Статьи

HYDRANEO - Технология управления засухой от Limagrain

На что способна кукуруза?

Кукуруза остается одной из самых распространенных зерновых культур в мире. По величине посевных площадей она конкурирует за второе место с культурой риса, уступая первое лишь пшенице, и занимает ежегодно около 160 млн. гектар. Однако, благодаря уникальным биологическим особенностям культуры и применению передовых технологий возделывания, валовые сборы зерна кукурузы достигают 850 млн. т. в год, выводя ее в разряд безупречных лидеров по валовым сборам среди всех зерновых культур на планете.

И снова рекорд. Особое значение кукурузы для народного хозяйства определяется ее огромным потенциалом продуктивности, несравнимым ни с какой-либо другой зерновой культурой. Новый мировой рекорд урожайности зерна, достигнутый в США в 2015 году, составил 33,4 т/га!

К сожалению, российским фермерам о таких урожайностях остается пока только мечтать. Причины этому вполне очевидны: сложные погодные условия в период вегетации культуры, связанные для одних регионов возделывания кукурузы, в основном, с недостатком влаги и элементов минерального питания, для других – с отсутствием или избытком тепла и благоприятных условий в период формирования всходов, но, как правило, –нехватка всех этих факторов носит комплексный характер.

Наша статистика. По многолетним данным компании Лимагрен средняя урожайность зерновой кукурузы по регионам Европейской части РФ четко отражает ее зависимость от уровня влагообеспеченности в период вегетации. Этот же фактор совместно с продолжительностью вегетационного периода и обеспеченностью теплом определяют среднюю влажность зерна при уборке (рис. 1).

Многолетние результаты наших исследований свидетельствуют о том, что наиболее благоприятные для кукурузы условия складываются в южных регионах РФ: в Краснодарском, Ставропольском краях и в Северо-Кавказских республиках. Здесь средняя урожайность кукурузы находится на уровне 7-8 т/га, причем уборочная влажность зерна – одна из самых низких по стране.

Благоприятными условиями характеризуются также области Центрального региона России (Брянская, Орловская и Курская области). Но здесь уборочная влажность зерна кукурузы одна из самых высоких.


Урожайность зерна, ц/га

Уборочная влажность, %

Рис 1. Средняя урожайность и уборочная влажность зерна кукурузы в РФ (результаты демо опытов компании Лимагрен, 2008-2015 гг.)


Чрезвычайно сложными, как с точки зрения погодных факторов, так и с позиции хозяйственной целесообразности самой культуры кукурузы для региона, являются условия областей Средневолжского и Уральского ФО (Самарская и Оренбургская области). Здесь стабильно низкая в производственных посевах урожайность кукурузы усугубляется нехваткой фактора времени для нормального развития и созревания растений, что приводит к повышенной уборочной влажности зерна. Средняя урожайность кукурузы в демо опытах за 2008-2015 гг. составила 32,1 ц/га, а средняя влажность зерна при уборке 30,2%.

По-своему уникальные условия складываются для кукурузы в Ростовской области. Здесь фермеры получают стабильно низкий, но в то же время, стабильно «сухой» урожай зерна (рис. 2).

Разумеется, это не относится к абсолютно всем хозяйствам, а лишь отображает среднюю ситуацию по региону. Свои коррективы неизбежно вносят локальные условия увлажнения, уровень агротехники и состояние почвенного плодородия. Но в целом можно сказать, что за ряд лет здесь мы не получали среднюю урожайность по опыту, которая превышала бы 8 т/га.

В подавляющем преимуществе (в 90% случаев) урожайность кукурузы в Ростовской области была меньше 6 т/га. Вместе с тем, уборочная влажность в 60% случаев колебалась в пределах стандартной и ниже (< 14%), то есть, убранное зерно не требовало дополнительной сушки.


Процент случаев с урожайностью

Процент случаев с влажностью

Рис 2. Частота проявления указанных уровней урожайности и влажности зерна кукурузы в условиях Ростовской области (результаты демо опытов компании Лимагрен, 2008-2015 гг.)


