В произхода на растението са обусловени високите му изисквания към топлинния и светлинния режим. Днес в света, в това число и у нас, са разработени съвременни технологии по приложение на хербициди с висока биологична активност в борбата с плевелите
По производителност и по универсалност на използването й царевицата е най-важната зърнена, фуражна и техническа култура на световното земеделие. По темпове на производство тя заема първо място в света. Площите с културата в нашата страна през последните години нарастват и към настоящия момент са около 4 млн. декара.
Върху растежа и развитието на царевичните растения влияят неблагоприятни стресови ситуации, следствията от които се определят като биологични рискови фактори. Стресовите ситуации могат да бъдат както от антропогенен характер, така и от природен произход. Известно е, че родината на царевицата е Централна и Южна Америка. Това обяснява високите изисквания на културата към топлина, освен това тя е светлолюбиво растение на краткия ден. Биоклиматичните ресурси в териториите на произход на културата определят и влияят на нейната производителност. При отглеждане в други природно-климатични условия в различните региони, царевичните растения не могат да се адаптират към тях, което води към стресови ситуации със съществени негативни последствия. Въпреки че в резултат на селекционни процеси се създават високопродуктивни хибриди и сортове царевица, които са адекватни към съответните условия на отглеждане. Това се отразява на динамиката на добивността на културата, като с разширяването на посевните площи на царевицата и разпространението й в по-малко благоприятни за отглеждането й северозападни райони на страните, добивите не са спаднали, а в отделни години са нараснали.
По продължителност на вегетационния период селекционерите са разделили хибридите и сортовете царевица на:
– ранозрели (90 – 100 дни)
– средноранни (105 – 115 дни)
– среднозрели (115 – 120 дни)
– среднокъсни (120 – 130 дни)
– къснозрели (135 – 140 дни).
За оценка на сроковете на узряване се използва терминът ФАО – комплексен показател, отчитащ не само сумата на биологично активните температури, но и потенциала на добивност, интензивността на използване на светлината, отдаването на влага и други подобни. По тези показатели хибридите се делят на:
– ранни (ФАО 100 – 199)
– средноранни (ФАО 200 – 299)
– среднозрели (ФАО 300 – 399)
– среднокъсни (ФАО 400 –499)
– късни (ФАО 500 – 599).
Семената на царевицата с голямо число ФАО имат висок потенциал за добивност. Сумата от биологично активните температури, необходима за узряване на скорозрелите хибриди и сортове, е 1800 – 2000°С, среднозрелите: 2300 – 2600°С, къснозрлите: 3000 – 3200°С.
Във всяка зона по продължителност на вегетационния период и ФАО следва да се сеят хибриди царевица, които се приближават до сумата на биологично активните температури. Нецелесъобразно е в зона със сума на температурите около 2000°С да се сеят среднокъсни или късни хибриди царевица, за които очевидно ще бъде недостатъчно количеството топлина, и обратно, в зони със сума на биологично активните температури 3000 –3500°С да се сеят ранозрели или средноранни хибриди, водещи до неефективно използване на биоклиматичния потенциал на зоните и ниска производителност на културата. Отглеждането на различни сортове и хибриди царевица, които по биологични свойства не съответстват на топлинния ресурс на зоните, води до стресово състояние на културата и като следствие – намаляване на нейната производителност.
Значителни стресови ситуации растенията изпитват в ранни стадии от своя растеж и развитие, а също и по време на цъфтеж. Семената на царевицата започват да покълват при температура 8 – 10°С, а пониците се появяват при 10 – 12°С. Засети в хладна и преовлажнена почва, те покълват бавно, пониците „млечасват“ вследствие на поражения от навлизащи в семената болести, което води до пълна загуба на кълняемост. Пониците на царевицата издържат кратковременни замръзи до минус 2-3°С. Оптималната среднодневна температура за растеж и развитие на растенията във втората половина на вегетацията е 23 – 25°С. При температура под 15°С растежът се задържа, а при намаляването й до биологичния минимум (10°С) – напълно спира. Максималната температура, при която се прекратява растежът, е 45 – 47°С, а при температура 30 – 35°С, в периода на изметляването и цъфтежа, жизнеспособността на прашеца е с продължителност около 2 часа. Това води до негативни стресови ситуации, нарушение процеса на цъфтеж, опрашване и оплождане на генеративните органи на растенията, в резултат на което се появяват празни пространства в кочаните и се формират семена с ниски посевни качества.
