Особенности формирования урожая зерна у кукурузы
Кукуруза обладает самым высоким потенциалом урожайности среди всех зерновых культур. Чтобы осознанно управлять кукурузным посевом и влиять на урожайность зерна, необходимо знать, как это растение формирует генеративный урожай и каковы его отдельные составляющие (компоненты урожая). Мы также должны знать, как влиять на урожайность зерна на последующих стадиях развития кукурузы. С одной стороны, этот вопрос достаточно прост, а с другой стороны, требует профессиональных знаний и навыков управления посевами кукурузы.
Урожайность зерна кукурузы является результатом серии процессов, в которых формируются ее отдельные компоненты, а именно: количество початков на единице площади, число зерен в початке и масса 1000 зерен.
Количество зерен в початке равно произведению количества зерен в ряду и количества рядов в початке. Количество початков на единицу площади у однопочатковых гибридов рассчитывается перед севом кукурузы, при планировании густоты посева. Формирование других компонентов урожая, таких как количество зерен в початке и масса 1000 зерен, определяется обеспеченностью растения водой и азотом в течение всего вегетационного периода, а также факторами, влияющими на их эффективность.
Формирование основного компонента урожая зерна – початка – начинается с фазы трех листьев и продолжается до стадии пятого листа. В этот период закладывается количество листьев и початков с зачатками колосков. Потенциально на растении кукурузы может развиться до 8 початков одновременно. Количество початков, которые будут формироваться, зависит от генотипа (сорта), наличия воды и питательных веществ, в основном азота. Обычно только 1-2 верхних початка становятся доминирующими и развиваются дальше.
Рациональное удобрение кукурузы
Кукуруза очень чувствительна к дефициту питательных веществ, особенно на ранних стадиях роста. Недостаточное питание кукурузы азотом в начальный период вегетации нарушает процессы формирования листьев, початков и элементов структуры початка. Это приводит к необратимому снижению количества початков и завязавшихся зерен даже до 30%. Вот почему так важно, чтобы в это время растения кукурузы получали достаточное количество азота и имели быстрый и сильный начальный рост.
Засоренность посева кукурузы в начальном периоде роста и развития определяет уровень питания растений
Метод борьбы с сорняками оказывает большое влияние на доступность азота для кукурузы и, следовательно, на питательный гомеостаз растений в это время. В технологии возделывания кукурузы практикуют применение почвенных и листовых препаратов.
Вы можете задаться вопросом, какой способ защиты выбрать, чтобы, с одной стороны, посев был чистым от сорняков, а с другой стороны, чтобы растения кукурузы получали оптимальное питание. Как правило, поле должно быть чистым от сорняков с момента появления всходов, что говорит в пользу гербицидов почвенного действия. Однако в этом случае возникает риск второй волны сорняков, а значит, потребуются корректирующие обработки и дополнительные затраты. Гербициды листового действия дешевле (прим. ред. – в Польше). У нас также есть возможность «жонглировать» дозами в зависимости от видового состава сорняков на поле.
Результаты исследований однозначно свидетельствуют о том, что при использовании гербицидов почвенного действия формирование отдельных компонентов урожая кукурузы протекает лучше по сравнению с обработкой вегетирующих сорняков (табл. 1). Особенно опасно появление лебеды в посевах кукурузы, так как этот сорняк интенсивно поглощает воду и питательные вещества, в основном азот.
При возделывании кукурузы в больших масштабах практикуется рядковое внесение удобрений, в основном для малоподвижных элементов, таких как фосфор. Это улучшает обеспеченность фосфором молодых растений, ускоряет их вегетацию и положительно влияет на урожайность зерна. Стартовое внесение удобрений также позволяет снизить дозы фосфора за счет лучшего использования в год внесения и снижает скорость его связывания в почвах с низким содержанием Р. Кроме того, при таком способе внесения фосфор помещается в более глубокий и влажный слой почвы, что улучшает его усвоение.
Способ борьбы с сорняками также оказывает большое влияние на эффективность этого метода внесения удобрений в почву. Как показывают исследования, «почвенники» сильнее влияют на эффективность рядкового внесения NP по сравнению с внекорневым применением гербицида (табл. 2).
Таблица 2. Эффективность рядкового удобрений в зависимости от способа внесения гербицидов, выраженная в урожайности зерна [ц/га] (Szulc et al., 2020)
Доступность азота формирует урожай зерна из початка, влияя на количество сформировавшихся зерновок и предотвращая их редукцию после оплодотворения.
Урожайность зерна кукурузы также во многом определяется обеспеченностью водой. Дефицит влаги в растении ограничивает поступление ассимилятов из листьев, которые в виде крахмала накапливаются уже на ранней стадии развития зерновки, что приводит к отмиранию завязи и отторжению молодых зерен. Вода играет важную роль в образовании крахмальных соединений во время развития зерна. Дефицит воды также влияет на трансформацию азота в почве.
Количество зерен в початке закладывается во время цветения женских цветков, при этом основную роль в формировании этой составляющей урожая играют условия, которые складываются непосредственно перед цветением. Как водный стресс, так и дефицит питательных веществ в растении удлиняют период между полным оплодотворением и цветением женских цветков. Если этот период слишком затягивается, пыльца высыпается из мужских цветков прежде, чем ее смогут принять женские цветки. Количество зёрен в початке, вероятно, уменьшится из-за увеличения неоплодотворенных одиночных цветков. Развитие зерен может быть остановлено и после оплодотворения, если водный стресс настолько сильный, что наступает резкое ограничение поступления ассимилятов к развивающимся зернам.
