Вивчення реакції гібридів кукурудзи на терміни посіву

Зміст

Введення

1. Огляд літератури

1.1 Ботанічний опис кукурудзи

1.2 Вимоги кукурудзи до факторів середовища

1.3 Роль строків посіву у формуванні врожаю та управління його якістю

2. Характеристика місця та умов роботи

2.1 Агрокліматичні умови

2.2 Грунтові умови

3. Методика та технологія проведення досліджень

3.1 Схема досліду

3.2 Спостереження, аналізи, обліки

3.3 Агротехніка в досліді

4. Результати досліджень

4.1 Закономірності розвитку кукурудзи в залежності від строків посіву

4.2 Урожайність і збиральна вологість зерна гібридів кукурудзи залежно від строків посіву

5. Оцінка економічної ефективності вирощування кукурудзи на зерно

6. Безпека життєдіяльності

6.1 Охорона природи

6.2 Охорона праці

6.2.1 Загальні положення

6.2.2 Вимоги безпеки при виконанні механізованих робіт

6.2.3 Вимоги безпеки при виконанні немеханізованих робіт

Висновки

Список використаної літератури

Програми

Введення

Кукурудза - одна з високоврожайних культур різнобічного використання. Кукурудза є важливим харчовим продуктом, концентрованим кормом, придатним для всіх видів сільськогосподарських тварин, а також важливою сировиною для промислової переробки.

Зерно її відрізняється високими кормовими достоїнствами - 1 кг містить 1,3 к. од. У ньому 65 ... 70% безазотистих екстрактивних речовин, 9 ... 12% білка, 4 ... 5% жиру.

Крім різних галузей харчової промисловості, кукурудзу використовують і багато інших видів промисловості: фармацевтична, штучних мас і волокон, барвників, клею, лаків, мила, оліфи і деякі інші галузі хімічної промисловості, які і використовують для переробки також стрижні, обгортку, стебла і нитки кукурудзи, виготовляючи з них рідку смолу, бутиловий спирт, ізоляційні прокладки, лінолеум, фарби. Практично, рослина кукурудзи «безвідходним».

Кукурудза широко використовується на корм худобі, для чого служать всі надземні частини рослини і різні відходи, одержувані при промисловій переробці кукурудзи. У раціони кукурудзу включають в якості основного компонента і концентрованого корму. Особливо широко використовують при годівлі свиней, птиці та ВРХ.

Як соковитий корм кукурудза використовується у вигляді силосу, приготовленого з качанів і цілих рослин, прибраних у фазі молочно-воскової стиглості зерна. В 1 кг силосу, приготовленого з усієї маси з качанами, міститься 0,25 ... 0,32 к. од. і 14 ... 18 г перетравного протеїну.

Зерно кукурудзи придатне для годівлі всіх сільськогосподарських тварин. У раціонах птиці та свиней кукурудзяне зерно покриває основну потребу у вуглеводах і вітамінах Е, В1, Д і почасти в потреби у білку і мінеральних речовинах. Для годування зерно використовується в цілому вигляді, у вигляді кукурудзяного борошна або ж грубо розмолотої кукурудзи. Дроблення або розмелювання поліпшують її засвоюваність.

У сучасній теорії і світовій практиці кормовиробництва і годівлі альтернативи кукурудзі як основному енергетичному компоненту не знайдено. У першу чергу це відноситься до годівлі свиней та птиці. Але в молочному і м'ясному скотарстві високі показники продуктивності без цього компонента раціонів також важкодосяжні. Зниження частки кукурудзяного зерна і заміна його, наприклад, ячмінним призводить до зменшення концентрації обмінної енергії в одиниці сухої речовини раціону, а потім і до більш-менш різкого падіння продуктивності тварин.

Велико і агротехнічне значення кукурудзи. При обробітку за інтенсивною технологією після неї залишається добре очищене від бур'янів полі, поліпшується фізичний стан, що сприяє накопиченню більш високих запасів вологи, ніж після культур суцільного посіву.

Значення кукурудзи і багатосторонність використання визначається самою рослиною, його біологією і будовою рослини. Разом з тим для хорошого розвитку і отримання високих врожаїв кукурудзі необхідно гармонійне поєднання всіх умов навколишнього середовища.

Кукурудза на Південному Уралі на фураж - це ефективне вирішення енергетичної проблеми в раціонах сільськогосподарських тварин. Однак вирощування зернової кукурудзи перешкоджає дефіцит тепла, характерний для регіону. Для його подолання необхідно повністю використовувати ресурси тепла для чого необхідно проводити посів кукурудзи в оптимальні терміни.

Безуспішність численних спроб обробітку кукурудзи на зерно за Уралом пов'язана головним чином з відсутністю гібридів, адаптованих до кліматичних умов регіону.

З викладеного випливає актуальність представленої роботи, присвяченої проблемі оптимізації строків посіву двох груп гібридів.

Мета досліджень: встановити оптимальні строки посіву реєстрових і перспективних гібридів кукурудзи, що забезпечують стабілізацію зернової продуктивності і збиральної вологості зерна.

Завдання досліджень:

Вивчити умови вегетації кукурудзи при різних термінах посіву.

Дослідити вплив строків сівби на динаміку розвитку, продуктивність і збиральну вологість зерна.

Дати економічну оцінку вирощуванні на зерно районованих і перспективних гібридів при різних термінах посіву.

Дослідження проведені на дослідному полі Інституту агроекології - філії Челябінського державного агроінженерний університету в 2000-2002 роках.

1. Огляд літератури

1.1 Ботанічний опис кукурудзи

Кукурудза є однорічним, однодольні, однодомних, перекрестноопиляемим, роздільностатеві рослиною з чоловічими і жіночими квітками, згрупованими в суцвіття (волоть і качан) на одному і тому ж рослині. Кукурудза належить до класу однодольні (Momocotyledanae), порядку Poales, сімейству Poaceae, роду Zea (Г. Є. Шмараев, 1975; Р. У. Югенхеймер, 1979; В. С. Ільїн, В. І. Гаценбіллер, 1995).

