3

Министерство сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации

Оренбургский государственный аграрный университет

Кафедра земледелия и производства и переработки продукции растениеводства

Курсовая работа на тему:

«Агробиологическое обоснование технологии возделывания кукурузы в условиях степной зоны Кувандыкского района»

Ф.И.О. студента: Сухарева Елена Михайловна.

Факультет: агрономический.

Курс: IV

Дата выполнения:_______________________________________

Заключение преподавателя:_______________________________

Допущено к защите, дата:________________________________

Оценка после защиты: ___________________________________

Оренбург 2008

Содержание

• Введение 3
• 1. Природные (почвенно-климатические) условия Кувандыкского района 5
• 2. Биологические особенности кукурузы и характеристика районированных сортов 7
• • 2.1 Ботаническая характеристика 7
  • 2.2 Биологические особенности роста и развития кукурузы 11
  • Сведения о районированных сортах кукурузы 16
• 3. Программирование урожайности кукурузы для степных условий Кувандыкского района 20
• • 3.1 Приход ФАР за период вегетации культуры 20
  • 3.2 Определение ВУ (возможного урожая) кукурузы 20
  • 3.3 Определение ДВУ (действительно возможного урожая) с учетом лимитирующего фактора 22
  • 4. Коэффициент использования ФАР при формировании конкретного урожая 24
• 5.Обоснование технологии возделывания кукурузы..........................25
• • 5.1 Место в севообороте 25
  • 5.2 Обработка почвы 26
  • 5.3 Система удобрений 30
  • 5.4 Подготовка к посеву и посев 31
  • Требования ГОСТа к посевным качествам семян кукурузы 31
  • 5.4 Уход за посевами и защита растений 35
  • 5.5 Уборка урожая, его послеуборочная обработка и хранение 36
• 6.Технологическая системы возделывания кукурузы.........................40
• Заключение 44
• Список используемой литературы 46

Введение

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.

Очень важное преимущество кукурузы на зерно - эффективность использования осадков второй половины лета, когда они не усваиваются другими зерновыми из-за прекращения вегетации. Кукуруза очень урожайна. При возделывании в степных районах (Кувандыкский район) в сухие засушливые годы ее зерна собирают по 30-40 ц/га если в июле-августе выпадает до 200 мл. осадков, или в три четыре раза больше, чем урожай других яровых зерновых.

Зерно кукурузы - незаменимый компонент для производства комбикормов, ценное сырье для пищевой, медицинской, микробиологической, химической промышленности и других отраслей.

В структуре посевных площадей области кукуруза занимает около семи процентов. Причем площади по годам относительно одинаковые.

Во время вегетационного периода кукуруза потребляет большое количество питательных веществ. Вот почему так важно обеспечит ее питанием на протяжении всего роста и развития.

Учитывая повышенные требования культуры к теплу и свету, под кукурузу следует отводить преимущественно южные склоны и участки, защищенные от холодных северных ветров лесными полосами. На сильно засоренных проволочником полях кукурузу сеять не рекомендуется.

Высокие требования предъявляет кукуруза и к плодородию. 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.

Для того, чтобы при возделывании этой культуры была возможность применять комплексную механизацию, ей следует отводить поля с выровненным рельефом и правильной конфигурацией.

В хозяйствах, где сосредоточено большое количество скота, размещать кукурузу лучше на постоянных участках вблизи ферм - это уменьшит расходы на перевозку органических удобрений и зеленой массы, сокращает сроки силосования, снижает себестоимость продукции.

Кукурузу лучше размещать в зернопропашном севообороте после яровых зерновых. Но лучший предшественник - озимая рожь. Такое поле кукурузы, как правило, чище от сорняков и имеет больше питательных веществ, так как она идет второй культурой после пара.

1. Природные (почвенно-климатические) условия Кувандыкского района

Кувандыкский район 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.

Недороды, низкие урожаи в сухие засушливые годы компенсируются высокими сборами в относительно влажные. Увлажненность правобережной части зоны выше, чем левобережной.

