Вирощування кукурудзи: різним зонам України - своя кукурудза
Агрокліматичні умови районів вирощування кукурудзи в Україні характеризуються надзвичайною різноманітністю. Кожна із них має свої ґрунтові особливості, умови зволоження і температурні режими, що істотно впливає на ріст, розвиток рослин та формування продуктивності кукурудзи.
Умови вирощування кукурудзи
Вимоги до тепла
Під час вирощування кукурудзи в Україні надзвичайно важливо враховувати її потреби щодо тепла. Клімат найпосушливішого регіону — зони Степу помірно-континентальний, зі значним коливанням річних та середньодобових температур, а також зміною помірно зволожених років різко посушливими. У зоні Степу тривалість теплового періоду із температурою повітря понад 10 °С варіює у межах 165–175 днів, загальна сума ефективних температур понад 10 °С за теплий період становить 3100…3155 °С. Клімат Лісостепу і Полісся України — помірно-континентальний. Перехід осінніх і весняних температур рівномірніший, ніж у зоні Степу, без різких коливань. Тривалість теплого періоду із температурою повітря понад 10 °С у зоні Лісостепу становить 155–165, на Поліссі — 152–160 днів. Загальна сума ефективних температур понад 10 °С у цих ґрунтово-кліматичних зонах становить 2660…2690 °С.
Узагальнені результати багаторічних досліджень науково-дослідних установ системи НААН та передовий виробничий досвід вирощування кукурудзи свідчать, що насіння більшості гібридів кукурудзи проростає за температури повітря 8…10°С, сходи з’являються за температури ґрунту не нижче 10…12°С, найсприятливіші для росту і розвитку в період сходи — викидання волоті середньодобові температури повітря — 20…23°С, у період другої половини вегетації — від викидання волоті до дозрівання зерна — 22…23°С. Проте температурний чинник вносить істотні обмеження для росту, розвитку і продуктивності кукурудзяних рослин. Мінімальні температури, за яких відбувається утворення вегетативних органів кукурудзи, обмежуються 10…1°С, а різке коливання денних і нічних температур зумовлюють гальмування ростових процесів у рослин та призводять до подовження періоду вегетації культури.
Рослини кукурудзи чутливі до понижених температур і приморозків. У весняний період приморозки до -2…3°С можуть повністю знищити надземну вегетативну масу рослин. Тому для гібридів кукурудзи, які відрізняються за термінами дозрівання, встановлена необхідна сума ефективних температур (понад 10°С), що поряд із забезпеченістю кожної ґрунтово-кліматичної зони теплом та із урахуванням біологічних особливостей культури дає можливість науково обґрунтувати районування гібридів різних груп стиглості за їхньою потребою у теплових ресурсах кожної зони України.
Агрокліматичні умови зони Степу дають змогу забезпечити біологічну потребу рослин у теплових ресурсах упродовж вегетаційного періоду для гібридів кукурудзи від ранньостиглої (ФАО 100–199) до середньопізньої (ФАО 400–499) груп, Лісостепу — для гібридів кукурудзи від ранньостиглої (ФАО 100–199) до середньостиглої (ФАО 300–399) груп, Полісся — для гібридів кукурудзи від ранньостиглої (ФАО 100–199) до середньоранньої (ФАО 200–299) груп (табл. 1).
Для різних зон вирощування визначено пріоритетне співвідношення гібридів кукурудзи за групами стиглості: для зони Степу — ранньостиглих, середньоранніх і середньостиглих, для Лісостепу — ранньостиглих та середньоранніх, для Полісся — ранньостиглих, які формують сухе зерно і не потребують додаткових витрат на сушіння (табл. 2).
Водночас застосування сучасних адаптивних технологій вирощування із високим ступенем інтенсифікації та ресурсозбереження поряд із дотриманням науково обґрунтованого співвідношення гібридів є важливим резервом підвищення рівня врожайності і надійного визрівання зерна кукурудзи.
Вимоги до світла
Кукурудза — світлолюбна рослина короткого дня, яка погано витримує затінення. У надмірно загущених посівах розвиток рослин затримується, зернова продуктивність зменшується. Рослини швидше вегетують за 8–9-годинного світлового дня. За 12–14-годинної тривалості світлового дня терміни дозрівання кукурудзи подовжуються.
