Стресові періоди та продуктивність кукурудзи

Це пояснюється високою вимогливістю культури до тепла, крім цього, кукурудза — світлолюбна рослина короткого дня. Біокліматичні ресурси території походження культури впливають і визначають її продуктивність. За вирощування в інших природно-кліматичних умовах різних регіонів рослини кукурудзи мають адаптуватись до них, що призводить до стресових ситуацій з суттєвими негативними наслідками. Проте у результаті селекційного процесу створено високопродуктивні гібриди і сорти кукурудзи, які адекватні до відповідних умов вирощування. Це відображає динаміку врожайності культури в Україні, де з розширенням посівних площ кукурудзи і поширенням її у менш сприятливі для вирощування північні й північно-західні регіони країни урожайність не знизилася, а в окремі роки зросла. Товаровиробнику слід пам’ятати, що за тривалістю вегетаційного періоду гібриди і сорти кукурудзи селекціонери поділили на ранньостиглі (90–100 днів), середньоранні (105–115), середньостиглі (115–120), середньопізні (120–130) та пізньостиглі (135–140 днів). Для оцінки строків дозрівання використовують термін ФАО – комплексний показник, що враховує не тільки суму біологічно активних температур, але й потенціал врожайності, інтенсивність використання світла, віддачу вологи тощо. За цим показником гібриди поділяються на ранні (ФАО 100–199), середньоранні (ФАО 200–299), середньостиглі (ФАО 300–399), середньопізні (ФАО 400–499), пізні (ФАО 500–599). Встановлено, що насіння кукурудзи з більшим ФАО має вищий потенціал урожайності. Слід також пам’ятати, що сума біологічно активних температур, необхідна для дозрівання скоростиглих гібридів і сортів, становить 1800…2000 °С,  середньостиглих – 2300…2600, пізньостиглих – 3000…3200 °С.

 

 

Отже, у кожній зоні за тривалістю вегетаційного періоду і ФАО слід висівати гібриди кукурудзи, які наближені до суми біологічно активних температур. Недоцільно у зоні з сумою температур близько 2000 °С висівати середньопізні або пізні гібриди кукурудзи, для яких завідомо буде недостатня кількість тепла, і навпаки, у зоні з сумою біологічно активних температур 3000…3500 °С висівати ранньостиглі або середньоранні гібриди, що веде до неефективного використання біокліматичного потенціалу зони і низької продуктивності культури. Вирощування кукурудзи різних сортів  і гібридів, які за біологічними властивостями не відповідають тепловим ресурсам зони, призводить до стресового стану культури і як наслідок — зниження її продуктивності.

Значних стресових ситуацій рослини зазнають на ранніх стадіях свого росту і розвитку, а також під час цвітіння. Насіння кукурудзи починає проростати за температури 8…10 0С, а сходи з’являються за 10…12 °С. Висіяне у холодний і перезволожений ґрунт, воно проростає повільно, сходи бувають зрідженими внаслідок ураження набубнявілого насіння хворобами і втрати схожості. Сходи кукурудзи витримують задовільно короткочасні приморозки до мінус 2…3 0С. Оптимальна середньодобова температура для росту і розвитку рослин у другу половину вегетації – 23…25 °С. За температури нижчої 15 °С ріст рослин затримується, а за зниження її до біологічного мінімуму (10 °С) — припиняється. Максимальна температура, за якої припиняється ріст, – 45…47 °С, а за температури 30…35 °С, у період викидання волотей і цвітіння, життєздатність пилку триває близько 2 год. Це веде до негативних стресових ситуацій, порушується процес цвітіння, запилення і запліднення генеративних органів рослин, унаслідок чого відбувається череззерниця в качанах і формується насіння з низькими посівними якостями. Товаровиробник має знати методи регулювання теплового режиму в землеробстві, які суттєво зменшать негативну дію стресових факторів. Сіяти кукурудзу слід у ґрунт, прогрітий на глибині 6–8 см до 10 °С, для холодостійких гібридів цей показник становить до 7…8 °С.