Преобладающими почвами являются черноземы обыкновенные, тучные, южные, типичные есть солонцеватые земли. Имеют мощность гумусированных горизонтов (А+В) 43-60 см. Содержание гумуса колеблется от 9-14% (среднее 10,4%), в подпахотных слоях - от 6-9% (среднее 7,8%). В эродированных разновидностях количество гумуса резко снижено и не превышает 5-7%. Обеспеченность азотом недостаточная (3,8-6,2 мг в пахотном и 2,2-7,5 мг в подпахотном горизонте). Фосфор по Мачигину 0,8-0,6 мг на 100 г. почвы, калий 12,3-11,9 мг на 100 г почвы.

Почвенно-климатические условия благоприятные для возделывания зерновых культур, ведения скотоводства.

Среднемноголетнее количество атмосферных осадков Кувандыкском районе в теплый период (подекадно, мм.)

Климатическая характеристика природно-сельскохозяйственного Кувандыкского района (числитель - среднее значение, знаменатель - отклонение)

2. Биологические особенности кукурузы и характеристика районированных сортов

2.1 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 черноземных 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.

На початке обычно четное число продольных рядов цветков, а затем зерен (8-16, чаще 12-14). У отдельных гибридов бывает до 30 рядов зерен. В початке от 500-1000 зерен. Количество рядов и семян отличается по гибридам. Нижние початки зацветают позже и по размерам уступают верхним.

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.

Кукуруза - растение ветроопыляемое, с резко выраженной избирательностью при оплодотворении. Наибольший эффект получается при опылении смесью пыльцы разных зерен растений кукурузы.

Наиболее благоприятная для опыления теплая, влажная, с легким ветерком погода. При дождливой погоде пыльца смывается. В засушливых условиях разрыв между цветением метелки и початка нередко составляет 6-7 дней и более. При этом нарушается оплодотворение, наблюдается череззерница, снижается урожай. Возможны случаи зацветания початков по окончании цветения мужских соцветий. В результате совсем не образуется зерна.

Большое значение имеет толщина початков и их стержней. Початки, имеющие 8-14 зерен и тонкие стержни, быстрее созревают и высыхают, чем 18-24 рядные початки.

Время от появления всходов до цветения зависит от гибрида, температуры, света, условий питания растений. Этот период может составлять 50-60 дней.

Зерновка представляет собой односемянной плод. В зависимости от группы и гибрида зерновки имеют различную окраску: белую, кремовую, желтую, оранжевую, красную. Это сортовой признак. Однако у отдельных гибридов могут встречаться все оттенки указанных цветов вплоть до черного.

Зерна располагаются в початках вертикальными рядами . Число этих рядов составляет 8-24 (чаще 10-16). Зародыш достигает 10-12% веса зерна. В нем 30-35% жира. Консистенция и окраска зерна может быть разнообразной. Это зависит от цвета оболочки, алейронового слоя и эндосперма. Форма зерна помимо сортовых особенностей, обуславливается также плотностью расположения рядов.

Выход зерна колеблется от 70 до 88% веса початка, в зависимости от сорта и условий произрастания. Масса 1000 зерен у мелкосемянных гибридов - 100-150 г, крупносемянных - 300-400г. Эндосперм зерна состоит из частей разного строения и химического состава. В нем различают мучнистый и роговидный слой. В мучнистом слое преобладает крахмал, в роговидном - много белковых веществ.

Соотношение частей урожая кукурузы в сухой надземной массе примерно такое: листья - 30%, стебли - 25%, стержни - 10%, зерно - 35% от веса всего растения.

Кукуруза классифицируется по пленчатости, внешнему и внутреннему строению зерна делится на 8 подвидов (или групп):

Кукуруза лопающаяся. Зерно мелкое или с заостренной верхушкой, богато белками (10-14,5%). Эндосперм почти сплошь стекловидный. Содержание крахмала в зерне составляет - 62-72%.

Кукуруза крахмалистая. Зерно гладкое, округлое. Эндосперм зерновки мучнистый, рыхлый. Крахмала содержится 71-83%, белка - 7-12%. Эндосперм плохо защищен тонким роговидным слоем, легко впитывает влагу и быстро поражается болезнями и вредителями.

