Серед усіх культурних рослин, що вирощуються у світі, кукурудза поряд із іншими зерновими займає одну з провідних позицій. До того ж слід зауважити, що за останні роки врожайність кукурудзи порівняно з іншими культурами в Україні сягнула найвищої позначки, а порівняно з початком 90-х вона зросла майже в два рази. Провідна роль у цьому належить селекційному прогресу у розвитку та врожайності кукурудзи, який неухильно просуває цю культуру дедалі вище у рейтингу найуспішніших культур для вирощування.
Основною перевагою кукурудзи порівняно із багатьма іншими відомими нам культурними рослинами є її здатність до кращого використання світла завдяки можливості фіксації СО2 однією молекулою з чотирма атомами вуглецю. Саме тому кукурудза належить до групи так званих С4 рослин. За утворенням власної сухої маси у період вегетації кукурудза є однією з найбільш продуктивних. Вона здатна утворити за день до 220 кг сухої маси на гектар, при цьому до 110 кг/га зерна – між стадіями 8-го листка – початку утворення качанів та достиганням.
СВІТЛО І ТЕМПЕРАТУРА ДЛЯ КУКУРУДЗИ
З самого початку свого існування кукурудза є рослиною короткого світлового дня. Її адаптація до вирощування в умовах довгого світлового дня відбулася виключно завдяки відповідній селекції. Пристосованість до тривалості світлового дня виражається у класифікації за FAO-числом, на яке розбиті усі наявні гібриди. Але слід зауважити, що коротша тривалість світлового дня пришвидшує розвиток кукурудзи, про що не можна забувати при її вирощуванні. Так, зменшення тривалості світлового дня сильніше впливає на рослину, аніж зростання температури. До того ж, чим пізніший гібрид, тим сильніша реакція на тривалість світлового дня в нього спостерігається.
Що стосується вимог кукурудзи до світла та температури, то вона полюбляє інтенсивне опромінювання. При цьому оптимальна область опромінювання припадає на 700-1200 Вт/м2. Чим більше рослина утримує світла, тим інтенсивніше вона росте, тим швидше утворюється листя і тим раніше змикаються рядки. До того ж завдяки високій потребі у опромінюванні для вирощування кукурудзи краще підходять місця на підвищенні більше 400 м, де опромінювання, відповідно, інтенсивніше. Оптимальним для проростання рослини є температура 18-25°С, хоча проростати кукурудза починає вже при 9°С. Температури понад 32°С затримують проростання, а понад 35°С – взагалі його призупиняють. Як і для інших рослин, сума температур, що потрібна кукурудзі, поки з’явиться перша пара розвинутих листків, становить 140°С. Для найкращої асиміляційної продуктивності кукурудза потребує температуру у діапазоні 22-30°С, мінімальний та максимальний температурний режим для асиміляції характеризується межами у відповідно 12 та 38°С. Критично на рослину можуть діяти занадто низькі температури. Так, на стадії 3-х листків температура не повинна падати нижче – 3°С, а на момент цвітіння – не нижче 3°С. Щоб охарактеризувати вимоги кукурудзи щодо температурного режиму впродовж її розвитку, слід зазначити, що до початку утворення качанів (стадія 8-го листка) рослина має набрати суму температур у 700°С, а до цвітіння (стадія 14 листків) – 1200°С. Крім того, зростання температури спричиняє сильнішу реакцію багатьох органів рослини – листя, стебла, коріння (окрім генеративних). При цьому спостерігається краще утворення целюлози і, як результат, краща продуктивність при видобутку біогазу. Зменшення тривалості світлового дня, в свою чергу, пришвидшує генеративний розвиток кукурудзи, що зумовлює в подальшому кращу якість врожаю за рахунок крохмалю. Тому в ідеалі необхідно досягти цвітіння рослин ще при зростанні тривалості світлового дня.
ПОТРЕБА КУКУРУДЗИ У ВОДІ
Специфічна потреба у воді під час основного періоду вегетації у кукурудзи на зерно складає близько 22 л/м2, у кукурудзи на силос – 38 л/м2 (при вмісті у сировині для закладання на силос близько 30% сухої речовини). Найбільша потреба у волозі у кукурудзи припадає на момент цвітіння, формування зерна та дозрівання. При цьому об’єм води у рослині може значним чином вплинути на кількість зерен у рядку, вагу тисячі насінин та об’єм і характеристики пожнивних решток. При цьому існуючі в Україні передумови для вирощування кукурудзи дозволяють теоретично отримувати врожайність на рівні 8-14 т/га. Відповідне зниження врожайності переважним чином зумовлене спекою під час вегетації при значному зростанні температури вище 32°С та ймовірної значної шкоди від вимерзання. Нестача води у цьому аспекті відіграє скоріше тільки другорядну роль.