Вимоги до вологи
Агрокліматичні ресурси зон вирощування кукурудзи істотно відрізняються за ступенем природного вологозабезпечення упродовж вегетаційного періоду рослин. За період вегетації кукурудзи (травень—середина вересня) у Степу, Лісостепу і Поліссі випадає відповідно 210–230, 280–310 і 320–350 мм опадів. Високий рівень водоспоживання культури має місце у другій половині вегетації рослин кукурудзи, що пояснюється інтенсивним нагромадженням сухої речовини, цвітінням, запиленням та початком формування зерна (табл. 3).
Недостатня кількість ґрунтової вологи у цей період, особливо у поєднанні із повітряною посухою, зменшує продуктивність кукурудзи до 30–40%, водночас відбувається формування дрібних качанів зі зменшеною кількістю зерна та череззерницею. Негативний вплив 2–3-денної ґрунтової посухи призводить до зменшення продуктивності кукурудзи до 20%, а за її тривалості впродовж тижня — до 50%. Тому для забезпечення високого і сталого виробництва кукурудзи у різних ґрунтово-кліматичних умовах для нагромадження, збереження і раціонального використання ґрунтової вологи важливе значення має проведення упродовж вегетаційного періоду всіх відповідних технологічних заходів: застосування кращих попередників у сівозмінах, оптимальний добір системи обробітку ґрунту, типу удобрення, технології захисту рослин, допосівної підготовки насіння, догляду за посівами, збирання урожаю та ін.
Місце в сівозміні і попередники
Узагальнені результати багаторічних досліджень науково-дослідних установ системи НААН та передовий виробничий досвід свідчать, що розміщення кукурудзи після кращих попередників сприяє поліпшенню водного та поживного режимів ґрунту, зменшенню забур’яненості посівів та поширення хвороб і шкідників і водночас — збільшенню і стабілізації виробництва кукурудзяної продукції (табл. 4).
У районах з недостатнім зволоженням не рекомендується висівати кукурудзу після культур, які висушують ґрунт на значну глибину, зокрема після цукрових буряків, суданської трави, сорго, соняшника. Доцільно уникати не лише беззмінного, але і повторного розміщення кукурудзи в одному й тому ж полі, адже від її місця у сівозміні значною мірою залежить рівень засміченості бур’янами, особливо багаторічними коренепаростковими, та ризик інтенсивного розмноження специфічних хвороб і шкідників. Не варто сіяти кукурудзу після проса, щоб запобігти поширенню спільного шкідника — кукурудзяного метелика. Кукурудза у сівозміні є кращим попередником для ярих зернових (ячмінь, овес), зернобобових, технічних (льон), а за своєчасного збирання — для озимих культур.
Зазначені сівозміни можна використовувати також в органічному землеробстві із застосуванням на сидерат післяжнивних та післяукісних посівів редьки олійної, гірчиці білої; побічної продукції: соломи зернових колосових і зернобобових, стебел кукурудзи та соняшника, гички цукрових буряків.
Обробіток ґрунту
Обробіток ґрунту є одним з основних та витратних елементів технології вирощування кукурудзи. За допомогою основного обробітку ґрунту регулюється водний, температурний, поживний, повітряний режими та вологоємність ґрунту, що особливого значення набуває в посушливих умовах вирощування.
У традиційній системі землеробства загальновизнаними заходами збереження вологи в ґрунті при вирощуванні кукурудзи є лущення, полицевий або безполицевий глибокий (на 25–27 см) осінній основний обробіток, боронування (ранньовесняне, досходове та післясходове), культивація (передпосівна, міжрядна). Після збирання попередника одразу здійснюють лущення або дискування (після грубостеблових — фрезування) на глибину 6–8 см, а після проростання бур’янів — на глибину 8–10 см. При засміченості попередника коренепаростковими бур’янами здійснюють лущення на глибину 12–14 см.
Кращий енергетичний і ґрунтозахисний ефект забезпечує чизельний обробіток, при здійсненні якого заощаджуються витрати праці та пального, знижуються експлуатаційні та енергетичні витрати.
За безгербіцидної технології вирощування кукурудзи велике значення має основний обробіток ґрунту. Його здійснюють з урахуванням попередника, типу ґрунту, рельєфу, ступеня і особливості забур’яненості поля. В зоні достатнього зволоження у забур’янених полях ефективний напівпаровий обробіток ґрунту. Після ранніх попередників (зернових, зернобобових) ґрунт слідом за збиранням дискують на глибину 6–8 см. Вносять мінеральні та органічні добрива і здійснюють оранку на глибину 27–30 см. Через два-три тижні здійснюють поверхневий обробіток для знищення сходів бур’янів за допомогою культиватора, дискової борони, важких борін чи інших знарядь. Обробітки повторюють за мірою появи другої, третьої хвиль сходів бур’янів. Після пізніх попередників (цукрові буряки, багаторічні трави, кукурудза) важливо задискувати поля важкими боронами БДТ-7,0 для кращого подрібнення рослинних решток. Потім вносять добрива і орють ярусними плугами ПЯ-3-35; ПНЯ-4-40 на глибину 27–30 см.