Кукуруза зубовидная. Зерно крупное, сплющенное, на верхушке образует вмятину. Роговидный эндосперм развит только на боковых сторонах зерна. Содержание крахмала - 68-76%, белков - 8-14%. Зубовидная кукуруза представлена более поздними формами. Имеет широкое распространение в культуре. Растение мощное , с грубыми стеблями, дающими мало пасынков. Початки крупные удлиненные.

Кукуруза кремнистая. Зерно округлое. Эндосперм стекловидный, лишь в центральной части мучнистый. Содержание крахмала 65-83%, белков 8-15%. Широко распространена в культуре. К этому подвиду относятся много скороспелых сортов с мелкими початками и мелким зерном. Стебли образуют много боковых побегов (пасынков).

Кукуруза сахарная. Зерно морщинистое, почти полностью заполненное прозрачным роговидным эндоспермом. Содержит много декстрина и протеина. Содержание крахмала около 30%, сахара и полисахаридов до 30%, белка - около 13%, жира - 8%.Чаще к этому подвиду относят овощные скороспелые сорта. Используются они в консервном производстве. Растение характеризуются многостебельностью.

Кукуруза восковидная. Эндосперм восковидный. Наружная часть его по твердости не уступает эндосперму лопающейся кукурузы. Считают, что восковидная кукуруза происходит из восточной Азии.

Кукуруза крахмалисто-сахарная. Нижняя часть зерна имеет мучнистый эндосперм, а верхняя, как у сахарной кукурузы, с характерной мощностью. Распространена в Южной Америке.

Кукуруза пленчатая. Колосковые чешуи в зрелом початке сильно развиты, зерно целиком заключено в них. Иногда имеются даже ости. Это редкий вид нигде не возделывается

Внутри каждого подвида различают разновидности, выделяемые по окраске зерна и стержня початка.

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.

3.1 Приход ФАР за период вегетации культуры

Для расчета ФАР, приходящийся на посев кукурузы, прежде всего, нужно знать фактическую продолжительность периода вегетации (с 25 мая по 10 сентября) и суммарную ФАР определяющуюся числом дней вегетации в каждом месяце (май - 6, июнь - 30, июль - 31, август - 31, сентябрь - 10 дней) в Кувандыкском районе.

Q_ФАР = (7,8/31х6)+8,5+8,0+6,9+(4,3/30х10)=

=1,51+8,5+8,0+6,9+1,43=26,34 ккал/см³

При переводе на 1 га принимаем 1м²=10 000 см²

1 000 м² = 1 га = 100 000 000 см² = 10⁸ см²

3.2 Определение ВУ (возможного урожая) кукурузы

Возможный урожай (ВУ) биологической массы рассчитывается по формуле

Q_ФАР х К_ФАР

ВУ= ^{___________________}

10² х КБ х 10² , ц/га

где:

ВУ - возможный урожай абсолютно сухой биомассы, ц/га

Q_ФАР - приход ФАР за вегетацию, ккал/га

К_ФАР - 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 Кувандыкского района при К_ФАР = 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

У = ^{____________________}х 100,

где 100 - 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.

Таким образом, при К_ФАР = 1% в условиях Кувандыкского района можно получать урожай зерна кукурузы 23,7 ц/га. Но это потенциальный или возможный урожай при условии полного удовлетворения потребностей растений.

Т.к. в условиях степной зоны часто ощущается недостаток влаги, надлежит определить действительно возможный урожай (ДВУ) с учетом лимитирующего фактора.

24,9х0,417=10,98

24,9х0,461=10,36

3.3 Определение ДВУ (действительно возможного урожая) с учетом лимитирующего фактора

Существует несколько методик определения ДВУ. Они базируются на исходных запасах влаги в метровом слое почвы и учете количества осадков за вегетацию (по многолетним данным). Расчет ДВУ ведут и по биоклиматическому потенциалу (по Д.И. Шашко).