Последним элементом структуры урожая зерна является масса тысячи зерен, которая формируется от цветения вплоть до физиологической зрелости зерна. После завершения цветения кукуруза начинает накапливать в зерне крахмал, и процесс заканчивается, когда у основания зернышка образуется черное пятно. В период налива зерна скорость поступления ассимилятов к зерновкам после цветения женских цветков определяет их конечную массу.
Возделывание кукурузы в США: американский опыт рекордных урожаев
Если условия вегетации ухудшаются сразу после закладки зерен, кукуруза оптимизирует снабжение ассимилятами ранее заложенных зерен, а средний вес зерен снижается. Возникновение в этот период засухи или высоких температур ускоряет достижение полной зрелости зерна, сокращая тем самым период накопления в нем крахмала. Результатом является меньшая масса 1000 зерен, что оказывает большое влияние на урожайность.
Стоит помнить, что гибриды кукурузы типа Stay-green дольше остаются зелеными, и поэтому у них дольше длится процесс фотосинтеза и продуцирование ассимилятов, что удлиняет период созревания зерна. Поэтому такие гибриды характеризуются высокой урожайностью.
Исследования, проведенные на кафедре агрономии Университета естественных наук в Познани, показывают, что абсолютная скорость накопления азота, фосфора, калия и магния в зерне кукурузы в период 144 дней от даты посева была выше для гибрида Stay-green по сравнению с традиционным гибридом (рис. 1). На 158-й день от даты сева накопление азота в зерне у обоих изучаемых гибридов было ниже, но сохранялось. Некоторые виды и даже сорта сельскохозяйственных культур накапливают азот до конца вегетационного периода. Такие растения в фазе размножения используют два источника азота: ремобилизованный из вегетативных органов и усвоенный из почвы.
Такой способ накопления азота в зерне называется непрерывной моделью, которая в настоящее время представлена измененными в процессе селекции гибридами кукурузы Stay-green. В случае абсолютной скорости накопления фосфора через 158 дней от даты посева гибрид Stay-green также накапливал этот макроэлемент в зерне, в то время как традиционный гибрид характеризовался отрицательным значением данного показателя. Это свидетельствует о том, что и накопление фосфора в биомассе зерна хорошо описывается непрерывной моделью для этого гибрида.
Калий и магний у обоих испытуемых гибридов в срок 158 дней от даты посева уже не накапливались в генеративном урожае (зерне). Следовательно, аккумуляция калия и магния в зерне кукурузы, независимо от типа гибрида кукурузы, прерывается примерно за 2 недели до достижения зерном полной зрелости (рис.).
Абсолютная скорость аккумуляции R (АСА) N, P, K и Mg из сухого вещества зерна отдельного растения (Szulc и др., 2012)
Абсолютная скорость аккумуляции R (АСА) N, P, K и Mg из сухого вещества зерна отдельного растения (Szulc и др., 2012)
Подготовлено по материалам, опубликованным в журнале «Наше сельское хозяйство».
Источник
Как увеличить количество початков кукурузы с одного растения
Первый и наиболее простой способ увеличения – это выбор семян. Как ни странно, но многие современные промышленные гибриды дают достаточно скудное количество початков, так что стоит попытать удачи с сортами для дачных участков.
Правильные сроки сева
Второй вопрос – это сроки сева. Еще одна странность: кукурузу следует высеять не в один, а в два приема с разницей в неделю.
В случае проблем со сроками цветения и опыляемостью именно подоспевший второй участок обеспечит урожайность первому, дав большее количество початков.
Обрыв метелок и другие процедуры
Третий способ заключается в ручном обрыве метелок. Конечно, некоторую часть придется оставить для опыления. Но велики шансы, что стебли, лишенные метелок, дадут больше початков. Данный метод применялся раньше при погоне за большими урожаями, еще до внедрения гербицидов в жизнь больших хозяйств. Из тех же времен происходит еще один экзотический способ. При достижении примерно трети роста кукурузные стебли притеняют натянутым сверху полотном на колышках, которое должно выдерживать осадки и порывы ветра. Растения обильно поливают, допуская подсыхание почвы между этим. Результаты такого необычного метода на опытных делянках времен Советского Союза говорят об образовании 4, а то и 5 початков на одном растении. Тем не менее процесс завязи початков у кукурузы изучен еще в недостаточной степени. Многие случаи спонтанного увеличения урожайности так и остались на сегодняшний момент без объяснения. А те, которые описаны выше, не всегда дают положительные результаты, таким образом, относиться к ним следует как к эксперименту. Тем не менее следует заострить внимание на общих рекомендациях для улучшения урожайности данной культуры. Первая – это сдвигание сроков сева в случае холодной и затяжной весны, так как желтая красавица дает изреженные и не дружные всходы в случае с плохо прогретой почвой. Если томаты еще способны мириться с температурой почвы +10, то кукурузе для лучших результатов потребуется +12 даже в ночной период суток.
Редкий сев
Хорошую прибавку к урожайности и даже возможность завязи большего количества початков гарантированно обеспечивает редкий сев. Если расстояние между растениями составит 60 и более сантиметров, можно ожидать большего.
Еще одно условие: отсутствие затеняющего фактора: деревьев, стены дома или беседки. Ширина междурядий должна составлять до 90 см.
Севооборот
Разумеется, необходимо соблюдать правила севооборота и не высевать кукурузу дважды на одном месте подряд. Лучшие ее предшественником станут травы-сидераты, особенно если поставлена цель в получении невиданного урожая.
Подкормки
Подкормки должны производиться заблаговременно большим количеством перепревших органических удобрений либо же сочетанием органики и минеральных удобрений с фосфором, именно он отвечает за цветение и завязь. Повышение урожайности и количества початков у кукурузы может производиться различными методами. От обрыва половины метелок на делянке до своевременного внесения определенного типа минеральных удобрений.
Источник