Руководство по выбору сорта кукурузы - Факторы и характеристики, которые следует учитывать при выборе наиболее подходящего сорта кукурузы
Выбор сорта кукурузы - один из важнейших факторов, который можно контролировать при производстве сельскохозяйственных культур. Тщательный выбор сорта способен увеличить долгосрочную производительность и защитить урожай от неблагоприятных внешних факторов, таких как болезни и стрессовые экологические условия. На рынке представлено множество сортов кукурузы, и новые сорта постоянно выводятся селекционерами по всему миру. С 2012 по 2022 год Международный центр по улучшению кукурузы и пшеницы (CIMMYT) и Международный институт тропического сельского хозяйства (IITA) вывели 604 сорта кукурузы в 33 странах.
Сорта кукурузы классифицируются по биологическому циклу и номеру ФАО. Существует деление на сорта с номерами 300, 400, 500, 600 и 700 ФАО. Чем выше номер ФАО, тем дольше вегетационный период кукурузы и больше требуемое количество тепла. В северных регионах или на больших высотах, где культура получает меньше тепловых единиц, предпочтительнее выбирать раннеспелые сорта с меньшими номерами ФАО. Длинный вегетационный период обычно означает более высокие урожаи, но также и большие затраты на орошение, удобрения и защиту от вредителей.
Основные категории сортов кукурузы:
- Открытые опыляемые сорта (ООП)
- Гибриды
До 2000 года широко использовались открытоопыляемые сорта благодаря их простоте и низкой стоимости. С развитием интенсивного земледелия и монокультуры гибридные сорта стали более популярными, особенно в США и Европе, из-за их высокой урожайности. Однако последние исследования показывают, что в системах агролесоводства открытоопыляемые сорта могут быть столь же продуктивны, как и гибриды (Ndoli, 2019).
Таким образом, фермеры могут выбирать из множества сортов, отвечающих современным требованиям. Выбор сорта должен основываться на характеристиках сорта, местных условиях выращивания и системе земледелия (органическая или традиционная). Также необходимо учитывать доступные ресурсы, такие как удобрения и орошение.
Например, сорт X может быть оптимальным для местности с обильными осадками, но не достигнет своей потенциальной урожайности в условиях засухи и жары с ограниченными возможностями орошения. Кроме того, фермер должен учитывать патогены, вредителей и сорняки, распространенные в его регионе. Некоторые сорта имеют генетическую устойчивость к определенным болезням, а другие более конкурентоспособны в борьбе с сорняками. Это важно для фермеров, стремящихся снизить использование химических пестицидов и гербицидов.
Не все сорта подходят для всех условий или систем земледелия (например, нулевой обработки почвы или органического земледелия). В общем, выбранный сорт кукурузы должен обеспечивать удовлетворительную урожайность без чрезмерного использования удобрений, ирригации и средств защиты растений. Таким образом, выбор сорта играет ключевую роль в устойчивости урожая и прибыльности фермера (меньше затрат → больше прибыли).
Список важных признаков, которые следует учитывать при выборе сорта кукурузы:
- Потенциал урожайности сорта
- Адаптивность (широкая адаптивность к различным условиям). Адаптивность сорта зависит от устойчивости растения к стрессам окружающей среды, таким как засуха, жара и заморозки. Сорта с широкой адаптивностью могут давать стабильный урожай в разных условиях, что особенно важно для фермеров, занимающихся контрактным сельским хозяйством. В засушливых районах с низкой плотностью посевов репродуктивная пластичность (урожайность на единицу доступных ресурсов) является важной характеристикой.
- Плодовитость кукурузного колоса. Эта характеристика связана с адаптивностью и урожайностью. В процессе одомашнивания кукурузы количество колосьев на растение уменьшилось, и некоторые коммерческие сорта имеют 1-2 колоса на растение. В системах с низкой плотностью и ограниченным внесением азота увеличение числа колосьев может стабилизировать общий урожай.
- Продолжительность жизни культуры (время созревания) и дата посадки. В зависимости от региона выращивания следует учитывать погодные условия в начале и на более поздних стадиях цикла выращивания. В более холодных регионах нужно выбирать сорта, устойчивые к низким температурам, а в теплых климатах - к высоким температурам и засухе.
- Устойчивость к полеганию. Способность растений противостоять сильным ветрам и сохранять вертикальное положение влияет на конечный урожай. Полегание увеличивает риск заболеваний и потерь при сборе урожая (10).
- Устойчивость к патогенам. Выбранный сорт должен быть устойчивым к основным болезням, таким как колосовая гниль, вирусные заболевания, Fusarium и Anthracnose. Устойчивость к болезням обеспечивает более стабильный урожай, сокращая потери. Таким образом, выбор сорта кукурузы должен быть обоснован всесторонним анализом местных условий, систем выращивания и доступных ресурсов. Только такой подход позволит достичь устойчивой урожайности и максимальной прибыли.
- Стрига (Striga) - это паразитический сорняк и один из основных "врагов" кукурузы, вызывающий значительные потери урожая по всему миру. На сегодняшний день ученые тестируют использование семян кукурузы, устойчивых к имидазолинону (ИУ), и получают многообещающие результаты (11).
Конечное коммерческое использование зерна кукурузы
Зерно кукурузы может использоваться для различных целей, таких как корм для скота, продукты питания, производство биотоплива, крахмала или масла. В зависимости от конечного использования зерна требуются различные желательные характеристики, включая органолептические свойства и химический состав зерна. Например, кукуруза, выращиваемая для кормления скота, должна иметь высокое содержание белка (зеина) в зерне кукурузы. Однако стоит учитывать, что качество зерна в значительной степени зависит от методов выращивания и хранения, используемых фермером (Győri, Z., 2017).