Кукурудза має мочковатую кореневу систему, ниткоподібні коріння якої залежно від умов, що склалися проникають досить глибоко в грунт (1.5 ... 3 м і навіть глибше 4 м) і забезпечують постачання рослин водою із значної глибини. Основна частина тонких коренів розташована в орному шарі грунту до глибини 20 см і поширена в сторони від стебла до 1 м і більше.

Коренева система кукурудзи має зародкові та придаткові коріння. Зачатки зародкових коренів (первинний корінець і різне число первинних і бічних коренів) є вже в зародку.

Освіта кореневої системи кукурудзи залежить не тільки від гібриду, але і в значній мірі також від температури і вологості грунту. Скоростиглі низькорослі гібриди не розвивають кореневу систему до такої глибини і так широко по колу, як високорослі пізньостиглі гібриди (В. С. Циков, Л. А. Матюха, 1989).

При нормальному терміні посіву і в нормальних умовах розвитку бічні корені до певної довжини ростуть майже горизонтально і тільки потім заглиблюються в грунт. Ці корені мають значення тільки в початковий період росту до того моменту, коли розвинуться придаткові коріння на більш високих вузлах стебла. Придаткові корені утворюються в базальній інтеркаллярной меристемі нижніх вузлів стебла і складають головну частину кореневої системи до них відносяться також всі повітряні опорні корені.

Перші придаткові вузлові корені (4 ... 5) утворюються біля основи другого вузла молодого стебла приблизно в той час, коли колеоптиле досягає поверхні грунту. Нові коріння з'являються на інших вузлах, розташованих невисоко над поверхнею грунту. На більш високо розташованих вузлах утворюються багато великих коренів. На нижніх п'яти вузлах ці корені ростуть на початку горизонтально і лише через 4 тижні після свого утворення вони поглиблюються. На більш високих вузлах коріння росте безпосередньо вниз.

Найбільша швидкість розвитку коренів відбувається в початковому періоді росту. Рослини висотою всього 1 ... 2 см вже мають коріння довжиною 30 см. Рослини розвивають кореневу систему до глибини 30 ... 40 см вже в перші тижні після появи сходів, коли розвинулося всього 2 - 3 листи.

Крім функціонуючих придаткових коренів, кукурудза може утворювати з найнижчих надземних вузлів (3 ... 4) повітряні коріння, що запобігають вилягання рослин і підсилюють їх стійкість до вітру. Ці корені при підгортанні грунтом утворюють добре розвинені мичкуваті коріння, які можуть добре харчувати рослини і використовувати опади і росу в другій половині літа. Повітряні корені бувають найбільш численні і найбільш товсті у пізньостиглих високорослих гібридів і за вологої погоди.

Кукурудза має пряме гладке стебло висотою 0.6 ... 5 м і більше, товщиною 2 ... 7 см, внизу товщий, ніж вгорі, циліндричний, що складається з міжвузля. Число надземних междоузлий і вузлів коливається від 5 ... 30, в залежності від гібриду і умов зовнішнього середовища. Підземна частина стебла також, як і надземна, має форму конуса, зверненого вершиною вниз. Підземну частину стебла утворюють близько 4 ... 9 дуже коротких міжвузлів, з вузлів яких виникають додаткові корені, а на перших 4-х надземних вузлах утворюються повітряні (опорні) коріння.

Висота стебла рослини в певних умовах обробітку кукурудзи є показником скоростиглості гібрида, але вона залежать не тільки від генотипу, але і від умов вегетації (від температури і, особливо, кількості опадів у період викидання чоловічих суцвіть), від густоти посіву, довжини світлового дня та інших факторів. Добовий приріст стебла при сприятливих умовах може досягати 12 см і більше. Більш високорослі гібриди, як правило, бувають і більш пізньостиглими, низькорослі гібриди - скороспілими (В. С. Циков, Л. А. Матюха, 1989).

Міжвузля стебла кукурудзи заповнені м'якими тканинами, що підвищує щільність стебла. Під корою стебла по периферії проходять численні судинні пучки, оточені захисним склеренхематіческім шаром. До центру стебла кількість провідних судин зменшується. Міжвузля, несучі початок, для збереження рівноваги відхилені від вертикальної осі стебла в бік, протилежний від качана. Аналогічні викривлення є на всіх міжвузлях і вузлах, з яких утворюються пагони.

Заповнені тканинами вузли надають стеблу міцність. У нижній частині стебла міжвузля коротше, ніж у верхній. Кукурудза, як і інші злаки, може розвивати з вузлів бічні пагони. З самих нижніх вузлів стебла у різних різновидів гібридів кукурудзи утворюється різне число бічних пагонів, які в якійсь мірі позбавляють головне стебло поживних речовин, що є негативною ознакою кукурудзи, особливо при обробленні на зерно.

Кукурудза має довгі лінійно-ланцетовидні листя, що відходять по одному з кожного вузла з 2-х сторін стебла. Кожен лист охоплює стебло завжди в напрямку, зворотному попереднього аркуша (Я. Грушка, 1965, Г. М. Добринін, 1969).

Число листів на стеблі сильно коливається у різних різновидів, сортів і навіть в межах сорту і відповідає числу вузлів. Число листя є ознакою гібрида, але воно змінюється також і в залежності від умов зростання. В умовах вільного запилення ця ознака досить стійкий, відхилення від середньої величини спостерігається тільки у 5 ... 6% рослин. Число листя на головному стеблі перебувають у прямій кореляції з розміром листя, з періодом вегетації і висотою рослини.

Кожен лист складається з цілісної щодо широкої пластинки (5 - 12 см і більше), з помірно хвилястими краями. З нижнього боку лист гладкий, а з верхньої злегка опушене з товстою центральною жилкою і багатьма паралельними до основної жилками. Нижче йде більш щільне піхву з менш помітною центральною жилкою і вертикально розташований коротко опушене перетинчастий язичок без вушок. Язичок розвивається на верхній стороні листової пластинки в місці з'єднання її з піхвою.

