Кукуруза — однолетнее растение, относится к семейству мятликовых. Число узлов и листьев на стебле мало зависит от условий агротехники.
Растение раннеспелого гибрида имеет 10— 12 листьев, среднераннего — 12—14, среднеспелого — 14—16, среднепозднего — 16—18, позднеспелого — 18—20. Высота растения колеблется от 0,6 до 6 м. Чем более позднеспелый сорт или гибрид, тем выше растение.
Корневая система мочковатая, сильно разветвленная, сосредоточена в слое толщиной 60 см. Различают пять типов корней, составляющих корневую систему: зародышевые, гипокотильные, эпикотильные, узла кущения и, при достаточной влажности почвы, опорные. Это дает возможность активно использовать влагу почвы.
Кукуруза — однодомное, раздельнополое растение. Мужское соцветие — метелка, женское — початок. Наиболее благоприятна для опыления теплая влажная погода с легким ветром. В засушливых условиях разрыв между цветением метелки и початка увеличивается до 6—7 дней, что приводит к череззернице початка.
У кукурузы лист гофрированный, что способствует накоплению и активному использованию росы для роста и развития растений. Ростовой процесс у кукурузы происходит ночью.
Зерновка кукурузы — односемянный плод. У мелкосемянных гибридов масса 1000 семян 100—150, у крупносемянных — 300—400 г.
В сухой надземной массе кукурузы доля зерна составляет 40—45%; в общей массе початка без обертки на долю стержня приходится 15—18% .
Кукуруза относится к сравнительно засухоустойчивым культурам. Благодаря мощной корневой системе и своеобразному строению листа, она экономно расходует влагу почвы. На создание 1 кг сухого вещества кукуруза потребляет 250—300 кг воды, что на 100—150 кг меньше, чем ячмень или овес. Максимальное потребление воды растениями кукурузы наблюдается в межфазный период 15-й лист—молочное состояние зерна — 69—73% (Д. С. Филев, 1975). При увядании растений в течение 1—2 дней в фазе цветения урожайность зерна снижается на 20%, 6—8 дней — на 50%. Недостаток влаги в фазе молочного состояния зерна часто является причиной прекращения налива зерна, формирования мелких семян в верхней части початка.
На богаре в засушливых районах возделывания кукурузы высокие урожаи ее можно получать, когда за июнь-август выпадет не менее 200 мм осадков, при запасах влаги в почве не менее 100 мм — с преобладанием осадков в период цветения.
Из-за недостатка кислорода в почве в результате переувлажнения замедляется поступление в корни фосфора, нарушаются процессы фосфорилирования и белкового обмена. Все это приводит к значительному снижению урожайности.
Кукуруза — теплолюбивое растение. По обобщенным данным, семена большинства гибридов кукурузы прорастают при температуре почвы 8…10°С. Всходы появляются при температуре не ниже 10…12°С. Наиболее благоприятные температуры для роста и развития растений кукурузы в период всходов, выметывание 20…23°С. При температуре выше 30°С и относительной влажности воздуха ниже 30% нарушаются процессы цветения и опыления. Для гибридов различных групп спелости требуется определенное число дней (90—140) с суммой эффективных температур 300…1300°С.
Точка роста всходов кукурузы находится на глубине 1—2 см, в результате чего всходы могут выносить кратковременные заморозки — до -2…-3°С. В фазе цветения растения кукурузы выдерживают кратковременные заморозки не более 1…2°С. При повреждении заморозками более 50% листовой поверхности растения практически не восстанавливаются.
Кукуруза — светолюбивая культура короткого дня.
Наиболее стабильные урожаи кукуруза дает при выращивании на глубоких суглинистых и супесчаных почвах с хорошей водоудерживающей способностью и водопроницаемостью. Почвы с повышенной кислотностью (pH < 5,5), склонные к заболачиванию, а также сильнозасоленные непригодны для выращивания культуры. Оптимальная для кукурузы плотность почвы — 1,1—1,3 г/см3.
В районах, где осадков выпадает недостаточно, не следует высевать кукурузу после подсолнечника, свеклы сахарной и других культур, сильно иссушающих почву. Бессменное размещение кукурузы в течение 2—3 лет при высокой агротехнике не оказывает существенного влияния на урожайность. Многие фермеры США кукурузу возделывают бессменно десятки лет.
Обработку почвы осуществляют на основе систем земледелия, разработанных с учетом особенностей каждой почвенноклиматической зоны.
