Кукурудза
Господарське значення. Кукурудза є однією з найбільш високопродуктивних злакових культур універсального призначення, яку вирощують для продовольчого, кормового і технічного використання. У країнах світу для продовольчих потреб використовується приблизно 20% зерна кукурудзи, для технічних 15-20%, на корм худобі 60-65%. В Україні та багатьох інших країнах кукурудза є найважливішою кормовою культурою. За її рахунок тваринництво забезпечується концентрованими кормами, силосом і зеленою масою.
Найбільш цінний корм – зерно кукурудзи, яке містить 9-12% білків, 65-70% вуглеводів, 4-8% олії, 1,5% мінеральних речовин. У 100 кг його міститься 134 корм, од., до 8 кг перетравного протеїну. У вигляді кормового борошна, висівок воно добре перетравлюється і засвоюється організмом тварин. При годівлі свиней особливо ціниться жовтозерна кукурудза, в 1 кг якої міститься від 3,2 до 9 мг каротину, або провітаміну А (у білозерної – до 1,1 мг), який значно підвищує їх продуктивність. Завдяки високій енергетичній поживності (100 кг сухого зерна забезпечує 1600 МДж обмінної енергії) воно є незамінним компонентом комбікормів. Використовують зерно на корм також силосуванням качанів у фазі молочно-воскової стиглості, яке за поживністю мало поступається. зерну повної стиглості. Із подрібненого зерна вологістю близько 25% разом з подрібненими стрижнями качанів виготовляють зерно-стрижневу кормову масу, яку закладають у траншею, трамбують і вкривають плівкою, а тільки з подрібненого зерна з такою самою вологістю – такий новий вид корму, як корнаж.
Цінний силос для великої рогатої худоби виготовляють силосуванням усієї маси рослин – стебел, листя та качанів кукурудзи, зібраної у фазі молочно-воскової стиглості. У 100 кг такого силосу міститься 25-32 корм. од. і 1,4-1,8 кг перетравного протеїну.
У 100 кг силосу із стебел з листками міститься 16-20 корм. од. і 1,3 кг перетравного протеїну.
Для згодовування тваринам придатні також подрібнена маса сухих стебел, листків та обгорток качанів, яку здобрюють кормовою мелясою і сіллю або силосують з буряковою гичкою чи гарбузами.
Стрижні качанів у вигляді борошна використовують як компонент комбікормів.
Кукурудза займає важливе місце в зеленому конвеєрі, забезпечуючи тваринництво зеленок" масою, багатою на вуглеводи й каротин. У 100 кг зібраної до викидання волотей зеленої маси міститься 16 корм. од.
Кукурудза на зерно за середньої врожайності 60 ц/га разом з побічною продукцією (стеблами, листками) забезпечує вихід з 1 га понад 6,5 тис. кг корм. од. і до 400 кг перетравного протеїну (що дорівнює 75 тис. МДж обмінної енергії). Це значно більше порівняно з іншими зерновими культурами. Проте кукурудза містить недостатню кількість перетравного протеїну – від 60-65 г у силосі до 75-78 г у зерні на 1 корм, од. при нормі 110-120 г. Тому при згодовуванні тваринам тільки однієї кукурудзи вони погано засвоюють інші органічні речовини (вуглеводи, жири). Крім того, у складі білків кукурудзи замало незамінних амінокислот (лізину, метіоніну, триптофану та ін.), тому годівля тварин лише кукурудзою спричинює порушення в організмі тварин обміну речовин і різке зниження їх продуктивності. Щоб збалансувати раціон за протеїном, тваринам згодовують кукурудзу у суміші з бобовими кормовими культурами, в яких на 1 корм. од. припадає 130-250 г перетравного протеїну з достатньою кількістю незамінних амінокислот.
З давніх часів людина використовує кукурудзу як продовольчу культуру. У багатьох країнах світу із зерна кукурудзи виготовляють різні традиційні національні хлібні вироби: у Молдові, Закарпатті і на півдні України – смачну мамалигу, в Грузії – мчаді, що нагадує коржі, та ін.
Кукурудзяне борошно широко використовують у кондитерській промисловості – для виготовлення бісквітів, печива, запіканок. Із зерна виробляють харчові пластівці, повітряну кукурудзу, крупу. Причому за вмістом білків (12,5%) кукурудзяна крупа переважає інші крупи (пшоно, ячмінну, гречану)і
Із зерна виробляють харчовий крохмаль, сироп, цукор, мед. Вживають у їжу недостигле зерно, особливо цукрової кукурудзи, у вигляді варених качанів. Із зародків зерна добувають рослинну олію, яка є не тільки висококалорійним продуктом харчування, а й має лікувальні властивості: містить лецетин, який знижує вміст холестерину в крові і запобігає атеросклерозу.
Зерно кукурудзи використовують для виробництва різних прохолодних напоїв, піностійких сортів пива, етилового спирту, гліцерину, органічних кислот (молочної, лимонної, оцтової та ін.). Із стебел та стрижнів качанів виробляють папір, целюлозу, ацетон, метиловий спирт та ін. Із стовпчиків маточок незрілих качанів готують відвари, які вживають при гострих захворюваннях і хронічних запаленнях печінки, нирок та сечового міхура.
Підраховано, що з кукурудзи виготовляють понад 300 різних виробів, значна частина яких, у свою чергу, є сировиною для виготовлення іншої продукції. Наприклад, з кукурудзяного сиропу виробляють каучук, фарби, різні антисептики, розчинники олії та ін.
Селекціонери працюють над виведенням високоолійних форм кукурудзи. Вже є форми із вмістом олії в зерні понад 15%.
Як просапна культура кукурудза має агротехнічне значення: є добрим попередником під ярі культури, а при своєчасному збиранні – і під озимі.
Походження. Кукурудза – одна з давніх культур рослинництва та землеробства. Її історія ж землеробської культури налічує близько 4500 років, а вік – 60 тис. років. Батьківщиною кукурудзи вважають райони Центральної і Південної Америки (Мексика, Перу, Болівія). Найбільш вірогідно, що кукурудза походить від дикої форми, яка з часом шляхом природного схрещування з одним із видів найближчих її диких родичів – тріпсакум і теосинте дала сучасну кукурудзу (Π. М. Жуковський). Існує також думка, що її попередником була плівчаста кукурудза.
