Kukuřice: její produkce, odrůdy, technologie pěstování, fáze růstu a vývoje a další vlastnosti semenné pšenice

Kukuřice je celosvětově lídrem mezi obilovinami z hlediska oseté plochy. Je široce používán při výrobě mouky, konzerv, škrobu, melasy a dalších potravinářských výrobků. V průmyslové sféře kultura působí jako surovina pro výrobu alkoholu, kyseliny octové, acetonu a barviv. Obiloviny jsou také žádané v chovu hospodářských zvířat jako výživné a ekonomické krmivo pro hospodářská zvířata.

Historie rodu

Člověk začal záměrně pěstovat obiloviny asi před 7-12 tisíci lety na území moderního Mexika. Kolem XNUMX. století př. Kr. E. šíření kultury po celé Mezoamerice. Adaptace na nové podmínky a potřeba zvýšení výnosů a odolnosti vůči povětrnostním vlivům vyvolaly vznik nových odrůd kukuřice. Moderní historici jsou si jisti, že relativně vysoce rozvinuté zemědělství té doby se stalo klíčem k úspěšným civilizacím Mayů, Olméků, Aztéků a dalších národů. Starý svět se o kukuřici dozvěděl až v XNUMX. století našeho letopočtu. E. Od té doby se kultura rozšířila a aktivně pěstuje po celém světě.

Druhy, odrůdy a vlastnosti kukuřice

Rod obilovin zahrnuje několik druhů kukuřice:

• Vzdušné nebo prasklé. Liší se v malých zrnech, bohatých na bílkoviny (16 %), tuky (20 %) a bílkoviny. Druh se používá k výrobě obilovin, obilovin, popcornu. Tenká, odolná skořápka praskne poté, co se uvnitř nahromadí vlhkost, a zrno se ukáže s bujnou dužinou.
• Tvar zubů s velkými zrny. Rozšířený v Rusku, používá se k výrobě mouky, obilovin, alkoholu, škrobu, siláže. Cereálie obsahuje až 75 % škrobu, až 10 % bílkovin a až 5 % rostlinného tuku.
• Křemičitý. Slabě distribuován kvůli nízkým výnosům – až 60–70 centů na hektar, přičemž je odolný vůči škůdcům, chorobám a povětrnostním podmínkám. Obilniny s obsahem škrobu do 85 %, bílkovin do 15 % a tuků do 4–5 % se používají jako suroviny při výrobě obilovin, škrobu a krmiv.
• Vosk. Liší se jednosložkovou strukturou škrobu, který obsahuje pouze amylopektin, nikoli však amylózu. Obilí bez monosacharidů se vstřebává pomaleji, snižuje hladinu cukru v krvi. Používá se při výrobě produktů pro zdravou výživu a diabetický stůl.
• Škrobový. Široce rozšířený v Jižní a Severní Americe. Zrno se používá k výrobě lihu a škrobu, nemá prakticky žádný vnější obal, což znesnadňuje skladování.
• Cukr. Delikátní druh vzniklý křížením pazourkových a zubovitých odrůd. Liší se vysokou chutností, obsahem cukru až 35%. Používá se při konzervování, mrazení a čerstvé.

Podle doby zrání se odrůdy kukuřice dělí na rané, střední a pozdní. První jsou relevantní pro pěstování ze sazenic v regionech s krátkým létem. Patří mezi ně gurmánská, cukrová F1, jubilejní F1. Mezisezónní odrůdy dozrávají o něco později, ale jsou odolnější vůči suchému vzduchu během suchých období. V této skupině jsou oblíbené „perly“, „lahůdka“, „lihovina“, „oblíbený“. Odrůdy a hybridy pozdního zrání („Polaris“, „Bashkirovets“, „Russian Bursting 3“) jsou nejproduktivnější, snadno se přizpůsobují nepříznivým podmínkám a jsou odolnější vůči chorobám a škůdcům.

Optimální předchůdce plodin

Při pěstování kukuřice jako monokultury se stejné plochy využívají maximálně 3–4 roky po sobě. Bez snížení výnosu je to možné pouze za předpokladu dostatečné přirozené vlhkosti půdy, zavedeného závlahového systému a každoroční aplikace kompletního minerálního a organického hnojiva.

V ostatních případech vyžaduje pěstování kukuřice promyšlený systém střídání plodin. Optimálními předchůdci jsou luštěniny. Při pěstování na zrno je možné střídat s ozimými obilninami, zejména po vytrvalých nahosemenných trávách nebo obsazených úhorech.

