24 Жовтня 2021

Цукрова кукурудза: формуємо смак у полі

Кукурудза цукрова… Перша асоціація – запашний варений качанчик. Але не тільки. Продовольчий напрям займає лише близько 20% від «світового» врожаю цукрової кукурудзи.

Цукрова кукурудза – культура доволі прибуткова: рівень рентабельності від її вирощування, за різними даними, сягає 400–600%. Проте труднощі зі збором і подальшою реалізацією продукції стають на шляху розширення площ цієї культури на українських полях. Як наслідок, на 1 українця припадає близько 1 кг зерна кукурудзи цукрової, хоча рекомендована медична норма споживання цього продукту становить 3 кг. Ось чому значна частина продукції із цукрової кукурудзи імпортується з європейських держав, зокрема, Угорщини й Польщі.

Перспективи у цієї культури є, проте для досягнення хороших результатів необхідно вміло використовувати агропотенціал українських полів, спираючись на розробки науковців і досвід виробників.

ОСНОВНІ ПРАВИЛА ДЛЯ ВИРОБНИКІВ ЦУКРОВОЇ КУКУРУДЗИ:

  • Ізоляція гібридів у просторі або часі для отримання зерна із відповідними характеристиками (рис. 1);
  • Температура ґрунту при посіві – 13–16оС;
  • Правильно відрегульована сівалка;
  • Висока вологість ґрунту;
  • Забезпечення необхідними макро- і мікроелементами;
  • Фіксування дати, коли 50% рослин переходять у фазу цвітіння. Урожай буде готовий до збору через 18–24 дні залежно від температури;
  • Дотримання умов збирання і зберігання отриманої продукції.

Просторова ізоляція гібридів цукрової кукурудзи (Джерело: Iowa State University Horticulture Guide, 2002)
Рис. 1. Просторова ізоляція гібридів цукрової кукурудзи

Важливо правильно підібрати тип цукрової кукурудзи залежно від подальшої реалізації продукції. Вибір типу кукурудзи для вирощування безпосередньо впливає на можливі прибутки і потребує продуманої стратегії реалізації продукції ще до висіву насіння. Для подовження терміну надходження качанів для реалізації рекомендовано висівати гібриди цукрової кукурудзи у такому співвідношенні: 20% ранньостиглих, 30% середньоранніх, 30% середньостиглих і 20% середньопізніх.

Розглянемо основні моменти, які є важливими для формування оптимального поживного режиму ґрунту при вирощуванні цукрової кукурудзи.

ВОЛОГІСТЬ ҐРУНТУ

В умовах незбалансованого розподілу опадів впродовж періоду вегетації культур і дефіциту вологи цукрова кукурудза для реалізації потенціалу потребує поливу.

Залежно від умов зволоження виробники практикують до 3 поливів (у період формування 9–10 листків, перед викиданням волоті та на початку наливу зерна). Найкращим способом поливу рослин є крапельний.

За такого способу забезпечується економія ресурсів (волога та добрива), підвищується ефективність їх використання. Кількість води для поливу розраховують на основі добової потреби кукурудзи в різні періоди росту та розвитку:

  • сходи – 3 листки – 10–15 м3/га;
  • 3 листки – початок наростання листової маси – 20–25 м3/га;
  • викидання волоті – 35–40 м3/га;
  • цвітіння – 50–55 м3/га;
  • після цвітіння – 40 м3/га.

Надходження вологи у ґрунт є основною вимогою для максимального коефіцієнта використання поживних речовин. З огляду на ціну мінеральних добрив, цей аспект вирощування цукрової кукурудзи потребує особливої уваги сільгоспвиробників.

Як бачимо із графіка (рис. 2), найбільш ймовірне зниження врожаю цукрової кукурудзи від водного стресу в фазу цвітіння.

За 1 день може втрачатися до 10% потенційного врожаю цієї культури. Тому для уникнення негативних наслідків потрібно в цей період забезпечити рослини вологою.

Рис. 2. Діапазон можливих втрат врожаю та середні втрати врожаю кукурудзи від водного стресу рослин (Джерело: Corn Production Handbook)
Рис. 2. Діапазон можливих втрат врожаю та середні втрати врожаю кукурудзи від водного стресу рослин (Джерело: Corn Production Handbook)

рН ҐРУНТУ ДЛЯ ЦУКРОВОЇ КУКУРУДЗИ

Оптимальний діапазон рН для вирощування кукурудзи – від 5,8 до 7,0 (University of Minnesota, 2010). При зниженні рН нижче 5,5 втрачається до 4 т/га врожаю. Загальновідомо, що рН ґрунту є найважливішим чинником, що впливає на доступність мікроелементів. За кислої та нейтральної реакції ґрунтового середовища підвищується рухомість заліза, марганцю, міді, бору й цинку, за лужної – молібдену.

