Кукуруза — однолетнее, раздельнополое растение семейства злаковых. Растет, в основном, в регионах с жарким и влажным климатом, но в настоящее время удалось научиться выращивать ее повсеместно.
Семенам кукурузы для прорастания требуется примерно 44% воды от массы зерна. При подобном наличии влаги всходы могут появиться уже через 5-6 дней после засеивания. После прорастания, семенам кукурузы необходима хорошая аэрация, поскольку крупные зародыши растений потребляют очень много кислорода. Высокий урожай можно обеспечить при содержании кислорода не менее 18-20 % (в почвенном воздухе). Если содержание кислорода будет ниже (например, 10%), рост корней замедлится, а при 5% полностью прекратится. При этом нарушится поглощение питательных элементов и воды из почвы, прекратится обмен веществ в корнях и верхней (надземной) части растений.
Продолжительность вегетационного периода, возделываемых сортов и гибридов 90 - 140 дней. Решающее значение для получения высоких урожаев кукурузы имеет оптимальное сочетание факторов - почвенное плодородие – вода - тепло и свет.
Кукуруза является теплолюбивым растением. Семена прорастают при температуре от 10 до 12 градусов, а оптимальной температурой станет 22-24°С.
Для получения полноценного урожая необходимо соблюдать сумму активных температур в 2100-30000°С, что соответствует средней температуре в 21-30°С. Тепло более необходимо в фазах цветения, образования и формирования зерновок.
Кукуруза использует влагу экономнее, чем хлеба первой группы, но общая потребность в ней куда выше за счет большой биомассы. За 24 часа кукуруза способна поглотить около 2-4 литров воды. Однако, несмотря на «жадность», переувлажнения растение не переносит вовсе. Поэтому нужно строго следить за влажностью почвы, оптимальным значением которой будет 70-80% НВ. При этом значении формируется максимальная продуктивность кукурузы.
Растение хорошо относится к орошению, и его использование позволит улучить развитие корневой системы, увеличить активную поглощающую поверхность и продуктивность фотосинтеза. При орошении повысится насыщенность влагой растительных тканей, интенсивность дыхания, потребление микроэлементов, а также улучшится интенсивность транспирации. Несмотря на это, на практике повышение перечисленных показателей приводит к снижению уровня расхода воды и питательных веществ на единицу урожая.
Этому способствует повышение водоудерживающей способности тканей, улучшение углеводного, белкового и фосфорного обмена, снижение непродуктивного дыхания, а также водного дефицита в жаркие часы дня.
Орошение, ведет к увеличению суммарного водопотребления, но коэффициент водопотребления (расход воды на единицу урожая, включая расход на транспирацию и испарение почвой) значительно снижается, так как урожай в условиях полива резко увеличивается.
Необходимо соблюдать необходимые режимы орошения, применять агротехнику, использовать систему сбалансированного питания и другие приемы технологий интенсивного выращивания. В период вегетации кукурузе необходимо небольшое количество воды, но ее недостаток пагубно повлияет на процессы роста. Переувлажнение, а также недостаточные или несвоевременные поливы могут привести к резкому снижению урожая зерна кукурузы.
В течение вегетации кукурузы, влажность активного слоя почвы следует поддерживать поливами не ниже 70% НВ до выбрасывания метелки и 80% НВ после выбрасывания. Особенно важно выдерживать оптимальный поливной режим в критический период развития культуры, который начинается за 10 дней до выбрасывания метелки и оканчивается фазой молочного состояния зерна. В условиях недостаточного увлажнения оптимальный режим орошения – основа формирования высоких урожаев.
Для определения параметров, при которых удастся получить урожай зерна в 10 т/га и зеленой массы в 60-70 т/га были проведены исследования. После анализа было установлено, что кукуруза расходует 5-6 тысяч м3 воды, значительная часть которой (50-70% и выше) составляет оросительная норма. Оптимальным распределением влаги в течение вегетационного периода во многом может определяться эффективность орошения. Максимальное водопотребление кукурузы приходится на следующие периоды:
- фаза 9-11 листьев,
- период выбрасывания метелок,
- период формирования зерна,
- период молочной спелости зерна.
Основной критический период в отношении влаги длится от 30 до 10 дней до выметывания и около 20 дней после выбрасывания метелок. В это время растение потребляет 40-45 % воды, необходимого в период вегетации. Если в этот период засуха (воздушная и почвенная) стоит 2-3 дня, то урожайность снизится на 20%. Если же засуха продлится неделю — урожай снизится на целых 50%.
Проводилась масса исследований, посвященных режимам орошения кукурузы и способам реализации. Было доказано, что суммарное водопотребление кукурузы зависит от режимов орошения и изменяется в диапазоне от 3250 до 4762 м3/га. В идеальных условиях (при оптимальном увлажнении почвы) водопотребление максимально и составляет 4762 м3/га. Рекомендуется особым способом проводить вегетационные поливы, чтобы получить высокий урожай кукурузы, а именно, при снижении влажности почвы в первую половину вегетации до 70 %, далее, до молочно-восковой спелости поднимать до 80 %, и в дальнейшем снижать ее до 70 %.
По данным научно-исследовательских учреждений, влажность активного слоя почвы в течение вегетации должна поддерживаться поливами на уровне не ниже 60-65% НВ на легких, 70-75% НВ на средних и 80% НВ - на тяжелых по гранулометрическому составу почвах. Многочисленные исследования показывают, что кукуруза лучше многих культур отзывается на улучшение водного режима почвы. Благодаря этому, выращивание кукурузы на орошаемых землях является важным источником увеличения производства ее зерна и укрепления кормовой базы животноводства.
Наиболее рациональным является поливной режим кукурузы, обеспечивающий поддержание влажности почвы до фазы 9-11 листьев - 70% от НВ, во время «критического периода» - 80% НВ, после «критического периода» - 70-75% НВ.
Весьма актуальным в наше время является метод возделывания кукурузы на орошении. Всесторонний учет факторов жизни растений является неотъемлемой частью процесса получения хорошего урожая. Среди них важное значение отводится минеральному питанию и процессу орошения. Необходимо учитывать биологические особенности, требования к увлажнению в процессе вегетации, потребление воды, почвенные и климатические условия и только в соответствии с ними определять сроки и нормы поливов.