Neúspěšnými předchůdci mezi řádkovými plodinami jsou slunečnice a cukrová řepa. Velmi vysušují půdu a odstraňují velké množství živin, které rostlina kukuřice potřebuje. Důsledky takového střídání plodin jsou zpoždění ve vývoji, deformace klasu, zkrácení internodií a bledá barva listů.

požadavky na stav půdy

Příprava terénu je zaměřena především na boj proti vytrvalým plevelům. K tomu proveďte dvakrát až třikrát diskování do různých hloubek nebo loupání pluhem, kvalitní orbou. Předběžnými postupy se odstraní až 70 % kořenových plevelů a až 40 % jednoletých plevelů. Osévané plochy je možné ošetřit herbicidy s následným průjezdem předseťových jednotek pro drcení, urovnávání a válení půdy.

Optimální výkon v terénu:

• rovný povrch a stejná hloubka zpracování po celé ploše;
• dobré semenné lůžko;
• ne více než 80 % hrudek frakce 10–50 mm hmotnosti na ošetřovaném útvaru;
• absence hrudek nad 100 mm.

Příprava osiva

Semena procházejí speciální přípravou v závodech na zpracování kukuřice nebo v zemědělských firmách. Jsou tříděny, tříděny a upravovány tak, aby byla zajištěna klíčivost alespoň 98 %. Pro zvýšení energie klíčení kukuřice se zrno zahřívá 5–6 dní na slunci nebo v teplé místnosti. Moderní insekticidní, fungicidní a hybridní ochranné prostředky snižují riziko chorob rostlin a zvyšují odolnost vůči škůdcům. V některých případech se používají přípravky se zahrnutím minerálů, které ve standardní půdě regionu chybí. Velcí dodavatelé prodávají hotová semena kukuřice, která nevyžadují další zpracování před setím.

Vlastnosti výsevu

Optimální období pro výsev semen je, když je teplota půdy v hloubce 10 cm 10–12 °C. Hloubka kotvení 4–6 cm se považuje za normální, pokud je půda dostatečně vlhká. Pokud je povrchová vrstva suchá, zvyšuje se na 12–13 cm, což však negativně ovlivňuje dobu klíčení a konečný výnos.

Objem výsevu kukuřice je 10–25 kg/ha, určuje se v závislosti na velikosti semen a klimatických podmínkách regionu. Hustota výsevu v suchých oblastech by neměla překročit 20–25 tisíc rostlin na hektar. Ve stepi se toto číslo zvyšuje na 30–40 tisíc, v oblastech s nepřetržitou dodávkou vody na 40–60 tisíc. Na jihu, za předpokladu dostatečného závlahového systému, je hustota setí 50–55 tis.

Fáze vývoje kukuřice

Během procesu růstu prochází kukuřice několika fázemi:

1. Střílí. Zárodečný pupen začíná růst 1–2 dny po klování semen, kdy se embryonální kořen vynoří ze skořápky. Brzy se nad povrchem půdy objeví koleoptil s embryonálními listy. Během 5–7 dnů od doby, kdy se objeví sazenice, se vyvinou první tři pravé listy. Za fázi klíčení se považuje období 8–12 dnů od okamžiku klíčení do začátku intenzivního růstu.
2. Vývoj listů. První 3 listy se objevují s intervalem 1-2 dnů, další až do osmého – každých 3-5 dní. Po 10–12 listu se vývoj zpomaluje. Objem zelené hmoty závisí na zralosti odrůdy. Rané rostliny mají 11–13 listů, středně a pozdě dozrávající rostliny mají asi 23–25 listů. Samčí květenství (lata) se začíná tvořit na 4.–6. listu, samičí květenství (klas) na 7.–8.
3. Zametání. Tato fáze začíná, když se lata vysune ze zvonu horních listů o 1,5–2 cm.
4. Květ. Latka kvete 3–4 dny po vzejití a kvete 5–7 dní. Na konci fáze je tvorba klasu dokončena. K jejímu kvetení dochází, když se z listů zákrovu vynoří pestíkové sloupce s bliznými nitěmi.
5. Tvorba zrn. Toto období trvá od oplodnění do dosažení maximální velikosti zrna. Hustota zrna v klasu závisí na rozdílu mezi začátkem kvetení laty a klasu. Obvykle toto období trvá 3–5 dní, v suchém a horkém počasí se může prodloužit až na 10 dní. V tomto případě dochází k obilí – nedoplnění klasu obilím.
6. Nalévání obilí. Období intenzivní akumulace plastických látek v obilovinách se nazývá fáze mléčné zralosti. Dále se zastaví přísun výživy do zrna a začíná tuhnutí vrchní části. Tato růstová fáze se nazývá vosková kukuřice.
7. Plná zralost. Tato fáze nastává, když zrno ztvrdne a jeho vlhkost klesne na 20–25 %.

