Урожайность, сбор урожая и послеуборочная обработка кукурузы

Оценка урожайности кукурузы с гектара

В зависимости от коммерческого использования конечного продукта, фермер может быть заинтересован в урожайности зерна или биомассы кукурузы. Цель фермера — достичь максимальной урожайности, сохраняя устойчивый профиль. Для этого необходимо оптимизировать плотность посадки растений, выбрать сорт с высоким потенциалом урожайности и следовать необходимым методам управления. Также важны плодородие почвы и абиотические факторы, влияющие на конечную урожайность.

Урожайность зерна кукурузы с гектара

Урожайность варьируется в зависимости от страны. В США средняя урожайность зерна за последнее десятилетие составляла около 10-11 тонн с гектара, в Китае — 6 тонн, а в Бразилии — 5 тонн. В африканских странах урожайность варьируется от 1 до 10 тонн с гектара, при среднем значении 2-4 тонны (1). По данным ФАО, хороший коммерческий урожай на орошаемых полях составляет 6-9 тонн с гектара. Вес 1000 зерен кукурузы обычно колеблется от 237 до 268 граммов. Фермеры могут оценивать урожайность на текущий год на основе предыдущего урожая или количества заполненных зерном мешков. Точный метод предварительной оценки урожайности — использование тестового веса (2).

Урожайность кукурузного силоса с гектара

По данным Висконсинского университета, для расчета урожайности силоса можно использовать урожай зерна как ориентир. На каждую тонну зерна с гектара приходится примерно 7-8 тонн силоса с сухим веществом 30%. Это грубая оценка, и реальные значения могут сильно варьироваться в зависимости от сорта кукурузы и факторов окружающей среды.

Время сбора урожая кукурузы

Жизненный цикл большинства сортов кукурузы составляет 100-120 дней от посадки до сбора урожая. Время сбора зависит от экологических факторов и конечного использования продукта.

Уборка кукурузы на зерно: Основным показателем для определения момента уборки является уровень содержания влаги в зернах. Зерна, предназначенные для сушки, предпочтительно собирать при содержании влаги ниже 35% или 30%, чтобы сократить затраты на сушку. В это время кукуруза достигает максимального накопления сухого вещества. Некоторые фермеры предпочитают собирать урожай позже, при уровне влажности 25%, чтобы минимизировать потери при механической уборке и добиться естественной сушки початков в поле (3). 

Эти показатели достигаются довольно поздно по сравнению с естественным созреванием зерен кукурузы. Напротив, если початок используется для употребления в пищу, сбор урожая может начаться раньше. На срок, на который фермер решит оставить растения в поле после созревания, также влияет погода (риск потери урожая), доступность и стоимость рабочей силы и оборудования, а также цена, которую его продукт может получить на рынке в конкретный момент.

Продолжительное ожидание сбора урожая может увеличить риск полегания из-за высыхания стеблей, что приведет к потерям урожая. Потери при механической уборке увеличиваются на 13%, когда влажность зерна падает ниже 15% (Stringfield and Anderson, 1960). Помимо максимизации урожая, фермеру необходимо производить зерно высокого качества, соответствующее потребностям рынка. Качество зерна определяется его чистотой, равномерностью, округлостью и твердостью (Watson and Ramstad, 1991).

Уборка силосной или энергетической кукурузы

Дата уборки очень важна для кукурузы, которая будет использоваться в качестве корма для животных или для производства энергии. Для достижения максимального урожая и наилучшего качества кукурузу следует убирать, когда содержание сухого вещества (DM) в растении находится в пределах 30-38%. В это время в растениях достигается хорошее содержание крахмала и перевариваемость клетчатки. На ферме содержание влаги в кукурузном силосе часто измеряют с помощью микроволнового теста на сухое вещество (4). Также можно ориентироваться на изменение цвета покровов шелухи на слегка желто-коричневый и развитие молочности зерен. Когда зерна кукурузы достигают от половины до двух третей молочности, это подходящее время для уборки кукурузы на силос.

Если уборка проводится раньше (содержание DM ниже 30%), это может привести к:

• Потере урожая и питательных веществ
• Чрезмерной ферментации силоса
• Низкому отложению крахмала и распаду белка

В этом случае рекомендуется не приступать к переработке зерен и увеличить длину измельчения с 10-15 мм до 20-25 мм.

