Биологические особенности роста и развития кукурузы

2.2 Биологические особенности роста и развития кукурузы

Кукуруза – требовательная культура к условиям роста и развития. Зерно ее начинает прорастать при температуре почвы 8-10^оС. Для набухания требуется около 44% воды от веса зерна. Потребность ее в тепле определяется нижним пределом температуры, при котором начинается рост, и суммарным количеством тепла, необходимого для завершения каждого этапа развития.

Всходы появляются при температуре не ниже 10-12 ^оС. Прирост биологической массы прекращается при среднесуточной температуре не ниже 10 ^оС. При температуре ниже 12 ^оС кукуруза приостанавливает рост и желтеет. В этих условиях повышается восприимчивость к болезням, растягивается период вегетации. Оптимальной температурой для роста и развития во второй половине вегетации (от цветения до созревания) считается 22-23 ^оС.

При температуре выше 30 ^оС и относительной влажности 25-30 ^оС нарушается процесс цветения и оплодотворения. В этих условиях обезвоживается пыльца, подсыхают нити початков, в результате женские цветки полностью не оплодотворяются, что приводит к череззернице и снижению урожайности.

В сухую жаркую погоду наблюдается повышение испарения влаги растениями, корневая система в это время не успевает подавать ее надземной части растения и кукуруза страдает от засухи.

Гибриды кукурузы по длине вегетационного периода принято классифицировать на следующие группы: очень раннеспелые, раннеспелые, среднеспелые, среднепоздние, позднеспелые, очень позднеспелые.

Кукуруза чувствительна к заморозкам, хотя заморозки до 2-3 ^оС всходы переносят удовлетворительно. Повреждение и частичная гибель растений в фазе цветения наступает при температуре воздуха -1 -2 ^оС, а во время созревания -2 -3 ^оС. Культура легче переносит весенние заморозки, чем осенние. Если заморозками повреждается около 25% листовой поверхности, надземные части быстро восстанавливаются и в дальнейшем функционируют нормально. При 50% повреждении листовой поверхности растения практически погибают.

При первых небольших заморозках осенью (-2 -03 ^оС) листья подмораживаются и кормовые качества зеленой массы резко снижаются (уменьшается количество каротина). Однако для початков в фазе восковой спелости зерна такие заморозки не опасны. Это одно из важных преимуществ зерновых сортов.

В течении первых 25-30 дней кукуруза растет медленно, и сорные растения особенно угнетают ее. Поэтому очень важно растения содержать в чистоте от сорняков. Нельзя опаздывать с применением почвенных гербицидов и первой культивацией. Темп роста растений в высоту является важнейших морфобиологических признаков, по которым можно судить о реакции растений на изменение условий их произрастания. В первые 15 дней после появления всходов среднесуточный прирост составляет 1,2-2,4 см., в последующие две недели он заметно уменьшится, что связано с формированием узловых корней. В дальнейшем посевы растут интенсивнее и достигают максимума, как правило, за 7-10 дней до выбрасывания метелки. Наибольший среднесуточный прирост в благоприятные годы в этот период составляет 6-7 см.

Кукуруза – светолюбивая культура короткого дня. Она требует менее продолжительного, чем другие зерновые, но более интенсивного освещения. Затенение растений, равно как и загущение, запоздание с боронованием и по всходам, действует угнетающе на ростовые процессы: тормозится формирование органов плодоношения, увеличивается разрыв в цветении мужских и женских соцветий, становится больше бесплодных растений.

Кукуруза относится к сравнительно засухоустойчивым культурам, уступает только сорго, суданской траве и просу. Очень экономно расходует почвенную влагу. На создание 1 кг сухого вещества потребляет 25-300 кг воды, для набухания зерна требует 44% воды от веса зерна, что значительно меньше, чем ячмень или овес, другие культуры.

В течении вегетации растения используют влагу не равномерно. В период интенсивного роста кукуруза за сутки расходует 2-4 литра воды, а при густоте 35-40 тыс./га растений – 70-160т.

 В сухие годы расход влаги за вегетационный период составляет от 225-250 мм; от всходов до появления метелок 111-113 мм или от 48 до 59%, от появления метелок до полной спелости зерна – 92-122 мм, что составляет от 41 до 52%. Во влажные годы ее расходуется больше чем в засушливые.

Наибольшее количество влаги кукуруза расходует в течении 30 дней, примерно за 10 дней до выметывания и за 20 дней после выбрасывания метелки. Недостаток влаги в этот период резко снижает урожай кукурузы. Этот период называют критическим. Наиболее интенсивный рост приходится на время от начала выметывания метелок до завядания рылец.

При увядании растений в течении одного - двух дней во время цветения урожай снижается на 20%, 6-8 дней – на 50%. Суховеи нарушают полноту оплодотворения семяпочек через очень длинные столбики, в это время подавляется рост и дифференциация зачаточных початков.

Недостаток влаги в фазе молочной спелости приводит к формированию мелкого зерна в верхней части початка.

 При возделывании на богаре в засушливых степных районах кукуруза дает хорошие результаты, когда за июнь-август выпадает до 200 мм осадков. Кроме того запасы влаги в почве должны составлять не менее 100 мм. При недостатки ее или при ограниченном количестве, листья кукурузы светло-зеленые, жесткие и узкие. При хорошем водоснабжении они приобретают глянцевато - зеленую окраску, становятся широкими. Потребляя большое количество воды, растения способны противостоять перегреву, обезвоживанию и давать высокие урожаи. Однако кукуруза плохо переносит переувлажнение почвы, при этом резко снижается урожай зерна и зеленой массы.

