Большим многообразием характеризуется техническое использование кукурузы. Из стержней початков изготавливают бумагу, линолеум, вискозу, активированный уголь, искусственную пробку, кинопленку, анестизируюшие медикаменты и др. Стебли кукурузы служат сырьем для производства строительных, изоляционных материалов и других изделии. Обертки початков используются как упаковочный материал. Белок кукурузы - зеин, участвует в производстве различных синтетических волокон.
Кукурузная мука непригодна для хлебопечения, но как примесь к пшеничной и ржаной муке используется для выпечки хлеба и изготовления кондитерских изделий. Из зерна кукурузы вырабатывают несколько сортов крупы, крахмал, патоку, глюкозу, аскорбиновую и глютаминовую кислоты, спирт, сахарный сироп, кукурузные хлопья, синтетический каучук и многие другие продукты. Отделенные при переработке кукурузы зародыши зерна используются для получения хорошего пищевого (полувысыхающего - йодное число 114-133) масла и лечебных пищевых препаратов.
Прежде всего, кукурузу выращивают как кормовую культуру. В ее зерне содержатся 9-12% белка, 4-8% жира, 65-70% углеводов, витамины, минеральные соли. В I кг ее зерна содержится 1,34 кормовой единицы. Однако на каждую кормовую единицу кукурузы приходится лишь 70-80 г белка при норме 100-110 г.
Белок кукурузы является неполноценным из-за низкого содержания в нем ряда незаменимых аминокислот (лизина, метионина, триптофана и др.). Достоинство кукурузного зерна - его высокая питательность наиболее полно может быть реализована только посредством сбалансирования его по белку, например, путем добавления к нему сои, что успешно делается в США, обеспечивая тем самым эффективное производство мяса.
В нашей стране кукурузу чаще выращивают как силосную культуру и на зеленый корм. В ста килограммах зеленой массы в фазу молочно-восковой спелости початка содержится 37 к. е. и 2 кг переваримого протеина. В 100 кг силоса из кукурузы содержится 20 кг кормовых единиц и 1,4 кг переваримого протеина. Но кукурузный силос, вследствие повышенной кислотности (рН 3,8-4,2) является физиологически малоподходящим кормом для животных.
Немаловажно и агрономическое значение кукурузы. У нее мало общих вредителей и болезней с другими зерновыми культурами, поэтому она является для многих из них хорошим предшественником. Выращивают кукурузу не только в основных, но и в повторных посевах — поукосно и пожнивно. Кроме того, кукуруза может использоваться в качестве страховой культуры, которой пересевают погибшие посевы озимых зерновых культур для компенсации недобора урожая зерна последних.
Таблица 1.2
Посевная площадь и урожайность в Первомайском районе, ц/га
| Годы | Посевная площадь, тыс. га | Урожайность, ц/га |
| 2004 | 0,2 | 54,7 |
| 2005 | 0,2 | 29,6 |
| 2006 | 0,1 | 36,2 |
| В среднем | - | 40,2 |
4. Программирование урожайности культуры по основным лимитирующим факторам
4.1 Расчёт потенциальной урожайности по заданному КПД ФАР и определению фактического КПД ФАР
Посевы по их средним значениям КПД ФАР (по Нечипоровичу) подразделяют на следующие группы: обычно наблюдаемые – 0,5-1,5%; хорошие – 1,5-3,0 %; рекордные – 3,5-5,0%; теоретически возможные – 6,0-8,0%.
В курсовом проекте ориентируемся на хорошие посевы, т.е. заданное значение КПД ФАР (составляет 2%).
Расчёт осуществляем по следующей формуле:
Уп= 104 * Кх*ŋ*ΣР/q
Где: Уп – потенциальный урожай зерна или другой продукции при стандартной влажности(ц/га);
104 – переводной коэффициент;
Кх – доля товарной части в общей биомассе урожая;
ŋ – КПД ФАР, %;
ΣР – приход ФАР за период вегетации культуры, ккал/см2;
q – калорийность единицы продукции, ккал/кг.
ΣР для льна масличного составляет: 7,4+8,1+8,4+7,5+5,6+3,6=40,6 ккал/см2.
q = 4100 ккал/кг.
ŋ = 2%.
Кх=0,521
Уп=104*0,521*2*40,6/4100=103,2 ц/га.
