Значительные посевы кукурузы находятся
Добавил пользователь Cypher Обновлено: 21.09.2024
4. Серен К.Д. Влияние азотных удобрений на формирование клубеньков и продуктивность гороха // Научное обеспечение АПК аридных территорий Центрально-Азиатского региона / РАСХН, Сиб. отд.-ние ГНУ Тув. НИИСХ; под ред. В.К. Каличкина и др. – Новосибирск, 2008. – С. 227–232.
С давних времен культивируется одновременное выращивание двух или нескольких сельскохозяйственных культур на одном поле. Большое значение имеют смешанные посевы однолетних бобовых с силосными и другими культурами [1]. Такие смеси имеют ряд преимуществ перед их одновидовыми посевами. При совместном выращивании повышается содержание белка в корме за счет высокого содержания протеина в бобовом компоненте. Протеин растительного происхождения наиболее дешевый. Основное направление увеличения его производства – расширение посевов бобовых культур как в чистых, так и в смешанных посевах. При совместном выращивании бобовые положительно влияют на урожай злаковых культур [2]. Однако подбор компонентов, способы посева их в смеси, позволяющие получать наибольшее количество кормовой массы, сбалансированной по переваримому протеину, в условиях Сибири остаются мало изученными.
Цель исследования: изучение влияния бобовых компонентов на продуктивность зеленой массы кукурузы в совместных посевах в условиях сухостепной зоны
Задачи исследований:
1. Определить влияние бобового компонента на рост и развитие кукурузы
2. Провести сравнительный анализ урожайности зеленой массы кукурузы при применении в качестве бобового компонента гороха, сои и вики;
3. Определить образование клубеньков на корнях бобовых культур.
Объекты и методы исследований. Объект исследования – кукуруза сорт Корифей, горох сорт Радомир, соя сорт СибНИИК-315 и вика сорт Луговская 85. Совместный посев кукурузы проводился по схеме 70 см между рядами кукурузы, 35 см между рядами кукурузы и бобовым компонентом. Исследования проводились в соответствии с основными требованиями по методике Б.А. Доспехова. Опыт закладывался в 2016–2017 гг. на территории опытного поля сельскохозяйственного факультета ТувГУ. По климатическому районированию данная территория находится в сухостепной зоне. Тип почвы светло-каштановая, по гранулометрическому составу относится в легким супесям, агрохимический состав почвы следующее: гумус по Тюрину – 2,27 %, Р2О5 по Мачигину – 65 мг/кг, К2О по Мачигину – 480 мг/кг, N по Корфильду – 20 мг/кг почвы.
Опыт был заложен в трех повторениях по следующей схеме: 1 вариант – чистый посев кукурузы; 2 вариант – кукуруза + горох; 3 вариант – кукуруза + вика; 4 вариант – кукуруза + соя. Посев кукурузы был проведен 20 мая.
Межфазные периоды роста и развития кукурузы в зависимости от бобового компонента в совместных посевах
Всходы/ 8–10 листьев
8–10 листьев/ выход в трубку
Выход в трубку /выметывание
Цветение/ молочная спелость
Длина вегетационного периода
Влияние бобовых компонентов на урожайность зеленой массы кукурузы показало, что наибольший эффект на увеличение урожая кукурузы дает совместный посев кукурузы с горохом. Урожайность зеленой массы кукурузы на этом варианте составила в среднем за 2 года 174 ц/га, что на 13 ц/га больше, чем в варианте с чистым посевом кукурузы. На вариантах совместного посева кукурузы с викой и соей наблюдается уменьшение урожайности зеленой массы кукурузы 110 и 119 ц/га, соответственно, или на 51 и 42 ц/га меньше, чем на варианте с чистым посевом кукурузы. Такое уменьшение видимо, связано с тем, что в условиях сухостепной зоны соя и вика как бобовый компонент не способствуют росту и развитию кукурузы, а являются конкурентом для кукурузы (табл. 2).
Как известно бобовые культуры образуют симбиоз с клубеньковыми бактериями, которые фиксируют азот воздуха, тем самым обогащают почву. В исследованиях Серен К.Д., проводимых в 2003–2007 годах на учебно-опытном поле сельскохозяйственного факультета ТувГУ по изучению формирования клубеньков на корнях сои и гороха показано, что на корнях гороха обнаруживались колонии клубеньковых бактерий в количестве 60–120 шт. на одно растение, а корнях сои клубеньковые бактерии не обнаруживались [3, 4].