ІНДЕКС ПОВЕРХНІ ЛИСТЯ
У вирощуванні кукурудзи вагомий вплив на успішність розвитку рослини та її економне поводження з таким важливим ресурсом як вода відіграє індекс поверхні листя. Як і для інших рослин, цей показник для кукурудзи має триматися на відповідному рівні – близько 5. При цьому збільшення листової маси негативно впливає на формування врожайності, особливо при збігу засушливих умов та часу від запилення до достигання зерен. Якщо вологи не вистачатиме, може спостерігатися значне зниження ваги тисячі насінин. Загалом негативними факторами, що впливають
ЧИМ ПІЗНІШИЙ ГІБРИД, ТИМ СИЛЬНІША РЕАКЦІЯ НА ТРИВАЛІСТЬ СВІТЛОВОГО ДНЯ В НЬОГО СПОСТЕРІГАЄТЬСЯ…
на кукурудзу на стадіях закладання компонентів врожайності, є з самого початку нерівномірне проростання, значний стрес від спеки, вплив поганої структури ґрунту на розвиток кореневої системи рослин та забезпечення поживними речовинами, недостатнє забезпечення азотом та хвороби коріння.
РОЗРАХУНОК ВРОЖАЙНОСТІ КУКУРУДЗИ
Розрахувати загальну врожайність кукурудзи можна, знаючи відповідні показники: кількість рослин на м2 (зазвичай близько 7, на що впливають як посів, так і умови проростання), кількість качанів на рослину (зазвичай 1, рідко 2, залежно від регіону, забезпеченості азотом та водою), кількість рядків на качан (часто 18, залежно від гібриду, тепла та світла), кількість зерен на рядок у качані (близько 34, залежно від забезпечення поживними речовинами та водою) та ваги тисячі насінин (залежно від умов під час достигання). Під впливом певних умов вирощування та дії навколишнього середовища кукурудза може регулювати власний розвиток. Так, кількість рядків у качані зазвичай є константним показником, допоки кількість рослин на м2 на перевищить приблизно 14. Умови навколишнього середовища можуть впливати на цей показник дуже обмежено. І навпаки, дуже сильно вони впливають на кількість зерен у рядку. Зі збільшенням рослин на одиницю площі зерен у рядку також стає менше.
Доволі відчутний вплив мають умови навколишнього середовища на вагу тисячі насінин, що певною мірою є одним із вирішальних факторів отримання високого врожаю. Для кукурудзи дуже велику роль відіграє щільність посіву, особливо коли мова йде про вирощування цієї культури у ризикованих умовах з високою ймовірністю посухи на момент достигання врожаю. Так, розрахувати щільність посіву можна, враховуючи середню потребу кукурудзи у воді на рівні 70-100 л/м2, з яких близько 30 л/м2 при індексі поверхні листя 5 використовується для утворення листя до стадії прапорцевого листка, а близько 40-70 л/м2 припадає на формування качана – утворення зерна та його наливання. Знаючи власну цільову врожайність та ймовірний об’єм опадів, що очікується, якість та структуру ґрунту і можливість утримання у ньому достатнього об’єму вологи, можна розрахувати оптимальну кількість рослин, які матимуть найвищу врожайність при достатньому забезпеченні їх водою та поживними речовинами на важливих стадіях формування майбутнього врожаю.
ТЕХНОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ
Для кукурудзи дуже важливим є відповідна підготовка ґрунту, у якому рослина розвиватиметься. Так, за наявності ущільнень у ґрунті спостерігається значне зниження врожайності. За відповідних умов шкідливий вплив від посухи може призвести до втрати майже 25% врожаю, негативна дія стоячої вологи – до 30%, нерівномірні сходи – до 20% і через погану забезпеченість поживними речовинами господарство може недоотримати до 15% очікуваного врожаю. Основними помилками під час обробітку ґрунту під кукурудзу може стати утворення дуже мілкого, дуже мокрого чи занадто твердого горизонту, а також недостатність пухкого ґрунту у поверхневому 10-сантиметровому шарі. Коли обробіток ґрунту проводиться дуже поверхнево, у рослин спостерігається відсутність глибокого укорінення з меншим розвитком головних коренів. До того ж на більш глибоких шарах ґрунту можуть створюватися несприятливі умови: недостатнє провітрювання, гальмування мінералізації азоту. На розвиток кукурудзи негативно впливає також велика кількість погано розкладених пожнивних решток попередника. В результаті при недостатньому розвитку основного та бокового коріння зменшується приріст врожаю восени, що зумовлює меншу вагу тисячі насінин. Кукурудза є дуже чутливою до стоячої вологи. У таких умовах спостерігається загальна негативна реакція кореневої системи і, відповідно, гірша доступність поживних речовин. Для кукурудзи є дуже критичним проведення обробітку ґрунту, коли він мерзлий або перезволожений. Утворення дуже твердого горизонту після обробітку ґрунтів під кукурудзу також зумовлює недостатній розвиток бокових та дрібних коренів, через що значно зменшується загальна коренева маса у поверхневих шарах.