З Америки кукурудзу наприкінці XV ст. було завезено в Європу, а в XVI ст. – в Китай, Індію, Африку та інші країни. В Україні кукурудзу вирощують з кінця XVII ст. В теперішній час щорічно кукурудзи виробляється більше, ніж будь-яких інших злакових культур: близько 850 млн тонн з площі 162 млн га, при середній врожайності 5,2 т/га.
В сучасному рослинництві кукурудза характеризується як високоокультурена рослина, жа практично не здатна до самооновлення та розповсюдження в природних біоценозах. Разом з тим, ця культура відноситься до основних зернових культур людства, завдяки високій продуктивності, морфологічній та біологічній пластичності, стійкості до несприятливих чинників середовища, значним досягненням в селекційній роботі та розробки інтенсивних технологій вирощування. Сьогодні кукурудзу вирощують в усьому світі й у різних природно- кліматичних зонах – від тропіків до Скандинавських країн. На початку третього тисячоліття посівні площі кукурудзи на зерно перевищили 150 млн га.
Стабільне зростання попиту та закупівельних цін на зерно кукурудзи обумовлює стрімке зростання валових зборів культури в останні роки (рис. 2.1.16). Крім того, прогнозується подальше підвищення ринкових цін на кукурудзу та збільшення обсягів її споживання внаслідок витрат на виготовлення біоетанолу, особливо в зв'язку з підвищенням цін на нафту та необхідності впровадження альтернативних джерел енергозабезпечення.
Показники урожайності зерна істотно різняться по регіонах і країнах світу. Наприклад, в ЄС і США врожайність знаходиться приблизно на рівні 9 т/га, тоді як у ряді країн Центральної і Східної Європи середнє значення врожайності складає тільки 3 т/га (табл. 2.1.12). В Єгипті при достатньому рівні штучного зволоження збирають до 8 т кукурудзи з 1 га. В той же час в африканських країнах, розташованих на південь від Сахари, врожайність, яка перевищує 1 т/га, вважається високою.
Рис. 2.1.16. Динаміка валених зборів зерна кукурудзи за країнами світу (за даними Департаменту сільського господарства США)
Найбільшим світовим виробником кукурудзи, переважно жовтого зубовидного типу, протягом багатьох років залишаються СІНА, на частку яких у теперішній час припадає близько 40-42% світового виробництва цього зерна. За експортом кукурудзи третє місце в світі після США і Китаю займає Аргентина. Основні обсяги зерна кукурудзи вирощується тут на крупних фермах в районах з помірним кліматом. На частку генетично модифікованих сортів в Аргентині припадає понад 30% площ, що засіваються кукурудзою, при цьому для комерційного виробництва дозволені тільки сорти, схвалені в ЄС і Японії.
В Україні кукурудзу вирощують з кінця XVII ст. Кукурудза на півдні нашої країни була основною зернофуражною культурою протягом тривалого історичного періоду. З середини XVIII-го століття вона стала культурою товарного призначення, яка не тільки задовольняла внутрішні потреби, а й експортувалася за кордон. Висока стійкість кукурудзи до екстремальних умов півдня України підтверджується історичними статистичними матеріалами 19-го століття. Як свідчать результати аналізу площі та врожайності основних сільськогосподарських культур у звичайні та екстремальні роки, врожайність кукурудзи була найвищою порівняно з іншими традиційними культурами саме у неврожайні посушливі роки.
Таблиця 2.1.12
Урожайність кукурудзи в окремих країнах і регіонах світу, т/га (за даними ФАО ООН, 2011 р.)
Назва країн та регіонів |
Роки |
|||||
1970-1974 |
1980-1987 |
1990-1994 |
1998-2002 |
2003-2005 |
2007- 010 |
|
Середньосвітова |
2,6 |
3,3 |
3,8 |
4,3 |
4,5 |
4,8 |
Регіони з помірним кліматом |
3,8 |
4,7 |
5,6 |
6,3 |
6,7 |
6,5 |
США |
5,3 |
6,3 |
7,5 |
8,4 |
8,5 |
8,9 |
ЄС |
4,5 |
5,9 |
7,3 |
8,7 |
8,9 |
7,1 |
Країни ЦСЄ |
2,9 |
4,2 |
3,4 |
3,9 |
3,7 |
3.8 |
СНД |
2,8 |
3,3 |
2,9 |
2,4 |
2,7 |
2,9 |
Аргентина |
2,4 |
3,3 |
4,2 |
5,5 |
6,1 |
6,2 |
Китай |
2,2 |
3,4 |
4,7 |
4,9 |
5,4 |
5,7 |
Тропічні регіони |
1,3 |
1,6 |
1,9 |
2,2 |
2,7 |
2,9 |
Мексика |
1,1 |
1,4 |
2 2 |
2,5 |
3,2 |
2,7 |
Бразилія |
1,4 |
1.8 |
2,3 |
2,9 |
3,6 |
3,6 |
Нігерія |
0.9 |
0,9 |
1,8 |
1,4 |
1.6 |
2,3 |
ПАР |
1.9 |
1,8 |
1.9 |
2,5 |
2,8 |
1,2 |
Єгипет |
3.7 |
4.3 |
6.1 |
7,9 |
8,1 |
7,4 |
Південь України має оптимальні умови для вирощування кукурудзи за показниками родючості грунтів та термічним режимом клімату.
Аналіз динамічних тенденцій розвитку кукурудзовиробництва показав, що за останні роки істотно збільшились обсяги виробництва кукурудзи в Україні та у зоні Степу. Позитивною рисою є те, що зростання валових зборів проходило за рахунок підвищення врожайності (табл. 2.1.13).
Таблиця 2.1.13
Виробництво кукурудзи у південному регіоні України (за даними Держкомстату, 2009 р.)