ОРГАНІЧНІ ДОБРИВА

На ґрунтах із низьким вмістом органічної речовини доцільно застосовувати органічні добрива. Низький вміст органічної речовини в більшості випадків означає і низький рівень забезпечення цинком і бором, особливо на піщаних ґрунтах. За високого вмісту органіки названі мікроелементи стають більш доступними, проте блокується використання міді та марганцю.

Альтернативою для поповнення ґрунту органікою при вирощуванні кукурудзи можуть бути сидеральні культури, зокрема, вика волохата, конюшина біла, жито, ріпак озимий та ін. Сидерати позитивно впливають на утримання поживних елементів і вологи у ґрунті, а ефект від їх вирощування можна прирівняти до внесення гною у нормі 20–30 т/га.

МІНЕРАЛЬНІ ДОБРИВА

На формування 1 т якісного зерна цукрової кукурудзи необхідно 24–32 кг азоту, 10–14 кг фосфору, 25–35 кг калію, по 6–10 кг кальцію і магнію, 3–4 кг сірки, 200 г заліза, 110 г марганцю, 85 г цинку, 14 г міді, 1 г молібдену. Для оптимального забезпечення рослин елементами живлення добрива потрібно вносити на основі лабораторного аналізу ґрунту.

Азот. Цукрова кукурудза потребує значної кількості азоту для розвитку вегетативної та генеративної частин. Для отримання високого врожаю кукурудзи середньопізні та пізні гібриди потребують приблизно 100–150 кг/га азоту (Cordea М. et al, 2011). Такі високі норми можуть бути економічно невигідними для ранніх і середньоранніх гібридів через їх занадто короткий період вегетації.

Розрахунок норми N добрив за вмістом нітратного азоту в шарі 0–60 см (University of Minnesota, 2010)Існує багато методик для встановлення норми азотних добрив. Більшість із них враховують винос елементів живлення, вміст мінерального азоту й органічної речовини у ґрунті, культуру-попередника та інші чинники. Для прикладу можна взяти розрахунок норми добрив за вмістом нітратного азоту в шарі 0–60 см навесні перед посівом (табл. 1).

Оптимально застосовувати азотні добрива у 2 або 3 строки. Перше внесення – 10–20 кг азоту при посіві разом із фосфорно-калійними добривами. При цьому добрива треба розмістити на 5 см вбік і вниз від насінини. Така локація допоможе врятувати насіннєвий матеріал кукурудзи від негативної дії мінеральних добрив. Інші два внесення можна провести однаковими дозами у фази 4–6 листків і 10–12 листків. Останнє може забезпечити рослини у період найбільшої потреби – в фазу цвітіння.

Для кукурудзи правило єдине: якщо азоту скажеш «Ні» –

не буде в тебе ні рослини, ні цукру в тому качані!

Цукрова кукурудза, особливо при вирощуванні з поливами, росте швидко і вимагає азоту більше, ніж у посушливих літніх умовах звичайна кукурудза. У свою чергу, в зволоженому ґрунті доступність азоту збільшується за рахунок підвищення активності процесів мінералізації рослинних решток попередника або покривних культур.

Фосфор і калій безпосередньо впливають на синтез вуглеводів. Потребу встановлюють на основі даних агрохімічного обстеження ґрунтів та орієнтовного виносу запланованим врожаєм (табл. 2). Фосфор найбільш ефективний на початкових етапах росту та розвитку цукрової кукурудзи, а калій – від фази 5–6 листків до цвітіння. Їх можна вносити у основне або передпосівне удобрення, частково при посіві (до 20 кг/га P2O5 і К2О). Якщо вносились органічні добрива, дози фосфору та калію можна зменшити до 30%.

Визначення норми внесення фосфорних і калійних добрив (E.H. Gardner et al., 2000)Фізіологічна роль калію для сільськогосподарських культур проявляється у підтримці сприятливих фізико-хімічних властивостей протоплазми для життєдіяльності клітини. Калій підвищує посухостійкість рослин і стійкість до грибних та вірусних захворювань. Чітко виявляється його позитивна дія на синтез моноцукрів, їх перетворення в більш складні вуглеводи і транспорт у рослинах. Для забезпечення цукрової кукурудзи калієм найкраще підходять магніє- і сірковмісні добрива. Якщо вносити хлористий калій, то бажано робити це восени.