«Слабое звено». И все-таки нужно отметить, что не всегда одна лишь погода играет первую скрипку в детерминации урожайности кукурузы и снижении эффективности ее производства. Наряду с имеющимися ограничениями в количестве осадков и их неблагоприятным распределением по фазам развития культуры, мы зачастую сталкиваемся с иными, не менее важными факторами, лимитирующими урожайность кукурузы, например, связанными с доступностью питательных веществ в почве.

Искусство агронома состоит не только в умении управлять «неуправляемым» или экономить «неэкономное». Ведь сельскохозяйственное производство – это не завод, где все процессы происходят согласно плана, и алгоритм действий расписан до мелочей. Поле - это открытая система. А поэтому, состояние, близкое к «идеальному» в нем вряд ли возможно. Искусство агронома заключается в способности находить компромисс с природой, в умении нащупывать баланс между возможностями и ожиданиями. При этом важная роль отводится умению анализировать и находить «огрехи», слабые места в технологии производства. Для того, чтобы в каждом конкретном случае определить основной лимитирующий фактор, а затем – построить стратегию по его нивелированию.

Пример. Возьмем, как пример, одно из фермерских хозяйств в Егорлыкском районе Ростовской области. Средняя урожайность зерновой кукурузы в хозяйстве составляет 45 ц/га. Наличие естественных ресурсов (природно-климатических и почвенных), определяющих потенциально возможную для данной местности урожайность, отражено в приведенных ниже рисунке 3 и таблице 1.


Рис 3. Метеорологические показатели погоды в Егорлыкском районе Ростовской области.


Краткий анализ помесячного распределения осадков (см. рис 3) свидетельствует о целесообразности использования ранних гибридов кукурузы с применением раннего срока посева. Связано это с тем, что июль месяц, традиционно являющийся решающим в развитии кукурузы (период цветения, как правило, припадает на первую половину июля), согласно многолетним данным погоды в Егорлыкском районе уступает по увлажнению предыдущему месяцу июню. Поэтому, очевидно, что ранние генотипы, способные зацвести раньше, имеют больше шансов миновать засуху и пройти критический период развития в относительно благоприятных погодных условиях, когда и относительная влажность воздуха, и наличие осадков еще не опустились до минимальных значений.

Помочь избежать высокие температуры в период цветения может и посев кукурузы, проведенный в оптимально ранние сроки. У ранних гибридов (ФАО 180-250) в этом случае появляется возможность зацвести в конце июня.

Таблица 1. Показатели плодородия почвы

Показатель Значение Обеспеченность
Подвижный азот, мг/кг почвы 40 Средняя
Подвижный фосфор, мг/кг почвы 19 Низкая
Обменный калий, мг/кг почвы 496 Высокая
Содержание гумуса, % 4.1 Средняя
Сера, мг/кг почвы 10.0 Средняя
Медь, мг/кг почвы 1.8 Средняя
Цинк, мг/кг почвы 0.49 Низкая

 

По данным агрохимической лаборатории, земли хозяйства характеризуются высоким содержанием обменного калия, низким содержанием подвижного фосфора и цинка, средним содержанием меди и серы (см. табл. 1).

Попробуем определить, на какой уровень урожайности кукурузы мы можем рассчитывать, исходя из наличествующих факторов. И определим, какой из них выступает «слабым звеном» в технологии производства кукурузы.

Расчет. Начнем с влаги. Период активного потребления водных ресурсов ранними генотипами кукурузы (от всходов до фазы «черной точки») ограничивается в условиях Ростовской области примерно 90-100 днями (начало мая – середина августа). За этот период в Егорлыкском районе выпадает в среднем 157 мм осадков. На момент выхода из зимы в метровом слое карбонатных черноземов Ростовской области накапливается до 180 мм продуктивной влаги. Хотя, согласно статистике, приведенной специалистами агрохимической службы Ростовской области (ФГУ ГЦАС «Ростовский», ФГУ ГСАС «Северо-Донецкая», ФГУ ГСАС «Цимлянская») эти значения в отдельные годы могут опускаться до крайне низких - 40 мм и менее. Задача агронома – в любой год любой ценой накопить и уберечь доступную влагу от непродуктивных потерь во время предпосевной обработки почвы и посева кукурузы.

