Технология производства, хранения и переработки кукурузы

Для набухания зерна кукурузы необходимо около 44 % воды от массы зерна.

При возделывании кукурузы на зерно максимум водопотребления  приходится на 30-дневный период –  за 10 – 12 суток до вымётывания метёлки и до середины фазы цветения. Его называют критическим. Однако кукуруза очень чувствительна к влаге и в период налива зерна.

Оптимальная влажность почвы  в период вегетации несколько  ниже, чем у других культур – 60 – 70 % почвенной влажности. Кукуруза плохо переносит переувлажнение почвы. Из-за недостатка кислорода в  почве замедляется поступление  фосфора, нарушаются процессы фосфорилирования и азотный обмен в растениях. [6, 8]. 

 

2.3. Требования к свету.    

 

 

 Кукуруза – светолюбивое растение короткого дня. При длительности дня 12 – 14 ч её вегетационный период увеличивается. Кукуруза плохо переносит  затенение – в загущенных посевах  развитие растений задерживается и початки не образуются. Чрезмерное загущение посевов приводит к снижению массы початков и урожая зерна, но при выращивании на силос урожай зеленой массы повышается. 

 

2.4. Требования к почве.    

 

 

 В отличие от многих культур кукуруза не очень требовательна к плодородию почвы, тем не менее она очень отзывчива на его повышение, на внесение удобрений. Наилучшие почвы для кукурузы – богатые азотом чернозёмные, тёмно-каштановые, тёмно-серые. По механическому составу – средне- и лёгкосуглинистые, подходят и супесчаные. Кукуруза лучше всего растёт и развивается на рыхлых, воздухопроницаемых, чистых от сорняков почвах с глубоким гумусовым горизонтом, хорошо обеспеченных питательными веществами в доступных формах, слабокислых или с нейтральной реакцией (рН 6 – 7). Почвы с повышенной кислотностью, а также  склонные к заболачиванию и засолению, для неё непригодны. Важнейший приём улучшения таких почв – внесение в повышенных нормах органических удобрений, улучшающих водный,  питательный режимы и механические свойства. При этом улучшается обмен воздуха, постоянно обеспечивается повышенное содержание углекислого газа в зоне ассимиляционного аппарата растений, кислорода в почве. Это важно, так как в период прорастания семена, а позже и корневая система потребляют из воздуха не менее 18 – 20 % кислорода от общей потребности растения. Когда содержание кислорода в  почвенном воздухе меньше 5 %, рост корней прекращается.

Кукуруза требовательна  к элементам питания. Калий обеспечивает водоудерживающую способность коллоидов  клеток, улучшает обмен веществ, повышает жизнеспособность растений. При недостатке его замедляется рост, растения приобретают  тёмно-зелёную окраску, затем верхушка и края их желтеют и засыхают. При калийном голодании корневая система слабо развивается, у  растений снижается устойчивость к  полеганию.

В начале вегетации кукуруза  интенсивно поглощает калий, его содержание в проростках повышается в сравнении с содержанием в зерне в 8 – 10 раз. Энергичное поглощение калия достигает максимума за 10 – 12 суток до вымётывания метёлки, а потом очень быстро уменьшается. После окончания цветения поступление калия в растение прекращается.

Недостаточное количество азота  в почве отрицательно влияет на развитие корневой системы, в результате уменьшается поступление других элементов питания  в растение, ухудшается работа ассимиляционного аппарата. Нарушение жизненных процессов вследствие азотного голодания вызывает пожелтение листьев, преждевременное их отмирание, что отрицательно влияет на продуктивность растений и качество зерна.

В начале вегетации кукуруза потребляет азот достаточно интенсивно, почти так же, как и калий. На единицу сухого вещества растения содержат  в 2 – 3 раза больше азота в фазе 5 – 7 листьев, чем в фазах молочной и молочно-восковой спелости.

Фосфор необходим в  течении всей вегетации и поступает в растение до полного созревания зерна. Под его влиянием сокращается период роста листьев, ускоряется проникновение корней в нижние слои почвы, что особенно важно при возделывании кукурузы в условиях Приморского края (т.к. здесь климат с неустойчивым увлажнением). Недостаток фосфора в почве задерживает рост и развитие цветков и зёрен в початках кукурузы. При недостатке фосфора листья становятся тёмно-зелёными с фиолетово-красным или лиловым оттенком и постепенно отмирают.  

 

2.5. Вегетационный период.