Дослідники встановили важливість калійного живлення для отримання високої продуктивності цукрової кукурудзи. Так, підвищення норми калійних добрив з 130 кг/га до 180 за високого вмісту калію у ґрунті сприяло пришвидшенню розвитку рослин і підвищенню врожайності на 10% (B. imi et al.). Фази викидання волоті та цвітіння кукурудзи цукрової наставали на 3–7 днів раніше. Таким чином, регулюючи калійне живлення, виробник може впливати на період збору врожаю.

NPK ЗА КРАПЛИННОГО ЗРОШЕННЯ ЦУКРОВОЇ КУКУРУДЗИ

Найбільш ефективною технологією виробництва цукрової кукурудзи є її вирощування за краплинного зрошення. Основна перевага такої технології – контроль надходження поживних елементів і вологи. За таких умов можливо максимально реалізувати потенціал гібриду кукурудзи у конкретних ґрунтових та погодно-кліматичних умовах, проте суттєво зростає потреба в елементах живлення: 240 кг/га азоту, 92 кг/га фосфору та 386 кг/га калію (рис. 3). Однак очікуваний врожай становить 28 т/га, прибуток від реалізації продукції зростає в 2–3 рази, а норма висіву не відрізняється від звичайних умов вирощування цієї культури (75 000 рослин/га).

Рис. 3. Потреба в елементах живлення цукрової кукурудзи при краплинному зрошенні (Haifa’s recommendation)
Рис. 3. Потреба в елементах живлення цукрової кукурудзи при краплинному зрошенні (Haifa’s recommendation)

Разом з тим, необхідні суттєві витрати господарства на відповідне обладнання для крапельного зрошення та на закупку недешевих комплексних водорозчинних добрив.

Кальцій є компонентом клітинних стінок і безпосередньо сприяє видовженню та поділу клітин. Він впливає на структурну стійкість і проникність мембран. Цей елемент є ключовим для адаптації рослин до стресових умов. Особливо важливо вносити кальцій на ґрунтах зі значенням рНKCl < 5,5. На кислих ґрунтах доцільно використовувати вапнякові матеріали, на слабокислих і нейтральних – гранульовані кальцієві добрива.

Магній є складовою молекули хлорофілу. З огляду на потужну листову масу, яку формує кукурудза, важливість цього елемента не викликає сумнівів. Магній активує багато ферментів і сприяє синтезу цукрів. Внесення магнієвмісних добрив на ґрунтах із низьким його вмістом є необхідною складовою системи удобрення культури (табл. 3).

Визначення норми внесення магнієвих і сірковмісних добрив (University of Minnesota, 2010)Сірка є важливим компонентом синтезу білків. Цей елемент бере участь в утворенні вітамінів, гормонів і хлорофілу. Недобір 1 кг діючої речовини цього елемента унеможливлює використання майже 10 кг азоту. За низького вмісту сірки у ґрунті потрібно вносити її у передпосівне внесення та при посіві. Серед добрив для цього найкраще підходять сульфоамофос, сульфати амонію, калію або магнію. Компенсувати незначний брак сірки можна за допомогою листкового внесення сірчанокислого магнію або калію.

Ключове значення сірки для кукурудзи цукрової полягає у тому, що вона входить до складу диметилсульфіду (ДМС). Ця сполука безпосередньо відповідає за характерний аромат свіжоприготовленої цукрової кукурудзи. Вміст ДМС у зерні безпосередньо залежить від генотипу та періоду збору врожаю. Для синтезу ДМС необхідно вносити й азотні, й сірковмісні добрива.

Чом так пахне ця цукрова? Ароматний всюди слід!

Запах отакий від слова! Слово – диметилсульфід!

МІКРОЕЛЕМЕНТИ

Необхідність внесення мікроелементів безпосередньо залежить від їх вмісту в ґрунті, особливостей гібриду та погодно-кліматичних умов конкретного періоду вегетації. Беручи до уваги загальноукраїнську тенденцію до зниження обсягів застосування органічних добрив і мікродобрив, важливість внесення цих елементів живлення не викликає сумніву. Для забезпечення рослини цукрової кукурудзи мікроелементами та дотримання їх позитивного балансу в ґрунті потрібно застосовувати відповідні добрива у основне або передпосівне внесення. Проте десятки років аграрії використовують «безлімітний» запас поживних речовин, вважаючи за доцільне обпудрювати насіння або вносити мікродобрива у позакореневе підживлення.