Зони, області |
Підлягало до збирання, тис. га |
2007 рік |
2008 рік |
||||
одержано зерна, тис. тонн |
урожайність, ц/га |
одержано зерна, тис.тонн |
урожайність, ц/га |
||||
2007 р. |
2008 р. |
||||||
Степ |
604,2 |
727,8 |
810,3 |
21,5 |
2489,1 |
34,6 |
|
АР Крим |
4,8 |
4,0 |
19,0 |
65,5 |
35,1 |
87,8 |
|
Дніпропетровська |
160,1 |
206,3 |
273,6 |
22.1 |
721,2 |
35,0 |
|
Донецька |
93,0 |
90,8 |
67,4 |
12,9 |
248.7 |
27.4 |
|
Запорізька |
57,3 |
44,6 |
40,1 |
15,2 |
148,4 |
33,3 |
|
Кіровоградська |
135,5 |
132,2 |
185,2 |
27,2 |
601,0 |
46,6 |
|
Луганська |
61,6 |
67,7 |
110,6 |
27,1 |
156,9 |
25,2 |
|
Миколаївська |
14,5 |
41.9 |
23,2 |
13,5 |
101,8 |
24,3 |
|
Одеська |
55,9 |
110,0 |
43.7 |
12,0 |
316,1 |
28.7 |
|
Херсонська |
21,5 |
30,3 |
47,5 |
47,0 |
159,9 |
52,8 |
|
Всього по Україні |
1952,8 |
2476,5 |
4249,5 |
38,3 |
10109,6 |
46,8 |
Валовий збір у 2008 році сягнув рекордного 1961 року, коли було зібрано 10420,4 тис. тонн зерна кукурудзи, проте за значно нижчої врожайності – 26,2 ц/га [78]. Херсонська область за врожайністю кукурудзи вийшла на передові позиції, проте валові збори значно поступаються обсягам виробництва у 80-ті роки, коли збір зерна кукурудзи перевищував півмільйона тонн.
Велика частіша кукурудзи вирощується в США і Китаї, які забезпечують 37% і 21% світового виробництва кукурудзи відповідно. США, Аргентина і Бразилія є головними експортерами кукурудзи.
В Україні кукурудза – одна з найбільш урожайних зернових культур. За середньою врожайністю зерна вона поступається лише рису та озимій пшениці. В останні роки стрімкими темпами збільшуються посівні площі кукурудзи, яку вирощують за краплинного способу поливу. Інноваційні технології дозволяють підвищити врожайність культури до 16-18 т/га і більше.
Морфобіологічні та екологічні особливості. За сучасною класифікацією вид Zea mays L. за плівчастістю, внутрішньою і зовнішньою будовою зерна має 8 підвидів:
- 1) розпусна (everta Sturt.) – зерно дрібне із загостреним верхом або округле, ендосперм скловидний, у зерні міститься 10,0-14,5% білка, 62-72% крохмалю. Використовують для виготовлення круп, пластівців, повітряної кукурудзи;
- 2) крохмалиста (amylacea Sturt.) – зерно гладеньке, округле, ендосперм борошнистий, рихлий, містить крохмалю 71,5-82,6%, білка 6,9-12,1%;
- 3) зубоподібна (indentata Sturt.) – зерно крупне, сплющене, на верхівці має вм'ятину, роговидний ендосперм розвинений лише на бічних сторонах зерна, вся інша частина борошниста; вміст крохмалю в зерні 68,0-75,5%, білка 9,0-13,5%;
- 4) кремениста (indurata Sturt.) – зерно округле, ендосперм скловидний, лише в центрі борошнистий, крохмалю містить 65-83%, білка 7,7-14,8%. До цього підвиду належать багато скоростиглих сортів і гібридів;
- 5) цукрова (saccharata Sturt.) – зерно зморшкувате, майже повністю заповнене прозорим роговидним ендоспермом; містить багато декстрину й протеїну, до 30% крохмалю, стільки ж цукрів та полісахаридів, 12,8% білка, 8,1% жиру; використовується у консервній промисловості;
- 6) воскоподібна (ceratina Kulesch.) – ендосперм воскоподібний, зовнішня його частина за твердістю не поступається ендосперму розлусної кукурудзи; полісахариди представлені воскоподібним або клейким крохмалем;
- 7) крохмалисто-цукрова (amyleo-saccharata Sturt) – у нижній частині зерна є борошнистий ендосперм, а у верхній, як у цукрової, характерна зморшкуватість;
- 8) плівчаста (tunicata Sturt.) – зерно повністю в колоскових лусках, які в дозрілому качані сильно розвинені.
Кукурудза – однорічна, однодомна, роздільностатева, перехреснозапильна рослина родини злакових, підродини просоподібних. Як усі хліба другої групи, кукурудза теплолюбна культура. Мінімальна температура проростання насіння більшості гібридів і сортів 8-10°С, а нормально розвішені та дружні сходи з'являються при температурі 10- 12°С. Кукурудза, висіяна в холодний і перезволожений грунт, проростає дуже повільно, сходи її часто бувають зріджені, бо набубнявіле насіння уражується грибними хворобами та втрачає польову схожість. Перспективними є виведені селекціонерами біотипи кукурудзи, здатні проростати при температурі 5-6°С. Сходи кукурудзи витримують температуру до мінус 3°С, у фазі 2-3 листків – до мінус 3-5°С. Кукурудза краще витримує весняні заморозки, ніж ранні осінні (мінус 2-3°С), які пошкоджують зерно незрілих качанів і різко знижують його схожість та товарну якість. Більш вибагливі до тепла сорти й гібриди зубоподібної групи, менше – кременистої.
Кукурудза найкраще росте і розвивається при середньодобовій температурі до 25°С. При більш низьких температурах (14-15°С) ріст рослин затримується, а при зниженні їх до біологічного мінімуму (10°С) припиняється. Високі температури (25-30°С) кукурудза до цвітіння витримує добре, але якщо вони в період викидання волотей і з'явлення стовпчиків качанів перевищують 30-35°С, різко порушується нормальний хід цвітіння і запліднення рослин (розрив у часі між появою стовпчиків і розтріскуванням пиляків сягає 7-8 днів), внаслідок чого спостерігається значна череззерниця в качанах. Максимальна температура, за якої припиняється ріст кукурудзи, становить 45-47°С. Сума біологічно активних температур, необхідна для дозрівання скоростиглих гібридів і сортів, становить 1800-2000°С, середньо- й середньоранньостиглих 2300-2600°С, пізньостиглих 3000-3200°С.