Урожайность зеленой массы кукурузы в совместных посевах в 2016–217 гг., ц/га
Нами также были определены наличие клубеньковых бактерий на корнях бобовых культур. Выявлено, что в первый год посева в 2016 году на корнях гороха образовывались клубеньковые бактерии, но незначительно, а на корнях сои и вики клубеньки не образовались. В 2017 году количество колоний клубеньковых бактерий возросло, и составили в среднем 30–40 шт. на одно растение со средней толщиной до 5–6 мм, а на корнях сои и вики появились незначительные бугорки всего 9–10 шт. толщиной 1–1,5 мм на 1 растение. Видимо во время вегетации в жаркую сухую погоду, которая часто наблюдается в сухостепной зоне, часть клубеньков отмирают, и фиксированный азот воздуха во время жизнедеятельности клубеньков, после их отмирания освобождается и усваивается другими растениями. Именно это способствовало увеличению роста и развития кукурузы на варианте совместного посева кукурузы с горохом (рисунок). Средняя высота растений на этом варианте достигала в 2016 году 135 см, а в 2017 году до 164 см, что на 16–20 % больше остальных вариантов. На варианте с чистым посевом кукурузы средняя высота растений в 2016 году составила 124 см, в 2017 году 142 см, на варианте совместного посева с соей 127 см и 150 см, а на варианте кукурузы с викой 110 см и 125 см, соответственно. Следует отметить, что во втором году посева высота растений кукурузы на всех вариантах несколько увеличилась, однако тенденция разницы по вариантам осталась. Если горох при совместном посеве способствует развитию кукурузы, то вика при совместном посеве угнетающе влияет на рост и развитие кукурузы, что приводит к резкому снижению урожая. Также отмечается, что на варианте с горохом самые толстые стебли, затем на варианте с чистым посевом кукурузы, а самые тонкое стебли на варианте с посевом кукурузы с викой.
Таким образом, в условиях сухостепной зоны горох, как компонент при совместном посеве с кукурузой, способствует росту и развитию кукурузы, увеличению урожайности зеленой массы кукурузы по сравнению с викой и соей.
Средняя высота растений кукурузы по вариантам за 2 года, см
Урожайность зеленой массы кукурузы при совместном посеве с горохом составила 174 ц/га, что на 13 ц/га больше, чем урожайность зеленой массы кукурузы на варианте с чистым посевом, на 42 ц/га больше, чем на варианте кукуруза+соя и на 51 ц/га больше, чем на варианте кукуруза+вика. В экстремально жарких условиях климата Республики Тыва клубеньковые бактерии на корнях сои и вики развиваются медленно и крайне мало, всего 9–10 шт. толщиной 1–1,5 мм на 1 растение, когда у гороха количество клубеньков достигает до 30–40 шт. со средней толщиной до 5–6 мм.
Суть дела не в полноте знания, а в полноте разумения.
Демокрит
Если посев проводится в относительно сухую почву, то поступление влаги в семя будет происходить очень медленно. Поэтому ранний посев кукурузы в холодную сухую почву не будет иметь таких катастрофических последствий, как посев в холодную переувлажненную. И, наоборот, при посеве семян в сухую теплую почву возможны проблемы, если засеянное поле зальет холодный дождь.
Температура почвы ниже 10 °C опасна в период посев-всходы, особенно если почва остается холодной на протяжении нескольких недель после посева. Степень повреждения растений (и уменьшения всхожести) зависит от типа почвы. Посев в тяжелую, плотную, переувлажненную почву при одинаковых температурных условиях намного опаснее, чем посев в сухую легкую.
Таблица 1. Температура почвы и полевая всхожесть кукурузы.
Случайными кажутся события, причины которых мы не знаем.
Демокрит
Рост всходов вверх, к поверхности почвы, происходит в результате удлинения мезокотиля. Мезокотиль является первым междоузлием стебля кукурузы, удлинение которого поднимает колеоптиль к поверхности почвы. Когда колеоптиль приближается к поверхности почвы, под воздействием солнечного света изменяется гормональный баланс в тканях проростка, вследствие чего останавливается удлинение мезокотиля. При благоприятных условиях появление колеоптиля над поверхностью почвы совпадает с началом выхода первого листка.
Но условия бывают не только благоприятные. Мезокотиль может остановить свое продвижение вверх из-за травмы или истощения ресурсов, колеоптиль может натолкнуться на твердую почвенную корку или массивный комок почвы. Неудачное прорастание приводит к специфической деформации — проросток скручивается в подобие пружины или штопора.