Піхва охоплює міжвузля стебла під вузлом, до якого прикріплено аркуш і зміцнює стебло тим більше, чим щільніше піхву. Піхва захищає стебло від пошкоджень, особливо в період початкового росту, коли стебло дуже водянисті і ломок. До стебла піхву прикріплюється нижньою своєю частиною і утворює над вузлом кільцеподібне потовщення - листовий вузол, який сприяє випрямленню стебла при його полегании. При зростанні міжвузля піхву нижнього листа перекриває піхву листа наступного, більш високого міжвузля.

Провідні пучки з стебла переходять в листя через широку основу листа; в листі вони розташовані паралельно.

По краях листя ростуть швидше, ніж біля центральної жилки, в результаті чого утворюється желобовідних форма листа з краями, загнутими до центральної жилці. Желобовідних, косовертікальное розташування листя дозволяє рослині використовувати і незначні опади, а також росу, яка уловлюється листям і стікають до коріння.

Листя мають багато продихів. Устячка здійснюють зв'язок рослини з навколишнім середовищем, бере участь у газообміні, є важливим чинником у процесі фотосинтезу і регулюють випаровування рослиною води.

Кукурудза відрізняється від інших злакових рослин насамперед будовою своїх суцвіть. Квітки кукурудзи різностатеві, однодомні, по два в колосі. Чоловічі квітки мають 3 тичинки, рудиментарний маточка і 2 лодікули (залишки раніше існуючого оцвітини). Лодікули розташовані у вигляді мутовки назовні від тичинок. Функція зводиться до того, що під час цвітіння вони протягом декількох хвилин набухають і відгинають вбік зовнішню квіткових луску, полегшуючи винос догори пиляків на довгих і гнучких тичинкових нитках. Обидва квітки чоловічого колоса функціональні. Нижній сидячий, а верхній на короткій ніжці. Колоски на гілках волоті розташовані парами.

Початки можуть бути на верхівках всіх бічних гілок, що утворюються з бічних нирок вузлів у всіх пазухах листків, окрім верхнього, який несе останнє міжвузля з мітелкою. Ці укорочені бічні гілки, на кінцях яких розвиваються качани, виникли з утворень, аналогічних головному стеблу шляхом укорочення міжвузлів, так що піхви окремих листів, налягаючи один на одного, утворили листову обгортку, повністю закриває верхівку жіночого суцвіття, яким закінчується бічна гілка.

Початок є гроноподібна суцвіттям, з сильно потовщеною віссю - стрижнем, на якому є до 14 поздовжніх рядів сидячих пар колосків. У зв'язку з тим, що пара колосків утворює 2 зерна, качани завжди мають парну кількість рядів зерен - від 4 до 30 (частіше від 8 до 24). Число рядів зерен в качанах є характерною ознакою гібрида, який обумовлений спадковістю, але на нього можуть впливати і умови зовнішнього середовища.

Стрижень качана у різних різновидів і гібридів буває різної величини і форми (від циліндричної до конусоподібної). Циліндрична найбільш вигідна, тому що зерна розвиваються більш рівномірно і формуються однаковими за розміром і формою на всьому качани. Питома вага стрижня від загальної ваги качана коливається від 10.5 до 40% і вище (частіше 14 - 20%).

Стрижень має білу або червоне забарвлення різних відтінків - це ознака гібрида. Забарвлення стрижня зазвичай відповідає забарвленням луски.

Початки в залежності від гібриду кукурудзи та форми стрижня можуть бути різного розміру і форми. Початки тим довше, чим вище розташовані на стеблі. Форма, довжина й товщина качана - ознака гібрида, але він змінюється під впливом зовнішніх умов. Товщина качана залежить від товщини стебла. На одній рослині розвивається один, рідше два качана.

З сільськогосподарської точки зору велике значення має висота прикріплення качана. Найкращим розташуванням качанів є висота яка варіює в межах гібрида в залежності то умов зростання кукурудзи від 50 до 80 см. Низьке розташування - це 30 см і нижче; високе 100 см і вище від землі (Я. Грушка, 1965).

Зернівка кукурудзи представляє собою односім'яний плід. Маса 1000 зерен у дрібносем'яних гібридів коливається в межах 100 ... 150 грамів, у крупносемянних - 300 ... 400 р. У сухої надземної маси кукурудзи частка зерна становить 40 ... 60%. У залежності від ботанічної групи і гібриду, зернівки мають різне забарвлення: білу, кремову, жовту, помаранчеву, червону (В. С. Циков, Л. А. Матюха, 1989).

1.2 Вимоги кукурудзи до факторів середовища

Кукурудза - це рослина, яка у відносно короткий період вегетації утворює велику кількість органічної маси, що має високу калорійність. Це означає, що і коренева система, і надземні органи володіють високою здатністю асимілювати енергію і поживні речовини в органічній масі свого тіла.

Для хорошого розвитку і високих урожаїв кукурудзі необхідно гармонійне поєднання всіх умов навколишнього середовища.

Кукурудза обробляється в дуже різних природних умовах, в результаті чого вона схильна до впливу цілого комплексу чинників, що впливають на біологічні процеси та інші явища, що відбуваються в рослинах. Тому переносити дані, отримані в одному місці, в інші райони неможливо (В. С. Ільїн, В. І. Гаценбіллер, 1995).

У зв'язку з цим дані про біологію кукурудзи необхідно сприймати критично, завжди з урахуванням місцевих умов, в яких вони були отримані, а також з урахуванням належності гібрида до групи стиглості.

