Особенности развития кукурузы в Сибири: защита, агротехнические и химические способы

В Сибири серьезно относятся к возделыванию кукурузы как важной культуре для обеспечения животноводства Красноярского края сбалансированными питательными кормами хорошего качества. В настоящее время Красноярский государственный аграрный университет отрабатывает элементы технологии возделывания кукурузы.




Биологические особенности гибридов кукурузы

В сибирских условиях гибриды кукурузы выращивают раннеспелые и среднеранние. Эти гибриды имеют меньшую стебле-листовую массу, чем гибриды с более продолжительным вегетационным периодом, однако в условиях региона обеспечивают хорошую продуктивность и формирование початка молочно-восковой и восковой спелости, что важно для получения качественного силоса.

В южно-территориальном округе Красноярского края возделывание раннеспелых гибридов позволяет получать початки с полной спелостью зерна. Правда, повышенной влажности, но его сушат, и получают полноценное зерно.

Первые три листа у гибридов кукурузы формируются за счет запасов семени и наиболее быстро при температуре около 21^о С. На образование каждого листа требуется всего 1,5-2 дня. Темпы появления остальных листьев значительно ниже. Количество листьев на растении – это постоянный признак. У раннеспелых гибридов их образуется 10-12, у среднеранних – 12-14. При благоприятном гидротермическом режиме, обеспеченности растений достаточным питанием увеличивается длина междоузлий, площадь листьев, но не их количество.

Очень важно отслеживать погодные условия в период цветения кукурузы.

И, таким образом, можно прогнозировать, рассчитывать на тот или иной урожай початков. Самая ценная часть растения — это початок, который должен быть хорошо сформирован, полностью озернён, и даже для силоса желательно получить початок молочно-восковой, восковой спелости. Результативность оплодотворения зависит не только от качества генеративных образований кукурузы, но и в большей степени от температуры и влажности воздуха.


 

Наиболее благоприятна для опыления теплая, влажная, с легким ветром погода. При дождливой погоде пыльца смывается. В засушливых условиях разрыв между цветением метелки и початка увеличивается до 6-7 дней, поэтому появляется череззерница, снижение урожая.



Требования к температуре

Чем отличается кукуруза от других зерновых культур в нашем регионе?

У неё фотосинтез идёт по другому типу. Фотосинтетическая активность кукурузы в 2-3 раза эффективнее (тип фотосинтеза С4), чем у других зерновых культур (тип фотосинтеза С3), что создает условиях для формирования высокой продуктивности культуры.

В начальный период, до образования первого надземного стеблевого узла, кукуруза растет очень медленно. Затем темпы роста постепенно увеличиваются, достигая максимума перед выметыванием. После цветения рост растения в высоту прекращается.


 

За 10 дней до выметывания и спустя 20 дней после окончания цветения растения накапливают до 75% органической массы. Максимальное количество сырой массы у растений отмечается в фазе молочного состояния; сухого вещества – в конце восковой спелости.

Кукуруза – теплолюбивое растение, что обусловлено ее происхождением (Средняя и Южная Америка). Для появления жизнеспособных всходов необходима температура почвы на глубине посева семян +10…+12^о С. Зерно кукурузы содержит значительное количество жира, что приводит к повышенным требованиям к теплу в период прорастания. Последние годы в Красноярском крае весна очень холодная и ранние сроки посева кукурузы не оправданы.

Температуры воздуха в диапазоне +12…+25о С обеспечивают рост и развитие растений, но оптимальный температурный режим – +22…+25^о С днем и +18^оС в ночное время. При температуре ниже +10^оС процессы роста и развития практически приостанавливаются. Низкие ночные температуры и резкое колебание ночных и дневных температур снижают интенсивность роста и развития культуры, затягивают вегетационный период.



Требования к влаге

По требовательности к водному режиму кукуруза относится к сравнительно засухоустойчивым культурам.

Она активно потребляет влагу, но экономно ее расходует: на образование 1 ц сухого вещества ей требуется 250-300 ц воды, т.е. меньше, чем овсу и ячменю. Но так как она высокопродуктивна, то для формирования высокого урожая потребляет большое количество влаги.


 

В течение вегетационного периода потребление влаги неравномерное, кукуруза относительно хорошо переносит засуху до фазы выхода в трубку. Недостаток влаги за 10 дней до выметывания и спустя 20 дней после выметывания (критический период) резко снижает урожай.