Таким образом, посев в холодную почву или в почву, температура которой уменьшается ночью до 12 °C и меньше, часто приводит к деформации всходов. Причем часто накладываются несколько негативных факторов: непосредственное влияние низких температур и переувлажненной почвы, эффект почвенной корки (типичной после обильных осадков), фитотоксичного действия гербицидов.
Болезни, избыток воды и дефицит фосфора
Причина ошибки — незнание лучшего.
Демокрит
В холодной и влажной почве всходы кукурузы поражаются некоторыми видами Pythium. Низкие температуры не только комфортны для патогена, но увеличивают время контакта молодого растения с источником инфекции и ослабляют иммунитет кукурузы. Фунгицидные протравители эффективны против возбудителей грибных заболеваний в течение первых двух недель после посева. Но при растянутом до 3-4 недель появлении всходов эффективность фунгицидной защиты уменьшается.
Одна из целей очень раннего посева кукурузы — более полное использование запасов влаги в почве. Как правило, при раннем посеве почва на глубине заделки семян влажная. Но избыток влаги — не меньшая беда, чем ее дефицит. Если после раннего посева пройдут обильные дожди, то почва из влажной быстро превращается в очень мокрую. Прорастающие семена и появляющиеся всходы вполне могут оказаться под слоем воды.
Смелость — начало дела, но случай — хозяин конца.
Демокрит
Скорость появления и жизнеспособность всходов кукурузы обусловлена комбинацией трех ключевых факторов — окружающей среды, генетики и качества семян.
Окружающая среда — это, прежде всего, температура почвы и воздуха, влажность и плотность почвы, изменение погодных условий (потепление, похолодание, выпадение осадков).
Генетика — темпы роста и устойчивость гибрида к стрессовым факторам (в т.ч. холодостойкости).
Качество семян – всхожесть, энергия прорастания.
Таблица 2. Симптомы повреждения проростков/всходов кукурузы и их вероятные причины.
Если предполагается высевать в ранние сроки гибрид, отличающийся устойчивостью к холоду (обычно- кремнистые разновидности) и высокими темпами роста, то риск более-менее оправдан. Особенно в том случае, если посев проводится в почву легкого механического состава, которая быстро прогревается и не склонна к образованию плотной корки после выпадения осадков. И еще, для дополнительной гарантии, семена обработаны фунгицидным протравителем широкого спектра действия, а в рядки при посеве внесены стартовые фосфорные удобрения.
Обычно посев рекомендуют проводить, когда температура почвы на глубине заделки семян составляет не менее 10 С, краткосрочный прогноз погоды показывает явную тенденцию к потеплению. Для более теплолюбивых зубовидных гибридов оптимальная температура почвы при посеве — от 14 С и выше.
Посев непосредственно перед резким похолоданием или выпадением обильных холодных осадков приводит к значительным потерям всхожести. Поэтому целесообразно остановить посев, если ожидается похолодание. Набухание семян в холодной почве — гарантия проблем, поэтому лучше немного подождать, чем рисковать будущим урожаем.
В последние годы жизни Иосифа Сталина сельское хозяйство СССР находилось в тяжелейшем состоянии. К 1950 году страна все же превзошла основные показатели 1940 года, но не по урожайности зерна — этот показатель в 1940 году составлял 7,9 центнера с гектара (а в 1913 году, с которым любила мериться советская экономика, даже 8 центнеров с гектара). В 1950 году в СССР собирали всего 7,2 центнера зерна с гектара, что не помешало Сталину объявить о колоссальном росте сельскохозяйственного производства, а зампредседателя советского правительства Георгию Маленкову ― провозгласить, что зерновая проблема в СССР решена окончательно и бесповоротно.
Застой в развитии аграрного производства наблюдался даже в тех областях, которые являлись основными поставщиками зерна на внутренний рынок. Хрущев пытался преодолеть его несколькими способами: распашкой миллионов гектаров целинных земель, децентрализацией системы планирования сельского хозяйства ― до сельхозпредприятий должны были доводиться только планы заготовок продуктов полеводства и животноводства, а не планы посевов по культурам, ― но больше прочего запомнилась его попытка насадить в качестве основной кормовой и зерновой культуры кукурузу.
