Кукуруза в севообороте
Проведя четырнадцатилетние исследования по изучению реакции кукурузы на зерно на фоне удобрения в стационарной севообороте, ученые Института растениеводства им. В. Я. Юрьева НААН Украины установили, что при выращивании кукурузы в первом периоде исследования (1996-2003 гг) средний уровень урожайности зерна в севообороте составил 4,30 т / га, а в течение второго (2004-2009 гг) благодаря использованию новых, более высокоурожайных гибридов кукурузы нового поколения, которые оказались более интенсивными к использованию органических и минеральных удобрений на единицу урожая, — 5,85 т / га.
Собственно, применение интенсивных технологий выращивания сельскохозяйственных культур, которые направлены на максимальное использование средств механизации, минеральных удобрений и высокоинтенсивных сортов и гибридов, несомненно, обеспечило рост их урожайности.
Вместе с тем, эти технологии создании методом «неограниченной интенсификации» и эффективны лишь при благоприятных условиях выращивания. Но повышение стоимости горюче-смазочных материалов и агроресурсов до уровня мировых цен привело к значительному увеличению их доли в себестоимости продукции.
В современных условиях обеспечение функционирования АПК на устаревших технологических принципах экономически нецелесообразным. В связи с созданием многоукладного сельского хозяйства, а также возникновением определенных агроклиматических проблем назрела проблема разработки новых подходов к оптимизации и интенсификации технологии выращивания сельскохозяйственных культур.
Грамотном выращивания
Так, кукуруза — это одна из важнейших и высокоурожайных сельскохозяйственных культур: по урожайности она превышает наиболее распространенные зернофуражных хлеба и находит чрезвычайно разностороннее использование — дает ценные пищевые продукты для человека, лучше многообразием и питательности корма животным, является дешевым сырьем для промышленности и особенно богата углеводами. Эта культура почти не имеет отходов, так как используют зерно, листья, стебли, стержни начал и даже ее корни. Ценные свойства кукурузы проверены в течение многих веков народами разных стран. Ее справедливо называют удивительной казной, золотым началом, чемпионом зерновых и кормовых культур, растением неограниченных возможностей.
Кстати, потенциал этой культуры используется лишь на 30-50%, а потому в ближайшие годы ее урожайность планируют увеличивать за счет стабилизации посевных площадей и использования гибридов различных групп спелости. Важным резервом повышения урожайности зерна кукурузы является также внедрение современных технологий, которые могут обеспечить использование новейших достижений селекции и семеноводства, химизации и механизации производственных процессов на основе точного биологического контроля за состоянием и развитием растений.
Выращивание кукурузы — энергоемкий процесс, а потому вопрос уменьшения расхода энергоресурсов при различных технологиях выращивания является особенно актуальным. Наиболее влиятельными факторами в технологическом процессе выращивания этой культуры, которые достаточно заметно влияют на урожайность и качество зерна кукурузы, способ основной обработки почвы, оптимизация агрофону выращивания и выбор гибрида.
Удобрения — решающий фактор урожайности?
Эффективность удобрений определяется сложным комплексом условий: погодными, уровнем плодородия почвы, биологическими особенностями сортов или гибридов, способами, срокам, количеству и качеству вносимых удобрений. Современное применение системы удобрений основано на учете почвенно-климатических условий и биологических потребностей растений.
Кукуруза требует повышенного минерального питания, что связано, прежде всего, с длинным вегетационным периодом и свойством растения усваивать питательные вещества до самого завершения созревания зерна. На формирование урожая зерна 5-6 т / га кукуруза выносит из почвы в среднем 130-150 кг азота, 50-60 кг фосфора и 130 кг калия.
Удобрения выступают эффективным, а иногда решающим фактором, который не только увеличивает урожайность, но и улучшает качество зерна кукурузы. С их помощью можно изменять процессы обмена веществ и вызвать активнее накопление в растениях полезных веществ: белков, жиров, углеводов и т.п.. Гибриды кукурузы различных групп спелости по-разному реагируют на внесение органических и минеральных удобрений, что подтверждается соответствующими научными опытами. В частности, исследования лаборатории растениеводства и сортоизучения Института растениеводства им. В. Я. Юрьева НААН доказали, что оптимизация технологии выращивания современных гибридов кукурузы с потенциальной урожайностью зерна 10 т / га и более может быть эффективной только при учете комплексного воздействия приемов сортовой агротехники.