Péče o plodiny

Zatímco kukuřičné klíčky jsou menší než 15 cm na výšku, je třeba je ošetřit proti plevelu. K tomu se provádí postemergentní bránění, které zničí až 80 % sazenic plevelů. Rostliny kukuřice se 2–3 listy jsou poškozeny v 10 % případů a pro ty, které dosáhly 4–5 listů, je tento postup téměř zcela bezpečný.

Jak kultivace pokračuje, zpracování se provádí pouze v roztečí řádků pomocí kultivátorů. Hloubka vlivu je 10–12 cm.Při poslední operaci se v oblastech s přebytkem vlhkosti používá také hiller.

Půdní oplodnění

Každá tuna zrna odstraní z půdy v průměru více než 24 kg dusíku, 9 kg fosforu a 25 kg draslíku. K doplnění živin se používají organická a minerální hnojiva. Jsou rozptýleny před podzimní orbou pluhy.

V případě sodno-podzolových půd se na pole rozmístí dusíkatá hnojiva k zapravení na jaře a fosforečná hnojiva k orbě na podzim. Předseťová aplikace granulovaného superfosfátu má pozitivní vliv na vývoj rostlin. Při vývoji sazenic na polích s dostatečnou závlahou je možné komplexní hnojení a po výskytu 6–7 listů je možné pouze hnojení dusíkem. Pokud je nutné zvýšit hladinu bílkovin v zrnu, rostliny se před sklizní podrobí postřiku listů močovinou.

Zavlažování

Závlahový systém závisí na přírodních a klimatických podmínkách pěstování kukuřice a finančních možnostech. Mezi moderní metody patří kropení a kapkové zavlažování. První způsob zahrnuje instalaci speciálních strojů s postřikovačem na pole. Je důležité upravit dobu zavlažování podle polohy slunce, aby nedošlo ke spálení rostlin.

Kapková závlaha vyžaduje velké investice a je náročnější na instalaci, ale má své výhody. Zavlažování nezávisí na poloze slunce a přítomnosti větru. Voda je distribuována rovnoměrně po celém poli, včetně hranic. Sníží se náklady na energii a sníží se požadavky na tlak v systému. Technologie odkapávání poskytuje efektivnější využití vlhkosti a hnojiva a zvyšuje výnosy kukuřice o 25 % ve srovnání s postřikovači.

Sklizeň

Když 65–70 % klasů dosáhne stádia voskové zralosti, začíná sklizeň. Dnes se používají dvě hlavní metody. Klasy se sklízejí při vlhkosti zrna asi 40 % pomocí sklízecích mlátiček. Mlácení na obilí je možné při vlhkosti 32 % pomocí proudových sběračů – speciálního nástavce ke sklízecím mlátičkám.

Skladování a přeprava obilí

Při skladování je důležité vzít v úvahu vlhkost kukuřice a podmínky prostředí, teplotu vzduchu ve skladu a stupeň provzdušnění. Dnes se používají dva hlavní režimy:

• skladování suchého zrna, jehož obsah vlhkosti je ve speciálních sušicích strojích předem snížen na kritickou hodnotu;
• skladování chlazených produktů při teplotách, které zastavují životně důležité procesy v živém obilí.

Dodávka kukuřice od dodavatele k zákazníkům je realizována silniční nebo železniční dopravou při dodržení požadované úrovně vlhkosti a teploty.

Kukuřice má nejvyšší výnosový potenciál ze všech obilnin. Pro vědomé řízení setí kukuřice a ovlivňování výnosu zrna je nutné vědět, jak tato rostlina tvoří generativní výnos a jaké jsou její jednotlivé složky (sklizňové složky). Potřebujeme také vědět, jak ovlivnit výnos zrna v pozdějších fázích vývoje kukuřice. Tato otázka je na jednu stranu zcela jednoduchá, na druhou stranu však vyžaduje odborné znalosti a dovednosti v hospodaření s porosty kukuřice.