Кукуруза хорошо использует осадки второй половины лета и частично осени. В Красноярском крае осадков в июле и августе выпадает больше, чем в первой половине вегетации, что совпадает с ритмом потребления влаги.

При богарной культуре она дает хороший урожай в годы, когда за июнь — август выпадает не менее 200 мм осадков, а при хороших весенних запасах влаги в почве – не менее 100 мм с явным преобладанием их в июле, когда происходит цветение.

Кукуруза плохо переносит переувлажнение почвы. Из-за недостатка кислорода в переувлажненной почве замедляется поступление в корни фосфора, нарушаются энергетические процессы в корнях и белковый обмен.

Специалисты Красноярского аграрного университета пришли к выводу, что в условиях Сибири урожайность культуры в большей степени зависит от количества доступной влаги в основной период ее потребления растением (июнь – июль). чем от температуры. И, как пример – наибольшая урожайность зеленой массы гибрида РОСС 130 МВ за четыре года исследований имела место именно в тех случаях, когда выпадало максимальное количество осадков. При этом средняя температура воздуха была минимальной за период наблюдений.



«Рацион» кукурузы

«Рацион» кукурузы очень богатый. Кроме основных элементов – азота, фосфора, серы, калия, кальция, магния, культура потребляет и много микроэлементов: железо, марганец, бор, медь, цинк, молибден и др. При этом она требовательна к обеспечению кислородом, углекислотой, и только в этом случае сформируется хороший урожай.


 

Успешность возделывания кукурузы держится на трёх «китах» – выбор гибрида, борьба с вредными объектами и оптимизация минерального питания.



Борьба с вредными объектами

Возбудители заболеваний, вредители, сорняки и есть вредные объекты.

В России кукуруза поражается более 40 болезнями. Степень развития заболеваний зависит о присутствия патогенов, погодных и почвенных условий и относительной устойчивости или восприимчивости гибридов. Потери урожая кукурузы от болезней в европейской части России ежегодно составляют 2-7 %, в отдельные годы – 15-20 %.

Но в условиях Красноярского края основной комплекс возбудителей заболеваний кукурузы представлен почвообитающими грибами, вызывающими плесневение семян, фузариоз семян и початков.


 

При этом эффективная защита растений от возбудителей заболеваний кукурузы достигается профилактической мерой – обязательным протравливанием семян фунгицидами. Обработку проводят на кукурузо-калибровочных заводах и сельскохозяйственные товаропроизводители приобретают полностью подготовленные к посеву семена.

Основным источником распространения фузариоза служат остающиеся на поле послеуборочные остатки кукурузы, особенно сухие обертки от початков, поражённые болезнью. В этом случае нужно использовать севооборот.



Вредители кукурузы

Кукурузу повреждает более 25 видов различных насекомых, которые значительно снижают урожай и ухудшают технологические качества зерна.

В условиях земледельческой зоны Красноярского края из вредителей, повреждающих кукурузу, основную угрозу представляют проволочники и луговой мотылек – многоядные вредители. Специализированные фитофаги, такие как кукурузный мотылек и другие в Сибири, по причине высокой требовательности к температурному режиму для своего развития, не встречаются.


 

Проволочники – личинки жука-щелкуна – почвообитающие вредители. Живут в почве от 2 до 5 лет. В период вегетации преимущественно личинки находятся в почве на глубине залегания основной массы корней кукурузы. Закончив питание, личинки окукливаются в почве, а через 2 -3 недели появляются молодые жуки, которые остаются в почве на зимовку. Вылетают жуки весной – в начале лета. Яйца откладывают на почву.

Меры борьбы: Перед посевом культуры на залежных землях необходимо провести предварительные раскопки на наличие и количество личинок вредителя. Зяблевая вспашка, рыхление междурядий, при которых личинки и яйца погибают; посев кукурузы в сжатые сроки, в хорошо прогретую почву, сбалансированное питание растений позволяют снизить ущерб от вредителя. Систематическая борьба с пыреем и другими злаковыми сорняками, которые привлекают взрослых насекомых. Основной способ борьбы – обработка семян инсектицидными протравителями.