Кукурузное поле колхоза имени Сталина в Ставропольском крае, 1954 год
Если в 1954 году посевы кукурузы в СССР составляли 3,5 миллиона гектаров, то к 1960 году их площадь должна была вырасти до 28 миллионов, то есть примерно сравняться с площадью освоенной целины, решил пленум ЦК. Средняя же урожайность должна была вырасти за счет использования селекционных сортов с 13 до 25-30 центнеров с гектара, что было бы сопоставимо с американскими показателями. В записке, подготовленной Хрущевым для президиума ЦК КПСС в январе 1954 года, была указана и урожайность в США ― 26,2 и Канаде ― 36,6 центнера с гектара. В Днепропетровске для работы по выведению новых холодостойких сортов перспективной культуры был создан Всесоюзный научно-исследовательский институт кукурузы. К селекционным и агротехническим разработкам были подключены все сельскохозяйственные вузы страны, ученые Тимирязевской академии.
Собственных холодостойких семян под посадки в таких количествах у Советского Союза не было, в Нечерноземье сажали теплолюбивые молдавские сорта, в ход пошли импортные семена, многие из которых оказались плохого качества. Лишь на Украине, в Молдавии и на Северном Кавказе, для которых закупались американские сорта, урожай оказался отменным. Одним из кукурузных дилеров, к которому обратились советские селекционеры, был Росуэл Гарст, владелец высокорентабельного хозяйства в американском штате Айова.
Гарст впервые попал в СССР в 1955 году, приехав на Всесоюзную сельскохозяйственную выставку в составе делегации фермеров из Айовы. Вскоре он лично познакомился с Хрущевым, который оказался под большим впечатлением от американских ноу-хау в области выращивания кукурузы.
Никита Хрущев и Росуэл Гарст, 1959 год
Но на местах осведомленности Хрущева в вопросах возделывании кукурузы позавидовали бы. Большинство колхозов и совхозов с ней практически не сталкивались, а ведь однолетней и, следовательно, требующей каждый год новых посадок кукурузе требовались и тепло, и высокоплодородная удобренная почва, своевременный посев в сжатые сроки и на высоком агротехническом уровне, постоянный уход, рыхление и подкормка во время роста, сбор урожая силосным комбайном. Всего этого колхозники практически не знали.
Хрущев решил пойти напролом, как он только и умел. Он полностью перекроил систему управления как сельским хозяйством, так и промышленностью, ликвидировав министерства и создав взамен них Советы народного хозяйства. Решениями мартовского пленума 1962 года ЦК КПСС были созданы территориальные производственные колхозно-совхозные управления и комитеты по сельскому хозяйству, чьи задачи были перечислены в совместном постановлении ЦК и Совмина.
На бумаге все выглядело гладко: новые терруправления должны были взять под контроль всю хозяйственную жизнь предприятий сельхозпроизводства, начиная от оценки их экономической технической оснащенности до планирования и оценки качества производства и заготовок сельхозпродукции. Это должно было способствовать значительному повышению ответственности партийных и советских органов за состояние сельского хозяйства, однако так произошло далеко не везде.
Мерить отдачу тех или иных производств новосозданным структурам по-прежнему предлагалось по объему валовой продукции и по количеству гектаров сельскохозяйственных угодий. Тоннаж собранного зерна оказывался важнее его качества, а реляции о засеянных площадях ― того, как и в какие сроки с них будет собран урожай.
Урожай кукурузы на Украине, 1973 год
В феврале 1964 года Хрущев корил местные советские и партийные органы за излишнее вмешательство в деятельность колхозов и глушение инициатив с мест, обещая специальное постановление ЦК и Совмина на этот счет, но в октябре того же года первый секретарь был отправлен в отставку.
Хрущев действительно рассчитывал поднять советский агрокомплекс на ноги, полагая, что при создании благоприятных, прежде всего административных, условий совхозы и колхозы самостоятельно выберутся из кризиса. Но в итоге в 1963 году СССР впервые с окончания войны столкнулся с зерновым кризисом и был вынужден прибегнуть к закупкам продовольствия за рубежом.
Хрущевское разделение партийных органов на промышленные и сельскохозяйственные было отменено всего через две недели после его падения в 1964 году постановлением пленума ЦК от 1 ноября того же года. Колхозно-совхозные территориальные управления были упразднены на следующий год, уже в рамках Косыгинской реформы.
Кукуруза — теплолюбивое растение, семена прорастают при прогревании почвы в слое 0–10 см до +10°С. Рост вегетативной массы происходит при среднесуточной температуре воздуха выше +10°С.