Некоторые стандартные характеристики, описывающие производительность и качество зерна сортов кукурузы:
- Содержание сухого вещества (DM) при уборке урожая, обычно выражается в процентах и может достигать до 38% для кормовой кукурузы.
- Фактический урожай сухого вещества, выраженный в тоннах на гектар (т/га), варьируется до 20.
- Метаболизируемая энергия (МЭ) свежего растения при сборе урожая, измеряемая в МДж/кгДМ.
- Содержание крахмала или выход крахмала из всего растения при уборке.
- Переваримость клеточных стенок (%). Чем выше этот показатель, тем лучше, так как высокая переваримость клетчатки сильно влияет на питательную ценность корма (Barrière, 2003).
- Ранняя бодрость растения. Чем выше (до 9), тем лучше, так как это отражает конкурентоспособность культуры против сорняков.
- Сила стояния при уборке урожая (корневое полегание), оцениваемая по шкале от 1 (плохо) до 9 (хорошо). Способность культуры сохранять вертикальное положение также описывается показателем Lodging (%). Низкий показатель Lodging указывает на более легкий сбор урожая.
- Браклинг (%). Этот показатель отражает перекручивание или изгиб стебля, что может привести к потере урожая и проблемам во время уборки кукурузы.
- Сенисценция листьев. Эта характеристика оценивается по шкале от 1 (зеленые листья) до 9 (прогрессирующее старение листьев-растений). Чем выше значение, тем дольше растение остается фотосинтетически активным, что важно для высокой урожайности и стрессоустойчивости. С другой стороны, длительная сенисценция может негативно сказаться на содержании азота в зерне кукурузы (Chibane, 2021).
Генетически модифицированные сорта кукурузы (ГМ)
После сои кукуруза является второй наиболее широко культивируемой генетически модифицированной (ГМ) культурой. ГМ сорта кукурузы доступны на рынке с 1996 года и несут в себе гены устойчивости к вредителям, гербицидам, а с 2013 года — и к засухе.
Устойчивые к вредителям трансгенные сорта кукурузы обладают HT- или/и Bt-опосредованной инсектицидной активностью. Этот признак часто сочетается с устойчивостью к гербицидам. Совсем недавно был создан новый сорт, объединяющий восемь трансгенов, обеспечивающих множественную устойчивость к основным вредителям кукурузы (Moglia 2016).
Несмотря на преимущества, связанные с устойчивостью к вредителям и засухе, генетически модифицированные сорта кукурузы запрещены к выращиванию во многих странах мира и строго запрещены в системах органического сельского хозяйства.
Фермеру следует провести исследование, касающееся текущей законодательной базы по ГМ в его/ее стране, и изучить рыночный спрос на такие продукты, поскольку многие страны не импортируют ГМ-продукты.
Совет
Рекомендуется провести тестирование одного или нескольких выбранных сортов на небольшом участке поля перед использованием их в основном выращивании. Это поможет получить более полное представление о том, как сорт будет себя вести на конкретном поле.
Пищевая ценность кукурузы и польза для здоровья
Информация о растениях кукурузы и их производстве
Как выращивать кукурузу с прибылью — руководство по выращиванию кукурузы
Принципы выбора лучшего сорта кукурузы
Подготовка почвы, требования к почве и требования к посеву
Потребность кукурузы в воде и ирригационные системы
Требования к удобрениям для кукурузы
Как успешно контролировать сорняки при выращивании кукурузы для увеличения урожайности
Урожайность, сбор урожая и послеуборочная обработка кукурузы
Рекомендации
- Ndoli, A., Baudron, F., Sida, T. S., Schut, A. G., Van Heerwaarden, J., & Giller, K. E. (2019). Do open-pollinated maize varieties perform better than hybrids in agroforestry systems?. Experimental Agriculture, 55(4), 649-661.
- Moglia, A., & Portis, E. (2016). Genetically Modified Foods. Encyclopedia of Food and Health, 196–203.
- https://www.arc.agric.za/arc-gci/fact%20sheets%20library/maize%20production.pdf
- Iltis HH (1983) From teosinte to maize: The catastrophic sexual transmutation. Science 222:886-94
- Parco, M., Ciampitti, I. A., D’Andrea, K. E., & Maddonni, G. Á. (2020). Prolificacy and nitrogen internal efficiency in maize crops. Field Crops Research, 256, 107912.
- Győri, Z. (2017). Corn: Grain-Quality Characteristics and Management of Quality Requirements. In Cereal Grains (pp. 257-290). Woodhead Publishing.
- Chibane, N., Caicedo, M., Martinez, S., Marcet, P., Revilla, P., & Ordás, B. (2021). Relationship between delayed leaf senescence (Stay-green) and agronomic and physiological characters in maize (Zea mays L.). Agronomy, 11(2), 276.
- Barrière, Y., Guillet, C., Goffner, D., & Pichon, M. (2003). Genetic variation and breeding strategies for improved cell wall digestibility in annual forage crops. A review. Animal Research, 52(3), 193-228.
- https://www.niab.com/research/agronomy-and-farming-systems/variety-evaluation-and-management/bspb-forage-maize
- https://www.mdpi.com/2073-4395/12/1/10/pdf
- https://repository.cimmyt.org/bitstream/handle/10883/19063/58902.pdf?sequence=1&isAllowed=y