влажности почвы в растениях кукурузы наблюдаются нарушения обмена веществ и процессов роста. При слабом повреждении растения в дальнейшем могут восстанавливаться, при более сильном - отмирают.
Важным фактором является температура воздуха перед выбрасыванием метелок; низкие ночные температуры замедляют рост, высокие ускоряют выметывание; теплая сухая погода оказывает влияние и на появление женских соцветий.
Устойчивость к холоду в большей степени является признаком гибрида и зависит от состояния и качества семян (поврежденные зерна более чувствительны к холоду). Реакция на температуру на поздних стадиях развития кукурузы является признаком гибрида.
Все жизненные процессы кукурузы находятся под воздействием тепла. Тепло является важным фактором продолжительности фаз роста и стадий развития этого растения. Поглощение питательных веществ и воды также зависит от температуры.
Температуру среды (почвы и воздуха) можно регулировать только в небольшой степени некоторыми агротехническими приемами, например, рыхлением почвы, мульчированием, а также мероприятиями, меняющими микроклимат – лесозащитные полосы, полив и т.п.. Влияние температуры на поглощение питательных веществ растением можно изменить в какой-то мере внесением удобрений.
Потребность в тепле, выраженная суммой температур, характеризует кукурузу как культуру, очень требовательную к теплу. Однако имеется большой генетический резерв для повышения ее холодостойкости (С.И. Мустяца и др., 1998). Выведение скороспелых, устойчивых гибридов кукурузы уменьшает ее зависимость от температуры.
Требования кукурузы к влаге значительные. Она поглощает воду из почвы энергично и использует ее довольно экономно, но высокий урожай можно получить лишь при правильном регулировании водного режима почвы или применения орошения. Почвенную влагу и поливную воду кукуруза использует эффективно.
Прорастающие семена кукурузы всасывают воду из почвы под давлением 16…27 атмосфер. Корневая система кукурузы обладает большой сосущей силой, поглощает воду в 3…6 раз быстрее, чем корневая система ячменя, овса или пшеницей.
На недостаток влаги в почве кукуруза реагирует замедлением или прекращением роста. Рост замедляется при влажности ниже 9,5 % усвояемой воды, при 6.7 % влаги начинается увядание, а при 3% рост кукурузы приостанавливается. Недостаток влаги проявляется в период роста листьев, которые в этом случае слабо развиваются (Ф.И. Мищенко, 1966; Н.И. Логачев, 1973). При достаточном количестве влаги площадь листовой поверхности возрастает.
Кукуруза поглощает воду со значительной глубины. Ее корни проникают, как правило, до 1,5…2 метров.
Воду кукуруза потребляет в большом количестве. Одно растение расходует за период вегетации около 200 литров воды. При густоте стояния 40 тыс. растений на 1 га все растения потребляют около 8 млн. литров воды, т.е. 80 л. на 1 м2, или же 800 мм осадков. Однако для посева кукурузы достаточно 200 мм осадков за период вегетации, остальная потребность в воде покрывается за счет почвенных запасов и увлажненности воздуха. Норма 200 мм, безусловно, не является абсолютной. Использование осадков зависит от температуры воздуха и почвы, а также от их распределения в период вегетации, от интенсивности дождей, от свойств почвы и от удобрения посевов.
На развитие кукурузы влияет состав и движение атмосферы. Из элементов атмосферы особенно большое значение имеет содержание в воздухе водяных паров. В теплых и засушливых районах сухой воздух способствует чрезмерной транспирации и испарению воды из почвы. Вследствие этого может наблюдаться нарушение равновесия между испарением воды листьями и поглощением воды корнями. Поэтому сохранение воды в почве является одной из важных задач агротехники (П.П. Домашнев, 1968; Н.Г. Грибкова, Н.Н. Наточиева, 1982).
Достаточно густые посевы кукурузы удерживают в своем травостое влажность воздуха на высоком уровне, что является одним из факторов, благоприятно влияющих на водный баланс кукурузы.
