Ранние фазы развития кукурузы: факторы риска

В результате многолетней работы селекционеры довольно хорошо адаптировали кукурузу к возделыванию в умеренной климатической зоне. Несмотря на то, что по своей природе кукуруза — культура короткого дня, современные гибриды этой культуры не опаздывают сильно в развитии в условиях длинного дня. Однако температурные требования культуры удалось ограничить лишь частично. Как тропическая культура, кукуруза для своего роста и развития требует гораздо больше тепла, чем традиционно возделываемые в странах Центральной и Северной Европы культуры.

Начало роста и развития кукурузы — от посева до фазы 5-6 листьев — протекает очень медленно и зависит от целого ряда факторов, связанных:

• с генетическим и соматическим качеством семян;
• с условиями окружающей среды, главным образом, с температурой воздуха и почвы, влажностью и кислотностью (рН) почвы;
• с наличием биотических патогенных факторов.

Основным фактором правильного развития кукурузы после сева является температура почвы и воздуха. В период вегетации культуры с начала мая и до конца сентября для ранних гибридов требуются среднесуточные температуры от +14,5°C, а для поздних гибридов — до +16,5°C. Однако в наших климатических условиях реальная сумма эффективных температур за этот период составляет около 1300-1600°C, что на 6°C ниже среднесуточной температуры, требуемой для правильного развития кукурузы.

Качество семян также сильно влияет на состояние посевов. Считается, что минимальная температура, необходимая для всходов растений кукурузы, составляет от +10 до +12°C и зависит от генетических особенностей культуры: гибриды с кремнистым типом зерна (flint) прорастают при более низкой температуре, а гибриды с зубовидным типом зерна (dent) при более высокой. Генетически обусловлена также и способность гибридов с кремнистым типом зерна к начальному росту при более низких температурах. Однако большинство возделываемых гибридов кукурузы имеют зерно промежуточного, полукремнистого типа, поэтому тип зерна представляется второстепенным фактором качества всходов и начальной фазы роста.

Гораздо важнее соматическое качество семян, которое формируется ещё на этапе семеноводства. В этом случае имеет влияние температура воздуха в период созревания семян, влажность семенных початков при уборке, температура и интенсивность сушки, а также качество препаратов для обработки семенного материала. Даже небольшие заморозки осенью при повышенной влажности еще не убранных початков могут сильно ухудшить качество семян. Негативное влияние также оказывает интенсивная сушка початков с высокой влажностью, что в наших условиях происходит с позднеспелыми материнскими формами. Признаком снижения соматического качества семян являются слабые и не дружные всходы в неблагоприятных погодных условиях по сравнению с их стандартной лабораторной всхожестью.

Модельным методом оценки полевой всхожести является лабораторный «холодный» тест (cold-test), т.е. проращивание семян в почве при пониженной температуре.

Отдельный вопрос температура выживания проросших семян и всходов. Предельно низкие температуры воздуха (до минус 6°C), выносят проросшие семена при условии, что их проростки еще не появились на поверхности почвы и заморозок носит кратковременный характер. Появившись на поверхности почвы, всходы постепенно снижают толерантность к низким температурам. В фазе 1-2 листьев (ВВСН 11-12) они выдерживают кратковременное снижение температуры от -2 до -4°C. Всходы не погибают, если точка роста еще находится в почве, но замерзшие листья засыхают. Еще более чувствительными к отрицательным температурам являются растения в фазе 2-3 листьев, которые повреждаются уже при минус 1°C.

Окончательную оценку повреждений посевов от заморозков проводят при наступлении тепла. Изменение цвета листьев кукурузы (желтый, фиолетовый) — это типичный признак отсутствия в них фотосинтеза и возможно, понадобится пересев культуры.

При температуре почвы +15°C всходы появляются примерно через 10 дней, а при +10-12°C — почти через 20 дней. За такое длительное время в проросших семенах расходуются все питательные вещества. При низких температурах (около +10°C) развитие растений тормозится в результате замедления энергетических и минеральных процессов в проростках и молодых растениях. Кроме того, семена и проростки в неблагоприятных условиях быстро поражаются фузариозными грибами и почвенными вредителями (особенно проволочником).

Нарушения процессов жизнедеятельности растений усиливаются в условиях повышенной кислотности или переувлажнения почвы (более 80% от общей влагоемкости) и, как следствие, ослабления аэрации корневой системы и анаэробного дыхания. Это затрудняет усвоение растением питательных элементов, особенно фосфора.

Поэтому если от прорастания семян до их всходов долго сохраняются низкие температуры почвы, особенно при повышенной влажности почвы, то существует опасность отмирания проростков в результате их поражения патогенными микроорганизмами и отравления продуктами метаболизма.

Сегодня семена кукурузы повсеместно обрабатывают фунгицидными протравителями. Все чаще применяются инсектицидные протравители, которые защищают семена и всходы кукурузы от вредителей и оказывают репеллентное действие на птиц.

В северных регионах Польши в условиях холодной весны особую вредоносность приобретает шведская муха. Ее личинки начинают питаться молодыми листьями кукурузы, а затем прогрызают точку роста, повреждая ее. Поврежденное растение не образует ни одного продуктивного стебля, а при кущении формирует несколько слабых стеблей. При возделывании кукурузы на зерно такие растения практически не формируют урожая. При ежегодном значительном распространении шведской мухи (что обычно наблюдается на небольшой части посевов) обязательно проводят 2-3-х кратное опрыскивание инсектицидами, начиная с фазы 1 листа, с перерывом между обработками 7-10 дней.

Нами перечислены основные факторы риска для начальных фаз роста и развития кукурузы. Некоторые из них можно эффективно предотвратить. Казалось бы, при более поздних сроках сева можно исключить негативный фактор низких температур. Однако не следует нарушать агротехнически оптимальный срок сева (в условиях Польши — 3-я декада апреля - начало мая). Трудно прогнозировать, когда наступит устойчивое потепление. При более поздних сроках сева растения не в полной мере смогут использовать интенсивность солнечного света весной, а также продуктивную влагу почвы. Опоздание со сроком сева на 2 недели приводит к задержке наступления на неделю фазы цветения кукурузы, которая может наступить как раз в период летней засухи. В результате чего может снизиться урожайность кукурузы и качество.

Подготовлено по материалам, опубликованным в журнале «Наше сельское хозяйство» (2016 г., №5).