Производителите трябва да знаят методите на регулиране на топлинния режим в земеделието, които съществено намаляват негативното въздействие на стресовите фактори.
Царевицата трябва да се сее, когато температурата на почвата на дълбочина 6 – 8 см е достигнала до 10°С, за хладоустойчивите хибриди този показател е до 7 – 8°С. Значително намаляване на негативното влияние на високите температури по време на цъфтежа на царевицата може да се постигне със сеитбените срокове. Сеитбата при нашите условия следва да започне в оптимално ранни срокове (при температура на почвата на дълбочината на сеитбата на семената 7 – 8°С). През пролетния период температурният режим на почвата с всеки ден се повишава с 1-2 °С, а в отделни години и повече, така че в продължение на няколко дни (три-четири) тя достига пределите на оптималните показатели. Това дава възможност да се получи пълно и дружно поникване на царевицата и ефективно използване на есенно-зимните запаси от натрупаната достъпна влага, изместване в по-ранни срокове на цъфтежа (до шест-седем дни), което значително намалява стресовия температурен период в царевичните растения. Там, където повишението на температурния режим през пролетния период протича бавно, сеитбата на царевицата следва да започва при температура на почвата 8 – 9 °С на дълбочината на заравяне на семената.
Сумата от температурите, необходима за покълване на царевицата, е 100°С. Това означава, че при постоянна среднодневна температура 10°С поници ще се появят след 10 дни. При ръст на среднодневната температура над 10°С пониците ще се появят по-рано, а при намаление – по-късно. Закъснението в сеитбата с един ден след оптималния срок намалява добива с 1%, с една седмица – със 7%, с две седмици – с 14% и т. н.
Кореновата система на царевицата е влакнеста, разположена в диаметър около 1 метър около стъблото. Около 50% от нея расте и се развива на дълбочина до 30 см и завършва своето формиране към фаза 6-и-8-и лист. Втората част от кореновата система прониква в почвата на дълбочина 2,5 – 3 метра (във фаза изметляване). Плитко разположената коренова система е подложена на значителни механични повреди при грижите за посева. Затова предпоникващото и следпоникващото брануване със зъбни брани трябва да се прави на с 1-2 см по-плитко от дълбочината на заравянето на семената. Междуредовата обработка е целесъобразно да се прави в по- ранни срокове със задължително загърляне, което намалява количеството на плевелите, подобрява аерацията на почвата, способства за образуването на допълнителна коренова система и намалява негативното въздействие на механичните обработки.
Сред факторите, задържащи увеличаването на производството на зърно и на зелената маса от царевицата, плевелната растителност остава най-отрицателният и силнодействащият. Растежът на царевицата се характеризира със значителна неравномерност. В първите 15 дни след поникването темповете на прираста във височина са сравнително високи и са от 1,2 – 2,3 см на ден. Следващите 12 – 14 дни този показател съществено намалява – до 0,2 см на ден. По нататъшните темпове на растеж постепенно се повишават и достигат максимум 7 – 10 дни преди изметляване. Тъй като растенията на царевицата в началния период растат и се развиват бавно, те не могат да се конкурират с плевелите за факторите на живот, което нанася на културата голяма вреда. Днес в света, в това число и у нас, са разработени съвременни технологии по приложение на хербициди в борбата с плевелите, като се изисква висока биологична ефективност от тяхното действие. Така в посевите с царевица срещу плевелите се използва широк асортимент хербициди на основата на различни групи активни вещества. Те се внасят в почвата до появата на пониците на културата и по вегетиращите растения, което води до тяхното съществено стресово състояние. Това е забележимо особено на бедни по съдържание на хумус (под 3%) и на силно овлажнени почви, по време на суша те не действат. Растенията на царевицата са чувствителни към хербицидите във фазите на поникване и образуване на първите листа. Тези особености следва да се отчитат при използване на препарати в посевите с културата.