ОКРЕМІ ГІБРИДИ НАВІТЬ ПРИ НЕРІВНОМІРНОМУ ПРОРОСТАННІ З ЧАСОМ ЗДАТНІ УТВОРИТИ ОДНОРІДНІ ПОСІВИ, В ТОЙ ЧАС ЯК ДЛЯ ПЕРЕВАЖНОЇ БІЛЬШОСТІ РІВНОМІРНІСТЬ СХОДІВ Є ВИРІШАЛЬНОЮ
Важливо пам’ятати про особливість кукурудзи щодо утворення так званого опірного коріння, яке є доволі товстим і розвивається з першого-другого міжвузль, що знаходяться над поверхнею поля. Саме за їх рахунок відбувається найбільше поглинання вологи та утримання достатньо важкої рослини. Отже, обробіток ґрунту повинен уможливлювати оптимальний розвиток усіх видів коріння, попереджати його псування та сприяти виконанню відповідних функцій. Зазвичай проблеми розвитку кукурудзи на ранніх стадіях практично неможливо компенсувати у подальшому. Так, відсталі у рості рослини погано формують качани. До цього додаються проблеми з вибором часу проведення гербіцидних обробок. При цьому слід пам’ятати, що навіть при нерівномірних посівах не варто зволікати з часом проведення заходів з захисту рослин. Якщо більшість рослин вже чутливі до ураження, слід негайно проводити обробку. Окремі гібриди навіть при нерівномірному проростанні з часом здатні утворити однорідні посіви, в той час як для переважної більшості рівномірність сходів є вирішальною. Тому при виборі гібриду варто звертати увагу на такі характеристики, особливо при ймовірних несприятливих умовах для дружнього проростання насінин.
Основними складнощами при сівбі кукурудзи є: недостатньо мілко подрібнений ґрунт, погане закриття насіння, недостатнє притискання насінини у ґрунт для утворення доброї контактної поверхні та підведення води, сівба у дуже сирий ґрунт або перед дощем, занадто мала глибина сівби у суху погоду та завеликий об’єм пожнивних решток попередника у посівному шарі. Проведення прямої сівби для кукурудзи набуває сенсу, коли сівба проводиться на рівному полі на ґрунтах, що швидко прогріваються, за відсутності накатаних машинами колій. Під час сівби у холодних та схильних до висихання умовах вирішальним для розвитку рослин стає висока частка подрібненого ґрунту. Ранні строки сівби та занадто мала глибина сівби є несприятливими, бо ґрунти не можуть проявити себе як акумулятори тепла. До того ж чим сухішими є погодні умови, тим повільніше слід сіяти. Крім того, ранні строки сівби у континентальний районах Центральної Європи є більш ризикованими, ніж у приморських.
ВИСНОВКИ
Таким чином, кукурудзі пророкують стати рослиною майбутнього через дуже високий потенціал врожайності та вагомі успіхи селекційного прогресу у цьому напрямі, а також значний попит на зелену масу кукурудзи – чи не найкращу сировину для отримання альтернативних видів енергії та палива. Та попри успіхи сучасної селекції досягти реалізації закладеної врожайності рослини здатні тільки за створення для них оптимальних умов для розвитку та врахування відповідних особливостей та потреб посівів. Кукурудза багато у чому відрізняється від більшості знайомих та поширених в Україні рослин, але беручи до уваги досвід великої кількості інших європейських держав, у яких посіви кукурудзи на сьогодні займають вже дуже великі площі, подальше вирощування та використання потенціалу цієї рослини в нашій країні є, безумовно, перспективним завданням.
Марія Ярошко, за матеріалами семінару Йозефа Штангела «Вирощування кукурудзи», N.U. Agrar GmbH, Німеччина