Движение воздуха (ветер) способствует опылению кукурузы. Сильные ветры вызывают полегание растений в посеве, устойчивость к которому являются признаком гибрида (Я. Грушка, 1965).
Кукуруза растет на различных типах почв, но максимальные урожаи дает на глубоких легких суглинистых и супесчаных почвах с хорошей водоудерживающей способностью и водопроницаемостью. Оптимальная реакция почвенного раствора близка к нейтральной (рН 6.5…7.5). Однако культура может приспосабливаться к реакции почвенного раствора в довольно широких приделах – от 5,5 до 8,0. Почвы с повышенной кислотностью (рН ниже 5), склонные к заболачиванию, а также сильно засоленные, для возделывания кукурузы непригодны.
Оптимальная плотность почвы для этой культуры на большинстве типов почв должна быть в приделах 1,1…1,3 г/см3. Хорошо растет и развивается кукуруза на легких почвах, но при соответствующей их заправке органическими и минеральными удобрениями. Это объясняется тем, что такие почвы прогреваются раньше, чем почвы тяжелого механического состава (В.С. Циков, Л.А. Матюха 1989).
Из вышесказанного можно сделать вывод, что кукуруза довольно требовательна к условиям произрастания. Вместе с тем она обладает важнейшей особенностью продуктивно использовать почвенно-климатические факторы и при правильном подборе гибридов, высоком уровне агротехники обеспечивать высокий урожай.
1.3 Роль сроков посева в формировании урожая и управления его качеством
Различия в редакции генотипов на экологические факторы проявляются и в разной отзывчивости на изменения агротехнических условия выращивания. Поэтому максимальный урожай гибрид формирует при оптимальной для него сочетаний агроприемов, т. е. на фоне специфической сортовой агротехники. В.Ф. Мойсейченко (1996г.) отмечает, что основанная функция сортовой агротехники – создание условий для максимальной реализации генетического потенциала гибрида как в оптимальных, так и в неблагоприятных условиях. К важнейшим элементам сортовой агротехники относят сроки посева, густоту растений, минеральное питание – т.е. факторы, в отзывчивости на которые проявляются достоверные различия как между отдельными гибридами, так и между группами скороспелости. По данным А.Н. Силантьева (1986г.) на долю сортовой агротехники приходится около 60% влияния внешних факторов, определяющих урожайность.
Таким образом, адаптация кукурузы в определенных агроэкологических условиях не ограничивается обоснованием принципов подбора гибридов, но предполагает и оптимизацию их сортовой агротехники, дифференцированной в соответствии с нормой реакции генотипа.
Срок посева наиболее радикально воздействует на агроэкологическую обстановку, определяя такие ее составляющие, как фотопериод, тепло- и влагообеспеченность, фотосанитарные условия и.д. Поэтому влияние срока посева на рост и развитие кукурузы зависит от генетически обусловленной реакции гибрида на целый комплекс факторов среды, что предполагает изучение этого вопроса в связи с агроклиматическими и погодными условиями
Традиционный для Зауралья срок посева – с конца второй до начала третьей декады мая, обоснован ходом суточной температуры и привязан к устойчивому переходу ее через 10 °С в дециметровом слое. Экспериментальное подтверждение этого ограничения получено в многочисленных исследованиях, проведенных в разных климатических зонах и в различные периоды. Посев в непрогретую почву, как правило удлиняет период прорастания семян, что может привести к снижению полевой всхожести и энергии начального роста.
Однако, как уже показано, результат действия низких температур на семена и проростки в каждом конкретном случае определяется холодостойкостью гибрида. Подход, при котором оптимизация сроков посева рассматривается в связи с холодостойкостью, сформулирован для умеренной зоны России с 70-х годов А.Н. Ивахненко (1974), указывает на возможность посева холодостойких форм в почву с температурой 6…8 °С при условии продолжительности охлаждения не более 5…7 суток.