1 Прогноз фаз розвитку кукурудзи

Метод прогнозу дат настання фаз розвитку кукурудзи розроблено Ю.І. Чирковим і засновується він на зв'язку темпів розвитку кукурудзи з термічним режимом. Найчастіше у виробництві для кукурудзи розраховуються дати викидання волоті, молочної та воскової стиглості.

Ю.І. Чирковим встановлено, що різні за скоростиглістю сорти кукурудзи  вимагають різних сум ефективних температур. Для кукурудзи властиві особливості, що різні за скоростиглістю сорти мають різну кількість листків. Кількість листків на головній стеблині у кукурудзи є сортовою відзнакою.

Між кількістю листків, що утворюються на стеблі кукурудзи та сумою температур (вище 10°С) за період утворення цих листків існує тісний зв’язок. Середня сума ефективних температур за один міжлистковий період становить 30° ± 2°С. Тривалість періоду утворення листків у кукурудзи розраховується за рівнянням:

                                                (1)           

де n – тривалість періоду, дні;

N – кількість міжлисткових періодів;

t – середня температура періоду, ºС;

С – поправочний коефіцієнт, який визначається з табл. 1.

Таблиця 1 – Залежність поправочного коефіцієнту (С) від середньої температури повітря (t_ср)

Дослідженнями Ю.І. Чиркова встановлено, що оптимальною температурою для розвитку кукурудзи у період від 3-го листка до викидання волоті є температура 20 – 24° С. Більш висока температура не викликає прискорення розвитку а тільки збільшує розміри “баластних “ температур, тобто температур, які не прискорюють розвиток рослин навіть в умовах високої забезпеченості вологою.

Для усунення впливу баластних температур Ю.І. Чирковим було розроблено поправочний коефіцієнт С (табл. 1).

1.1 Прогноз дати настання фази викидання волоті

Суми ефективних температур до дати настання фази викидання волоті розраховані Ю.І. Чирковим починаючи з утворення будь-якого листка (табл. 2).

Прогноз дати настання фази викидання волоті складається майже завжди після проведення спостережень по визначенню кількості листків, що ще не вийшли. Визначивши кількість листків, що не вийшли та використовуючи суму ефективних температур одного міжлисткового періоду, можна від дати появи наступного листка розрахувати суму температур, яка необхідна для викидання волоті, і розрахувати дату настання цієї фази.

Таблиця 2 – Сума ефективних температур (ºС), необхідна для настання фази викидання волоті з врахуванням появи листків

Кількість закладених листків у залежності від сорту визначається  з табл. 3.

Дату викидання волоті також можна розрахувати за формулою:

                                             (2)   

де Д₁ – дата визначення кількості листків, які ще не вийшли;a – кількість міжлисткових періодів. Інші позначки у формулі (2) ті ж, що і у формулі (1).

Прогноз складається за 20 – 25 діб до викидання волоті в чорноземних районах та 30 – 35 діб – у нечорноземних районах. Але завчасність прогнозу може бути значно збільшена, якщо прогноз складати відразу ж після появи 3-го листка. Температурні показники при складанні прогнозів визначаються з синоптичного прогнозу погоди. Якщо прогноз складається після появи третього листка а прогноз погоди є тільки на місяць, то у таких випадках використовується середня багаторічна температура повітря.

Таблиця 3 – Кількість листків у сортів кукурудзи різної  скоростиглості

Приклад. Скласти прогноз настання дати викидання волоті на ст. Гуляй Поле. Сорт – гібрид Вір – 42. На перше  липня утворилось 11 листків. У гібрида ВІР – 42 утворюється 18 листків до викидання волоті. Згідно табл. 4.8 сума температур, необхідна для появи волоті становить 240° С. За синоптичним прогнозом у першій декаді липня очікується середня температура 23° С, у другій – 21° С, у третій – 20° С. З врахуванням поправок (табл. 1) сума ефективних температур за дев’ять днів першої декади становитиме:

0,93 (23 – 10) х 9 =109° С,

за другу декаду

0,98 (21 – 10) х 10=108° С

за третю декаду

1,0 (20 – 10) х 11 =110° С

Всього до кінця липня  накопичиться 327° С, тобто на 87° С більше, ніж необхідно для настання фази. Для визначення дати накопичення суми температур 240°С треба розділити різницю на кількість днів у третій декаді липня (87 : 11) = 8 днів і відняти їх від кінця липня. Таким чином, масове настання фази викидання волоті відбудеться 23 липня.