Досвід провідних аграрних країн свідчить про необхідність дотримання закону повернення речовин у ґрунт. Такий метод господарювання в кінцевому підсумку сприяє формуванню екологічно стійких агроландшафтів. У нашій державі 56% ґрунтів мають низький вміст рухомого цинку, 8% – рухомої міді, 25% – рухомого бору (за даними Інституту ґрунтознавства та агрохімії ім. А. Н. Соколовського УААН).

Потреба кукурудзи цукрової у мікроелементах відрізняється від звичайної (табл. 4). Принципова різниця полягає у підвищеній потребі першої щодо марганцю та бору – елементів, які беруть участь у синтезі та транспортуванні вуглеводів у рослині. Для ефективного використання мікроелементів мікродобрива доцільно застосовувати у перед- або припосівне внесення, а потім коригувати норму позакореневими підживленнями у процесі вегетації кукурудзи.

Потреба кукурудзи у мікродобривах (Iowa State University, 1998)Цинк є компонентом кількох ферментативних систем, що виконують функції транспорту електронів, а також синтезу білків. Цей елемент є частиною ауксину – гормону, що регулює ріст рослин. Цинк необхідний для синтезу хлорофілу й утворення вуглеводів. Ось чому вирощування високих врожаїв якісного зерна цукрової кукурудзи неможливе без застосування цинковмісних добрив.

Цукрова кукурудза позитивно реагує на цинковмісні добрива. За внесення солей цинку урожайність культури може підвищитися на 7–12%. На ґрунтах із середньою забезпеченістю цинком доцільно вносити 7,5 кг/га Zn, із високою – 2,5–3 кг/га (рис. 4). Для припосівного внесення можна використовувати цинковмісні добрива, при цьому враховуючи супутні елементи та їх ціну. За високої потреби агрохімічно доцільним і економічно вигідним може бути застосування сульфату цинку.

Рис. 4. Залежність урожайності цукрової кукурудзи від норми цинкових добрив та рівня забезпеченості ґрунту цинком (Tamil Nadu Agricultural University, 2014)
Рис. 4. Залежність урожайності цукрової кукурудзи від норми цинкових добрив та рівня забезпеченості ґрунту цинком (Tamil Nadu Agricultural University, 2014)

Марганець – активатор ферментів, що беруть участь у перетворенні кисню в процесі фотосинтезу, та інших ферментативних систем. Він є складовою окисно-відновних реакцій, системи транспорту електронів і структурним компонентом металопротеїнів. Рекомендована норма внесення – 3,5–6 кг Mn/га.

Бор сприяє транспорту цукрів через клітинні мембрани та побудові клітинних стінок. Бор регулює вуглеводневий метаболізм, відіграє важливу роль в утворенні амінокислот і синтезі протеїнів. Рекомендована норма внесення – 1,7–3,5 кг B/га.

Мідь впливає на активність різних ферментативних систем і не може бути замінена іншими іонами металів. Цей елемент сприяє побудові клітинних стінок та синтезу протеїнів. Мідь спричиняє позитивний вплив на збільшення вмісту білка і цукру в зерні, підвищує стійкість до ураження хворобами. Рекомендована норма внесення – 3,5–7 кг Cu/га.

Залізо є головним елементом для синтезу хлорофілу, хоч і не входить до його складу. Це особливо важливо для цукрової кукурудзи, яка формує велику асиміляційну поверхню. За короткий період вегетації ця культура має синтезувати значну масу органічної речовини. Ось чому і її потреба в залізі досить висока. Крім того, цей елемент впливає на фіксацію азоту, транспорт електронів та роботу дихальних ферментативних систем. Рекомендована норма внесення – 1–2 кг Fe/га.

Ознаки нестачі елементів живлення (Michigan State University Extension, University of Idaho Extension, University of Nebraska-Lincoln)
Ознаки нестачі елементів живлення (Michigan State University Extension, University of Idaho Extension, University of Nebraska-Lincoln)

ДІАГНОСТИКА ПІД ЧАС ВЕГЕТАЦІЇ КУКУРУДЗИ

Щоб визначити дози мінеральних добрив для прикореневого або позакореневого підживлення, бажано проводити діагностику. Для встановлення дози добрив на початку вегетації кукурудзи доцільно виконувати ґрунтову діагностику. Бажано проводити визначення найбільш рухомих і потрібних елементів живлення – азоту та сірки. Ці елементи сприяють наростанню вегетативної маси й надалі – покращенню якості продукції.

Виробники можуть встановлювати дозу добрив на основі візуальної діагностики, тобто змін у рослинному організмі, які можна побачити «на власні очі». Проте такий вид обстеження більше схожий на констатацію факту. Зміни, що відбулися у рослинах, вже є невідворотними, і про їх високу продуктивність не йдеться.