 

У кукурузы выделяют следующие  фазы роста и развития: начало и  полное появление всходов, начало и  полное появление метёлок, начало и  полное цветение початков (появление  нитей), молочное, молочно-восковое состояние  зерна, восковая спелость, полная спелость. Длительность межфазных периодов определяется сортовыми особенностями, погодными  условиями и агротехникой. В начальный  период, до образования надземного стеблевого узла, кукуруза растёт очень  медленно. В это время усиленно развивается корневая система. Затем  темпы роста постепенно увеличиваются, достигая максимума перед вымётыванием. В этот период приросты растения при благоприятных условиях составляют 10 – 12 см в сутки. После цветения рост в высоту прекращается. Критические периоды в формировании урожая – фаза 2 – 3 листьев, когда происходит дифференциация зачаточного стебля, и фаза 6 – 7 листьев, когда определяется размер початка. В развитии кукурузы наиболее важны две фазы: формирование метёлки, которое происходит у скороспелых, среднеспелых и позднеспелых сортов соответственно в фазе 4 – 7, 5 – 8 и 7 – 11-го листа; формирование початка, которое происходит соответственно в фазе 7 – 11,         8 – 12 и 11 – 16 листа. За короткий период (за 10 дней до вымётывания и спустя 20 дней после окончания цветения метёлки) растения накапливают до 75 % органической массы. Засуха, переувлажнение почвы, недостаток минерального питания в период цветения  и оплодотворения снижают озернённость початков. Максимальное количество сырой массы у растений отмечается в фазе молочного состояния; сухого вещества – в конце восковой спелости. Для формирования высокого урожая зерна посевы кукурузы должны образовывать листовую поверхность площадью около 40 – 50 тыс. м²/га, а для урожая зелёной массы – 60 – 70 тыс. м²/га и более. 

Продолжительность периода  вегетации у кукурузы 75 – 180 дней и более. По длине периода вегетации  выделяют 6 групп:

1.   раннеспелая -  80 – 90 дней, сумма активных температур 2100°С

2.   среднераннеспелая   - 90 – 100 дней, 2200°С

3.   среднеспелая – 100 – 115 дней, 2400°С

4.   среднепозднеспелая -  115 – 130 дней, 2600°С

5.   позднеспелая – 130 – 150 дней, 2800°С

6.   очень позднеспелая - > 150 дней, > 3000°С [6]. 

3. Характеристика  гибрида Одесский 158 МВ.

Гибрид был выведен  НИИ кукурузы и сорго республики Молдова и Гороховским совхоз-техникумом Волынской области. В его создании   участвовали 7 авторов во главе с Г.П. Карайвановым и Т.С. Чалык.

С 1987 года гибрид районирован  в Хабаровском крае и Еврейской  автономной области на силос. Позже  он получил распространение и  в Приморском крае.

Молдавский 215 СВ – двойной межлинейный гибрид. Семеноводство ведётся на стерильной основе по схеме восстановления. Он относится к группе сортотипов с желтым зубовидным зерном и красным стержнем початка.

Высота растений в среднем 210 см, листьев – 15 см. Початок цилиндрический, длиной 15 см и массой 110г. Масса 1000 зёрен 260г.

Гибрид раннеспелый, вегетационный  период 83 – 100 суток. Пузырчатой головнёй поражается средне, гельминтоспориозом – средне и выше среднего. За годы испытаний на сортоучастках Хабаровского края и Еврейской автономной области урожай зелёной массы составил 380 – 630 ц/га, нормализованного сухого вещества – 120 – 150 ц/га, початков – 100 – 150 ц/га. Гибрид обладает исключительной пластичностью.

Помимо Дальневосточного региона допущен к использованию ещё в девяти регионах Российской Федерации. [7].

4.   Расчёт потенциальной урожайности. 

 

4.1. Расчёт потенциальной урожайности  по приходу ФАР

 

При расчёте пользуемся формулой А.А. Ничипоровича.

 

где ПУ – потенциальная  урожайность сухой биомассы, ц/га      

 Q_фар – сумма ФАР за период вегетации культуры, ккал/га      

 С – калорийность  органического вещества единицы  урожая, ккал/кг       

 К – использование ФАР посевами, %

Дата посева – 20 мая (20.05)

Дата уборки – 25 сентября (25.09)

Табл. 1

Месячные суммы ФАР  за вегетационный период (ккал/см²).

Агрометеостанция	апрель	май	июнь	июль	август	сентябрь	октябрь
Тимирязевский	6,2	6,9	7,1	6,9	6,3	5,2	3,9

 

 
Q_фар = 1/3 * 6,9 + 7,1 + 7,9 + 6,3+ 2/3 * 5,2 = 2,61* 10⁹  ккал/га

 

 
Найдём величину урожая зерна при  стандартной влажности по формуле

где W – стандартная влажность  по ГОСТу, % (для зерновых – 14 %)      

 А – сумма частей  в соотношении основной и побочной  продукции в общем

объёме биомассы (для кукурузы А = 3)

 

Урожайность стеблевой массы  будет равна:

41 ц/га – 15,8 ц/га = 25,2 ц/га

Табл. 2

Культура	Qфар, ккал/га	К, %	С, ккал/кг	Потенциальный урожай, ц/га		Соотношение частей товарной и нетоварной продукции	Урожай не товарной продукции, ц/га
				Пу сухой биомассы	Ут осн. Продукт.
Кукуруза	3,3*109	0,6	4100	41	15,8	1 : 2	25,2

 

4.2. Определение биологической урожайности  по элементам структуры урожая.