Одні вчені відносять кукурудзу до посухостійких рослин, інші – до вологолюбних. Кукурудза в ранні фази росту й розвитку (до утворення генеративних органів) справді може тривалий час перебувати у стані в'янення, а при випаданні опадів відновлювати життєздатність і продовжувати вегетацію. Крім того, кореневе система кукурудзи глибоко проникає у ґрунт і добре засвоює вологу з глибоких його шарів.
На утворення одиниці сухої речовини кукурудза витрачає майже удвічі менше води, ніж хліба першої групи. Коефіцієнт її транспірації становить у середньому 246 (174-406). Це він міг стати підставою для віднесення кукурудзи до посухостійких рослин. Проте після утворення на рослинах 8-9 листків і особливо з появою волоті потреби кукурудзи у волозі різко зростають, досягаючи максимуму в період від початку цвітіння (викидання волоті) до початку молочної стиглості. Триває він приблизно місяць і є найбільш критичним для кукурудзи за її потребою у волозі. В цей період кукурудза використовує близько 70% вологи від загальної спожитої її кількості. Встановлено, що навіть короткочасна (2-3-денна) грунтова посуха у період викидання волотей чи запилення (якщо при цьому спостерігається в'янення рослин) може призвести до зниження врожаю на 22%. Кукурудза дуже чутлива до вологи також під час наливання зерна. Оптимальна вологість ґрунту в період активної вегетації має становити 75-80% НВ, що забезпечується випаданням улітку до 300 мм опадів.
Разом з тим надлишок вологи, зокрема близьке залягання ґрунтових вод негативно впливає на розвиток кукурудзи. У надмірно зволоженому ґрунті через поганий доступ повітря дуже повільно проростає насіння, що призводить до його загнивання; слабко розвивається коренева система; рослини погано засвоюють фосфор і погіршується їх білковий обмін; вони жовкнуть і дають низький врожай. За надмірних опадів у період достигання та збирання врожаю качани ушкоджуються грибними хворобами, що призводить до зниження врожаю зерна та погіршення його якості.
Високі врожаї зерна і зеленої маси кукурудза дає на всіх грунтах, придатних для вирощування інших польових культур. Проте найкраще вона росте й розвивається на ґрунтах з глибоким гумусовим горизонтом, які добре затримують вологу і не заболочуються при цьому, проникні для повітря, мають достатню кількість легкозасвоюваних поживних речовин і нейтральну або злегка кислу реакцію ґрунтового розчину (pH 5,5-7,0). Такими ґрунтами є чорноземи, темно-каштанові, темно-сірі. Кукурудза краще росте на добре аерованих ґрунтах. При нестачі кисню в ґрунті припиняється ріст її кореневої системи, порушується засвоєння рослинами води і поживних речовин. Кукурудза вибаглива до родючості ґрунту. З урожаєм зерна 50-60 ц/га або 500- 600 ц/га зеленої маси з ґрунту виноситься 150-180 кг/га азоту, 50-60 кг/га фосфору, 150-180 кг/га калію та багато інших поживних речовин. На дерново-підзолистих і сірих лісових ґрунтах, вплутуваних чорноземах найбільш ефективними для кукурудзи є азотні добрива, на звичайних чорноземах – фосфорні, на торфових та легких супіщаних заплавних – калійні добрива.
Кукурудза – світлолюбна рослина. Для утворення листкової поверхні та нагромадження достатньої кількості органічних речовин вона потребує інтенсивного сонячного освітлення в усі фази росту і особливою початкові. Навіть незначне затінення молодих рослин призводить до їх "стікання" – витягування і пожовтіння, що негативно позначається на продуктивності посівів. Тому для вирощування високих врожаїв важливо дотримувати оптимальної густоти стояння рослин, знищувати бур'яни протягом усього періоду вегетації.
Кукурудза – рослина короткого світлового дня. Вона швидше закінчує вегетацію при тривалості світлового дня 8-9 год, а при 12-14 год вегетаційний період її подовжується.
Особливості росту й розвитку. Розрізняють такі фенологічні фази росту кукурудзи: проростання насіння, сходи, утворення 3 листка, кущення, вихід у трубку (11-13 листок), викидання волотей, цвітіння, формування і достигання зерна молочної, воскової і повної стиглості.
У розвитку чоловічих суцвіть виділяють 9 етапів органогенезу: І – конус наростання недиференційований; II – диференціація конуса наростання; III – швидкий ріст конуса наростання в довжину і формування бічних гілок волоті; IV – формування колоскових лопатей; V – формування квіток у колосках; VI – утворення пилку в пиляках; VII – ріст у довжину всіх члеників суцвіття, витягування тичинкових ниток, завершення формування статевих клітин; VIII – викидання волотей; IX – цвітіння волоті.
У розвитку жіночих суцвіть визначено 12 етапів: І – конус наростання качана недиференційований; II – диференціація вкороченого пагона качана на вузли й міжвузля; III – витягування конуса наростання; IV – утворення і формування колоскових лопатей; V – закладання маточкового і тичинкового горбочків; VI – формування зародкового мішка і ріст стовпчика маточки; VII – завершення формування статевих клітин; VIII – викидання стовпчиків; IX – цвітіння, запилення; X – формування зернівки; XI – молочна стиглість; XII – перетворення поживних речовин зернівки на запасні.
Гібриди й сорти. В Україні переважають посіви гібридів кукурудзи, які за врожайністю зерна й зеленої маси значно перевищують сортові. Це пов'язано з явищем гетерозису, яке виявляється у високій життєздатності гібридних рослин у першому поколінні. Розрізняють гібриди: сортолінійні – отримані схрещуванням сорту та самозапильної лінії; прості лінійні – схрещуванням двох самозапильних ліній; подвійні міжлінійні – схрещуванням двох простих міжлінійних гідридів; трилінійні – схрещуванням простого міжлінійного гібрида й лінії; п'ятилітті – схрещуванням трилінійного і простого міжлінійного гібридів.