Výnos zrna kukuřice je výsledkem řady procesů, které produkují jeho jednotlivé složky, a to počet klasů na jednotku plochy, počet zrn na klas a hmotnost 1000 zrn.

Počet zrn v klasu se rovná součinu počtu zrn v řadě a počtu řad v klasu. Počet klasů na jednotku plochy u hybridů s jedním klasem se počítá před setím kukuřice, při plánování hustoty setí. Tvorba dalších sklizňových složek, jako je počet zrn v klasu a hmotnost 1000 zrn, je dána přísunem vody a dusíku do rostliny po celou dobu vegetace a také faktory ovlivňujícími jejich účinnost.

Tvorba hlavní složky sklizně zrna – klasu – začíná fází tří listů a pokračuje až do fáze pátého listu. Během tohoto období je položen počet listů a klasů se základy klásků. Rostlina kukuřice může potenciálně vyvinout až 8 klasů najednou. Počet klasů, které se vytvoří, závisí na genotypu (odrůdě), dostupnosti vody a živin, zejména dusíku. Obvykle pouze 1-2 horní uši se stanou dominantními a dále se vyvíjejí.

Racionální hnojivo kukuřice

Kukuřice je velmi citlivá na nedostatek živin, zejména v raných fázích růstu. Nedostatečná výživa kukuřice dusíkem v počátečním vegetačním období narušuje tvorbu listů, klasů a strukturních prvků klasu. To vede k nevratnému snížení počtu klasů a nasazených zrn, dokonce až o 30 %. Proto je důležité, aby rostliny kukuřice během této doby dostávaly dostatečné množství dusíku a měly rychlý a silný počáteční růst.

Foto: foto autor

Napadení porostů kukuřice v počátečním období růstu a vývoje určuje úroveň výživy rostlin

Metoda hubení plevele má v současné době velký dopad na dostupnost dusíku pro kukuřici a tím i na nutriční homeostázu rostlin. V technologii pěstování kukuřice se praktikuje používání půdních a listových přípravků.

Možná se ptáte, jaký způsob ochrany zvolit, aby se porost jednak udržoval bez plevele, jednak aby rostliny kukuřice dostávaly optimální výživu. Pole by mělo být zpravidla již od vzejití bez plevelů, což hovoří ve prospěch půdně aktivních herbicidů. V tomto případě však existuje riziko druhé vlny plevele, což znamená, že bude zapotřebí nápravná ošetření a dodatečné náklady. Listové herbicidy jsou levnější (pozn. redakce – v Polsku). Máme také možnost „žonglovat“ s dávkami v závislosti na druhové skladbě plevelů na poli.

Výsledky výzkumu jednoznačně naznačují, že při použití půdních herbicidů probíhá tvorba jednotlivých složek výnosu kukuřice lépe než při ošetřování vegetativních plevelů. (tab. 1). Zvláště nebezpečný je výskyt quinoa v plodinách kukuřice, protože tento plevel intenzivně absorbuje vodu a živiny, zejména dusík.

Tabulka 1. Vliv způsobu aplikace herbicidu na výnosovou strukturu zrna (Szulc, 2021).

Při velkoplošném pěstování kukuřice se praktikuje řádková aplikace hnojiv, hlavně na přisedlé prvky jako je fosfor. To zlepšuje zásobení mladých rostlin fosforem, urychluje jejich vegetační období a má pozitivní vliv na výnos zrna. Startovací hnojení také umožňuje nižší dávky fosforu díky lepšímu využití v roce aplikace a snižuje rychlost jeho vázání v půdách s nízkým obsahem P. Navíc je při tomto způsobu aplikace fosfor umístěn do hlubších a vlhčích půd. vrstva půdy, která zlepšuje její absorpci.

Velký vliv na efektivitu tohoto způsobu hnojení půdy má i způsob hubení plevelů. Studie ukazují, že „znečišťovače“ mají silnější vliv na účinnost řádkové aplikace NP ve srovnání s aplikací herbicidu na list (tab. 2).

Tabulka 2. Účinnost řádkových hnojiv v závislosti na způsobu aplikace herbicidu, vyjádřená ve výnosu zrna [t/ha] (Szulc et al., 2020)

Dostupnost dusíku formuje výnos zrna z klasu, ovlivňuje počet vytvořených obilek a zabraňuje jejich snížení po oplodnění.