Кукурудза на більшості типів ґрунтів негативно реагує на весняну оранку. За умов достатнього зволоження у другій половині літа зяблевий, зокрема напівпаровий, обробіток ґрунту можна замінити сівбою післяжнивних сидеральних культур — гірчиці білої, редьки олійної. У жовтні їх зелену масу заорюють на глибину 27–30 см. Після пізніх попередників як сидеральну культуру можна висівати озиму суріпицю (не пізніше 10–15 вересня) і приорювати її зелену масу навесні.
Основним завданням передпосівного обробітку ґрунту є збереження вологи в ґрунті, очищення від бур’янів, створення сприятливих умов для проростання насіння і одержання своєчасних сходів. Загальноприйнятим обов’язковим заходом є ранньовесняне боронування і вирівнювання поверхні фізично стиглого ґрунту за допомогою важких борін і волокуш-вирівнювачів, які рухаються по полю під кутом 45° до напряму оранки. Після появи сходів бур’янів здійснюють першу культивацію на глибину 10–12 см. Другу хвилю пророслих бур’янів знищують передпосівним обробітком, який найкраще виконати за допомогою комбінованих агрегатів типу Компактор, Європак, ЛК-4. Передпосівний обробіток здійснюють на глибину загортання насіння: на 4–6 см на важких і на 6–8 см на легких ґрунтах. Якщо періоди сівби пізніші, здійснюють 2–3 культивації, знищуючи при цьому нові хвилі пророслих бур’янів. Розрив у часі між передпосівним обробітком і сівбою повинен бути мінімальним — не більше півгодини.
Останніми роками також певного поширення набула ґрунтозахисна енергозберігаюча система прямої сівби кукурудзи без обробітку ґрунту — no-till, де регуляторними чинниками нагромадження і збереження ґрунтової вологи є лише природні — метеорологічні (атмосферні опади, температура повітря) та біологічні (поверхневі та кореневі рештки попередників). Рослинні рештки попередників при цьому захищають певною мірою поверхню ґрунту від термічного перегрівання та сприяють зменшенню непродуктивного випаровування ґрунтової вологи. Тому чітке дотримання оптимальних термінів і заходів технологій сівби, догляду (ефективне контролювання фітосанітарного стану) та збирання попередників є важливим чинником підвищення продуктивності кукурудзи.
Періоди сівби і глибина загортання насіння
Узагальнені результати багаторічних досліджень науково-дослідних установ системи НААН та передовий виробничий досвід свідчать, що оптимальним періодом сівби кукурудзи є стійке прогрівання ґрунту до 10...12°С на глибині загортання насіння. Як надто ранні, так і пізні періоди сівби знижують урожай зерна кукурудзи. За оптимально ранніх (стійке прогрівання ґрунту до 8...10°С) періодах сівби у рослин кукурудзи цвітіння волотей настає раніше, ніж при пізніх періодах, що сприяє раннім посівам раціональніше використовувати ґрунтові запаси вологи та певною мірою зменшити ризик негативного впливу посушливих явищ на рослини культури у важливі фази впродовж вегетації. У кукурудзи є кілька критичних періодів розвитку рослин, впродовж яких негативний вплив чинників навколишнього середовища може істотно зменшити потенційний рівень врожайності.
Під час закладання зародкових елементів продуктивності критичними періодами в формуванні високого врожаю кукурудзи є фаза 2–3 листків, під час якої відбувається диференціація зачаткового стебла, та фаза 6–7 листків, коли закладається потенційна продуктивність зародкового качана. У подальшому найбільш відповідальними фазами розвитку кукурудзи є формування волоті, яке відбувається у ранньостиглих, середньоранніх і пізньостиглих гібридів відповідно у фазах 4–7, 5–8 і 7–11 листків (вони співпадають з етапами розвитку чоловічого суцвіття — волоті). Формування жіночого суцвіття рослин кукурудзи (качана) у гібридів вказаних груп стиглості відбувається відповідно в фазах 7–11, 8–12 і 11–16 листків (вони співпадають з етапами розвитку жіночого суцвіття).