За тривалістю вегетаційного періоду гібриди й сорти кукурудзи поділяються на ранньостиглі, середньоранні, середньостиглі, середньопізні та пізньостиглі з вегетаційним періодом відповідно 90-100, 105-115, 115-120, 120-130 і 135-140 днів.
Внаслідок переваг гібридів кукурудзи над сортами на виробничому рівні практично припинилось використання сортів, які поступаються за врожайністю на 20-30% і більше. В Україні вирощують багато гібридів вітчизняної та закордонної селекції: Азов, Анкора, Артемів 280 СВ, Амальді, Атлант 400 MB, Бейм, Берислав, Бистриця, ЕС Кубус, Жерзі КС, 2 Індустрія MB, Квітневий, Кодімі, Кларіті, Красилів, КСМ 7713, Лотар, 4 ЛГ30310, МАС 37В, Марсель, Окато, Оржиця, Сиваш, Соколов, Тендра та ін.
Технологія вирощування. Основою сучасної технології вирощування високоврожайних гібридів і сортів кукурудзи є використання високопродуктивних сільськогосподарських машин та знарядь, ефективних, екологічно доцільних, енергоресурсозберігаючих технологій вирощування.
Попередники кукурудзи. Найвищі врожаї кукурудзи в Степу після озимої пшениці, попередниками якої були чорний пар або багаторічні трави. У північно-західних степових районах, де більш сприятливі умови зволоження, пшениця забезпечує високий урожай після другої озимини в ланці з багаторічними травами, а також після цукрових буряків та гороху.
На родючих грунтах при достатньому удобренні й високій культурі землеробства кукурудзу можна вирощувати повторно протягом 3- 4 років, що застосовується у господарствах з високорозвиненим тваринництвом. У південному Степу не слід сіяти кукурудзу після культур, які сильно висушують ґрунт (суданська трава, соняшник, цукрові буряки).
Кращими попередниками кукурудзи в Лісостепу і на Поліссі є озима пшениця, зернобобові культури, картопля, а в районах достатнього зволоження – цукрові буряки. У степових та лісостепових районах кукурудзу на силос вирощують також післяукісно і післяжнивно.
Кукурудза у сівозміні є добрим попередником для ярих зернових культур, а при своєчасному збиранні – для озимих.
Обробіток ґрунту. Кукурудза, розвиваючи велику кореневу систему, 70% якої розміщується в орному шарі, дуже реагує на глибину оранки. У зв'язку з цим основний обробіток грунту включає глибоку зяблеву оранку з попереднім лущенням або без нього, якщо кукурудзу розміщують після картоплі чи цукрових буряків.
На чистих полях обмежуються одним лущенням на 6-8 см, на забур'янених кореневищними бур'янами проводять дворазове лущення важкими дисковими боронами БДТ-3, БДТ-7 або лущильниками ЛДГ- 10, ЛДГ-15 на глибину 10-12 см. На полях, забур'янених багаторічними коренепаростковими бур'янами, перший раз лущать поле дисковими лущильниками на 6-8 см, а другий – лемішними ППЛ-10-25 при з'явленні розеток бур'янів на глибину 12-14 см. Якщо проростання бур'янів продовжується, їх знищують плоскорізним обробітком. На чорноземах звичайних і південних оранку проводять плугами з передплужниками ПЛН-5-35, ПЛН-6-35 на глибину 27-30 см; на чорноземах змитих малогумусних, каштанових грунтах 25-27 см; на дерново-підзолистих грунтах Полісся на 20-22 см з поглибленням орного шару до 35-40 см (краще двоярусними плугами ПНЯ-4-40 із знятими полицями на нижніх корпусах).
Для повного знищення осоту перед лемішним лущенням площу, засмічену бур'янами у фазі розеток, обприскують гербіцидом – амінної солі 2,4Д. Проти багаторічних злакових вегетуючих бур'янів вносять раундап.
Зяблеву оранку проводять плугами з передплужниками (ПЛН-4- 35, ПЛН-6-35, ПГК-9-35, ПЯ-3-35) на глибину 27-30 см, а на змитих дерново-підзолистих грунтах – на глибину орного шару. При розміщенні кукурудзи після кукурудзи краще проводити зяблевий обробіток ґрунту двоярусними плугами, які при глибині оранки 27-32 см повністю заорюють післяжнивні рештки навіть без їх подрібнення дисковими лущильниками.
У районах поширення вітрової ерозії застосовують плоскорізний обробіток грунту, який включає розпушування ґрунту після збирання зернових культур голчастими боронами (БИГ-3) на 5-6 см, дворазове розпушування плоскорізами (КПЕ-3,8, КПП-2,2): перше на глибину ΙΟΙ 2 см, друге – в агрегаті з боронами БИГ-3 і кільчасто-шпоровими котками на 12-14 см та зяблевий обробіток плоскорізами (ПГ-3,5, КПГ- 250, КПГ-2,2) на 27-30 см.
На схилах різної крутизни проводять щілювання грунту щілері- зами ЩН-2-140, ЩП-3-70 на глибину 45-50 см, при відстані між щілинами 1,4-4,0 м. Щілювання поліпшує вологопроникність грунту й зменшує руйнівний стік води.
На схилах складної конфігурації застосовують контурний обробіток грунту, рекомендований Інститутом землеробства НААН України.
Рано навесні, як тільки настає фізична стиглість Грунту, вирівнюють поверхню ріллі вирівнювачами-планувальниками ВПН-5,6, ВП- 8 або волокушами ВВ-2,5, зубовими боронами БЗТС-1,0, спрямовуючи агрегати під кутом 45° до напрямку оранки. На важких грунтах використовують комбіновані грунтообробні машини РВК-3, РВК-3,6 або ВГ-5,6.
Під час весняної підготовки грунту застосовують основні (базові) гербіциди проти однорічних злакових і двосім'ядольних бур'янів, які заробляють у ґрунт дисковими боронами БДТ-3, БДТ-7 або комбінованими агрегатами РВК-3, РВК-3,6, КПШ-8,4, КАПІ 1-8,8 на глибину 10- 12 см. Передпосівну культивацію проводять на глибину 5-7 см культиваторами УСМК-5,4, КПС-4, що обладнані вирівнювальними дошками та роторними котками.