Світло кукурудза використовує виключно інтенсивно. Рослини кукурудзи на 1 га утворюють 20000 - 50000 м ² асиміляційної зеленої площі, яка підлягає впливу сонячного світла. Величина площі асиміляції збільшується в міру інтенсивності сонячного випромінювання, що пов'язане з одночасним підвищенням температури. Зростання асиміляційної поверхні обмежений тільки транспірації, яка при інтенсивному світлі і високій температурі може викликати дефіцит води в рослині. Розвиток асиміляційної площі залежить від функцій кореневої системи. Недостатня її активність, обумовлена, наприклад, низькою температурою грунту, поганий аерацією або реакцією грунтового розчину і т. п., викликає уповільнене утворення зелених органів і хлорофілу (Р. Ван дер Він, Г. Мейер, 1962).

Оптимальна освітленість сприятливо впливає на активність ферментів в рослині.

Кукурудза висуває вимоги не лише щодо інтенсивності освітленості, але для неї також важлива тривалість періоду освітлення і певну кількість світла на світлової стадії. Світлова стадія кукурудзи починається до кінця другого етапу органогенезу, тобто в період утворення конуса наростання волоті. Якщо в цей період кукурудза розвивається в умовах короткого 10-ти годинного дня, рослина швидше переходить до наступного етапу, на якому закладаються репродуктивні органи (скоростиглі сорти на довжину дня реагують слабкіше). Короткий світловий день прискорює цвітіння, але зменшує число листя і висоту рослини.

Отже, використання світла рослиною кукурудзи пов'язано з численними умовами зовнішнього середовища і внутрішніми факторами рослин. Людина може впливати на цей процес шляхом регулювання доступу світла до асиміляційних органів (густота посіву) і харчування рослини (регулювання водного режиму та поживних речовин у грунті). Вплив внутрішніх факторів можна регулювати шляхом селекції та підбору гібридів, придатних для даних природних умов.

Кукурудза - рослина теплолюбна. Для проходження всього циклу розвитку їй необхідна сума температур від 1700 до 3100 ⁰ С, хоча для скоростиглих гібридів можлива більш низька температурна межа (Б. П. Гур 'єв, І. А. Гур' єва, 1988).

Кукурудза висуває великі вимоги до температури грунту і повітря і не переносить різких коливань температури. Для неї становлять небезпеку пізні заморозки та зниження температури восени.

Проростання насіння і поява сходів відбувається при температурі грунту 8 ... 12 ^о С, що прискорює проростання і поява сходів і сприятливо впливає на весь подальший ріст і розвиток рослини. Рослини при низьких температурах грунту завжди слабкіше, часто гинуть, а що залишилися повільно ростуть (А. Н. Івахненко, 1974).

Розвиток надземних частин кукурудзи і кореневої системи також залежить від температури грунту. Температура грунту в її поверхневих шарах залежить від температури повітря. Тепло в грунті накопичується поступово.

Велике значення для розвитку кукурудзи має температура повітря. При 15.5 ... 18 ^о С кукурудза сходить у польових умовах через 8 ... 10 днів, при температурі 12 ... 14 ^о С через 18 ... 20 днів. У вологому грунті при температурі 21 ^о С сходи з'являються через 5 ... 6 днів.

Температура впливає і на поглинання поживних речовин.

Вплив температури на біологічні процеси кукурудзи залежить від вологості середовища, особливо в період проростання до сходів. При низьких температурах насіння не набухають, затримується їх проростання і поява сходів. Низька температура сприяє зараженню зерна проростка і молодого рослинки хворобами, особливо при високій вологості грунту (В. С. Циков, Л. А. Матюха, 1989).

Насіння кукурудзи, висіяні в грунт, що має температуру близько 0 ^о С, порівняно довгий час можуть залишатися живими, але якщо вони проростуть і після цього настануть низькі температури, вони гинуть у результаті порушення фізіологічної рівноваги або від ураження хворобами.

Низькі температури небезпечні для кукурудзи в період сходів. Рослини можуть переохолодитися вже при температурі від 0 до 5 ^о С. У залежності від тривалості дії холоду та вологості грунту в рослинах кукурудзи спостерігаються порушення обміну речовин і процесів зростання. При слабкому пошкодженні рослини в подальшому можуть відновлюватися, при більш сильному - відмирають.

Важливим фактором є температура повітря перед викиданням волотей; низькі нічні температури сповільнюють зростання, високі прискорюють виметиваніе; тепла суха погода впливає і на появу жіночих суцвіть.

Стійкість до холоду в більшій мірі є ознакою гібрида і залежить від стану і якості насіння (пошкоджені зерна більш чутливі до холоду). Реакція на температуру на пізніх стадіях розвитку кукурудзи є ознакою гібрида.

Усі життєві процеси кукурудзи знаходяться під впливом тепла. Тепло є важливим чинником тривалості фаз росту і стадій розвитку цієї рослини. Поглинання поживних речовин і води також залежить від температури.

Температуру середовища (грунту та повітря) можна регулювати лише в невеликій мірі деякими агротехнічними прийомами, наприклад, розпушуванням грунту, мульчуванням, а також заходами, що міняють мікроклімат - лісозахисні смуги, полив тощо. Вплив температури на поглинання поживних речовин рослиною можна змінити в якійсь мірі внесенням добрив.

Потреба в теплі, виражена сумою температур, характеризує кукурудзу як культуру, дуже вимогливу до тепла. Проте є великий генетичний резерв для підвищення її холодостійкість (С. І. Мустяца та ін, 1998). Виведення скоростиглих, стійких гібридів кукурудзи зменшує її залежність від температури.

Вимоги кукурудзи до вологи значні. Вона поглинає воду з грунту енергійно і використовує її досить економно, але високий урожай можна одержати лише при правильному регулюванні водного режиму грунту або застосування зрошення. Грунтову вологу і поливну воду кукурудза використовує ефективно.

Проростають насіння кукурудзи всмоктують воду з грунту під тиском 16 ... 27 атмосфер. Коренева система кукурудзи має велику сосущей силою, поглинає воду в 3 ... 6 разів швидше, ніж коренева система ячменю, вівса чи пшеницею.