Если урожай убирается позже (содержание DM более 35-38%), это приведет к:

• Снижению урожайности и качества силоса
• Повышению риска повторного нагрева
• Повышению содержания клетчатки и снижению перевариваемости силоса
• Нарушению процесса ферментации

Методы уборки кукурузы

Для зерновых:

Уборка вручную применяется только на маленьких полях или огородах, где кукуруза выращивается для собственного потребления. Этот метод неэффективен по затратам и времени, так как для сбора урожая с одного гектара требуется от 30 до 100 часов.

В большинстве случаев кукурузу убирают механически с помощью молотильных, лущильных или комбинированных машин. Фермер может владеть этими машинами или арендовать их вместе с оператором на время уборки. Механическая уборка сокращает время уборки с одного гектара как минимум в 6 раз и обеспечивает эффективность 80-95%. Важно проверять состояние машин, чтобы минимизировать потери урожая и дробление зерен. Фермер или оператор должны иметь знания и пройти обучение по работе с этими машинами, учитывать оптимальную влажность зерна и правильно настраивать скорость.

Для силоса:

Для уборки надземной биомассы растений кукурузы, предназначенной для корма животных, используют полевые измельчители. Растения кукурузы измельчают на средней высоте 10-20 см (4-8 дюймов) или максимум 45 см (18 дюймов). Оптимальная длина измельчения составляет 10-15 мм, но может варьироваться в зависимости от уровня влажности.

Хранение кукурузы: лучшие практики для безопасного и длительного послеуборочного хранения

Перед сбором урожая фермеру приходится выбирать между прямой продажей продукции и её хранением в течение определенного периода. Прямая продажа не требует забот о пересушивании или расходах на хранение, но из-за высокого предложения цены могут быть относительно низкими. Хранение даёт возможность продать продукцию позже, когда цены будут выше, но связано с риском потерь до 80% урожая при недостаточно оптимальных условиях хранения (5).

Для снижения рисков при хранении кукурузных зерен фермеру или управляющему силосной башней следует выполнить следующие действия:

Технические требования к силосам

Вы можете построить, купить или арендовать подходящий силос для хранения кукурузы. Пол силоса должен быть крытым, выровненным, чистым и сухим, с изоляцией от влаги и хорошей аэрацией. Территорию вокруг бункеров для хранения (радиусом 3 метра или 10 футов) нужно содержать чистой от остатков зерна и растительности (6). Силос должен быть тщательно очищен и продезинфицирован перед закладкой нового зерна. Необходимо проверить силос на наличие трещин или остатков старого зерна (например, пыли или фальшпола). Вентиляционные отверстия нужно прочистить, трещины и дыры в бункерах заделать. Перед закладкой нового зерна можно опрыскать пол и стены силоса сертифицированными (остаточными) инсектицидами.

Хранение здорового зерна

Содержание влаги и температура хранения влияют на срок хранения зерна. Для длительного хранения (около 6 месяцев) зерна нужно дополнительно высушить (при необходимости) до содержания влаги не более 13,5% (7).  Для зерна с более высоким содержанием влаги, предназначенного на корм, можно использовать консерванты, такие как пропионовая кислота или смесь уксусной и пропионовой кислот, чтобы защитить продукт от грибковых инфекций.

Категоризация зерна по качеству

Зерна нужно распределить по категориям в зависимости от качества, удаляя заражённые семена и посторонние предметы. Лучше не складывать зерна в кучу и не класть их прямо на пол без влагозащитных материалов. Рекомендуется помещать зерна в мешки и/или периодически проверять их, чтобы убедиться в их здоровье и качестве.

Химическая защита

С момента сбора урожая фермер может применять защитные средства с активными соединениями, такими как Пиримифос-метил или (S)-Метопрен (8). Перед помещением зерна в бункеры для хранения его можно обработать соответствующей сертифицированной инсектицидной пылью, что продлит срок хранения более года. В местах с высокой температурой и влажностью необходимо применять защитные средства для зерна, иногда с последующей обработкой укупоркой (нанесением на верхнюю часть зерновой массы). На зерне кукурузы, хранящемся в кучах (не в мешках), можно использовать фумигантные инсектициды. К наиболее важным действующим веществам относятся:

• Фосфид алюминия
• Двуокись углерода (CO₂)
• Фосфид магния
• Бромистый метил
• Дельтаметрин

При использовании продуктов необходимо следовать инструкциям на этикетке и консультироваться с местным лицензированным агрономом. Обработку рекомендуется проводить при температуре выше 15,5 °C (60 °F) и уровне влажности 12-13%.% (9, 10).