Луговой мотылек – небольшая бабочка, крылья в размахе 18-25 мм. Предпочитает питаться на бобовых, маревых, некоторых сложноцветных; злаковые, в том числе, кукурузу, повреждает в меньшей степени. Гусеницы в третьем возрасте и позднее переходят на питание различными сорными и культурными растениями, в том числе и кукурузой. Зимуют взрослые гусеницы, закончившие развитие, в почве в коконах. Весной окукливаются. При средней температуре воздуха 15о С из них вылетают бабочки. Бабочки откладывают яйца на всходы культурных растений и сорняков. Через 3-10 дней появляются гусеницы, которые живут 14-15 дней. За вегетационный период развивается 1-2 поколения.

На кукурузе экономический порог вредоносности определяется в двух фазах: от всходов до 5–6 листьев – устанавливается при обнаружении 1–2 гусениц на растение или 18% растений с кладками яиц; в фазе выметывания метелок – при обнаружении 20 гусениц на 1м².

Меры борьбы: Обязательным методом защиты должна быть агротехника: осенняя или весенняя обработка почвы на глубину 15 см, снижающая численность зимующих гусениц; дискование или боронование многолетних трав. Посев кукурузы в ранние сроки. Для снижения численности лугового мотылька очень важным приемом является борьба с сорной растительностью – кормовой базой вредителя. При очаговом заселении посевов вредителем можно провести опрыскивание инсектицидами краевой полосы шириной 10 м со стороны лугов и естественных сенокосов.

Инсектициды применяют против гусениц младших возрастов.



Вредоносность сорняков

В Сибири сорняки наносят наиболее существенный ущерб при возделывании кукурузы. До смыкания рядков она медленно развивается, поэтому сорные растения могут занять площадь питания, что приведет не только к существенному снижению урожая, но и качества заготовленного силоса. До фазы второго-третьего настоящих листьев она малочувствительна к сорным растениям. Но от этой фазы и до появления восьмого – десятого листа засоренность может быть причиной резкого снижения урожайности культуры. В этот период посевы кукурузы должны быть свободны от сорняков.

Вредоносность сорняков многогранная. Сорняки – конкуренты культурных растений за воду, за питательные вещества, за свет. Кроме того, некоторые виды сорняков выделяют через корни и листья фитотоксины. Например, вещества, выделяемые отмершими остатками щетинника, подавляют рост кукурузы. Затенение почвы сорняками приводит к снижению температуры на 1-4 градуса, отрицательные последствия сказываются весной, в период низких температур, задерживается появление всходов, семена становятся более восприимчивы к различным заболеваниям.

Косвенный ущерб наносят сорняки как хозяева возбудителей болезней и вредителей. Также приводят к увеличению издержек производства. Установлено, что на вспашку 1 га пашни, сильно засоренной сорняками, расходуется 28,7 кг дизельного топлива, с низкой степенью засоренности – 17,6 кг. Возрастают потери зерна при уборке, а производительность уборочной техники на засоренных полях может снижаться на 30-40%. Такой урожай требует дополнительной очистки и сушки.

В Красноярском крае, где внедрены ресурсосберегающие и минимальные технологии обработки почвы, кроме плюсов, которые они несут за собой, имеются и минусы: в верхнем слое почвы происходит накопление семян сорных растений, что приводит их к массовому развитию и вредоносности. Не всегда качественно обрабатываются паровые поля. Экономическую значимость в регионе в зависимости от погодных условий года имеют более 80 видов сорняков.



Защита от сорных растений

Агротехнический способ
Борьбу с сорной растительностью в посевах кукурузы можно вести агротехническими способами. Боронование до всходов, боронование по всходам, междурядные обработки. Первое боронование проводят на 4 – 5 день после посева поперек рядков или по диагонали. Заглубление зубьев борон должно быть меньше глубины заделки семян кукурузы. При необходимости до фазы 3 листа кукурузы проводят боронование по всходам легкими зубовыми боронами. Скорость движения агрегата – не более 3-5 км/час. При появлении всходов сорняков проводят 2-3 междурядные обработки: одна обработка в фазе 3-4 листьев, остальные – по мере отрастания сорняков до смыкания рядков. Культивацию междурядий проводят бритвенными или стрельчатыми лапами. Особенно необходимы такие обработки на малогумусных почвах для разрушения образующейся после ливневых дождей корки. Рабочий захват культиватора должен соответствовать ширине захвата сеялки или быть кратным. Рыхление почвы следует проводить не глубоко для предотвращения потерь влаги и уменьшения опасности повреждения мелкорасположенной корневой системы кукурузы. По этим же причинам надо обязательно оставлять необработанными защитные полосы по обеим сторонам рядка. При первой обработке защитная зона – 8-10 см, при следующих – 12-15 см. Поверхность почвы в междурядьях должна быть ровная, разрыхленная на одинаковую глубину, допускаются отклонения по глубине ± 1 см. Подрезание и уничтожение сорных растений – не менее 90% без повреждения культуры.