1.2  Прогноз дат настання фаз молочної та воскової стиглості кукурудзи

Прогноз строків настання молочної стиглості має важливе виробниче значення, так як завчасно інформує сільськогосподарські організації про строки збирання кукурудзи на силос і зерно. Прогноз складається після отримання фактичних даних фаз настання фази викидання волоті. Очікувана дата настання молочної стиглості розраховується двома методами.

Перший метод. Період викидання волоті – молочна стиглість розділений на два періоди: викидання волоті – поява ниток початку  та поява ниток початку – молочна стиглість. У період від викидання волоті до появи ниток початку швидкість розвитку кукурудзи залежить від температури повітря (t) і вологості ґрунту (W). Тривалість періоду викидання волоті – поява ниток початку розраховується з рівняння:

                                  (3)

В практичній роботі для визначення періоду викидання волоті – поява ниток користуються графіком (рис. 1).

Друга половина періоду – поява ниток – молочна стиглість знаходиться у великій залежності від температури повітря і його тривалість визначається з формули:

                                               (4)

Зручніше його визначати з графіка (рис. 2) за даними середньої температури повітря за 10 – 15 днів після появи ниток. Температура повітря визначається з синоптичного прогнозу погоди.

Другий метод. Дата настання молочної стиглості розраховується за сумами ефективних температур вище 10° С. За даними Ю.І. Чиркова для ранньостиглих сортів ця сума складає 240° С; середньостиглих – 260° С, пізніх – 280°С. При підрахуванні сум обов'язково користуються значеннями поправочного коефіцієнту на температуру повітря (табл. 1).

Приклад. Гібрид ВІР – 42 (середньопізній), фаза викидання волоті 25 липня. За синоптичним прогнозом середня температура повітря наприкінці липня становитиме 21° С, у першій декаді серпня – 21° С, у другій декаді

Рис. 1 – Залежність тривалості періоду викидання волоті – поява ниток початку кукурудзи від середньої температури та вологості ґрунту

Рис. 2 – Залежність періоду  поява ниток – молочна стиглість від Середньої температури повітря.

серпня – 19° С, у третій – 14° С. З врахуванням поправок на температуру за період з 26 липня по 31 серпня накопичиться сума ефективних температур:

0,98(21–10) х 6  + 0,98(21–10) х 10 + 1,0(19–10) х 10 + 1,0(14–10) х 11=

  = 307° С.

Для середньопізніх сортів потрібно 280° С для настання фази молочної стиглості. Різниця складає 27° С. Розділити 27° С на середню арифметичну ефективну температуру третьої декади серпня (14 – 10°=4) (27 : 4= 7 ). Таким чином, фаза молочної стиглості має наступити 24 серпня (31 – 7 = 24).

1.3 Прогноз дат настання воскової стиглості  кукурудзи

Фаза воскової стиглості завершує період вегетації кукурудзи. Високі температури прискорюють просихання зерна. Тривалість (n) періоду викидання волоті – воскова стиглість знаходиться у тісній залежності від темпера тури повітря і розраховується за рівняннями:

                                             (5)

де St_>10 – сума ефективних температур вище 10º С за цей період. Вона становить: для ранніх сортів 350º С; середньостиглих – 400º С;  середньопізніх і пізніх – 450º С; t – середня температура повітря.

Термін настання фаз воскової стиглості розраховується також за сумами ефективних температури (табл. 4).

З прогнозу погоди визначається очікувана середня температура повітря після настання фази викидання волоті і по табл. 4 визначається необхідна для воскової стиглості сума температур.

Таблиця 4 – Суми ефективних температур за період

викидання волоті – воскова стиглість

Приклад. Розрахувати дату настання воскової стиглості кукурудзи середньостиглого сорту. Дата викидання волоті спостерігалась 20 липня, молочної стиглості – 14 серпня. З синоптичного прогнозу погоди очікується середня температура повітря: на третю декаду липня 22° С, на серпень – 19° С, на першу декаду вересня 18° С. З табл. 4.10 визначається сума ефективних температур, яка необхідна для настання воскової стиглості. Для середньостиглих сортів вона становить 400°С. Розрахунок виконується:

( 22 – 10 ) х 11 + (19  – 10) х 30 = 402°С

Таким чином,  воскова стиглість кукурудзи настане 31 серпня.