Регулярные проверки

Более длительное хранение собранной кукурузы на ферме увеличивает риск послеуборочных потерь из-за патогенов (плесени), грызунов и вредителей хранящегося зерна, даже если были соблюдены все предыдущие шаги. Если температура внутри силоса выше 13-15,5°C (55-60°F), то осмотр следует проводить чаще (примерно раз в неделю), а если температура ниже 13°C (55°F), то осмотр можно проводить раз в 2 недели (9) Помимо визуального осмотра, фермер должен взять представительные образцы из зерновых куч и исследовать их на предмет наличия повреждений насекомыми и грибкового заражения. Имейте в виду, что при низкой температуре лучше брать пробы из центра кучи, где вероятность обнаружить насекомых в это время выше. В сочетании с отбором проб фермер может использовать зонд-ловушки для отслеживания видов и численности насекомых в хранящейся кукурузе.

Наиболее часто встречающиеся насекомые в зерне, хранящемся в кукурузе:

• Кукурузный долгоносик (Sitophilus zeamais)
  • Он может питаться неповрежденными зернами кукурузы. Очень трудно обнаружить заражение на ранней стадии, поскольку насекомые проникают внутрь зерен и остаются там.
• Большой зерновой точильщик (Prostephanus truncatus) или «Скания»
  • Личинки могут питаться поврежденными зернами. Это насекомое считается самым разрушительным для хранящихся продуктов в Африке. Помимо ущерба от поедания зерен кукурузы, оно вызывает большие потери из-за передачи таких грибков, как A. flavus, F. moniliforme и P. Islandicum (11). Фермер должен немедленно принять меры борьбы, если обнаружит 5 или более насекомых на ловушку.
• Зерновая моль, такие как Sitotroga cerealella
  • Личинку нелегко обнаружить, поскольку она развивается внутри зерен. Зерна кукурузы могут быть заражены как на стадии плодоношения растений, так и на послеуборочной стадии (12).
• Малый булавоусый хрущак (Tribolium castaneum)
  • Он процветает в районах с умеренным климатом и может пережить зимние месяцы в защищенных отапливаемых помещениях. Хрущак питается поврежденными зернами. Ощутимые потери наступают, когда на одну ловушку еженедельно обнаруживается более 1 000 насекомых.

Факты о кукурузе

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

Вредители и болезни кукурузы

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

1. Corn yields, 2018 (ourworldindata.org)
2. Agronomy | Free Full-Text | Estimation of Maize (Zea mays L.) Yield Per Harvest Area: Appropriate Methods | HTML (mdpi.com)
3. id-139: Corn Harvesting, Handling, Drying, and Storage (uky.edu)
4. Red Clover Harvest Management (wisc.edu)
5. Post_harvest_handling_and_protection.pdf (kalro.org)
6. PROTECTING STORED CORN | Appling County Crop E News (uga.edu)
7. GPP_MAIZE.pdf (acfs.go.th)
8. Insect Management Recommendations for On Farm Stored Grain // Integrated Crop and Pest Management News Article // Integrated Pest Management, University of Missouri
9. Steps to Prevent Stored Grain Infestations (sdstate.edu)
10. Controlling Insects in Stored Grain | Entomology (uky.edu)
11. Maize Weevil (kznhealth.gov.za)
12. Sitotroga cerealella (grain moth) (cabi.org)
13. https://fyi.extension.wisc.edu/forage/files/2014/01/BuyingSellingCS.pdf

Sampathkumar, T.; Pandian, B.J.; Rangaswamy, M.V.; Manickasundaram, P.; Jeyakumar, P. Influence of deficit irrigation on growth, yield and yield parameters of cotton-maize cropping sequence. Agric. Water Manag. 2013, 130, 90–102.

Stringfield, G. H., & Anderson, M. S. (1960). Corn production (No. 2073). US Department of Agriculture.

Watson, S.A., Ramstad, P.E., 1991. Corn: Chemistry and Technology. American Association of Cereal Chemists Inc, St. Paul, MN, USA.