 

 

У зоні Полісся підвищення температурного режиму у весняний період відбувається повільніше, тому сівбу кукурудзи слід починати за температури ґрунту 8…9 °С на глибині загортання насіння. Товаровиробнику слід пам’ятати, що сума температур, необхідна для появи сходів кукурудзи, становить 100 °С. Це означає, що за постійної середньодобової температури 10 °С сходи отримаємо через 10 діб. За підвищення середньодобової температури вище 10 0С – сходи отримаємо раніше, за зниження – пізніше. Запізнення з сівбою на добу після оптимальних термінів знижує врожайність на 1 %, на тиждень — на 7 %, на два тижні — знижує її на 14 % і т.д.

 

 

Коренева система кукурудзи мичкувата, розміщується в діаметрі близько 1 м навколо стебла. Близько 50 % її росте і розвивається на глибині до 30 см і завершує своє формування до фази 6–8 листків. Друга частина кореневої системи проникає в ґрунт на глибину 2,5–3 м (у фазі викидання волоті). Неглибоке розміщення кореневої системи призводить до значного механічного пошкодження її під час догляду за посівами. Тому досходове і післясходове боронування зубовими боронами слід проводити на 1–2 см менше глибини загортання насіння. Міжрядні обробітки доцільно проводити у більш ранні терміни з обов’язковим підгортанням, що зменшує кількість бур’янів, покращує аерацію ґрунту, сприяє утворенню додаткової кореневої системи та зменшенню негативної дії механічних обробітків.

Серед чинників, які стримують збільшення виробництва зерна і зеленої маси кукурудзи, бур’янова рослинність залишається найбільш негативною і сильнодіючою. Ріст кукурудзи характеризується значною нерівномірністю. В перші 15 днів після появи сходів темпи приросту у висоту порівняно високі і становлять 1,2–2,3 см за добу. Наступні 12–14 днів цей показник суттєво знижується – до 0,2 см за добу. У подальшому темпи росту поступово підвищуються і сягають максимуму за 7–10 днів до викидання волоті. Оскільки рослини кукурудзи у початковий період ростуть і розвиваються повільно, вони не можуть конкурувати з бур’янами за фактори життя, що завдає культурі великої шкоди. Сьогодні у світі, у тому числі і в Україні, розроблено сучасні технології із застосування гербіцидів у боротьбі з бур’янами, при цьому вимагається висока біологічна ефективність їхньої дії. Так, у посівах кукурудзи проти бур’янів використовують широкий асортимент гербіцидів на основі різних груп діючих речовин (таблиця). Їх вносять у ґрунт до появи сходів культури і по вегетуючих рослинах, що зумовлює їхній суттєвий стресовий стан. Особливо це помітно на бідних за вмістом гумусу (менше 3%) і на сильно зволожених ґрунтах, під час посухи вони не діють. Слід пам’ятати, що рослини кукурудзи найбільш чутливі до гербіцидів у фазах проростання та утворення перших листків. Цими особливостями слід керуватися під час використання препаратів у посівах культури.

 

Діюча речовина в гербіцидах і їхня частка у використанні в посівах кукурудзи

З урахуванням екологічних, економічних і енергетичних причин доцільно поєднувати механічні і хімічні заходи і засоби захисту посівів кукурудзи від бур’янів. Часто за певних погодних умов, а також через  неможливість знищення бур’янів у рядках кукурудзи механічні заходи малоефективні. Гербіциди достатньо дорогі, не завжди ефективні і екологічно небезпечні. У зв’язку з цим ще у 80-ті роки минулого сторіччя розроблено і практикою підтверджена ефективна інтегрована система захисту посівів кукурудзи від бур’янів, яка поєднує стрічкове внесення гербіцидів з підгортанням культурних рослин у рядку і механічним знищенням бур’янів у міжряддях. За такого обробітку вносити гербіциди і механічно обробляти міжряддя одночасно недоцільно, адже форсунки обприскувача легко забруднюються і пошкоджуються пиловими частинками ґрунту. Крім того, ефективність гербіцидів на забруднених ґрунтом зелених листках бур’янів різко знижується. Тому спочатку слід провести стрічкове внесення гербіцидів у рядках кукурудзи, а потім культивацію міжрядь і підгортання культурних рослин. За такого способу захисту посівів кукурудзи від бур’янів витрати гербіцидів скорочуються до 35–40 %, економічні витрати — близько 50 %, суттєво знижується негативний стресовий вплив хімічних речовин і механічних заходів на рослини кукурудзи.

