Стресс и производительность кукурузы

Стрессовые периоды и производительность кукурузы

Стрессовые периоды и производительность кукурузы

Кукуруза по производительности и универсальности использования является важнейшей зерновой, кормовой и технической культурой мирового земледелия. По темпам производства она занимает первое место в мире. В последние годы в Украине кукурузу выращивают на площади более 5 млн га.

[]
1 Step 1
ПОЛУЧАЙТЕ ЦЕНЫ НА СЕМЕНА ПРЯМО НА ВАШ EMAIL
keyboard_arrow_leftPrevious
Nextkeyboard_arrow_right

Во время роста и развития растений кукурузы на них влияют неблагоприятные стрессовые ситуации, следствием которых являются биологические факторы риска. Стрессовые ситуации могут быть как антропогенного характера, так и природного происхождения. Известно, что родиной кукурузы является Центральная и Южная Америка. Этим объясняется высокая требовательность культуры к теплу, кроме этого, кукуруза – светолюбивое растение короткого дня. Биоклиматические ресурсы территории происхождения культуры определяют и влияют на ее производительность. При выращивании в других природно-климатических условиях различных регионов растения кукурузы не могут адаптироваться к ним, что приводит к стрессовым ситуациям с существенными негативными последствиями. Однако в результате селекционного процесса созданы высокопродуктивные гибриды и сорта кукурузы, которые адекватны к соответствующим условиям выращивания. Это отражает динамику урожайности культуры в Украине, где с расширением посевных площадей кукурузы и распространением ее в менее благоприятных для выращивания северных и северо-западных регионах страны урожайность не снизилась, а в отдельные годы возросла.

По продолжительности вегетационного периода гибриды и сорта кукурузы селекционеры поделили на:

– ран­не­спелые (90–100 дней),

– с­ред­не­ранние (105–115),

– с­ред­не­спелые (115–120),

– с­ред­непоздние (120–130),

– позне­спелые (135–140 дней).

Для оценки сроков созревания используют термин ФАО – комплексный показатель, учитывающий не только сумму биологически активных температур, но и потенциал урожайности, интенсивность использования света, отдачу влаги и тому подобное. По этому показателю гибриды делятся на:

– ранние (ФАО 100–199),

– с­ред­не­ранние (ФАО 200–299),

– с­ред­не­спелые (ФАО 300–399),

– с­ред­непоздние (ФАО 400–499),

– поздние (ФАО 500–599).

Семена кукурузы с большим ФАО имеют высокий потенциал урожайности. Сумма биологически активных температур, необходимая для созревания скороспелых гибридов и сортов, составляет 1800 … 2000 °С, среднеспелых – 2300 … 2600, позднеспелых – 3000 … 3200 °С.

В каждой зоне по продолжительности вегетационного периода и ФАО следует высевать гибриды кукурузы, которые приближены к сумме биологически активных температур. Нецелесообразно в зоне с суммой температур около 2000 °С высевать среднепоздние или поздние гибриды кукурузы, для которых заведомо будет недостаточно количества тепла, и наоборот, в зоне с суммой биологически активных температур 3000 … 3500 °С посев раннеспелых или среднеранних гибридов, ведет к неэффективному использованию биоклиматического потенциала зоны и низкой производительности культуры. Выращивание кукурузы разных сортов и гибридов, которые по биологическим свойствам не соответствуют тепловым ресурсам зоны, приводит к стрессовому состоянию культуры и как следствие – снижению ее производительности.

Стресс и производительность кукурузы

Стресс и производительность кукурузы

Значительные стрессовые ситуации растения испытывают на ранних стадиях своего роста и развития, а также во время цветения. Семена кукурузы начинают прорастать при температуре 8 … 10 °С, а всходы появляются через 10 … 12 °С. Высеянные в холодную и переувлажненную почву, они прорастают медленно, всходы бывают сжиженными вследствие поражения набухших семян болезнями, что приводит к потерк всхожести. Всходы кукурузы выдерживают удовлетворительно кратковременные заморозки до минус 2 … 3 °С. Оптимальная среднесуточная температура для роста и развития растений во второй половине вегетации – 23 … 25 °С. При температуре ниже 15 °С рост растений задерживается, а при снижении ее до биологического минимума (10 °С) – прекращается. Максимальная температура, при которой прекращается рост – 45 … 47 °С, а при температуре 30 … 35 °С, в период выбрасывания метелок и цветения, жизнеспособность пыльцы длится около 2 часов. Это ведет к негативным стрессовым ситуациям, нарушению процесса цветения, опыления и оплодотворения генеративных органов растений, в результате чего происходит череззерница в початках и формируются семена с низкими посевными качествами.

