Кукуруза - культура разностороннего применения. Во всех странах мира на продовольственные цели используется 20-25% валового сбора ее зерна. В настоящее время из него изготавливают свыше 500 различных основных и побочных продуктов, в том числе муку, крупу, кукурузные хлопья. Кукурузную муку применяют в хлебопечении и в кондитерском производстве. Кроме того, зерно кукурузы – отличное сырье для крахмалопаточной, пивоваренной, спиртовой и консервной промышленности.
Кукуруза, как пропашная культура имеет большое значение, так как является хорошим предшественником. После нее при надлежащем уходе поле остается чистым от сорняков.
В нашей области кукуруза – ведущая кормовая культура – возделывается преимущественно на силос. При соблюдении технологии возделывания отдельные хозяйства получают высокие урожаи зеленой массы с початками молочно-восковой спелости. Однако в целом по области урожай ее пока еще не высокий, кормовые достоинства силосуемой массы низкие.
Зерно кукурузы – незаменимый компонент для производства комбикормов, ценное сырье для пищевой, медицинской, микробиологической, химической промышленности и других отраслей.
Во время вегетационного периода кукуруза потребляет большое количество питательных веществ. Вот почему так важно обеспечит ее питанием на протяжении всего роста и развития.
Наиболее благоприятные для нее суглинистые и супесчаные почвы, богатые перегноем. Хорошие урожаи она дает на пойменных землях, но не терпит избыточно увлажненных участков с близким расположением грунтовых вод.
1. Почвенно-климатические условия
КХ «Арсенал» находится в Таскалинский районе, который относится к степной зоне с недостаточным увлажнением и крайне неравномерным распределением осадков в вегетационный период. Район подвержен суховеям, что в отдельные годы значительно снижает урожайность зерновых и кормовых культур, а возделывание овощей без полива здесь невозможно.
Среднегодовая сумма осадков 333-413 мм. Летние осадки в большинстве случаев выпадают в виде непродолжительных ливней, нередко во второй половине лета, когда культуры раннего сева их не используют из-за прекращения вегетационного периода. Расчлененный рельеф способствует быстрому их стоку.
Преобладающими почвами являются темно-каштановые почвы. Имеют мощность гумусированных горизонтов (А+В) 43-60 см. Содержание гумуса колеблется от 9-14%, в подпахотных слоях – от 6-9%. Почвенно-климатические условия в целом благоприятные для возделывания зерновых культур, ведения скотоводства.
Таблица 1 - Среднемноголетнее количество атмосферных осадков в Таскалинском районе в теплый период (подекадно, мм.)
| Апрель | Май | Июнь | Июль | Август | Сентябрь | ||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 |
| 11 | 12 | 12 | 15 | 15 | 14 | 13 | 13 | 14 | 16 | 15 | 15 | 11 | 11 | 12 | 12 | 12 | 13 |
Таблица 2 - Климатическая характеристика Таскалинского района (числитель – среднее значение, знаменатель – отклонение)
| Показатель | |
| Среднегодовая температура | 3,2/2,6-3,9 |
| Годовая сумма осадков, мм | 290-340 |
| Осадков за теплый период (апрель–октябрь), мм | 210-250 |
| Осадков за май-июль, мм | 110-120 |
| Среднемесячная температура воздуха июля | 21,1/ 20,3-21,9 |
| Среднемесячная температура воздуха января | -15,2/ -14,6(-15,8) |
| Высота снежного покрова, мм. | 58/11-105 |
| Средняя дата последнего заморозка | 10.05/03.05-18.05 |
| Средняя дата первого заморозка | 21.09/14.09-28.09 |
| Средняя продолжительность безморозного периода, дни | 144-129 |
| Число дней с температурой выше +10о С | 121 |
| Сумма температур за безморозный период, оС | 2530 |
| Гидротермический коэффициент (ГТК) | 0,67 |
| Число дней с суховеями (разной интенсивности) | 61 |
| Запасы продуктивной влаги в почве к посеву, мм | 119 |
2. Ботаническая характеристика
Кукуруза – однолетнее растение из семейства мятликовых. Растет только в культурном виде.