На нестачу вологи в грунті кукурудза реагує уповільненням або припиненням росту. Зростання сповільнюється при вологості нижче 9,5% засвоювання води, при 6.7% вологи починається в'янення, а при 3% зростання кукурудзи призупиняється. Недолік вологи виявляється в період росту листя, які в цьому випадку слабо розвиваються (Ф. І. Міщенко, 1966; Н. І. Логачов, 1973). При достатній кількості вологи площа листкової поверхні зростає.

Кукурудза поглинає воду із значної глибини. Її корені проникають, як правило, до 1,5 ... 2 метрів.

Воду кукурудза споживає у великій кількості. Одна рослина витрачає за період вегетації близько 200 літрів води. При густоті стояння 40 тис. рослин на 1 га всі рослини споживають близько 8 млн. літрів води, тобто 80 л. на 1 м ^2, або ж 800 мм опадів. Однак для посіву кукурудзи достатньо 200 мм опадів за період вегетації, решта потреба у воді покривається за рахунок грунтових запасів і зволоженості повітря. Норма 200 мм, безумовно, не є абсолютною. Використання опадів залежить від температури повітря та грунту, а також від їх розподілу в період вегетації, від інтенсивності дощів, від властивостей грунту і від удобрення посівів.

На розвиток кукурудзи впливає склад і рух атмосфери. З елементів атмосфери особливо велике значення має вміст у повітрі водяної пари. У теплих і посушливих районах сухе повітря сприяє надмірній транспірації і випаровуванню води з грунту. Внаслідок цього може спостерігатися порушення рівноваги між випаровуванням води листям і поглинанням води корінням. Тому збереження води в грунті є однією з важливих задач агротехніки (П. П. Домашнєв, 1968; Н. Г. Грибкова, Н. Н. Наточіева, 1982).

Досить густі посіви кукурудзи утримують у своєму травостої вологість повітря на високому рівні, що є одним з чинників, що сприятливо впливають на водний баланс кукурудзи.

Рух повітря (вітер) сприяє запиленню кукурудзи. Сильні вітри викликають вилягання рослин у посіві, стійкість до якого є ознакою гібрида (Я. Грушка, 1965).

Кукурудза росте на різних типах грунтів, але максимальні врожаї дає на глибоких легких суглинних і супіщаних грунтах з хорошою водоудерживающей здатністю і водопроникністю. Оптимальна реакція грунтового розчину близька до нейтральної (рН 6.5 ... 7.5). Проте культура може пристосовуватися до реакції грунтового розчину в досить широких приделах - від 5,5 до 8,0. Грунти з підвищеною кислотністю (рН нижче 5), схильні до заболочування, а також сильно засолені, для обробітку кукурудзи непридатні.

Оптимальна щільність грунту для цієї культури на більшості типів грунтів повинна бути в межах 1,1 ... 1,3 г / см ^3. Добре росте і розвивається кукурудза на легких грунтах, але при відповідній їх заправці органічними та мінеральними добривами. Це пояснюється тим, що такі грунти прогріваються раніше, ніж грунти важкого механічного складу (В. С. Циков, Л. А. Матюха 1989).

З вищесказаного можна зробити висновок, що кукурудза досить вимоглива до умов зростання. Разом з тим вона має найважливішою особливістю продуктивно використовувати грунтово-кліматичні чинники і при правильному підборі гібридів, високому рівні агротехніки забезпечувати високий урожай.

1.3 Роль строків посіву у формуванні врожаю та управління його якістю

Відмінності в редакції генотипів на екологічні фактори проявляються і в різній чуйності на зміни агротехнічних умови вирощування. Тому максимальний урожай гібрид формує при оптимальній для нього сполучень агроприйомів, тобто на фоні специфічної сортової агротехніки. В.Ф. Мойсейченко (1996р.) відзначає, що заснована функція сортової агротехніки - створення умов для максимальної реалізації генетичного потенціалу гібрида як в оптимальних, так і в несприятливих умовах. До найважливіших елементів сортової агротехніки відносять терміни посіву, густоту рослин, мінеральне живлення - тобто фактори, в чуйності на які проявляються достовірні відмінності як між окремими гібридами, так і між групами скоростиглості. За даними О.М. Силантьєва (1986р.) на частку сортової агротехніки припадає близько 60% впливу зовнішніх чинників, що визначають врожайність.

Таким чином, адаптація кукурудзи в певних агроекологічних умовах не обмежується обгрунтуванням принципів добору гібридів, але передбачає і оптимізацію їх сортової агротехніки, диференційованої відповідно до норми реакції генотипу.

Термін посіву найбільш радикально впливає на агроекологічну обстановку, визначаючи такі її складові, як фотоперіод, тепло-та вологозабезпеченість, фотосанітарние умови і.дз. Тому вплив строку сівби на ріст і розвиток кукурудзи залежить від генетично обумовленої реакції гібрида на цілий комплекс факторів середовища, що передбачає вивчення цього питання у зв'язку з агрокліматичними і погодними умовами

Традиційний для Зауралля термін посіву - з кінця другої до початку третьої декади травня, обгрунтований ходом добової температури і прив'язаний до сталого переходу її через 10 ° С в дециметровому шарі. Експериментальне підтвердження цього обмеження отримано в численних дослідженнях, проведених в різних кліматичних зонах і в різні періоди. Посів в непрогрітому грунт, як правило подовжує період проростання насіння, що може призвести до зниження польової схожості і енергії початкового росту.

Однак, як уже показано, результат дії низьких температур на насіння і проростки в кожному конкретному випадку визначається холодостійкістю гібрида. Підхід, при якому оптимізація термінів посіву розглядається у зв'язку з холодостійкістю, сформульований для помірної зони Росії з 70-х років О.М. Івахненко (1974), вказує на можливість посіву холодостійких форм у грунт з температурою 6 ... 8 ° С за умови тривалості охолодження не більше 5 ... 7 діб.