Оценка различных методов расчета ДВУ, проведенная ВНИИЗХ показала, что наиболее правильным для степной зоны следует признать расчет ДВУ по коэффициенту водопотребления по формуле:

(ПВ+(ОВ х К)) х 100

ДВУ= ^{_______________________________}КВ, ц/га

где: ДВУ - действительно возможный урожай, ц/га

ПВ - запас продуктивной влаги в метровом слое почвы, мм

ОВ - осадки вегетационного периода, мм

К - коэффициент полезности осадков

100 - переводной коэффициент

КВ - коэффициент водопотребления

Для расчета используют показатели запасов продуктивной влаги к посеву по средним многолетним данным - 119 мм.

Осадки вегетационного периода - 146 мм., коэффициент водопотребления - 300. Коэффициент полезности осадков в Центральной зоне области следует принимать равным 0,5.

(119+(146х0,5))

ДВУ =^{________________________}х 100 =64 ц/га сухой биомассы

300

ДВУ сухого зерна 64х0,417=26,7 ц/га

ДВУ зерна при стандартной влажности 63 х 0,461 = 29 ц/га

Таким образом, количество атмосферных осадков по многолетним данным позволяет получать около 29 ц/га зерна кукурузы.

Рассчитаем ДВУ корней.

Корнеобеспеченность у кукурузы составляет 20%, т.е. 64 ц/га х 20%=12,8 ц/га.

Надземная часть растения равна 64-12,8=51,3 ц/га.

Соотношение основной и побочной продукции кукурузы составляет 1:1,4 (сумма 2,4). Тогда ДВУ зерна составляет 51,3:2,4=21,4 ц абсолютно сухого зерна.

ДВУ сухого зерна 51,3х0,417=21,4 ц/га.

ДВУ зерна при стандартной влажности 51,3х0,461=23,6 ц/га.

Таким образом, количество атмосферных осадков по многолетним данным позволяет получать 23,6 ц/га зерна кукурузы, т.е. близко к 1% ФАР.

4. Коэффициент использования ФАР при формировании конкретного урожая

Зная урожайность кукурузы в предыдущие годы (162 ц/га) можно рассчитать фактическое использование ФАР кукурузы в Кувандыкском районе.

Энергия, запасенная в урожае, рассчитывается по формуле:

Q_у = У_а х КБ

У_а - урожайность абсолютно сухой биомассы, кг/га

КБ - калорийность 1 кг сухой биомассы (4100), ккал/кг

Q_у - энергия запасенная в урожае, ккал/га

Q_у=

Прежде всего, необходимо от урожая при натуральной влажности провести пересчет на биомассу.

Коэффициент использования ФАР при формировании конкретного урожая рассчитывается по формуле:

Q_у

К_ФАР= ^________ х 100

Q_фар

Где:

Q_у - энергия, запасенная в сухом веществе урожая, ккал/га

Q_{фар -} приход ФАР за период вегетации, ккал/га

100 - для перевода в относительные величины.

2624х10⁴

К_ФАР= ^________ х 100 = 0,9%

26,3х10⁸

5. Обоснование технологии возделывания кукурузы

5.1 Место в севообороте

Кукурузу выращивают в севооборотах как бессменную культуру. Почвы должны быть чистыми от сорняков, вредителей и болезней.

Место в севообороте определяется, прежде всего, биологическими особенностями предшественника, его влиянием на вводно-воздушный режим почвы, степенью засоренности поля, зараженностью вредителями и болезнями. Ведь предшественники культуры имеют различный вынос питательных веществ из почвы, по-разному иссушают корнеобитаемый слой и накапливают в почве неодинаковое количество органических веществ. Кроме того у каждого предшественника своя агротехника, а это оказывает существенное влияние на вводно-физические свойства почвы, продуктивность последующей культуры.

Есть еще одна особенность: один и тот же предшественник может быть менее благоприятным в одних природных условиях, удовлетворительным или хорошим в других.

В Кувандыкском районе влага - один из главных факторов продуктивности растений. Если после уборки предшественника в глубинных слоях осталось много влаги, то это положительно влияет на урожай зерна кукурузы и наоборот. После уборки кукурузы доступной влаги в корнеобитаемом слое почвы были в 1,7-2,9 раза выше, чем после озимых, ячменя, подсолнечника и сахарной свеклы. Это необходимо учитывать при размещении кукурузы в полях севооборотов.