 

Применение гербицидов
Наиболее действенным можно считать химический способ борьбы с нежелательной растительностью с помощью гербицидов. В настоящее время имеется достаточно большой ассортимент гербицидов для борьбы с сорняками в посевах кукурузы на основе разных групп действующих веществ. При выборе необходимого препарата в первую очередь следует исходить из местных условий выращивания, т.е. спектра засорения, степени развития сорняков, почвенных и погодных условий.

Применяют гербициды следующего действия: почвенные и послевсходовые.

Почвенные гербициды создают блокирующий экран, который препятствует прорастанию сорняков, нуждаются в обязательной заделке. Существуют ограничения по применению гербицидов почвенного действия: их не рекомендуют использовать на очень бедных и очень богатых гумусом и на сильно увлажненных почвах.

Чем больше почва содержит органического вещества, тем быстрее адсорбирует гербицид и способствует его разложению.

Их эффективность в сильной степени зависит от погодных условий. При засухе они не действуют, а при сильных дождях на легких почвах может проявиться их фитотоксичное воздействие на молодые растения кукурузы.

При использовании гербицидов почвенного действия боронование посевов исключают.

Для борьбы с однолетними и многолетними двудольными злаковыми сорняками посевов кукурузы существует целый ряд послевсходовых гербицидов, которые применяются в начальные фазы развития культуры.

К ограничениям использования химического метода защиты является то, что обрабатывать кукурузу можно только до образования пятого листа, чтобы не вызвать повреждения культуры.

Опрыскивание посевов кукурузы проводят при температуре воздуха в пределах 14 – 25^о С, скорости ветра – не более 3 м/с.

При использовании послевсходовых гербицидов через 5-7 дней проявляются признаки отмирания надземной части сорной растительности.

Полное отмирание сорняков наступает через 15 дней. Затем, для разрушения почвенной корки, предупреждения появления второй волны сорняков, усиления нитрификации и повышения количества доступного азота, можно провести междурядную культивацию кукурузы.


 

Выращивание кукурузы по зерновой технологии с использованием высокоэффективных гербицидов не предусматривает работ по уходу за посевами. Однако отдельные сорняки устойчивы к гербицидам; кроме того, верхний слой почвы после посева иногда сильно уплотняется, образуются глубокие трещины. В таких случаях обработка междурядий способствует улучшению агрофизических свойств почвы, снижению засоренности посевов устойчивыми к гербицидам сорняками, повышению продуктивности кукурузы.

Красноярский аграрный университет проводит исследования по эффективности применения гербицидов в посевах кукурузы. Отмечу, что кукуруза лучше реагирует на защиту от сорняков, чем на применение удобрений. Конечно, наиболее высокая урожайность формируется при применении гербицидов и минеральных удобрений. При производстве силоса важно увеличить долю початка в зеленой массе. На примере гибрида РОСС 140 СВ покажем, что без применения удобрений и гербицидов доля початков в массе составила 8,9%, а при использовании аммиачной селитры и гербицида доля початка в массе увеличилась до 30,6%.

Также красноярские ученые испытывали гербициды различных компаний. Все показали хороший эффект, прибавка урожая составила от 32 до 38% к контролю.


 

Подчеркну, что научная организация защиты растений строится на учёте численности вредоносности сорняков, вредителей, болезней и их проявления. И состоит из разных блоков мероприятий. Это не только химическая защита. Нужно использовать иммунную защиту – это видовая и сортовая устойчивость к комплексу патогенов; агрозащиту –создание условий, препятствующих развитию вредных объектов и снижающих их негативное воздействие на растение, и биозащиту с применением биопрепаратов.

У части сельхозтоваропроизводителей бытует мнение о дороговизне средств защиты растений. Ученые Красноярского аграрного университета расчитали экономические показатели производства кукурузы на силос в регионе (данные 2020 года). В итоге доля СЗР составила 6,4% в структуре себестоимости. Урожай же с применением СЗР получается существенно выше, что оправдывает расходы.