 

Количество растений перед  уборкой = 90 000 шт

Число початков на растении = 1,2

Средняя масса початка = 145 г

Масса стержня от массы  початка = 20 %

1.     Определяем количество початков на га

90 000 · 1,2 = 108 000 шт

2.     Определяем массу початков с га

90 000 · 145 = 130,5 ц

130,5 – 100 %

Х        -  20 %

130,5 · 20 / 100 = 26,1ц/га

3.     Определяем массу зерна с га

У = 130,5 – 26,1 = 104,4 ц

 

5.   Агротехнология возделывания кукурузы.

5.1. Место в севообороте.

 

Установлено, что чем большие  площади в севообороте занимает кукуруза, тем выше его продуктивность. На Дальнем Востоке размещать  ее можно после сои, сахарной свеклы, картофеля, зерновых и других культур, но наиболее высокие урожаи она дает при выращивании на хорошо удобренных постоянных участках или в севооборотах с короткой ротацией, а также на вновь освоенных землях после гречихи, овса, проса, озимой ржи, бахчевых и других культур. В полевых севооборотах ее лучше выращивать по сидерально-занятым клеверным и занятым удобренным парам первой и второй культурой. Семенные участки рекомендуется размещать на южных склонах с легкими почвами. На Сахалине под кукурузу отводят защищенные от холодных ветров участки, с хорошо дренированными плодородными почвами.

Кукуруза оставляет чистое от сорняков поле и является хорошим  предшественником для сои, пшеницы, картофеля и других культур.[6].

Лучшие предшественники  кукурузы – культуры, после которых  поле остаётся чистым от сорняков, с  большим запасом питательных  веществ. К ним относятся озимые, под которые вносили удобрения, зернобобовые культуры, картофель, гречиха. В условиях Приморского края к  лучшим предшественникам также можно  отнести и сахарную свёклу.

В задании курсовой в роли предшественника мне предлагается рассмотреть сою. Культурная соя  – однолетнее травянистое растение из семейства бобовых. Соя – культура муссонного климата. Наиболее высокие урожаи она даёт при оптимальной влажности почвы в течении всей вегетации, при избыточном увлажнении соя медленно растёт и резко снижает урожаи. Соя – теплолюбивая культура. На ДВ для созревания сои требуется сумма средних температур от 2000 до 3000˚С. Длина вегетационного периода дальневосточных сортов сои колеблется от 92 до135 дней.  Соя – светолюбивое растение короткого дня. В полевых севооборотах под сою лучше отводить поля после кукурузы на силос. Соя, как бобовая и пропашная культура, является хорошим предшественником для других культур. Иногда из-за поздней уборки и преувлажнения почвы вспашка зяби после сои производится с опозданием или поле вообще остаётся невспаханным, вследствие этого эффективность её как предшественника в значительной мере снижается. Если поля из-под сои пашутся поздно осенью, содержание азота в почве падает. Это отрицательно сказывается на произрастании ранних культур, поэтому после сои размещают поздние культуры. [6].

На плодородных, хорошо окультуренных  полях и при внесении удобрений  кукурузу можно возделывать повторно в течении нескольких лет. Чем выше плодородие участка, культура земледелия, тем дольше можно выращивать кукурузу на одном поле. При бессменном возделывании кукурузы в течении длительного времени (свыше 10 лет) урожай ее был значительно ниже, чем после пшеницы, подсолнечника, сахарной свёклы. Одна из причин снижения урожайности кукурузы – значительная засорённость сорняками.

Разница в урожаях кукурузы после различных предшественников обычно вызвана разной степенью удобренности предшествующей культуры, эффективности борьбы с сорняками в её посевах, сроками уборки.

Кукуруза служит хорошим  предшественником для яровой пшеницы  и ячменя.

Структура посевных площадей:

Соя –25%

Зерновые—25%

Кукуруза –25%

Однолетние травы—12,5%

Озимая рожь –12,5%

Составим схему восьмипольного севооборота:

1.     озимая рожь + однолетние травы

2.     соя

3.     кукуруза

4.     соя

5.     зерновые

6.     кукуруза

7.     соя

8.     зерновые

 

5.2.         Расчёт норм удобрений на запланированный урожай и система их применений. 

 

1.     В среднем 1 ц зерна кукурузы выносит из почвы азота – 3кг, фосфора – 1,2 кг, калия – 3 кг.  С урожаем 15,8 ц/га будет вынесено из почвы:

3 · 15,8 = 47,4 кг/га N

1,2 · 15,8 = 18,96 кг/га P₂O₅

3 · 15,8 = 47,4 кг/га K₂O

2. Определим содержание  азота, фосфора и калия в  почве кг/га. Для расчёта воспользуемся формулой