Замість грунтових застосовують технологічні гербіциди, які вносять безпосередньо під передпосівну культивацію. Це, зокрема, дуал голд та ін. їх вносять у вигляді водних розчинів з витрачанням 200-300 л води на 1 га.
Удобрення. За інтенсивної технології вирощування під кукурудзу використовують органічні й мінеральні добрива. Гній або торфогнойові компости вносять зазвичай під зяблеву оранку. Норму гною розраховують за вмістом у ньому азоту (5 кг в 1 т).
Повні мінеральні добрива під заплановану врожайність вносять: у степових і лісостепових районах недостатнього і нестійкого зволоження під зяблевий обробіток або навесні локальним способом на глибину 10-12 см перед внесенням базового гербіциду. При розкиданні добрив їх заробляють у ґрунт одночасно із базовим гербіцидом.
На Поліссі й у західних районах Лісостепу на достатньо зволожених ґрунтах легкого механічного складу восени вносять фосфорно- калійні добрива, а навесні – азотні. У рядки дають фосфорні добрива (Р10-15), а на Поліссі – складні гранульовані (нітрофоски, нітроамофоски) також у нормі за фосфором 10-15 кг/га. Рідкі азотні добрива (аміачну воду) можна вносити разом з базовими гербіцидами.
Кукурудзу за інтенсивної технології вирощування здебільшого не підживлюють. Проте в разі потреби вносять азотні добрива у фазі 5-6 листків, а на Поліссі – повне мінеральне добриво з розрахунку Ν30Ρ30Κ30.
Орієнтовні норми мінеральних добрив для одержання врожаю зерна 50-80 ц/га становлять: на дерново-підзолистих ґрунтах Полісся – Ν40Ρ100Κ120, дерново-підзолистих ґрунтах Закарпаття – Ν120Ρ120Κ120, чорноземах глибоких правобережного Лісостепу – N90P80K80, чорноземах глибоких опідзолених, сірих лісових грунтах
правобережного Лісостепу – N90P90K90, чорноземах опідзолених, сірих лісових грунтах лівобережного Лісостепу – N70P70K70, чорноземах звичайних та південних Степу – N60P60K60 Під кукурудзу вносять також мікродобрива як безпосередньо у грунт – при зрошенні разом з поливною водою в поєднанні з гербіцидами (гербигація), так і при передпосівній обробці насіння або одночасно з позакореневим підживленням рослин. В останні роки практикують внесення у грунт так званих комплексонів (спеціальних кислот), за допомогою яких мікроелементи перетворюються на біологічно активні форми, та комплексонатів – сполук комплексонів з мікроелементами. Ці сполуки вносять у грунт у суміші з мінеральними добривами, застосовують для передпосівної обробки насіння, а також позакореневого підживлення рослин.
Серед мікродобрив під кукурудзу використовують: бормагнієві (30-35 кг/га), сульфат цинку (0,8-1,0 кг на 1т насіння), сульфат марганцю (0,7-0,9 кг/т), марганізований суперфосфат (2-3 ц/га) у грунт до сівби або під час сівби (0,5-1,5 ц/га) в рядки; молібденізований суперфосфат (2-3 ц/га) у грунт до сівби або (40-50 кг/га) під час Сівби в рядки, піритний недогарок (3-5 ц/га) під основний обробіток грунту (із внесенням у сівозміні не більше одного разу за 4-5 років).
Підготовка насіння до сівби, сівба. Насіння кукурудзи готують до сівби На спеціалізованих калібрувальних заводах, де його доводять до високих посівних кондицій: висушують до вологості 13-14%, калібрують (за товщиною, шириною та довжиною) на фракції, інкрустують, протруюють вітаваксом 200, максимом 025 та іншими препаратами. Відповідно до державного стандарту, насіння товарних гібридів (F1) має задовольняти таким нормам якості: мати типовість мінімум 98%, схожість не менше 92%, чистоту не менше 98%, насіння сортів (pH 1-3) не менше 87% та чистоту не менше 98%. Особливо високої якості має бути насіння при сівбі кукурудзи в допустимо ранні строки.
Строки сівби кукурудзи залежать від біологічних особливостей гібриду або сорту, грунтово-кліматичних та погодних умов. Кукурудзу на зерно і силос висівають, коли грунт прогріється на глибині 10 см до 10-12°С, а холодостійкі гібриди і сорти – до 7-9°С, використовуючи сівалки СПЧ-6М, СУПН-8. Основний спосіб сівби пунктирний з міжряддям 70 см.
Вища продуктивність посівів кукурудзи забезпечується при дотриманні густоти середньостиглих гібридів і сортів: у південних посушливих районах Степу 25-30 тис. рослин на 1 га, у центральних більш вологих степових районах 35-40 тис., в північних 40-45 тис., у Лісостепу і на Поліссі 55-65 тис., на зрошуваних землях півдня 70- 75 тис. рослин на 1 га. При вирощуванні скоростиглих гібридів та сортів кількість рослин на 1 га збільшують на 20-25%, а високорослих пізньостиглих – зменшують на 15-20% порівняно із середньостиглими. Кукурудзу на силос вирощують з більшою густотою рослин, ніж на зерно, приблизно на 15-20%.
Норми висіву насіння встановлюють з урахуванням рекомендованої густоти рослин (пгг./га), маси 1000 зерен (г), посівної придатності (%). Для отримання рекомендованої густоти рослин на час збирання норму висіву насіння збільшують: у районах Степу на 30%, Лісостепу 30-40%, Полісся на 40-50%.
У Лісостепу і на Поліссі при сівбі кукурудзи на вологих і важких грунтах насіння загортають на глибину 4-5 см, на легких Грунтах і при підсиханні посівного шару 6-7 см. У степових районах з дефіцитом вологи у верхньому шарі грунту насіння загортають на глибину від 6- 8 до 10 см.
Догляд за посівами. Після сівби кукурудзи площу коткують і боронують легкими боронами ЗБП-0,6, ЗОР-0,7.