Завдяки цілеспрямованій селекції на холодостійкість сучасний підхід до питання про терміни посіву зазнав деяких змін. Дослідження, проведені за останні 15 ... 20 років, показали, що навіть у помірному кліматі для сучасних інтенсивних гібридів оптимальні строки посіву наступають на 10 ... 20 днів раніше прийнятих (Ільїн, 1982). При цьому збільшення врожаю, що коливаються від 16 до 30%, формується під впливом комплексу факторів: подовження періоду активної вегетації і накопичення сухої речовини, оптимізація водного та теплового режимів у різні періоди вегетації, зменшення втрат за рахунок збирання в більш ранні терміни. Оскільки додатковий збір сухої речовини формується за рахунок качанів, ранні строки сівби забезпечують підвищення енергетичної цінності врожаю.

Крім температур охолодження, важливий чинник, що визначає вибір термінів посіву - пізні весняні заморозки. З урахуванням позиційної стійкості кукурудзи до температур замерзання (Грушка, 1965; Шмараев, 1975) граничні терміни посіву обмежуються ймовірністю виходу рослин з фази третього листа до дати останнього заморозка інтенсивністю більше 2 ° С. Виходячи з цього обмеження, на Південному Уралі заморозки не представляють реальної небезпеки при посіві в першій декаді травня.

У лісостепу Зауралля, де перехід середньодобової температури повітря через 10 ° С в залежності від зони відзначаються з 5 ... 7 до 10 ... 13 травня, при традиційно пізніх строків сівби кукурудзи втрачається не менше 150 градусів активних температур. Те ж відзначають В.С. Ільїн, В.І. Гаценбіллер (1995) для лісостепової зони Західного Сибіру, ​​вказуючи на неприйнятність для регіону ідеального терміну посіву, пов'язаного з прогріванням грунту до 10 ... 12 ° С. Тому оптимізація термінів посіву повинна розглядатися тут як один з головних чинників реалізації продуктивного потенціалу кукурудзи навіть при використанні ранньостиглих гібридів.

Негативні наслідки ранніх строків проявлятися в активізації біотехнічних факторів - шкідників, хвороб і бур'янів. Тому проблема життєздатності насіння в непрогрітій грунті не огранював холодостійкістю гібридів. Я. Грушка (1965), пов'язує зниження польової схожості під вплив низьких температур з грибними захворюваннями. Більшість авторів в умовах холодної весни основну роль відводять грибам пологів Pythium, Penicillium, Alternaria, Fusarium, і не виключають можливості участі в комплексі патогенів на Уралі видів Helmintosporium turcicum, Nigrospora orysae, здатних викликати зниження врожайності від 14 ... 15 до 50%.

Не меншу небезпеку при затягуванні періоду проростання насіння представляють почвообітающіе шкідники (Циков, Матюха, 1989), серед яких на Уралі і Західному Сибіру найбільш шкідливі проволочники і ложнопроволочнікі (Силантьєв, 1996).

Таким чином, до чинників, які ставлять вибір термінів посіву залежно від температури грунту, відноситься не тільки і не стільки безпосередній вплив охолодження, скільки можливе комплексне ураження насіння патогенами та шкідниками.

Інша негативна сторона ранніх строків посіву проявляються в підвищену вірогідність засмічення кукурудзи малолітніми бур'янами Як відзначає В.С. Ільїн (1982) основна маса бур'янів у посівах кукурудзи в Західному Сибіру представлена ​​пізніми яровими, серед яких близько 60% припадає на частку злакових, переважно просовідние бур'янів. Зв'язок бур'янів цієї групи зі строками сівби обумовлена ​​особливостями динаміки їх проростання. Так насіння плоскуха курячого, приуроченого в основному до північного лісостепу, починають проростати при температурі 10 ... 12 ° С; ще більш теплолюбива просо волосовидні, що займають аналогічну нішу в південній лісостеповій зоні і характеризується мінімальною температурою проростання 12 ... 14 ° С (Циков, Матюха, 1989).

На відміну від традиційних зон кукурузосеянія, де пізні ярові бур'яни ефективно придушуються в системі передпосівної обробки грунту, на тлі короткого перехідного періоду роль прийому знижується в міру усунення посіву на більш ранні терміни. У Зауралля види цієї групи з'являються в посівах зернових після кущіння і наносять лише в окремі роки. Але для кукурудзи, з її слабкою конкурентною здатністю в ювенільному віці, просовідние бур'яни стали спеціалізованої групою з високою шкідливістю, боротьба з якими при ранніх строках посіву майже цілком переноситься на післяпосівного період.

Таким чином, формально при оптимізації строків посіву виникають два обмеження - з одного боку, температурний режим початку вегетації, що детермінують зростання і розвитку рослин у ювеніальном віці, а також фотосанітарную обстановку, з іншого - загальні ресурси тепла, що визначають імовірність досягнення кукурудзою необхідних стадій розвитку. Тому вибір оптимальних строків посіву визначається безліччю факторів, головними з яких є загальні ресурси тепла, температурний режим грунту і повітря в період проростання насіння з урахуванням їх коливання по роках, фітосанітарна обстановка, скоростиглість гібридів і їх реакція на теплозабезпечення, рівень захисту рослин та ін У зв'язку з різноманітністю цих факторів, складним і невідомим апріорі характером їх взаємодії вирішення питання про оптимальні терміни посіву може бути отримано тільки в результаті тривалих досліджень у багатофакторних польових дослідах.

2. Характеристика місця та умов роботи

2.1 Агрокліматичні умови

Дослід проводився в Челябінській області с. Міасское, на дослідному полі Інституту агроекології.

Клімат області континентальний. Основними особливостями клімату є холодна і тривала зима, тепле літо з періодично повторюваними посушливими явищами, короткі перехідні сезони з частими заморозками. Різкі похолодання навесні і восени нерідко супроводжуються рясними снігопадами, тимчасовим встановленням снігового покриву, що на 5 ... 10 днів може припинити польові роботи, як у травні, так і у вересні.