Коэффициент использования солнечной энергии определяем по следующей формуле:
К = (Уф /Кх)*q/104* ΣР
К = (40,2/0,521)*4100/104*40,6 = 0,8
Вывод. Фактическая урожайность, полученная в Первомайском районе гораздо ниже расчётной (потенциальной) при 2% КПД ФАР. Эффективность использования солнечной энергии составляет всего 0,8. для хороших посевов в условиях района этот показатель должен быть не ниже 1,5-2%. Следовательно, солнечная энергия используется не достаточно эффективно. Эффективность использования солнечной энергии можно повысить путём совершенствования технологии возделывания культуры.
4.2 Расчёт действительно возможной урожайности
В условиях Крыма основным лимитирующим фактором получения высоких урожаев является влагообеспеченность. Поэтому выращивание кукурузы на зерно не рационально возделывать без орошения.
Возможное суммарное водопотребление (Есум):
Есум = ΣР*104 = 693 мм
ΣР*104 – суммарный приход ФАР за период вегетации культуры ккал/см2;
586 – скрытная теплота испарения 1л воды ккал.
Квпт - коэффициент водопотребления (Квпт):
Квпт = Но + Ов = 5,6
Расчёт действительно возможной урожайности (Удв):
Удв = Есум/Квпт = 693/5,6 = 124 ц/га.
Вывод. Как видно из расчётов, действительно возможная климатически оптимальная урожайность составляет 124 ц/га, что значительно выше фактической. Следовательно, климатические условия района используются не достаточно эффективно. Для повышения урожайности необходимо строго соблюдать технологию возделывания кукурузы на зерно.
4.3 Расчёт дозы удобрений на программируемую урожайность
Существует много способов расчета норм удобрений. Они различаются степенью сложности, количеством учитываемых факторов, влияющих на продуктивность растений, уровнями использования плодородия почвы, планируемой величиной урожая или только его прибавкой и т.п.
Рекомендуемый здесь нормативно-расчетный способ определения норм удобрений, разработанный в Крымском ГАТУ, точнее и экономичнее других методов. Его фундаментальной основой является полевой опыт.
Решающее влияние на расчетную норму элементов питания оказывают: планируемая урожайность культуры, ее биологические особенности и содержание доступных форм элементов питания в почве. Формула для расчета норм минеральных удобрений этим способом имеет вид:
Х - норма удобрений, кг действующего вещества (д.в.) на 1 га.;
У - планируемая урожайность культуры, ц/га;
Б - норматив внесения удобрений на 1 ц основной продукции, кг д.в.;
Н - доза навоза, внесенного под культуру, ее предшественник или предпредшественник, т/га;
С - поступление питательного элемента из 1 т навоза в соответствующей ситуации, кг за год;
П - множитель, зависящий от содержания в почве подвижных фосфатов и обменного калия.
Для азота П всегда равен единице. Егосодержание в почве, в отличие от фосфора и калия, резко колеблется во времени под влиянием погодных условий, культуры, системы обработки почвы, предшественников и т.п. Эти особенности поведения азота в почве учтены в величинах коэффициента Б и предельных нормах азота.
Норматив Б характеризует биологически и регионально обусловленную потребность культуры в элементе питания на единицу продукции. Он получен по результатам полевых экспериментов путем деления оптимальной нормыэлемента питания на урожайность основной продукции. ПроизведениеУхБ в формуле выражаетполную потребность в элементе питания для создания планируемого урожая.
Исходные данные для расчёта:
Кукуруза на зерно после люцерны. Содержание под предпредшественником: Р2О5 – 2,2 мг/100 г, К2О – 42 мг/100 г. Навоз не вносился. Вносили под предшественник Р60. Урожайность – 15,2 ц/га.
Б нормативы : для азота – 0,8; для фосфора – 1,0; для калия – 1,5.
На основании исходных данных определяем нормы удобрений, кг действующего вещества (д.в.) на 1 га:
ХN = (124*0,8) * 1,2 = 120
ХР = (124*1,0) * 0,6 = 75
ХК = (124*1,5) * 0,0 = 0
В этой ситуации под кукурузу следует внести округленно N120 Р75 и Р10 в рядки при посеве.
4.4 Расчет фитометрических показателей и нормы посева культуры
Фитометрический потенциал – это число «рабочих дней» листовой поверхности посевов.
Предполагаемый урожай абсолютно сух. биомассы при Кт=0,45, ц/га – 267
Заданный выход урожая на 1 тыс.ед. ФП, кг:
сухой биомассы – 6,36
зерна – 2,86
Площадь листьев, тыс. м2/га:
средняя за вегетацию – 30,0
максимальная – 56,9
Фотосинтетический потенциал млн. м2/га дн. – 4,20