Допустим, что среднее количество доступной влаги в почве на момент посева кукурузы составляет 130 мм. В этом случае общий водный ресурс, которым располагает культура на весь период вегетации, составит 287 мм. Мы знаем, что кукуруза достаточно экономно расходует воду: на формирование 1 т зерна она потребляет приблизительно 450 м3 воды. Таким образом, с точки зрения влагообеспеченности территории, потенциал культуры ограничен в пределах 65 центнеров зерна с 1 гектара. Это – исходя из усредненных данных погоды. Естественно, что в более влажные годы мы можем полагаться на более высокий урожай зерна, а в засушливые – придётся смириться с более низким урожаем.

Теперь посмотрим, на что мы можем рассчитывать, исходя из фактического содержания подвижных форм элементов минерального питания в почве. Расчёт дозы удобрения балансовым методом убедительно показывает, что по ряду элементов кукуруза не будет испытывать дефицита, чтобы реализовать экологически возможный (лимитированный влагой) урожай - 65 ц/га. Так, уровень подвижного калия позволяет получить урожай зерна в пределах 112 ц/га. Вместе с тем, острое ограничение урожайности наблюдается по азоту и, особенно, фосфору (табл. 2).

Таблица 2. Расчет дозы удобрения на запланированный урожай зерна кукурузы 65 ц/га с учетом почвенного плодородия.

Показатель Ед. Измер. N P K S Fe Mn Zn Cu B
Вынос питат. веществ 1 т основной и соотв. кол-вом побочной продукции кг 30 12 28 4 0.20 0.11 0.09 0.01 0.01
Потребность в питат. веществах для получения обоснованного урожая кг/га 198 79 185 23 1.32 0.73 0.56 0.09 0.07
Содержание подвижных питательных элементов в почве мг/кг 40 19 496 10 2.00 2.00 1.80 0.49 0.40
Возможный уровень урожайности за счет естественного плодородия почвы ц/га 48 37 112 62 72 131 76 63 131
Недостаток питательных веществ для получения планового урожая кг/га -47 -32 143 -1.5 0.12 0.71 0.09 0.00 0.07
Норма внесения питательных веществ с минеральными удобрениями кг д.в./га 84 132 -201 3 -0.24 -1.43 -0.17 0.01 -0.14

 

Из приведенного примера видно, что именно недостаток фосфора является основным фактором, лимитирующим урожайность кукурузы (в пределах 37 ц/га).

Небольшое ограничение урожая наблюдается также и по микроэлементам: сере и меди. Но их недостаток компенсируется внесением основных удобрений, в составе которых, как правило, микроэлементы идут «приложением». Так, например, при внесении каждого килограмма комплексного макроудобрения, в почву попадает в среднем 34 мг меди. Таким образом, незначительный в нашем случае недостаток этого микроэлемента, может быть легко компенсирован внесением 300 кг/га нитроаммофоса.

Вывод. Уровень средней урожайности кукурузы в хозяйстве не отвечает экологически обоснованному – 65 ц/га. Основным лимитирующим фактором являются в данном случае не осадки, а недостаток почвенного плодородия. Для получения запланированной урожайности необходимо использовать оптимально ранние сроки посева ранних гибридов кукурузы (ФАО 180-250). При этом, под основную обработку почвы следует внести 132 кг/га фосфора и 3 кг/га серы (по д.в.). Внесение 84 кг/га азота лучше провести дробно весной: 50% под культивацию перед посевом, остальное – в подкормку кукурузы. Расчетная окупаемость удобрений при этом может составить 9,1 кг зерна на каждый внесенный кг д.в. удобрений.

Обратный звонок RedConnect