Якщо базові гербіциди, внесені навесні, виявляються недостатньо ефективними, посіви кукурудзи, забур'янені однорічними злаковими бур'янами, у фазі 3-5 листків (не пізніше) обробляють страховими гербіцидами, розчиненими у 200-300 л води. При засміченості поля одно- і двосім'ядольними багаторічними бур'янами посіви у фазі 3-5 листків обприскують амінною сіллю 2,4Д або іншими.
При забур'яненні посівів і відсутності гербіцидів широко застосовують до- і післясходове боронування легкими або середніми боронами у фазі першого листка, далі з інтервалом 4-5 днів ще 1-2 рази та 1-3 міжрядні культивації. Розпушують міжряддя і захисні зони рядків культиваторами КРН-4,2А, КРН-5,6А, а для присипання бур'янів у рядках застосовують лапи-відвальники. Глибина розпушування грунту 4-6 см.
Збирання врожаю. У виробництві кукурудзу на зерно збирають у качанах без їх обмолочування і з обмолочуванням. У качанах з їх одночасним доочищенням або з доочищенням на стаціонарі (1111-10) кукурудзу починають збирати при вологості зерна не більше 35-40% кукурудзозбиральними комбайнами КСКУ-6А, КСКУ-6, ККП-3, ККП-2, "Херсонець-7В", "Херсонець-9", "Херсонець-200"; без качанів – при вологості зерна 30% зерновими комбайнами "ДОН-1500" з пристосуванням КМД-6 або комбайнами закордонного виробництва.
Збирають кукурудзу також зернозбиральними комбайнами при підвищеній вологості зерна (35-40%) із спеціальним пристосуванням ГЩК-10 для одержання подрібненої зерно-стрижневої суміші. Зібрані і подрібнені качани закладають у траншеї, на дно яких кладуть шар соломи 20-30 см, а стінки обкладають поліетиленовими плівками. Подрібнену масу при закладанні у траншеї ущільнюють, а після заповнення трамбують і герметизують плівкою з шаром соломи.
Зібране вологе зерно при зберіганні в траншеях, устелених плівками, консервують з додаванням спеціальних консервантів.
Зерно для комбікормової промисловості, на насіння і для інших господарських потреб висушують на зерноочисних агрегатах та комплексах ЗАВ-25, ЗАВ-40, ЗАВ-50, КЗС-50, КЗС-25Ш або на площадках активного вентилювання до вологості 15-16%.
Качани з вологістю зерна не менше 28% добре зберігаються у сапетках, на горищах.
Кукурудзу на силос збирають силосозбиральними комбайнами (КСК-100, Е-200, КС-2,6, КС-1,8 та ін.) у молочно-восковій стиглості. Подрібнену масу силосують, інтенсивно утрамбовують у траншеях і вкривають соломою. При збиранні у восковій стиглості застосовують комбайни, які подрібнюють масу на відрізки 0,7-0,8 см ("Полісся", Дон-15 та ін.).
Вирощування кукурудзи при зрошенні
Прирости врожаю зерна кукурудзи в Степу і на півдні Лісостепу за рахунок зрошення становлять 30-50 ц/га і більше.
Під зрошувану кукурудзу проводять глибоку зяблеву оранку (30- 32 см) та один раз за 2-3 роки експлуатаційне вирівнювання планувальниками П-6, ПА-3, Д-179 у два сліди по діагоналі до оранки. У грунт вносять гній та мінеральні добрива (N90P60K30). Восени по оранці здійснюють вологозарядковий полив поливною нормою 700-1000 м води на 1 га.
Рано навесні ґрунт вирівнюють і проводять передпосівну культивацію на глибину загортання насіння. Сіють кукурудзу пунктирним способом з міжряд дям 70 см на глибину 5-7 см з одночасним внесенням у рядки до 50 кг/га гранульованого суперфосфату. Норму висіву розраховують на таку густоту рослин: середньоранніх гібридів 75-90 тис. шт./га, середньостиглих 70-75, пізньостиглих 55-60 тис. пгг./га.
Бур'яни в посівах кукурудзи знищують гербіцидами або проводять боронування та міжрядні розпушування. Поливи починають у фазі 8-11 листків і продовжують протягом 1,5-2,0 місяців, підгримуючи вологість ґрунту на рівні 70-75% НВ. Поливна норма 400-500 м3 води на 1 га. У Степу в сухий рік поливають кукурудзу 3-4, в Лісостепу 2-3 рази. Після кожного поливу підсохлий ґрунт у міжряддях обов'язково розпушують.
Інші варіанти технологій вирощування кукурудзи
Технологія вирощування кукурудзи для районів північного Лісостепу і Полісся. Розроблена Л. І. Анішиним, С. Даровським та ін. для вирощування стабільних урожаїв зерна в районах північного Лісостепу і Полісся, в яких кукурудза періодично не встигає сформувати зріле зерно через недостатнє забезпечення рослин теплом.
Технологія спрямована насамперед на більш ефективне використання посівами кукурудзи сонячної радіації, щоб сума ефективних температур була достатньою для одержання зерна у восковій стиглості. Цьому сприяє передбачене технологією висівання кукурудзи у надранні строки, що дає змогу додатково забезпечити суму активних температур 200-300°С, яких при застосуванні рекомендованих строків сівби звичайно не вистачає для нормального розвитку рослин з утворенням зрілого зерна.
Поставленої розробниками технології мети досягають застосуванням технологічних прийомів, значна частина яких відрізняється від рекомендованих для вирощування кукурудзи за поширеною у виробництві технологією.
На забур'янених площах проводять напівпаровий обробіток ґрунту. Рано навесні з настанням фізичної стиглості ґрунту його вирівнюють вирівнювачами ВП-8А, ВПН-5,6А або комбінованими агрегатами РВК-7,2 та іншими, а безпосередньо перед сівбою вносять рекомендовані гербіциди, які заробляють у грунт під час передпосівної культивації на глибину 5-6 см культиваторами УСМК-5,4 або КШУ-12. Відразу після культивації, без розриву в часі, кукурудзу висівають у грунт, посівний шар якого прогрітий до 7-8°С, а при сівбі холодостійких гібридів – навіть до 6-7°С, не чекаючи 8-10 днів, поки настануть рекомендовані оптимальні строки сівби кукурудзи у прогрітий ґрунт до 10-12°С.