Якісний насіннєвий матеріал дає змогу без додаткових енергетичних затрат забезпечити належний ріст і розвиток рослин, знизити негативний вплив бур’янів, хвороб, шкідників і завдяки цьому підвищити врожайність культури і якість одержуваної продукції, поліпшити екологічний стан поля. 

Отже, насіння – це складна жива система, посівні та врожайні якості якої забезпечуються багатьма факторами. Часто на посівні якості насіння впливають стресові умови, які знижують його схожість, енергію проростання, масу 1000 насінин тощо. Ці якісні показники насіння формуються у процесі вирощування і залежать від ґрунтово-кліматичних умов, технології вирощування, системи удобрення, способу збирання і його доробки (очищення, сушіння, калібрування).

Насінницькі посіви слід збирати у фазі повної стиглості, що дає можливість контролювати і здійснювати всі заходи, які зменшують травмування насіння. Встановлено, що механічне пошкодження насіння призводить до погіршення його якісних показників, до стресового стану зародка під час зберігання, сушіння, протруювання та проростання. Найшкідливішими є мікропошкодження в зоні зародка насінини, механічні пошкодження зародка та ендосперму. За висівання травмованого насіння знижується його схожість, послаблюється розвиток рослин. Так, за пошкодження зародка паросток втрачає орієнтацію, закручується. На пошкоджених місцях насінини розвиваються колонії грибів, що стає причиною її загибелі.

 

Протруювання насіння має як позитивну, так і негативну (стресову) дію. Воно нейтралізує шкідливу дію мікроорганізмів на насіння, що є позитивним фактором. Проте хімічні речовини протруйника через механічні тріщини потрапляють до зародка, що викликає стресовий стан насінини, погіршує його схожість і знижує енергію проростання. Тому протруювання насіння кукурудзи слід виконувати згідно з інструкцією, додаючи пестициди і мікроелементи до плівкоутворювача. При цьому слід уникати препаратів, що містять ртуть, яка негативно впливає на життєздатність насіння і корисну мікрофлору ґрунту. Більшість світових насіннєвих компаній застосовують протруйники, що містять флудіоксоніл. Ці фунгіцидні протруйники захищають насіння і проростки від широкого спектра захворювань (фузаріум, кореневі гнилі, пліснявіння насіння тощо) і менш токсичні щодо насіння і молодих рослин. Протруювання з інкрустацією слід проводити перед сівбою. Не варто завчасно протруювати насіння з підвищеною вологістю. Протруювання, проведене завчасно (за два-три місяці до сівби), знижує схожість до 20 %.

Стресові негативні ризики вирощування кукурудзи в Україні значною мірою залежать від зміни клімату. Галузь землеробства стає дедалі вразливішою від посухи, екстремально високих температур, малоефективних опадів тощо. Прогнозується, що подальша зміна клімату призведе до підвищення температури навколишнього середовища, змін у кількості та режимів випадання опадів, більш жорстких і тривалих посух, зниження доступної вологи. Отже, слід розробляти ґрунтозахисні, енергозберігаючі, посухостійкі системи землеробства, складовою яких є технології вирощування сільськогосподарських культур. Тільки комплексний підхід забезпечить зменшення ризиків у вирощуванні сільськогосподарських культур, у тому числі і кукурудзи.