Отдельные авторы считают, что кукуруза мало требовательна к предшественникам. Но это не отвечает ее биологическим особенностям. По многолетним данным при размещении кукуруза при размещении ее после озимой пшеницы урожайность зерна составила 66 ц/га, после сои 55, кукурузы - 53, подсолнечника - 48 ц/га.

В условиях Кувандыкского района высокий урожай зерна кукурузы получаю при размещении после яровой пшеницы и озимой ржи- такое поле имеет больше питательных веществ и чистые от сорной растительности, так как кукуруза идет второй культурой после пара. Однако лучшими предшественниками считаются картофель, кормовые корнеплоды, озимые культуры, просо, яровая пшеница, идущая по чистым парам.

Схемы полевых севооборотов

6-польный: пар-озимая рожь (яровая пшеница)- кукуруза - пшеница-ячмень.

9-польный: пар-озимые-пшеница-просо+гречиха-пшеница-ячмень-кукуруза-пшеница-ячмень, подсолнечник.

5.2 Обработка почвы

В комплексе агротехнических приемов системе основной обработки отводиться ведущая роль в восстановлении и повышении плодородия почвы, накопления влаги в ней, в очищении полей от сорняков, вредителей и болезней.

Известно, что теоретические основы обработки почвы состоят в том, чтобы с помощью рабочих органов машин и орудий воздействовать на почву, создать необходимое состояние между твердой ее фазой и воздушной, между общей капиллярной скважностью, то есть изменить строение пахотного слоя так, чтобы в ней были наиболее благоприятные условия для растений, и микроорганизмов, оптимальный водный, пищевой, воздушный и тепловой режимы. Наряду с этим обработка призвана уничтожать сорную растительность, вредителей и болезни сельскохозяйственных культур, вовлекать в кругооборот питательные дополнительные вещества, сохранять почву от эрозий и т.д.

Система основной обработки зависит от почвенных разностей, рельефа местности, засоренности предшественника, вида эрозии и т.д. Она должна соответствовать системе земледелия, разработанной в хозяйстве с учетом почвенно-климатических условий.

На полях, занятых колосовыми культурами, не подверженных ветровой эрозии, до зяблевой вспашки обязательно проводят лущение стерни. Выполняют этот прием с целью сохранения влаги, уничтожения сорняков, провоцирования прорастания их семян, улучшения качества зяблевой вспашки. В зависимости от засоренности предшественника лущение проводиться дисковыми и лемешными лущильниками, а так же дисковыми боронами. Операция эта осуществляется вслед за уборкой зерновых культур на глубину 6-8 см. При появлении всходов семян и прорастания корнеотпрысковых и корневищных сорняков, лущение повторяют поперек первому на глубину 10-12 см.

Лущение должно идти вслед за уборкой или одновременно с ней на установленную глубину, чтобы полностью уничтожить сорные растения.

Не позднее середины сентября после внесения удобрений поле пашется плугами с предплужниками на глубину 28-32 см., а где гумусовый слой меньше, а так же на смытых, малогумусированных черноземах - на глубину пахотного горизонта.

Агротехнические требования к вспашке: отклонение от средней заданной глубины 1-2 см., заделка пожнивных остатков не менее, чем на 98%, высота гребней после вспашки не более 5 см. Свальные гребни и развальные борозды заделывают и выравнивают, глубина борозд не должна превышать 7 см.

На орошаемых землях в конце октября проводятся влагозарядковый полив по норме 600-800 м³/га в годы с явным дефицитом влаги в почве. Если этот прием не провели с осени , то обязательно почву «зарядить» весной после первой культивации нормой 300-500 м³/га.

На почвах, подверженных ветровой и водной эрозии лущение не применяется и вместо отвальной вспашки делают плоскорезную. При такой обработке почва меньше распыляется, заметно снижаются потери влаги на испарение. К весне с помощью стерни в почве дополнительно накапливаются 30-40 мм продуктивной влаги.

Плоскорезную ...........