Výnos kukuřičného zrna je také do značné míry určen dostupností vody. Nedostatek vláhy v rostlině omezuje přísun asimilátů z listů, které se hromadí ve formě škrobu v rané fázi vývoje zrna, což vede k odumírání vaječníku a odmítání mladých zrn. Voda hraje důležitou roli při tvorbě škrobových sloučenin během vývoje zrna. Nedostatek vody má vliv i na přeměnu dusíku v půdě.

Počet zrn v klasu se tvoří během kvetení samičích květů, přičemž hlavní roli při tvorbě této složky sklizně hrají podmínky, které se přímo vyvíjejí před květem. Jak vodní stres, tak nedostatek živin v rostlině prodlužují období mezi úplným oplodněním a rozkvětem samičích květů. Pokud je toto období příliš dlouhé, uvolňuje se pyl ze samčích květů dříve, než jej stihnou přijmout samičí květy. Počet jader na klas se pravděpodobně sníží kvůli nárůstu neoplodněných jednotlivých květů. Vývoj zrn lze zastavit i po oplodnění, pokud je vodní stres tak silný, že dojde k prudkému omezení přísunu asimilátů do vyvíjejících se zrn.

Posledním prvkem struktury výnosu zrna je hmotnost tisíc zrn, který se tvoří od kvetení až do fyziologické zralosti zrna. Po odkvětu začne kukuřice hromadit v zrnu škrob a proces končí, když se na spodku zrna vytvoří černá skvrna. V období plnění zrn určuje rychlost asimilátů vstupujících do zrn po odkvětu samičích květů jejich konečnou hmotnost.

Pěstování kukuřice v USA: Americká zkušenost s rekordními sklizněmi

Pokud se podmínky pro pěstování zhorší bezprostředně po založení zrna, kukuřice optimalizuje přísun asimilátů do dříve vysázených zrn a průměrná hmotnost zrn klesá. Výskyt sucha nebo vysokých teplot v tomto období urychluje dosažení plné zralosti zrna, a tím zkracuje dobu akumulace škrobu v něm. Výsledkem je nižší hmotnost 1000 zrn, což má velký vliv na výnos.

Stojí za připomenutí, že hybridy kukuřice Stay-green zůstávají déle zelené, a proto proces fotosyntézy a produkce asimilátů trvá déle, což prodlužuje dobu zrání zrna. Proto se takové hybridy vyznačují vysokou produktivitou.

Výzkum provedený na katedře agronomie Zemědělské univerzity v Poznani ukazuje, že absolutní míra akumulace dusíku, fosforu, draslíku a hořčíku v kukuřičném zrnu v období 144 dnů od data výsevu byla vyšší pro Stay-green hybrid oproti tradičnímu hybridu (obr. 1). 158. den od data výsevu byla akumulace dusíku v zrnu obou studovaných hybridů nižší, ale přetrvávala. Některé druhy a dokonce i odrůdy plodin akumulují dusík až do konce vegetačního období. Během reprodukční fáze takové rostliny využívají dva zdroje dusíku: remobilizovaný z vegetativních orgánů a absorbovaný z půdy.

Tento způsob akumulace dusíku v zrnu se nazývá kontinuální model, který v současnosti představují hybridy Stay-green kukuřice modifikované v průběhu selekce. V případě absolutní míry akumulace fosforu 158 dní od data výsevu hybrid Stay-green akumuloval tento makroprvek také v zrnu, zatímco tradiční hybrid se vyznačoval zápornou hodnotou tohoto ukazatele. To ukazuje, že akumulace fosforu v biomase zrna je dobře popsána spojitým modelem pro tento hybrid.

Draslík a hořčík se u obou testovaných hybridů již neakumulovaly v generativní plodině (obilí) do 158 dnů od data výsevu. V důsledku toho je akumulace draslíku a hořčíku v zrnu kukuřice, bez ohledu na typ hybridu kukuřice, přerušena přibližně 2 týdny před dosažením plné zralosti zrna (obr.).

Absolutní rychlost akumulace R (ACA) N, P, K a Mg ze sušiny zrna jednotlivé rostliny (Szulc et al., 2012)

Absolutní rychlost akumulace R (ACA) N, P, K a Mg ze sušiny zrna jednotlivé rostliny (Szulc et al., 2012)

Na základě materiálů publikovaných v časopise „Naše zemědělství“.