У кукурузы различают следующие наиболее значимые фазы формирования растения: всходы, пятый лист, седьмой—восьмой листья (период интенсивного роста), выметывание метелки, цветение метелки и початка, полная спелость.
Всходы появляются на 7–15 день после посева, в зависимости от температурного режима и влажности почвы.
По достижении стадии 5–6 листьев, обычно рост надземной части кукурузы приостанавливается. Это связывают с интенсивным развитием корневой системы.
Корневая система у кукурузы мочковатая, состоит из нескольких ярусов. Зерно прорастает одним зародышевым корешком, от которого ответвляются боковые зародышевые корни, составляющие первый ярус корневой системы. Из первого узла подземной части стебля образуются первичные корни (второй ярус корневой системы). Из других подземных узлов стебля образуются узловые корни (третий ярус корневой системы). Из надземных узлов, находящихся у поверхности почвы, образуются опорные (воздушные) корни, которые, углубляясь в почву, обеспечивают устойчивость растений. При окучивании растений воздушные корни образуют дополнительную мочковатую систему, принимающую участие в питании.
Основная масса корней расположена на глубине 30–60 см, часть корней проникает на глубину 150–200 см. При недостатке влаги в верхнем слое в начале вегетации корни распространяются вглубь, при обильном увлажнении верхнего слоя корни ветвятся у поверхности почвы. Растения с корневой системой, расположенной близко к поверхности почвы, хуже переносят недостаток влаги во время цветения, чем растения с корневой системой, проникающей глубоко.
Критическим периодом в вегетации кукурузы считается 10 дней до цветения, цветение и 20 дней после цветения. Этот период наиболее значимый для формирования урожая зерна.
Кукуруза — перекрестноопыляемое, однодомное, раздельнополое растение, имеющее мужское соцветие (метелку) и женское соцветие (початок). В процессе цветения метелки происходит формирование пыльцы (пыльцевых зерен) в пыльниках метелки и их выброс. Время цветения метелки различное у разных гибридов, образцов и составляет, в зависимости от погодных условий от нескольких часов до 7–9 дней. Цветение початка видно по наличию тычиночных нитей — рылец. Сначала из обертки початка показыватся тычиночные нити от основания, последними — верхушки початка. При благоприятных условиях цветение метелки, как правило, начинается одновременно или на 2–3 дня раньше появления рылец початка.
Условия внешней среды во время цветения сильно влияют на формирование початка. При дефиците влаги, недостаточном питании, сильной засоренности сорняками развитие початка отстает от развития метелки. Разрыв между цветением метелки и початка может увеличиваться на 3–4 дня. Явление, когда происходит задержка между цветением мужских и женских цветков называется протандрия. В результате этого явления часть женских цветков не опыляется пыльцой и не образует зерен. Такие початки имеют меньше зерен в ряду и в початке в целом, также наблюдается череззерница. Высокая температура и низкая влажность воздуха снижают жизнеспособность пыльцы и также отрицательно отражаются на опылении и озерненности початков. При температуре воздуха днем выше +30°С и относительной влажности менее 30% нарушаются нормальные процессы цветения и опыления: подсыхают нити початка, в результате пыльцевые зерна, попадающие на них не имеют возможность прорасти и погибают, в следствие чего женские цветки оплодотворяются не все.
После оплодотворения происходит налив зерна. Различают молочную, молочно-восковую, и восковую стадию спелости. В эти периоды происходит накапливание запасаных веществ в зерне. Они представлены сначала в виде сахаридов, которые в дальнейшем в результате реакций полимеризации преобразуются в олиго-, а далее в полисахариды (крахмал).
Важным этапом, завершающим вегетационный период является появление черной точки. Она отчетливо видна на основании зерновки. Появление ее означает окончание налива зерна. При этом, в зависимости от спелости гибрида, влажность зерна составляет 36–42%.
Кукуруза, родина которой экваториальные области Нового Света, является растением короткого дня. Цветение и оплодотворение происходят более интенсивно в условиях короткого дня и при коротковолновом спектре света. Длина вегетационного периода определяется, прежде всего, генетическими особенностями гибридов и сортов. Каждый гибрид для достижения полной спелости зерна требует определенной суммы эффективных температур. Для получения максимального урожая зерна должны использоваться гибриды той группы, потребности которой в тепле и свете соответствуют таковым в зоне возделывания.
Читайте также: