Культуропригодность почв для Кукурузы: 3-Агрохимия : питание

Сегодня мы продолжаем  серию постов  о  культуропригодности  почвы для кукурузы. Попробуем связать потребности культуры в различные фенологические фазы с состоянием почвы/наличием доступных питательных элементов.                                                 Тема поста – Агрохимия :  требования к содержанию доступных питательных элементов и  типу почвы, влияние удобрений на вынос биогенных питательных элементов из почвы, методы расчета норм удобрений и безопасность получаемой продукции.

РОЛЬ МАКРО- И МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ПИТАНИИ КУКУРУЗЫ

Мы с вами рассмотрим как позитивное влияние питательных элементов и важность полноценного обеспечения, так и негативное влияние на кукурузу при переизбытке.

В приложенном файле ПИТАНИЕ  вы найдете ориентиры по оптимальным и критическим значениям содержания питательных элементов в почве.

 Азот играет ведущую роль в формировании высокой продуктивности кукурузы. Этот элемент в растениях повышает количество хлорофилла, ускоряет синтез белков, способствует работе фотосинтетического аппарата, усиливает развитие листовой поверхности, увеличивая продолжительность ее деятельности.

Недостаток азота снижает интенсивность усвоения элементов минерального питания. При недостатке азота в начале вегетации замедляются ростовые процессы, листья приобретают бледно-зеленую или желто-зеленую окраску. Признаки азотного голодания – низкорослость растений, отмирание листьев по направлению от кончика

листа к основанию в виде желтой полосы.

При недостатке азота в фазу формирования урожая формируются небольшие по размеру початки, вершина которых не заполнена зерном, оно характеризуется пониженным содержанием белка.

Максимальное поступление азота отмечается в течение 2–3 недель перед выметыванием. Критический период потребления азота приходится на фазы цветения и образования семян. Потребление азота останавливается после начала фазы молочной спелости зерна.

Фосфор играет большую роль в азотном обмене и синтезе белков, способствует ускоренному прорастанию семян, усиленному развитию растений, повышает их холодостойкость и засухоустойчивость. Он поступает в растения почти до созревания зерна.

Фосфор в отличие от азота и калия поступает в растения в значительно меньшем количестве. Потребность фосфора возрастает в начале вегетации при холодной погоде из-за недостаточного поступления через слаборазвитую корневую систему. Дефицит фосфора проявляется в фиолетово-пурпурной окраске растений.

При высоком содержании фосфора в почве эффективность фосфорных удобрений очень низкая, при их внесении без азотных и калийных удобрений усиливается дефицит цинка.

При недостатке фосфора задерживается рост растений, холодная погода усиливает признаки фосфорного голодания. Из-за недостатка фосфора в период вегетации початки остаются недоразвитыми, часто бывают уродливой формы, с мелким зерном и искривленными рядами. Корневая система растений, которые недополучили фосфор в течение вегетации, характеризуется мелким залеганием корней и недостаточной их разветвленностью.

Недостаток фосфора в ранние сроки развития растений кукурузы не может быть полностью компенсирован внесением его в более поздние сроки.

Калий поступает в растения кукурузы с первых дней появления всходов. Этот элемент принимает активное участие в углеводном и белковом обмене веществ. Калийное питание повышает устойчивость растений к засухе, полеганию и грибным заболеваниям, обеспечивает хорошую наполненность зерна. Калий усиливает поступление азота в растения, его синтез в органические соединения.

При недостатке калия в начале вегетации замедляется рост растений, листья приобретают желто-зеленую окраску, кажутся непропорционально длинными по отношению к высоте растений. Края нижних листьев сначала бледнеют, затем становятся коричневыми,

верхушки и края листьев высыхают как от ожога и отмирают. Початки становятся щуплыми, с плохим мелким зерном, верхушка початка аострена, с плохим наполнением или вообще без завязи.

Калий начинает интенсивно поглощаться растениями с первых дней от появления всходов. К началу фазы выметывания растения поглощают до 90 % калия. После окончания цветения поступление калия прекращается (точнее, стабилизируется). С фазы молочной спелости зерна содержание калия в тканях растения уменьшается вследствие его вымывания осадками и экзоосмоса через корневую систему в почву.

 

Магний.

Магний содержится в растениях в минеральной и органической форме. Он участвует в углеводном обмене, входит в состав хлорофилла, фитина и пектиновых веществ. Этот элемент играет важную физиологическую роль в процессе фотосинтеза, активизирует

фосфотазу, оказывает влияние на ход окислительных, восстановительных процессов в растениях.

Признаки магниевого голодания растений проявляются в торможении синтеза азотосодержащих соединений и хлорофилла. Внешним признаком недостаточности этого элемента является хлороз листьев. При дефиците магния проявляется наличие продольных светло-желтых полосок вдоль жилок листьев, зачастую сопровождаемое

светло-фиолетовой окраской нижней стороны листьев. В дальнейшем при усилении магниевого голодания хлороз сопровождается отмиранием тканей между жилками в виде коричневых, светло-серых, красных пятен различной конфигурации. Недостаток этого элемента отмечается на почвах облегченного гранулометрического состава. Магниевое голодание наблюдается на кислых почвах и почвах с высокой   водопроницаемостью.

При избытке магния в растениях начинают отмирать корни, они перестают усваивать кальций.

Цинк имеет важное значение в жизни растений. Он является катализатором и активатором во многих физиолого-биохимических процессах, принимает активное участие в азотном обмене. Цинк входит в состав ферментов, принимает участие в белковом, липидном, углеводном, фосфорном обмене веществ, биосинтезе витаминов и

ростовых веществ.

При недостатке цинка всходы кукурузы имеют светлую белесовато-зеленую окраску, эти участки часто отмирают. На листьях молодых растений между жилками образуются светлые, желтоватые полосы, сами жилки при этом остаются зелеными. Рост растений замедляется, междоузлия становятся укороченными. По мере роста и развития растений эти признаки исчезают, но початки образуются мелкие и плохо развитые.

По отношению к цинку кукуруза является очень чувствительной культурой. Дефицит цинка снижает устойчивость растений к неблагоприятным факторам внешней среды. Избыточное содержание цинка в растениях происходит при техногенном загрязнении агроценозов. Цинковый токсикоз на молодых листьях растений проявляется в

виде хлороза. Из-за антагонизма ионов при избытке цинка тормозится поступление в растения меди.

Бор. Основные биохимические функции бора связаны с метаболизмом углеводов и переносом сахаров через мембраны, синтезом нуклеиновых кислот и фитогормонов. Бор играет важную роль в опылении и оплодотворении цветков.

Основными признаками нехватки бора у кукурузы являются маленькие, недоразвитые, часто искривленные початки и плохое их осеменение. Часто несколько початков формируются вместе в один.

При дефиците бора растения имеют укороченные и утолщенные междоузлия, а листья, скрученные у основания, толщина которых больше, чем обычно.

Из-за недостатка бора метелки у кукурузы отмирают. При борном токсикозе листья растений становятся темно-зелеными, вялыми, ростовые точки темнеют и загнивают, наблюдается хлороз листовой пластины, и они преждевременно отмирают. Избыток бора в растениях наблюдается на засоленных почвах.

Медь необходима растениям в небольшом количестве. Она участвует в процессах окисления, входит в состав ферментов, усиливает интенсивность дыхательных процессов, придает хлорофиллу большую устойчивость, улучшает фотосинтетическую деятельность и

водный баланс в растениях. Под влиянием меди повышается устойчивость растений к высоким и низким температурам, уменьшается их поражаемость грибными и бактериальными заболеваниями.

Недостаток меди вызывает у растений задержку роста и цветения, хлороз листьев, потерю тургора и увядание. При дефиците меди задерживается образование углеводов и белков, происходит торможение роста растений. Общий симптом дефицита меди – побеление

самых молодых листьев и скручивание их с последующим увяданием

и отмиранием. Кукуруза характеризуется средней отзывчивостью к меди.

Сортовые особенности растений оказывают большое влияние на степень проявления симптомов медной недостаточности. Дефицит меди приводит к уменьшению образования зерен и увеличивает пустозѐрность початков.

Молибден участвует в окислительно-восстановительных процессах, углеводном, фосфорном обмене, синтезе витаминов и хлорофилла, повышает усвояемость железа и кальция растениям. Молибден оказывает положительное влияние на морозостойкость и засухоустойчивость растений. Он входит в состав фермента нитратредуктазы, без которого невозможен синтез белковых веществ.

При дефиците молибдена листья имеют желто-зеленые или бледно-оранжевые межжилковые пятна (хлороз). При избытке молибдена ограничивается поступление бора, никеля, кобальта, марганца, цинка, меди в растения. Симптомы избытка молибдена вызывают хлороз листьев и угнетение роста корневой системы растений.

Марганец принимает активное участие в окислительно- восстановительных процессах: фотосинтезе, дыхании, усвоении молекулярного и нитратного азота, образовании хлорофилла. Этот элемент входит в состав ферментов, способствует образованию витами-

нов, накоплению сахаров, белков, синтезу нуклеиновых кислот и передаче наследственной информации.

Марганец регулирует водный режим в растениях, повышает устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды, влияет на плодоношение и способствует ускорению их развития.

При недостатке марганца в почве растения заболевают серой пятнистостью, которая может вызвать их гибель. Она проявляется в первую очередь у молодых листьев в виде межжилкового хлороза. При дефиците марганца ослабляется рост и наблюдается потеря тургора клетками, снижается устойчивость растений к низким температурам.

При избытке в почве подвижного марганца в растениях ухудшается углеводный, белковый, фосфатный обмен веществ, нарушаются процессы закладки генеративных органов, оплодотворения и налива зерна.

Кобальт участвует в углеводном и минеральном обмене, синтезе хлорофилла в листьях, увеличивает интенсивность дыхания и содержания аскорбиновой кислоты в растениях. Этот элемент входит в состав ферментов и витамина В12, белков и нуклеиновых кислот.

Недостаток кобальта проявляется в хлорозе листьев, приводит к снижению интенсивности физиолого-биохимических процессов. При дефиците кобальта в кормах животные заболевают акобальтозом (сухотка). Избыток кобальта в растениях наблюдается на загрязненных почвах. Характерными признаками токсикоза являются межжилковый хлороз молодых листьев, их побеление и отмирание.

 

ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ ДОСТПНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ

Кукурузное зерно отличается высокими кормовыми достоинствами – 1 кг содержит 1,34 кормовых единиц и 78 г переваримого протеина. В нем содержится 65–70 % безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ), 9–12 – белка, 4–5 – жира, 2 – сахара, 5 % – пентозана и очень мало клетчатки. В состав золы входят соли кальция, магния, фосфора, алюминия, железа, натрия, калия и хлора. В 100 г зерна кукурузы содержится 1,382 МДж обменной энергии, тогда как в зерне пшеницы – 1,236 МДж, ячменя – 1,119, овса – 1,080 МДж. Калорийность зерна кукурузы выше, чем у других зерновых культур.

На образование 1 ц абсолютно сухого зерна и листостебельной массы кукуруза потребляет 2,6 кг азота, 0,88 - фосфора и 2,69 кг калия. В листостебельной массе содержится 0,65% азота, 0,26% фосфора и 1,59% калия. Соответственно с 1 т зеленой массы выносится: N - 1,62 кг; Р205 - 0,65 кг; К20 - 3,97 кг.  Вынос элементов питания на 1 т зерна у кукурузы близок к другим зерновым культурам (25-30 N, 8-32 Р2О5 и 22 - 27 кг К2О) .

Выявлена положительная корреляция между урожаем зеленой массы кукурузы и выносом элементов минерального питания. Коэффициент корреляции «r» между урожаем и выносом: N равен 0,84, P2O5 – 0,82, K2O – 0,73. Вместе с тем эти связи с урожаем в фазе 10 – 12 листьев и выметывания слабые: с содержанием азота r = 0,46, фосфора r = 0,26, а с K2O она отрицательная r = - 0,38.

Поглощение основных питательных элементов проходит по одновершинной кривой и соответствует ходу накопления сухого вещества.

 

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА ПОЧВУ

Внесение удобрений приводит к более сильному биогенному выносу питательных веществ из почвы. Приведу данные лишь одной серии экспериментов, проведенных в Тюмени.

Выращивание кукурузы на полях с естественным агрофоном приводит к снижении запасов питательных веществ: азота – с 33 до 17 кг/га; фосфора – с 232 до 154 кг/га; калия – с 506 до 187 кг/га. Внесение минеральных удобрений в дозах, рассчитанных метом элементарного баланса, стабилизирует питательный режим пахотного чернозёма под посевами кукурузы. Биогенный вынос NPK кукурузой на естественном агрофоне составляет 98 кг/га азота, фосфора – 48 кг/га, калия – 213 кг/га. В зерне сосредоточено до 65% азота, 79% фосфора и 8% калия от общего количества поглощённых веществ. Внесение возрастающих доз

минеральных удобрений увеличивает биогенный вынос азота до 31%, фосфора – 56 и калия – 14%.

Хозяйственный вынос азота зерном кукурузы при отсутствии удобрений составляет 24 кг/т, зелёной

массой – 7 кг/т сухого вещества; фосфора – 12 кг/т зерном и 4 кг/т сухого вещества; калия –

52 и 16 кг/т соответственно. Внесение минеральных удобрений увеличивало хозяйственный вынос

азота и фосфора зерном на 19 и 58% соответственно.

 

 

ТРЕБОВАНИЯ К ТИПУ ПОЧВЫ

Основные типы почв культуропригодные для кукурузы - черноземные, темно-каштановые и темно-серые почвы,  пойменные почвы.                                                                                      Высокие урожаи кукурузы на силос можно получить при соблюдении агротехнологий - на дерново-подзолистых, осушенных торфяно-болотных почвах Нечерноземной зоны

 

ПОДХОДЫ К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОПТИМАЛЬНЫХ ДОЗ УДОБРЕНИЙ

В практике к наиболее распространенным методам можно отнести:

  - Определение доз удобрений на основе прямого использования результатов полевых опытов;

- Определение доз удобрений на основе коэффициентов использования питательных веществ из почвы и удобрений;                                                                                                                - Нормативный метод.                                                                                                                                               В приложенном файле ПИТАНИЕ – ДОЗЫ УДОБРЕНИЙ  вы найдете ориентиры по оптимальным и критическим значениям содержания питательных элементов в почве.

 

БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОДУКЦИИ                                                                                                                    Важно помнить, что применение удобрений может привести к повышенному содержанию элементов – ориентиры по критическим значениям приведены в приложенном файле ПИТАНИЕ -БЕЗОПАСНЫЕ НОРМЫ СОДЕРЖАНИЯ.

При подготовке постов о культуропригодности почвы для кукурузы были использованы литературные источники, находящиеся в отрытом доступе:

 Рекомендации по возделыванию кукурузы на дерново- подзолистых супесчаных почвах в условиях радиоактивного загрязнения, И.М. Богдевич, Минск, 2009.

КУКУРУЗА, современная технология возделывания, Шиндин А.П.,2009

АГРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОЛУЧЕНИЯ СТАБИЛЬНЫХ УРОЖАЕВ

ЗЕРНА КУКУРУЗЫ В УСЛОВИЯХ  СТЕПНОЙ ЗОНЫ ЦЕНТРАЛЬНОГО  ПРЕДКАВКАЗЬЯ,     Кравченко Р.В., 2010

 АГРОФИЗИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЧВЫ В ЗАВИСИМОСТИ

ОТ РАЗЛИЧНЫХ ОБРАБОТОК ПОЧВЫ, Е.Н. Ефремова, 2013

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО В ЗОНЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ ПОВОЛЖЬЯ,  Прохорова Л.Н.,  2015

ОБРАБОТКА ПОЧВЫ, Тарасенко Б.И. 2015

 УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЕ ПРИЁМЫ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ  КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО ПРИ ОРОШЕНИИ ДОЖДЕВАНИЕМ  НА СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ,  Коновалова Г.В, 2016

ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ ПОСЕВОВ НА ОСНОВЕ ВНЕСЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ ДОЗ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И ПРИМЕНЕНИЯ АДАПТИВНЫХ ГИБРИДОВ

КУКУРУЗЫ НА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН,   МИХАЙЛОВА М. Ю.,   2016

Баланс питательных веществ в посевах кукурузы, выращиваемой на выщелоченных чернозёмах, Еремин Д.Е. 2017

Оптимизация приемов возделывания кукурузы на зерно в условиях лесостепи Среднего Поволжья,    Кошелева И.К.,2018         

ПРИМЕНЕНИЕ УДОБРЕНИЙ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ КУКУРУЗЫ В СРЕДНЕЙ СИБИРИ,  Волошин Е.И. , Аветисян А.Т. , 2018

ПРОДУКТИВНОСТЬ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ ПРИ ПРОГРАММИРОВАНИИ УРОЖАЙНОСТИ В УСЛОВИЯХ ВЕРХНЕВОЛЖЬЯ, Мигулев П. И., 2019

ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ В УСЛОВИЯХ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН Б. Г. Ахияров, 2020

 РАЗРАБОТКА ОРУДИЯ ДЛЯ ПРИКАТЫВАНИЯ ПОЧВЫ

С ОБОСНОВАНИЕМ ЕГО ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ,  Егоров А.С., 2020

УПРАВЛЕНИЕ АГРОФИЗИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ ПОЧВЫ , Тарасенко Б.И.,2021

ПОСЕВ КУКУРУЗЫ РЯДОВЫМ ДВУХСТРОЧНЫМ СПОСОБОМ : рекомендации / В. С. Астахов, В. Р. Петровец., 2021.

 ЭЛЕМЕНТЫ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ РАЗНЫХ ГРУПП СПЕЛОСТИ В НЕОРОШАЕМЫХ УСЛОВИЯХ СТЕПНОЙ ЗОНЫ КРЫМА, Черкашина А.В., 2021

АГРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОВЫШЕНИЯ  УРОЖАЙНОСТИ И КАЧЕСТВА ЗЕРНА КУКУРУЗЫ  НА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ  ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ,    МАЛЫШЕВА Е. В. ,   2022

 АГРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛУЖНОЙ ПОДОШВЫ ТЕХНОГЕННО-ИЗМЕНЕННЫХ ПОЧВ АЗОВО-КУБАНСКОЙ НИЗМЕННОСТИ И МЕТОДЫ ЕЕ РЕГУЛИРОВАНИЯ , Власенко В.П., 2022

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ РАЗНЫХ ГРУПП СПЕЛОСТИ НА ЮГО-ЗАПАДЕ ЦЕНТРАЛЬНОГО РЕГИОНА РОССИИ ,  ЛАНЦЕВ В.В., 2022

 НЕГАТИВНЫЕ ЭФФЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕРБИЦИДОВ ГРУППЫ ИМИДАЗОЛИНОНОВ: ПРОБЛЕМЫ И РЕШЕНИЯ,  Бычкова В.В., 2023,

 

Буду благодарна за обратную связь – что из изложенного материала представило наибольший интерес. Вопрос не праздный – в ближайшее время я планирую выпуск постов о культуропригодности почв для других культур -мне важно понимать, на чем сделать акценты.