Собственно, опыты проводили в стационарной паро-зерно-пропашные севообороте лаборатории растениеводства и сортоизучения Института растениеводства им. В. Я. Юрьева НААН (1 — черный пар, 2 — пшеница озимая, 3 — сахарная свекла, 4 — яровые зерновые, 5 — горох на зерно, 6 — пшеница озимая, 7 — кукуруза на зерно, 8 — яровые зерновые , 9 — подсолнечник).
Схема внесения удобрений включала: а) без удобрений — сивозминнои фон б) сивозминнои фон + 30 т / га навоза в) сивозминнои фон + 30 т / га навоза + N 30 Р 30 К 30 г) сивозминнои фон + 30 т / га навоза + N 60 Р 60 К 60 .
Материалом для исследований были гибриды как отечественной, так и зарубежной селекции. Технология выращивания гибридов кукурузы общепринятая для зоны восточной Лесостепи Украины, кроме исследуемых вариантов.
По данным сектора агрохимии Института растениеводства им. В. Я. Юрьева УААН, грунт представлен глубоким слабовилугованим черноземом с зернистой структурою.Йогоагрохімічні показатели таковы: содержание гумуса (за Тюриным) — 5,8%; рН — 5,8; гидролитическая кислотность — 3,29 мг / экв. на 100 г почвы.
Запасы питательных веществ на сивозминнои фоне: азот — 132 мг / кг, фосфор — 104 мг / кг, калий — 128 мг / кг, на сивозминнои фоне с применением полной нормы органо-минеральных удобрений (30 т / га навоза + N 60 Р 60 К 60 ): азот — 140 мг / кг, фосфор — 177 мг / кг, калий — 172 мг / кг.
Результаты исследований
За период вегетации растений кукурузы в течение четырнадцати лет исследований гидротермической условия были разными, особенно в периоды формирования, налива и созревания зерна, что дает возможность более глубоко оценить пластичность исследованных гибридов и раскрыть их биологические и агроэкологические особенности выращивания. В целом погодные условия вегетационного периода можно охарактеризовать по комплексному показателю гидротермического коэффициента Г. Т. Селянинова.
Установлено, что 6 лет (1997, 2001, 2003, 2004, 2005 и 2008 гг) характеризовались благоприятной гидротермическим режимом от 1,15 до 1,96, другие годы были засушливыми. Таким образом, за весь период в исследуемых условиях количество благоприятных лет составляла 43%, а неблагоприятных — 57% (рис. 2).
Рис. 2. Показатель гидротермического коэффициента за годы исследований сравнению с среднемноголетнего нормой
При выращивании кукурузы на зерно в течение 1996-2009 гг в стационарной севообороте лаборатории растениеводства и сортоизучения Института растениеводства им. В. Я. Юрьева НААН установлено, что за первый период средняя урожайность зерна составила 4,30 т / га, а максимальная — 7,74 т / га. В течение второго — средняя урожайность зерна кукурузы увеличилась до 5,85 т / га, при этом максимальный ее уровень достигал 10,96 т / га, что на 3,22 т / га больше предыдущие годы.
За первый период при выращивании кукурузы на зерно с применением различного уровня обеспечения удобрений установлено, что минимальный уровень урожайности зерна колебался в пределах от 1,50 до 2,16 т / га, а в течение второго периода — от 1,48 до 1,97 т / га. Такой низкий уровень урожайности кукурузы обусловлено низкой адаптивностью отдельных гибридов к неблагоприятным или стрессовых гидротермических условий выращивания.
Собственно, в течение первого периода исследования максимальный уровень урожайности за счет севооборота (фон без удобрений) составил 4,98 т / га. С применением органических и органо-минеральных удобрений урожайность кукурузы повышалась на 1,48 т / га на фоне внесения навоза 30 т / га, на 2,76 т / га при добавлении навоза 30 т / га + N 30 Р 30 К 30 и на 2,48 т / га на фоне навоза 30 т / га + N 60 Р 60 К 60 .
Сравнивая данные второго периода с предыдущими годами, установлено, что на сивозминнои фоне (без удобрений) максимальный уровень урожайности получен на уровне 8,10 т / га. С применением органических и органо-минеральных удобрений уровень урожайности повышался на 1,78 т / га при внесении навоза 30 т / га, на 2,32 т / га на фоне навоза 30 т / га + N 30 Р 30 К 30 и на 2 , 86 т / га на фоне навоза 30 т / га + N 60 Р 60 К 60 (табл. 1).