Зерно прорастает одним корешком. Всходы светло-зеленые, крупные. Корневая система мочковатая, мощная, сильно разветвленная. Основную массу ее составляют узловые корни, располагающиеся ярусами на глубине от 30-60 см до 150-250 см. С их помощью растение использует влагу и питательные вещества из нижележащих слоев.
В фазе трех-четырех листьев начинает образовываться их первый ярус, в фазе пяти-шести – второй ярус, семи-восьми – третий и так далее. Одновременно с появлением каждой пары листьев появляется новый ярус узловых корней. У раннеспелых гибридов их бывает пять-семь, среднеспелых – семь-восемь, у позднеспелых - девять-десять.
На темно-каштановых почвах узловые корни достигают глубины 2-4 метра и распространяются в стороны до 150 см. Степень развития корневой системы зависит от гибрида (сорта), почвенно-климатических условий, влажности, применения удобрений, обработки почвы, агротехнического возделывания и других условий. Развитие корневой системы во многом обуславливает уровень урожая.
Из нижних наземных узлов часто образуются воздушные корни, которые играют роль опоры. Формирование этих корней часто начинаются при появлении самых верхних листьев или при выбрасывании метелки.
Стебель кукурузы прямой, заполненный сердцевиной, достигает в высоту чаще всего 200-270 см., иногда от 80-90 см до 5-6 м. Нередко образуются боковые побеги (пасынки) из 2-3 надземных узлов стебля. Число междоузлий от 8-10 до 20-25. По окончании цветения метелки рост стебля в высоту прекращается.
Листья в количестве от 8 до 30 на одном растении, имеют широкие пластинки, реснитчатые по краям, с коротким прозрачным язычком. Чем более позднеспелый гибрид (сорт), тем большее количество листьев образуется на стебле. Усики чаще всего отсутствуют. Число надземных узлов стебля равно числу листьев.
Число листьев главного стебля – хороший показатель скороспелости или позднеспелости того или иного гибрида кукурузы. Скороспелые, вызревающие на зерно, имеют 9-11 листьев, самые позднеспелые, которые у нас не вызревают, - 25 и более листьев. На основании этого показателя можно предварительно установить, в каких районах можно возделывать тот или иной сорт или гибрид на зерно.
Кукуруза – однодомное, раздельнополое растение, с соцветиями двух родов. Одни соцветия – мужские в виде метелки – расположены на верхушке стебля с мужскими цветками, другие – женские в виде многорядного початка, состоящего из женских цветков.
Початки – это видоизмененные соцветия, располагаются в пазухах листьев (за исключением самых верхних). Фазы цветения и плодоношения достигают обычно 1-3 початков. Из них наиболее развитым бывает верхний. Початок укрыт листовыми обертками, которые состоят из нескольких слоев видоизмененных листьев, у которых развиты только влагалища, а листовые пластинки редуцировании или отсутствуют. Он имеет толстый стержень, заполненный сердцевиной. В ячейках стержня вертикальными рядами располагаются колоски с женскими цветками (от 200 до 800-900). Женские колоски двухцветковые, но развивают обычно только по одному плодному цветку.
Мужское соцветие – метелка находится на верхушке стебля и продуцирует до 20-30 млн. пыльцевых зерен. Метелка зацветает через 35 дней после выхода ее из пазухи верхнего листа. Тычинок три. Цветение начинается со средней части главной оси и распространяется вверх и книзу. Каждая веточка также зацветает со своей середины. Метелка начинает цвести на 2-3 дня раньше початка.
3. Программирование урожайности кукурузы для степных условий Таскалинского 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 Определение ВУ (возможного урожая) кукурузы
Возможный урожай (ВУ) биологической массы рассчитывается по формуле:
QФАР х КФАР
ВУ= ___________________ ,ц/га
102 х КБ х 102
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 Таскалинского 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: А
У = ____________________х 100,
Где: 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.