За сприятливих умов проростання насіння і відсутності бур’янів оптимально рання сівба кукурудзи (стійке прогрівання ґрунту до 8...10°С) має суттєву перевагу відносно пізньої. Ранньостиглі та середньоранні форми, як правило, не суттєво змінюють урожайність у разі запізнення із сівбою, а пізньостиглі гібриди — краще реалізують свій генетичних потенціал за сівби в ранні періоди при досягненні ґрунтом температури 8...10°С. Науково обґрунтовані середньо багаторічні календарні періоди сівби кукурудзи в ґрунтово-кліматичних зонах є орієнтовними, а критерієм початку сівби є лише відповідні показники температури прогрівання ґрунту на глибині загортання насіння (табл. 5).
За ранньої сівби обов’язково слід враховувати рівень холодостійкості гібрида та застосовувати відповідні технологічні заходи захисту насіння при його підготовці (обов’язкова інкрустація насіння комплексом препаратів: фунгіцидний протруйник, мікроелементи, регулятор росту).
Для системи землеробства No-till, зазвичай характерним є повільніше прогрівання ґрунту в весняний період порівняно з традиційною системою землеробства, що зумовлюється наявністю на поверхні ґрунту шару рослинних решток — мульчі. Починати сівбу кукурудзи при цьому доцільніше у полях із ґрунтами з легким механічним складом та найменшою кількістю рослинних решток на поверхні, що зумовлює швидке прогрівання посівного шару. У полях зі значною кількістю рослинних решток, з метою прискорення прогрівання ґрунту, доцільно використовувати спеціальні пристосування на сівалках, які зміщують рослинні рештки із зони рядка та зумовлюють як зменшення періоду сівба-сходи кукурудзи, так і певну затримку появи сходів бур’янів у міжряддях.
Для одержання гарантованих дружніх сходів кукурудзи надзвичайно важливим є наявність продуктивної вологи у посівному шарі ґрунту. Запаси продуктивної вологи під час сівби культури у шарі 0–10 см вважаються недостатніми при її вмісті в кількості 7–8 мм, задовільними — 9–13 мм, кращими — 14–15 мм і більше. Середня непродуктивна втрата вологи внаслідок випаровування з посівного шару ґрунту при запізненні з сівбою кукурудзи становить близько: у Лісостепу — 1,0 м3/га, у Степу — 1,3 м3/га води за добу. Глибина загортання насіння кукурудзи істотно залежить від фізико-механічних властивостей ґрунту, його вологості і температурного режиму. Оптимальна глибина загортання насіння кукурудзи при сівбі на важких суглинкових ґрунтах складає 4–5 см, на легких суглинкових — 5–6 см, чорноземних — 5–7 см, а на супіщаних — 6–8 см.
Густота стояння рослин
При розміщенні кукурудзи після кращих попередників слід орієнтуватись на верхню межу густоти, а після інших — на нижню (табл. 6). Для компенсації зниження польової схожості насіння і відходу рослин внаслідок природної загибелі норма висіву насіння у зонах Степу, Лісостепу і Полісся повинна перевищувати оптимальну густоту рослин — відповідно, на 15, 20 і 25%, а у полях з механізованим доглядом за посівами (за безгербіцидною технологією) норму висіву варто збільшувати на 4–6% в розрахунку на кожне боронування та міжрядний обробіток.
За вирощування кукурудзи за технологією No-till упродовж вегетації культури немає потреби у здійсненні міжрядних механізованих обробітків, що зумовлює можливість використання широкорядного способу сівби культури з звуженими міжряддями до 45 см. Такий спосіб сівби за одночасного збільшення густоти стояння гібридів кукурудзи на 10–15 % забезпечує кращу фітоценотичну спроможність рослин культури до біологічного пригнічення бур’янів та сприяє підвищенню урожайності зерна на 0,3–0,5 т/га. Сівбу кукурудзи зі звуженими міжряддями за відсутності спеціальних сівалок можна здійснювати широкозахватними посівними комплексами для суцільної сівби.
Отже, можливості збільшення виробництва кукурудзяної продукції у різних ґрунтово-кліматичних зонах України залежить від інноваційних науково-технологічних основ її вирощування.
П. Бойко, д-р с.-г. наук, професор,
ННЦ "Інститут землеробства НААН"
Н. Коваленко, канд. с.-г. наук, ст. наук. співробітник,
ННСГБ НААН
Інформація для цитування
Різним зонам України — своя кукурудза / П. Бойко, Н. Коваленко // Пропозиція. Спецвипуск. Кукурудза: від насіння до прибутку / — 2016. — № 3. — С. 10-15