Більш продуктивним буде визначення вмісту елементів живлення у певних органах рослин, а потім встановлення рівнів забезпеченості відповідно до табличних даних. Це – хімічна діагностика. Вона може проводитись і в польових, і в лабораторних умовах. У першому випадку результати менш точні, але визначення проводиться швидко, у другому – збільшуються затрати часу від моменту відбору до прийняття конкретних рішень. Отримані дані ми порівнюємо з табличним матеріалом (наприклад, за рекомендаціями В. В. Церлінг або певної наукової установи (табл. 5)). Такий варіант значно кращий, проте це усереднені дані, які не враховують умов вирощування культури та вибору гібрида.

Оптимальний вміст елементів живлення за тканинної діагностики цукрової кукурудзи (University of Minnesota, 2010)Поширення набули лабораторії функціональної листової діагностики. Принцип їх роботи базується на зміні активності хлоропластів листків рослин без додавання елемента, а потім з його додаванням. Результати досліджень свідчать, що навіть у одному полі за однакових умов вирощування одного гібрида може виникнути потреба у різних елементах, що може бути спричинено поділом поля на різні за родючістю ділянки або особливостями рельєфу. Варто зазначити, що візуально рослини кукурудзи можуть не відрізнятися між собою.

Для своєчасної корекції живлення сільськогосподарських культур потрібно проводити діагностику, яка дає швидкі відповіді. Що стосується цукрової кукурудзи, то, залежно від її типу за вмістом цукру (солодка, підвищеної солодкості та суперсолодка), потреба в елементах, що відповідають за синтез вуглеводів, може зростати. Всіх чинників, які впливають на поживний режим ґрунту й на ріст і розвиток кукурудзи, врахувати не можна. Тому діагностика має проводитися з певною періодичністю впродовж вегетації зернової культури.

ЯКІСТЬ ПРОДУКЦІЇ

Незважаючи на необхідність правильного підбору поживи для рослин, якість зерна цукрової кукурудзи безпосередньо залежить від умов збирання та зберігання. Температура повітря має бути нижче 20–22оС. Тому збір качанів слід проводити або після 18 години вечора, або до 7 години ранку. Охолодження продукції та додаткова її доробка відразу після збору зменшують втрати цукрів.

Для того щоб оцінити ступінь збитків від неправильного зберігання, наведемо такі цифри: зерно за температури 30оС втрачає 50% цукрів, а за 10оС – 17%. Оптимальні умови для зберігання зерна кукурудзи: температура 0оС, вологість повітря – 98% (Oregon St. University Extension Service, 2004).

Із наявних технологій заморожування найбільш ефективною є «шокова», яка дає змогу зберегти в плодах до 80% вітамінів і поживних якостей продукту. Ця технологія передбачає дію на зерно температури мінус 35–40оС впродовж 20–35 хв.

Не варто забувати, що, з огляду на свій біохімічний склад, зерно цукрової кукурудзи набагато частіше пошкоджується хворобами та шкідниками, ніж звичайної кукурудзи. Тому значну увагу потрібно приділити захисту рослин під час вегетації. Це є однією із ключових умов отримання високих врожаїв кукурудзи з хорошою якістю зерна.

ВИСНОВКИ

Досвід виробників цукрової кукурудзи свідчить, що за вдало підібраної системи удобрення з урахуванням конкретних ґрунтових і погодно-кліматичних умов, можна отримувати врожай качанів на рівні 9–14 т/га. Прибавка врожаю від застосування добрив під кукурудзу може становити 30–50%. Тому хочеться вірити, що незабаром на прилавках супермаркетів буде достатньо цукрової кукурудзи, яку вирощено на наших українських полях.

Олексій Тарасенко, канд. с.-г. наук, компанія «Агрілаб»

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2018

Найсвіжіші матеріали читайте в журналі «Агроном». Слідкуйте за головними агрономічними новинами на нашій сторінці у Facebook та каналі в Telegram

СТАТТІ ПО ТЕМІ

Кукурудза любить кальцій

Незважаючи на останні досягнення науки і селекції,...

Здоров’я кукурудзи залежно від виду азотних добрив

Впродовж усього періоду вегетації посіви «атакують» збудники...

Вплив агрокліматичних умов на урожайність кукурудзи

Кліматичні правила українського кукурудзяного поясу змінюються разом...

Погода

Kyiv
рвані хмари
5.4 ° C
6 °
4.8 °
58 %
0.5kmh
75 %
Нд
5 °
Пн
8 °
Вт
12 °
Ср
12 °
Чт
13 °