Самий холодний місяць року - січень, найтепліший - липень. У суворі зими абсолютний мінімум температури повітря опускається до 44 ... 48, а в знижених частинах рельєфу до 52 градусів. Нічні температури від мінус 25 до мінус 30 градусів спостерігається щорічно. Абсолютний максимум температури сягає від плюс 38 до 41 градуса, але найчастіше максимальні денні температури становлять від $ 28 до 33 градусів (Агрокліматичні ресурси ... 1977).

Опадів за період активної вегетації рослин випадає в межах 240 ... 250 мм. Вологозапаси у метровому шарі грунту до моменту посіву зернових культур бувають, як правило, достатні - 140 ... 170 мм. Гідротермічний коефіцієнт (за Селянинова) у весняно-літній період складає 1,2 ... 1,4.

Стійкий сніговий покрив встановлюється в середині листопада, досягає 30 ... 40 см і зберігається 150 ... 160 днів. Він забезпечує сприятливі умови перезимівлі озимих культур (А. П. Козаченко, 1997).

2.2 Грунтові умови

Досвід закладався на чорноземі вилуженої середньоглибокі високогумусном важкосуглинисті. Дана грунт типова для більшості орних угідь Челябінської області.

Чорнозем вилужений володіє досить потужним перегнійних горизонтом (до 30 см) з вмістом гумусу 6 ... 9%. Реакція грунтового розчину слабокисла або близька до нейтральної, найбільш сприятлива для обробітку будь-яких сільськогосподарських культур.

Забезпеченість рослин азотом залежить від процесів мінералізації і нітрифікації азотистих сполук грунтів. На парах вони активні, тому в грунті накопичується багато доступного рослинам мінерального, переважно нітратного азоту. Після інших попередників запас цього елемента в чорноземах вилужених до посіву сільськогосподарських культур буває недостатнім.

Калієм чорноземи вилужені в більшості випадків забезпечені повною потреби рослин і гарантує врожайність зернових 22 ... 25ц/га.

Зміст доступного рослинам фосфору в чорноземах вилужених, буває, як правило, недостатнім для отримання високих врожаїв (А. ​​П. Козаченко 1997).

За даними аналізу, чорнозем досвідченого ділянки містить в орному шарі 6.96% гумусу, 260 мг / кг рухомого фосфору, 195 мг / кг обмінного калію, рН сольової витяжки - 5.72.

Таким чином, при грамотній системі добрив грунтові умови сприятливі для росту і розвитку культури.

2.3 Погодні умови в період проведення досліду

Погодні умови 2000 виявилися прохолодними і вологими. У другій, третій декаді травня і першій декаді червня спостерігався дефіцит тепла. За період вегетації сума активних температур становила 2003 градуси, що на 82 градуси вище за норму. Сума опадів за травень склала 129 мм, що в 3 рази вище норми. Незважаючи на це, в середині червня спостерігалися посушливі явища через відсутність опадів в першій і другій декадах. Сума опадів за період вегетації була вищою за норму на 49 мм і склала 328 мм (таблиця 1).

Погодні умови періоду вегетації 2000 р. (ГМС "Бродокалмак")

Погодні умови 2001 року в цілому були близькі до середніх багаторічних. Слід зазначити підвищений фон температур в травні і знижений - в червні і першій декаді липня. Рясні опади спостерігалися у червні при істотному дефіциті - в липні, який, однак, не викликав посушливих явищ (таблиця 2).

До особливості періоду вегетації слід віднести затяжний характер появи пізніх ярих (просовідние) бур'янів, викликаний деяким дефіцитом опадів травня (18 мм у третій декаді випали 30 травня) і подальшим зниженням середньодобових температур повітря і грунту.

Погодні умови періоду вегетації 2001 р. (ГМС "Бродокалмак")

Погодні умови 2002 року (таблиця 3) відрізнялися від середніх багаторічних зниженим фоном температур (на 1 ... 2 ˚ С). Особливу похолодання відзначалося у наприкінці травня ... початку червня, в результаті чого недружні сходи рослин з'явилися через 25 днів після посіву.

У період викидання-цвітіння рослин (кінець липня - початок серпня) відзначалося підвищення температури (на 1 ... 2 ° С) і дефіцит опадів (нижче середнього багаторічного кількості майже в 2 рази).

Рясні опади спостерігалися у третій декаді серпня (в 2 рази вище середніх багаторічних) при істотному дефіциті - в липні (нижче середнього багаторічного кількості на 43 мм), який, однак, не викликав посушливих явищ.

Загальний дефіцит тепла по відношенню до середніх багаторічних ресурсів до кінця серпня перевищив 200 ° С активних температур. Вересень відрізнявся підвищенням температури (в середньому на 3 ° С).

Погодні умови періоду вегетації 2002 р. (ГМС "Бродокалмак")

У цілому погодні умови 2000 ... 2002 років були несприятливими для росту і розвитку кукурудзи, з-за зниженого фону температур. Але ці умови виявилися сприятливим фоном для більш точної оцінки впливу строків посіву на гібриди кукурудзи.

3. Методика та технологія проведення досліджень

Метод досліджень - польовий дослід.

Робоча гіпотеза: оптимізація тривалості вегетаційного періоду гібридів та строків посіву дозволить стабілізувати зернову продуктивність і збиральну вологість зерна, підвищити економічну ефективність вирощування кукурудзи на зерно.

3.1 Схема досліду

У досвіді проводилося вивчення реакції гібридів Обский 150СВ (ФАО 140) і (К122С * СМ7МВ) * Алтай (ФАО 110) на три терміни посіву.

Таблиця 4 - Календарні строки посіву.

Повторність досліду триразова. Розміщення варіантів рендомізіровано. Загальна і облікова площа ділянки 10 м ^2.

3.2 Спостереження, аналізи, обліки

Спостереження, аналізи, обліки проведені відповідно з методичними вказівками ВНДІ кукурудзи (1980), ВНДІ кормів (1997).

Перед посівом відбирали грунтові зразки для визначення вологості та проведення хімічного аналізу. Для визначення вологості зразки відбиралися в метровому шарі (через 10 см), вологість визначалася термостатно-ваговим методом.