Аграрий должен знать методы регулирования теплового режима в земледелии, которые существенно уменьшают негативное воздействие стрессовых факторов.

Сеять кукурузу следует в почву, прогретую на глубине 6-8 см до 10 °С, для холодостойких гибридов этот показатель составляет до 7 … 8 °С. Уменьшить негативное влияние высоких температур во время цветения кукурузы можно сроками посева. Нашими исследованиями установлено, что посев в зонах Степи и Лесостепи Украины следует начинать в оптимально ранние сроки (при температуре почвы на глубине заделки семян 7 … 8 °С). Также установлено, что в весенний период температурный режим почвы в этих зонах с каждым днем ​​повышается на 1 … 2 °С, а в отдельные годы и более, в течение нескольких дней (три-четыре) температура почвы находится в пределах оптимальных показателей. Это дает возможность получить полные и дружные всходы кукурузы и эффективнее использовать осенне-зимнее накопление доступной влаги, сместить в более ранние сроки цветения (до шести-семи дней), что значительно уменьшает стрессовый температурный период у растений кукурузы. В зоне Полесья повышение температурного режима в весенний период происходит медленнее, поэтому посев кукурузы следует начинать при температуре почвы 8 … 9 °С на глубине заделки семян.

Сумма температур, необходимая для появления всходов кукурузы, составляет 100 ° С. Это означает, что при постоянной среднесуточной температуре 10 °С всходы получим через 10 суток. При росте среднесуточной температуры выше 10 °С – всходы получим ранее, при снижении – позже. Опоздание с посевом на сутки после оптимальных сроков снижает урожайность на 1%, на неделю – на 7%, на две недели – снижает ее на 14% и т. д.

Корневая система кукурузы мочковатая, размещается в диаметре около 1 м вокруг стебля. Около 50% ее растет и развивается на глубине до 30 см и завершает свое формирование к фазе 6-8 листьев. Вторая часть корневой системы проникает в почву на глубину 2,5-3 м (в фазе выбрасывания метелки). Неглубокое размещение корневой системы приводит к значительному механическому повреждению ее при уходе за посевами. Поэтому довсходовое и послевсходовое боронование зубовыми боронами следует проводить на 1-2 см выше глубины заделки семян. Междурядную обработку целесообразно проводить в более ранние сроки с обязательным окучиванием, что уменьшает количество сорняков, улучшает аэрацию почвы, способствует образованию дополнительной корневой системы и уменьшению негативного воздействия механических обработок.

Хаотическое размещение рядов на качане - признак стресса от повышенных температур

Хаотическое размещение рядов на качане – признак стресса от повышенных температур

Среди факторов, сдерживающих увеличение производства зерна и зеленой массы кукурузы, сорняковая растительность остается наиболее отрицательной и сильнодействующей. Рост кукурузы характеризуется значительной неравномерностью. В первые 15 дней после появления всходов темпы прироста в высоту сравнительно высокие и составляют 1,2-2,3 см в сутки. Следующие 12-14 дней этот показатель существенно снижается – до 0,2 см в сутки. В дальнейшем темпы роста постепенно повышаются и достигают максимума за 7-10 дней до выбрасывания метелки. Поскольку растения кукурузы в начальный период растут и развиваются медленно, они не могут конкурировать с сорняками за факторы жизни, что наносит культуре большой вред. Сегодня в мире, в том числе и в Украине, разработаны современные технологии по применению гербицидов в борьбе с сорняками, при этом требуется высокая биологическая эффективность их действия. Так, в посевах кукурузы против сорняков используют широкий ассортимент гербицидов на основе различных групп действующих веществ (таблица). Их вносят в почву до появления всходов культуры и по вегетирующим растениям, что приводит к их существенному стрессовому состоянию. Особенно это заметно на бедных по содержанию гумуса (менее 3%) и на сильно увлажненных почвах, во время засухи они не действуют. Растения кукурузы чувствительны к гербицидам в фазах прорастания и образования первых листьев. Этими особенностями следует руководствоваться при использовании препаратов в посевах культуры.