Из-за недостатка кислорода замедляется поступление фосфора, нарушаются процессы фосфоролирования и белковый обмен.

Культура растет на различных типах почвы, менее требовательна к плодородию, но отзывчива на повышение плодородия почвы, в частности на внесение в нее минеральных и органических удобрений. Наибольший урожай она дает на рыхлых черноземах, суглинистых и супесчаных с хорошей водоудерживающей способностью и водопроницаемостью. Оптимальная реакция почвенного раствора близка к нейтральной (рН=6=7,5).

В процессе прорастания семена кукурузы нуждаются в хорошей аэрации, так как крупные зародыши их поглощают много кислорода.

Как считают некоторые ученые, оптимальная плотность почвы должна находиться в пределах 1,1-1,3 г/см³, поэтому нельзя допускать как излишнего уплотнения, так и рыхлого состояния корнеобитаемого слоя. Кукуруза развивает мощную корневую систему и достигает глубины в фазе всходов – 10-15 см, 5-7 листьев – 60 см. при радиусе 35-40 см. В последующие фаза мелких жизнедеятельных корней проникает на глубину 150-250 см. Сильные выделения корневой системы СО₂ , яблочной кислоты и других веществ улучшает питание и деятельность азотофиксирующих бактерий почвы. Этим в известной мере объясняется относительная небольшая требовательность кукурузы к плодородию почвы. Вместе с тем небольшой расход питательных веществ свидетельствует об отзывчивости ее к удобрениям. Установлено, что в течении вегетации из почвенных запасов она использует азота – 52%, фосфора – 34%, калия 32%, а остальное количество – из минеральных и органических удобрений. При внесении N₄₀ Р₄₀ К_{40 ,} урожайность зерна кукурузы повышается на 46 ц/га. При применении интенсивной технологии в условиях степей следует вносить N_60-90 Р₆₀ К_{30-45 .}  Эти нормы необходимо уточнять на основе данных агрохимических картограмм. Минеральные удобрения, в основном, вносят под зяблевую вспашку, весной при посеве и во время ухода в виде подкормок.

Большой вред причиняют болезни (пузырчатая, пыльная головня и др.) и вредители (проволочники, стеблевой мотылек и др.)

Сведения о районированных сортах кукурузы

Кувандыкский район относится к центральной зоне Оренбургской области и относится к степной зоне с недостаточным увлажнением и крайне неравномерным распределением осадков в вегетационный период. Подвержен суховеям, что в отдельные годы снижает урожайность зерновых и кормовых культур.

Кукуруза – засухоустойчивая культура, но по водопотреблению занимает первое место среди зерновых, уступая только рису. Средний расход влаги за вегетационный период составляет от 225-250 мм. в Кувандыкском районе количество атмосферных осадков за вегетационный период составляет 146 мм., что не совсем удовлетворяет потребности во влаге данной культуры.

Учитывая эти биологические особенности кукурузы, на полях, отведенных под культуру, нужно провести все приемы, направленные на максимальное накопление влаги.

Важную роль в этом деле играет снегозадержание. При этом не только увеличивается влажность почвы, но и накапливается больше воды в глубинных ее слоях. Эти запасы хорошо используются растениями в критические периоды – во время выметывания метелки и налива зерна, что позволяет кукурузе «продержаться» до выпадения осадков второй половины лета.

Известно много способов для накопления снега на полях и естественных кормовых угодиях. Среди них – создание полезащитных (продуваемых) лесополос, наделка снежных валиков, установления щитов из дерева и хвороста на возвышенных рельефах, прикатывание, оставление стерни, посев кулис на чистых парах и ранней зяби и т.д.

Оптимальной температурой для роста и развития во второй половине вегетации (от цветения до созревания) считается 22-23 ^оС. Средняя температура Кувандыкского района в летний период составляет 21,1 ^оС, что удовлетворяет потребностям кукурузы. Но учитывая повышенные требования культуры к теплу и свету, следует отводить преимущественно южные склоны и участки, защищенные от холодных северных ветров лесными полосами.

Так как для Кувандыкского района характерен расчлененный рельеф, для кукурузы следует отводить поля с выровненным рельефом и правильной конфигурацией. Это дает возможность применять комплексную механизацию.

Как считают некоторые ученые, оптимальная плотность почвы должна находиться в пределах 1,1-1,3 г/см³, поэтому нельзя допускать как излишнего уплотнения, так и рыхлого состояния корнеобитаемого слоя. На тяжелых по механическому составу обыкновенных черноземах Кувандыкского района применяется отвальная вспашка. В опытах земледелия безотвальное рыхление плугом на 25-32 см. снижало урожайность на 10-20 ц/га по сравнению с отвальной вспашкой на ту же глубину. Ниже была засоренность однолетними сорняками по отвальной вспашке (в 2 раза).

При увядании растений в течении одного - двух дней во время цветения урожай снижается на 20%, 6-8 дней – на 50%. Суховеи нарушают полноту оплодотворения семяпочек через очень длинные столбики, в это время подавляется рост и дифференциация зачаточных початков. Боронование всходов допустимо лишь на малых скоростях во второй половине дня. Однократное боронование по всходам в фазе 1-2 или 5-6 листиков повышает урожай зеленой массы кукурузы на 22 ц/га.

При 50% повреждении листовой поверхности при засухе растения практически погибают.

Кукуруза чувствительна к заморозкам, хотя заморозки до 2-3 ^оС всходы переносят удовлетворительно.

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.