Сіють кукурудзу на мінімально допустиму глибину – від 2-3 до 4 см, що сприяє швидшому прогріванню мілкого шару ґрунту над насінням і прискорює його проростання. Для сівби використовують насіння, яке при холодному пророщуванні в ростапьнях має енергію проростання вище 80-85%. При підготовці до висівання його обов'язково інкрустують, щоб зменшити негативний вплив недостатньо прогрітого ґрунту на його проростання.
Технологія передбачає достатнє забезпечення насіння ґрунтовою вологою при його набуханні. Цього досягають післяпосівним коткуванням ґрунту. Причому котки не тільки сприяють відновленню капілярів та поліпшенню водного режиму посівного шару грунту, а й завдяки ущільненню підвищують його теплопровідність і прогрівання, що на 4-7 днів прискорює з'явлення сходів кукурудзи та збільшує тривалість вегетаційного періоду для формування зрілого зерна.
У зв'язку з поліпшенням водного і температурного режимів ґрунту ця технологія передбачає можливість збільшення густоти посіву кукурудзи: при вирощуванні на зерно до 70-80 тис. рослин на 1 га, на силос до 80-100 тис.
Удобрення посівів, догляд за ними, строки і способи збирання врожаю за цією технологією здійснюються відповідно до загальноприйнятих зональних рекомендацій.
Вирощування кукурудзи на силос і зелений корм у змішаних посівах з високобілковими культурами. Для збільшення у кормовій масі вмісту білка кукурудзу вирощують у суміші з високобілковими культурами: соєю, буркуном білим одно- і дворічним, бобами, амарантом волотистим, ріпаком озимим, мальвою та ін.
Найвищий і якісний урожай сумішей спостерігається при правильному розміщенні компонентів на посівній площі залежно від зони. У районах достатнього зволоження, а також при вирощуванні сумішей на зрошуваних землях висівають переважно кукурудзу і компоненти в один рядок; у районах недостатнього зволоження – чергують рядок кукурудзи з рядком або двома рядками високобілкової культури.
Сіють суміші у підготовлений та достатньо удобрений повними мінеральними добривами ґрунт, коли посівний шар (10 см) прогріється до 12°С. Найпоширеніший спосіб сівби пунктирний з шириною міжрядь 70' см. Норма висіву насіння кукурудзи така сама, як і в чистій культурі; сої і бобів 60-80 тис. шт./га в Степу, а при зрошенні – 120 тис. шт./га, 80-100 тис. шт./га в Лісостепу і на Поліссі, тобто при середньому співвідношенні 1:2, буркуну, амаранту, мальви по 150- 200 тис. рослин на 1 га.
Догляд за сумішами передбачає післяпосівне коткування, допіслясходове боронування та 2-3 міжрядних розпушування.
Збирають суміші силосозбиральними комбайнами у молочно- восковій стиглості кукурудзи.
Післяукісні та післяжнивні посіви кукурудзи на силос і зелений корм. Кукурудзу на силос вирощують як післяукісну культуру на півдні Лісостепу і в Степу; на зелений корм – в усіх зонах України як післяукісну й післяжнивну культуру. Обробіток ґрунту під такі посіви мінімальний – поверхневий із збиранням попередника дисковими знаряддями або комбінованими агрегатами, які готують ґрунт за один прохід. Можна також практикувати стерньові посіви сівалками- культиваторами з одночасним внесенням добрив. Головне – використати запаси вологи в орному шарі і забезпечити дружні сходи. Якщо земля в посівному шарі пересохла, потрібно поверхнево обробити грунт на глибину 6-8 см і, не очікуючи дощу, посіяти кукурудзу. Тоді навіть невеликий дощ (8-10 мм) прискорить появу дружних сходів. Норма висіву 250-300 тис. схожих насінин на гектар.
Спосіб сівби на Півдні широкорядний 45-70 см, у Лісостепу – післяукісні посіви на силос 45-70 см, на зелений корм 45 см і звичайний рядковий з міжряддями 15 см. Післяжнивні посіви в Степу сіють широкорядно з міжряддями 45-60 см, у Лісостепу і на Поліссі – звичайний рядковий.
Доглядаючи посіви, проводять до- і післясходове боронування, міжряддя 2-3 рази розпушують.
Збирають силосну кукурудзу у фазі молочно-воскової стиглості, на зелений корм – до і в період викидання волотей до молочної стиглості, використовуючи силосозбиральні комбайни та косарки- подрібнювачі.
Є й інші способи вирощування кукурудзи на зелений корм: у зеленому конвеєрі висівають у 3-4 строки з інтервалом 2-3 тижні. В один строк висівають суміші трьох гібридів (ранньо-, середньо- й пізньостиглих) або сіють у два строки по два гібриди різної тривалості вегетації, завдяки чому подовжується тривалість використання зеленої маси. Вирощують також багатокомпонентні суміші кукурудзи із соняшником і соєю, буркуном, ріпаком, кормовими бобами, редькою олійною, горохом.
Безгербіцидна технологія догляду за кукурудзою. Для умов Лісостепу і північного Степу в Уманській державній аграрній академії було розроблено безгербіцидну технологію догляду за кукурудзою на силос і зерно. Основу її становить якісний зяблевий обробіток для знищення коренепаросткових бур'янів, своєчасні якісні досходові боронування легкими борінками (ЗОР-0,7) у період появи сходів, коли кукурудза перебуває у фазах "шильця" і 1-2 листків. Боронування поєднують з двома міжрядними обробітками: перший у фазі 4-5 листків з присипанням захисних смуг, другий у фазі 9-10 листків з підгортанням. За такого догляду в міжряддях у період утворення качанів подекуди з'являється березка польова, яка істотно не впливає на врожайність і засміченість поля.
Ця технологія цілком виправдала себе в умовах центрального, південного Лісостепу і північного Степу. Енергетичний коефіцієнт вирощування кукурудзи за цією технологією значно підвищується.
Спеціальними дослідженнями встановлено, що витрати пального на механічний догляд практично однакові з витратами його на внесення гербіцидів – грунтових і посходових. Звичайно, при механічному догляді можлива деяка засміченість посіву, але вона не знижує врожайності порівняно з обробітком посіву гербіцидами.