Таблица 1. Урожайность кукурузы на зерно в стационарной паро-зерно-пропашные севообороте, т / га
Итак, за счет использования новых гибридов кукурузы за второй период в отличие от гибридов, которые исследовались в течение первого периода, повышался уровень урожайности на фонах питания: на сивозминнои фоне (без удобрений) на 3,12 т / га, при внесении навоза 30 т / га — на 3,42 т / га, при показателях навоза 30 т / га + N 30 Р 30 К 30 — на 2,68 т / га и на фоне навоз 30 т / га + N 60 Р 60 К 60 — на 3 , 50 т / га (табл. 2).
Таблица 2. Прибавка урожайности зерна кукурузы от применения удобрений, т / га
При расчетах экономической эффективности среднего уровня урожайности зерна первого периода видно, что благодаря севообороте (без применения удобрений) он составляет 3,24 т / га, при этом расходы составляют 2541,6 грн / га, чистая прибыль — 1670,0 грн / га, а уровень рентабельности — 65,7%. При выращивании новых более урожайных гибридов кукурузы течение второго периода средний уровень урожайности на сивозминнои фоне увеличился до 4,79 т / га, при этом расходы составили 2605,0 грн / га, чистая прибыль повысился до 3622 грн / га, а уровень рентабельности — до 139%.
Выращивания гибридов кукурузы прошлого поколения на высоком агрофоне не обеспечивало максимального уровня урожайности. Этот набор гибридов средний уровень урожайности формировал при ограниченном применении минеральных удобрений, а именно на фоне навоз 30 т / га + N 30 Р 30 К 30 — 4,88 т / га. При расчетах экономической эффективности такого уровня урожайности зерна отмечено, что расходы составили 5884 грн / га, чистая прибыль достигал 458 грн / га, а уровень рентабельности — 7,8%.
Выращивание новых высокоинтенсивных гибридов кукурузы течение второго периода показало, что средний уровень урожайности зерна сформировался на высоком агрофоне — 6,47 т / га. Расчеты экономической эффективности при выращивании на этом фоне с таким уровнем урожайности зерна показывают, что расходы составляют 6706 грн / га, чистая прибыль повысился до 1705,0 грн / га, а уровень рентабельности достигал 25,4%.
Таким образом, для хозяйств с низким и средним уровнем ресурсозабезпечености для получения конкурентоспособного уровня урожайности кукурузы на зерно 8,10 т / га рекомендуется придерживаться технологии выращивания с использованием адаптивных факторов, которая включает: размещение по предшественнику озимая пшеница в звене севооборота, занятий пар горохом- озимая пшеница-кукуруза на зерно; без внесения удобрений, выбор гибридов, адаптированных к зональным условиям выращивания, ФАО от 100 до 399; оптимальный срок сева (III декада апреля-И декада мая); густота растений, рекомендована для конкретного биотипа.
Хозяйствам с высоким уровнем ресурсозабезпечености для получения уровня урожайности кукурузы на зерно более 10,0 т / га рекомендуется придерживаться технологии выращивания с использованием интенсивных факторов, которая включает: размещение по предшественнику озимая пшеница в звене севооборота занятий пар горохом-озимая пшеница-кукуруза на зерно; внесение удобрений под запланированный уровень урожайности в расчете потребностей гибрида в питательных веществах и содержания их в почве, выбор гибридов интенсивного типа с повышенной реакцией на применение удобрений, ФАО от 100 до 399; интегрированная защита растений течение вегетации культуры препаратами, разрешенными к использованию в Украине; оптимальный срок сева (III декада апреля-И декада мая); густота растений, рекомендована для конкретного биотипа.
Обобщенно
Совершенствование технологии выращивания кукурузы возможно лишь при условии внедрения научно обоснованных севооборотов, новых высокопродуктивных гибридов, которые неодинаково реагируют на приемы сортовой агротехники. А использование новых, более высокоурожайных гибридов кукурузы нового поколения во втором периоде исследования, которые оказались более интенсивными к применению органических и минеральных удобрений, позволило повысить средний уровень урожайности с 4,30 до 5,85 т / га по сравнению с первым периодом.
Использование адаптивных факторов для современных технологий выращивания кукурузы на зерно является доступным агромероприятия, с помощью которого в условиях недостатка материально-технических ресурсов можно регулировать уровень урожайности. В производстве ограничиваться гибридами одной селекции или гибридами одной группы спелости нецелесообразно. Для того чтобы уменьшить влияние погодных условий года, необходимо подбирать гибриды разных групп спелости для конкретной зоны выращивания.
Одним из факторов роста урожайности зерна кукурузы является региональная специализация и размещение ее производства. Такой подход дает возможность наиболее полно использовать биоклиматического потенциала отдельных регионов и зон, а также наладить производство дешевой продукции высокого качества.