С учетом экологических, экономических и энергетических факторов целесообразно сочетать механические и химические меры и средства защиты посевов кукурузы от сорняков. Часто при определенных погодных условиях, а также из-за невозможности уничтожения сорняков в рядах кукурузы механические меры малоэффективны. Гербициды достаточно дорогие, не всегда эффективны и экологически опасны. В связи с этим еще в 80-е годы прошлого столетия нами разработана и практикой подтверждена эффективная интегрированная система защиты посевов кукурузы от сорняков, которая сочетает ленточное внесение гербицидов с окучиванием культурных растений в ряду и механическим уничтожением сорняков в междурядьях. При такой обработке вносить гербициды и механически обрабатывать междурядья одновременно нецелесообразно, ведь форсунки опрыскивателя легко загрязняются и повреждаются пылевыми частицами почвы. Кроме того, эффективность гербицидов на загрязненных почвой зеленых листьях сорняков резко снижается. Поэтому сначала следует провести ленточное внесение гербицидов в рядах кукурузы, а затем культивацию междурядий и окучивание культурных растений. При таком способе защиты посевов кукурузы от сорняков расход гербицидов сокращаются до 35-40%, экономические издержки – около 50%, существенно снижается негативное стрессовое воздействие химических веществ и механических мероприятий на растения кукурузы.

Качественный семенной материал позволяет без дополнительных энергетических затрат обеспечить надлежащий рост и развитие растений, снизить негативное влияние сорняков, болезней, вредителей и благодаря этому повысить урожайность культуры и качество получаемой продукции, улучшить экологическое состояние поля.

Семена – это сложная живая система, посевные и урожайные качества которой обеспечиваются многими факторами. Часто на посевные качества семян влияют стрессовые факторы, которые снижают его всхожесть, энергию прорастания, массу 1000 семян и тому подобное. Эти качественные показатели семян формируются в процессе вегетации и зависят от почвенно-климатических условий, технологии выращивания, системы удобрения, способа сбора и его доработки (очистки, сушки, калибровки).

Семеноводческие посевы следует собирать в фазе полной спелости, что дает возможность контролировать и осуществлять все мероприятия, которые уменьшают травмирование семян. Установлено, что механическое повреждение семян приводит к ухудшению его качественных показателей, к стрессовому состоянию зародыша во время хранения, сушки, протравливания и прорастания. Вредными являются микроповреждения в зоне зародыша семени, механические повреждения зародыша и эндоспермы. При посева травмированных семян снижается их всхожесть, ослабляется развитие растений. Так, при травмировании зародыша росток теряет ориентацию, закручивается. На поврежденных местах семян развиваются колонии грибов, что становится причиной их гибели.

Протравливание семян имеет как положительное, так и отрицательное (стрессовое) воздействие. Оно нейтрализует вредное воздействие микроорганизмов на семена, что является положительным фактором. Однако химические вещества протравителя через механические трещины при попадании в зародыш вызывают стрессовое состояние семян, ухудшает их сходство и снижают энергию прорастания. Поэтому протравливание семян кукурузы следует выполнять в соответствии с инструкцией, добавляя пестициды и микроэлементы в пленкообразователь. При этом следует избегать препаратов, содержащих ртуть, которая отрицательно влияет на жизнеспособность семян и полезную микрофлору почвы.

Большинство мировых семенных компаний применяют Максим или Максим ХL (1л / т). Эти протравители защищают семена и проростки от широкого спектра заболеваний (фузариум, корневые гнили, плесени семян и т.д.) и менее токсичны к семенам и молодым растениям.

Протравливание с инкрустацией следует проводить перед посевом. Не стоит заранее протравливать семена с повышенной влажностью. Протравливание, проведенное заранее (за два-три месяца до посева), снижает всхожесть до 20%.

Стрессовые негативные риски выращивания кукурузы в Украине в значительной мере зависят от изменения климата. Отрасль земледелия становится все более уязвимой от засухи, экстремально высоких температур, малоэффективных осадков и т. Прогнозируется, что дальнейшее изменение климата приведет к повышению температуры окружающей среды, изменению количества и режимов выпадения осадков, более жестких и продолжительных засух, уменьшению количества доступной влаги.

Выводы

Следует разрабатывать почвозащитные, энергосберегающие, засухоустойчивые системы земледелия, составляющей которых являются технологии выращивания сельхозкультур. Только комплексный подход обеспечит уменьшение рисков в выращивании сельхозкультур, в том числе и кукурузы.

С. Тан­чик, д-р с.-х. на­ук, заведующий ка­фе­д­ры зем­леделия и гер­бо­логии,

НУБиП Ук­раины.
Стре­ссовые периоды и про­дук­тивность ку­ку­ру­зы / С. Тан­чик // Спецвыпуск ж. Пропозиция. Кукурудза: от семян до прибыли / — 2016. — С. 24-26

Мы используем файлы cookie, чтобы подбирать для вас подходящий контент. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Принять