Посев кукурузы осуществляется пунктирными сеялками СУПН-8 и СПЧ-6 с пневматическим высевающим аппаратом с междурядьями 70 см. Для успешного применения междурядных обработок посев проводится астраханским методом, когда на краях сеялки укрепляется глубоко-рыхлительная лапа, оставляющая щель, используемая в дальнейшем в процессе междурядных культиваций.
Исследованиями ВНИИкукурузы установлена оптимальная густота растений перед уборкой в зависимости от зональности и группы спелости гибрида.
Норму высева (кг/га) определяют по формуле Нв = (Н • 100): (П — Г) • А,
где Н — число растений перед уборкой, шт./га; П — полевал всхожесть, % ; Г — количество погибших растений во время вегетации, %; А — масса 1000 семян, кг.
Например, для получения 60 тыс. растений на 1 га при полевой всхожести 85%, гибели всходов 10% и массе 1000 семян 0,3 г необходимо высеять 24 кг/га: (60-100): (85- 10) 0,3 = 24.
В зоне недостаточного увлажнения, с сухим и жарким летом перспективен посев полосами 4—6 рядов с междурядьями 70 см и между полосами 210 см. В крайних рядах полосы, примыкающей к паровой, каждое гнездо можно загущать на одно растение больше, чем в средних.
Преимущества такого посева: улучшаются водный и воздушный режимы; увеличивается содержание нитратного азота; увеличиваются число и масса корней; растения лучше используют солнечную энергию; улучшаются условия опыления; позднее рыхление стимулирует развитие мощной корневой системы. В США такой способ посева кукурузы позволил повысить урожайность зерна на 20%.
Посев кукурузы производится во влажную почву, на глубину 6—8 см.
Для протравливания семян кукурузы рекомендованы фунгициды: фентиурам, ТМТД, витатиурам и витовакс 200 с расходом 2 кг/т семян. Для инкрустации семян используют 2%-ный раствор натриевой соли карбоксилметилцеллюлозы (ЫаКМЦ) или 5%-ный раствор поливинилового спирта (ПВС). Кроме того, при протравливании вводятся микроэлементы и ростактивирующие добавки.
Нормы расхода микроудобрений на 1 т семян кукурузы: борная кислота — 0,2—0,4 кг, марганец сернокислый — 0,7—0,9 кг, медь сернокислая — 0,8—1,0 кг, молибденово-кислый аммоний — 0,5—0,6 кг, кобальт сернокислый — 0,4—0,5 кг, цинк сернокислый — 0,8—1,0 кг.
К заблаговременному протравливанию допускаются кондиционные семена, влажность которых на 0,9—1,1% ниже кондиционной. После протравливания пленкообразующим препаратом влажность семян повышается на 0,6—1%. Протравливать семена пленкообразующими препаратами можно только при положительных температурах, а температура пленкообразующего состава должна быть 20…25°С.
Семена, протравленные пленкообразующими препаратами, можно высевать на 5—10 дней раньше оптимальных сроков, но в прогретую, физически спелую почву, что способствует более раннему появлению всходов, то есть защищенности их от грачей.
Получение высокой урожайности кукурузы предусматривает внесение под зябь около 40—60 т/га органических удобрений в сочетании с минеральными, вносимыми при предпосевной культивации, в посеве и в подкормках. При возделывании кукурузы на орошаемых землях норма удобрений ставится в зависимость от планируемого расхода поливной воды.
Для основной обработки почвы применяют не менее 50—70% общей дозы азотных удобрений. При этом можно использовать жидкий аммиак, аммиачную воду, а также все виды твердых туков. С осени не следует вносить нитратные формы азотных удобрений и карбомид на почвах с промывным водным режимом.
Подкормки проводят при формировании 5—8-го листа и в фазе выметывания. Потребность в подкормке определяют по листовой диагностике. Оптимальное содержание азота в листьях до фазы выметывания — 3—4%. Растворы азотных удобрений применяются совместно с пестицидами и микроудобрениями.
Фосфорные удобрения стимулируют развитие корневой системы, способствуют ускорению созревания. Внесение фосфорных удобрений при посеве обеспечивает растения в фосфоре в начальный период роста.
Калийные удобрения способствуют защите растений от чрезмерных потерь влаги в период засухи, предохранению от вредного воздействия низких температур. Калийные удобрения вносятся под основную обработку почвы и иногда в подкормки. На солонцеватых почвах калийные удобрения не вносят.
В настоящее время сельскохозяйственное производство располагает большим количеством гибридов кукурузы разных групп спелости, способных формировать в различных почвенно-климатических условиях высокую урожайность зерна и зеленой массы. Высокую урожайность зерна в условиях России обеспечивают раннеспелые и среднеранние гибриды кукурузы.
Из раннеспелых гибридов широко используются Воронежский 3 MB, Коллективный 210 АТВ, Коллективный 101 MB, Коллективный 150 ТВ, Коллективным 244 MB; из среднеранних — Безенчукский 86 ТВ, Буковинский 3 ТВ, Жеребковский 86 MB, Пионер 3978 М.
Коллективный 150 ТВ селекции творческого объединения «Север». Гибрид трехлинейный, раннеспелый (ФАО 150). Растения высотой 210— 215 см, кустистость слабая. Початок — на высоте 70—78 см, слабоконусовидной формы, длиной 15—17 см, число рядов зерен — 14—16, количество зерен в ряду — 30—35, стержень красный. Зерно зубовидное, желтого цвета. Среднеустойчив к полеганию, засухоустойчив.
Густота растений при уборке — 60—80 тыс./га. Урожайность высокая. Гибрид отзывчив на орошение. Районирован на зерно.
Повышение полевой всхожести кукурузы обеспечивается посевом в физически спелую почву с одновременным прикатыванием.
При пунктирных посевах кукурузы сорные растения в защитных зонах в основном уничтожаются гербицидами, в междурядьях — рядковыми прополочными боронами и окучниками.
В условиях избыточного увлажнения кукурузу целесообразно возделывать на гребнях.
Наиболее распространенные вредители кукурузы — шведская муха, стеблевой кукурузный мотылек, проволочники и ложнопроволочники. Наиболее эффективные меры борьбы с ними — агротехнические: зяблевая обработка почвы, удаление крупностебельных сорных растений вокруг посева, оптимальные сроки посева, своевременная междурядная обработка.
Распространенными болезнями на посевах кукурузы являются гельминтоспориоз, пузырчатая и пыльная головни, бактериоз початков, нигроспориоз, фузариоз початков, плесневение семян и проростков в почве. Система мероприятий, направленная на предупреждение, ограничение и предотвращение заболеваний кукурузы включает:
- использование устойчивых к болезням гибридов, агротехнические мероприятия по повышению устойчивости растений к болезням, оздоровление семян и предотвращение развития болезней кукурузы во время ее хранения;
- соблюдение чередования культур в севооборотах;
- посев в оптимальные сроки;
- уход за посевами, направленный на накопление влаги в почве и уничтожение сорных растений;
- правильная система удобрений;
- протравливание семян перед посевом;
- своевременная уборка урожая с удалением послеуборочных остатков.
Кукурузу можно выращивать на фоне допосевного или довсходового применения эрадикана, симазина, атразина, агелона, дуала, примэкстры и нитазина с последующим, при необходимости, повторным опрыскиванием в фазе 3—5 листьев аминной солью 2.4-Д или диаленом. Почвенные гербициды необходимо вносить по выровненной поверхности при оптимальных условиях увлажнения и быстрой заделке в почву.
До образования 14-го листа и от формирования зерна до его восковой спелости не допускают снижения влажности почвы ниже 70% НВ; норма полива — 630—700 м3/га. От фазы 14—15 листьев до конца цветения початка среднюю влажность активного слоя почвы поддерживают не ниже 80% НВ; норма полива — 400—500 м2/га.
Наиболее высокую кормовую ценность и максимальный сбор питательных веществ обеспечивает технология уборки кукурузы в фазе восковой — начале полной спелости при влажности зерна 35% с измельчением початков и их закладкой в герметические хранилища. При этом отдельно от стеблей убирают початки кукурузы в обертке или без нее или зерно с частью стержней, а листостебельную массу используют для закладки силоса. В процессе хранения консервированного зерна кукурузы повышенной влажности потери питательных веществ составляют всего 5—7%.
В последнее время широко используется так называемый финский способ силосования дроблением свежеобмолоченного фуражного зерна. Использование метода силосования дроблением позволяет производить обмолот зерна в тот момент, когда содержание питательных веществ в зерне максимальное; кормовое зерно не высушивается, а закладывается на хранение. Потеря питательных веществ при этом снижается до минимума.
Для плющения зерна используют финские плющилки марки Murska 350S и 700S.