При проведенні хімічного аналізу визначали вміст гумусу (за Тюріну), нітрати (іоноселектівних методом), фосфор і калій по Чирікову.

Фенологічні спостереження проводилися в першому і третьому повтореннях на десяти закріплених рослинах. Відзначали фази повних сходів, цвітіння волоті й качана, молочної, молочно-воскової, воскової стиглості.

Початок цвітіння качанів узгоджується з появою маточкових ниток. Фаза молочної стиглості характеризується повністю сформованим зерном, проте, воно легко роздавлюється і з нього випливає біла рідина. При молочно-воскової стиглості з розчавленого зерна випливає вже тістоподібна маса, з деяким включенням твердих крупинок. Фази стиглості зерна визначають після звільнення від обгорток десяти качанів ділянки. Певну фазу реєструють тоді, коли в цю фазу вступило вісім качанів з десяти (В. Ф. Моісейченко, 1996).

Облік врожаю качанів проводили суцільним поделяночним методом. З кожного варіанта першого і третього повторень відбиралися зразки качанів для визначення вологості і для проведення структурного аналізу: качани зважували, доводили до повітряно-сухого стану (при кімнатній температурі) і обмолочували. При проведенні структурного аналізу визначали вихід зерна при обмолоті; число рядів зерен; число зерен в ряді; масу 1000 зерен.

З обмолоченого зерна відбирали середні зразки для визначення вологості термостатно-ваговим методом. За даними структурного аналізу розраховували врожайність зерна.

Статистичну обробку проводили методами дисперсійного аналізу за В.Ф. Моісейченко (1996) із застосуванням програми DSP (А. І. Южаков) і кореляційного аналізу за Дж. Полларду (1982) в електронній таблиці Quattro Pro.

3.3 Агротехніка в досліді

Після збирання попередньої культури (пшениці) виробляли отвальную оранку на глибину 23 ... 25 см. Навесні проводили боронування боронами БЗСС - 1,0, після цього (17.05) вносили добрива вручну, були використані нітроамофос і аміачна селітра, з розрахунку N ₁₀₀ і Р ₄₀ , з наступною культивацією на глибину 6 ... 8 см. Посів здійснювали відповідно до схеми досвіду, вручну, з імітацією пунктирного на глибину 5 ... 7 см з міжряддями 70 см, норма посіву - 81 000 насіння на гектар (22 кг / га). Гербіциди (Харнес і 2,4 Д) вносили за допомогою ранцевого обприскувача. Збирання проводили вручну: у 2000 році 15 ... 17 вересня, у 2001-2002 роках 9 ... 12 вересня.

4. Результати досліджень

4.1 Закономірності розвитку кукурудзи в залежності від строків посіву

Один з основних факторів, що визначають можливість посіву кукурудзи - температурний режим грунту. У період досліджень з 2000 по 2002 роки зсув термінів посіву з третьої декади травня (традиційний термін) на першу-початок другої в цілому створювало більш жорсткі умови проростання насіння (таблиця 5). Встановлено зниження середньої температури грунту в період «посів - сходи» на глибині загортання насіння на 3,9% при сильному варіюванні цієї величини по роках.

Таблиця 5 - теплозабезпечення насіння і проростків шарі грунту 0-10 см за різних строків сівби (Інститут агроекології, 2000-2002 рр..)

Більш значущим чинником є пов'язана з ранніми термінами посіву висока ймовірність зниження температури грунту за межі біологічного мінімуму. За трирічний період охолодження грунту від 10 до 8 ° С у період проростання посівів раннього терміну спостерігалося в 2000 і в 2002 роках. Крім того, в умовах 2002року навіть при посіві у традиційні терміни температура грунту в період проростання лише ненабагато перевищувала біологічний мінімум. Найбільшу тривалість (у теченіе4 ... 7 днів) охолодження грунту від 10 до 8 ° С мало в цьому ж 2002 році, коли ймовірність пошкодження сходів низькими температурами була практично однаковою при всіх строках посіву.

Більш глибоке охолодження грунту-до 6 ... 8 ° С - при ранніх строках посіву спостерігалося двічі, найбільш тривалим воно виявилося також у 2002 році. При тривалості 5 ... 7 днів така температура грунту може викликати деяке зниження польової схожості як у взаємодії з біотичних чинником, так і в результаті фізіологічного виснаження насіння, але не супроводжується реєструється наслідками для подальшого продукційного процесу. Таким чином, погіршення температурного режиму, що складається при ранніх строках посіву на Південному Уралі, може викликати затримку або тимчасову зупинку процесів проростання насіння. У місці з тим зниження температури до рівня, пов'язаного з масовою загибеллю насіння і проростків (нижче 6 градусів), за аналізований період ні в один з досліджуваних термінів посіву не спостерігалося.

Температурний режим, на тлі якого відбувався подальший розвиток рослин, також у значній мірі обумовлений термінами посіву (таблиця 6). У вегетативний період (сходи-викидання) спостерігалося деяке перевагу пізнього строку за середньодобової температури повітря (в середньому на 1,6 ° С), проте ранній термін створював більш сприятливий режим у період дозрівання.

Сума активних температур від строків посіву практично не залежала: відмінності за термінами не перевищували величини, одержуваної за 1 добу. Саме цією обставиною в поєднанні із закономірним варіюванням температурного фону обумовлено вплив строків сівби на тривалість вегетативного та генеративного періодів, розглянуте нижче.

Ранні строки сівби забезпечили використання хвиль тепла першої-другої декад травня, в результаті чого додаткові суми активних температур за період вегетації склали в середньому 196 градусів. Таким чином, прийом дозволив більш повно використовувати ресурси тепла: якщо при пізніх термінах вони використовувалися 82,5%, то при ранніх-на 9,6% ефективніше.

Таблиця 6 - теплозабезпечення вегетативного та генеративного пеіодов гібрида ФАО 150 при різних термінах посіву (Інститут агроекології, 2000-2002 рр..)