С оглед на екологичните, икономическите и енергетичните фактори е целесъобразно да се съчетават механичните и химичните мерки и средства за защита на посевите с царевица от плевели. Често при определени природни условия, а така също и поради невъзможност за унищожаване на плевелите в реда с царевица, механичните мерки са малко ефективни. Хербицидите са достатъчно скъпи, невинаги ефективни и екологично опасни. Във връзка с това още през 80-те години на миналия век е разработена и практически потвърдена ефективна интегрирана система за защита на посевите с царевица от плевели, която съчетава ленточно внасяне на хербициди със загърляне ва културните растения в реда и механично унищожаване на плевелите в междуредията. При такава обработка внасянето на хербициди и механично обработване на междуредията едновременно е нецелесъобразно, защото дюзите на пръскачката лесно се замърсяват и повреждат от праховите частици на почвата. Освен това ефективността от хербицидите на покрита със зелени листа от плевелите почва рязко намалява. Затова първо следва да се направи ленточно внасяне на хербицидите в редовете с царевица, а след това междуредията да се култивират и културните растения да се загърлят . При такъв начин на защита на посева с царевица от плевели разходът на хербициди се намалява до 35 – 40%, икономическата издръжка – около 50%, съществено намалява негативното стресово въздействие на химичните вещества и механичните мероприятия върху растенията на царевицата.
Качественият семенен материал позволява без допълнителни енергийни разходи да се осигури нормален растеж и развитие на растенията, да се намали негативното влияние на плевелите, болестите, неприятелите и благодарение на това да се повиши добивността на културата и качеството на получената продукция, да се подобри екологичното състояние на полетата.
Семената са сложна жива система, посевните и добивните качества на които се обуславят от много фактори. Често на посевните качества на семената влияят стресови фактори, които намаляват тяхната кълняемост, енергията на прорастване, масата на 1000 семена и други подобни. Тези качествени показатели на семената се формират в процеса на вегетация и зависят от почвено-климатичните условия, технологията на отглеждане, системата на торене, начина на прибиране на реколтата и нейната следжътвена доработка (почистване, сушене, калибриране).
Семепроизводните посеви трябва да се прибират във фаза пълна зрялост – това дава възможност да се контролират и осъществяват всички мероприятия, които намаляват травмирането на семената. Установено е, че механичното повреждане на семената води до влошаване на техните качествени показатели, към стресово състояние на зародиша по време на съхранение, сушене, обеззаразяване и покълване. Вредни са микроповредите в зоната на зародиша на семената, механичните повреди на зародиша и ендосперма. При сеитба на травмирани семена намалява тяхната кълняемост, отслабва развитието на растенията. Така при травмирани зародиши кълнът губи ориентация, деформира се. На повредените места по семената се развиват колонии патогенни гъби, които са причина за тяхното загиване.
Обеззаразяването на семената има както положително, така и отрицателно (стресово) въздействие. То неутрализира вредното въздействие на микроорганизмите върху семената, което е положителен фактор. Но в същото време химичното вещество на обеззаразителите чрез пропадане в зародиша през механични цепнатини причинява стресово състояние в семената, влошава тяхната кълняемост и намалява кълняемата им енергия. Затова обеззаразителите на семената на царевица трябва да отговарят на инструкциите, като в пестицида се добавят микроелементи, образуващи филм около семето. При това следва да се избягват препарати, съдържащи живак, които влияят отрицателно на жизнеспособността на семената и полезната микрофлора в почвата.
Повечето световни семенарски компании прилагат обеззаразители, които защитават семената и кълновете от широк спектър заболявания (фузариум, кореново гниене, плесени по семената и др.) и са малко токсични за семената и младите растения.
Обеззаразяването с инкрустация на микроелементи трябва да се прави преди сеитбата. Обеззаразените семена са с повишена влажност и не могат да се съхраняват дълго. Третираните два-три месеца предварително семена намаляват кълняемостта си с до 20%.
Стресовите негативни рискове при отглеждането на царевица в значителна степен зависят от измененията на климата. Отрасълът земеделие става все по-уязвим от суша, екстремно високи температури, малкоефективни валежи и др. Прогнозира се, че по-нататъшното изменение на климата ще доведе до повишаване на температурата на околната среда, до изменение на количеството и режима на падане на валежи, по-горещи и продължителни засушавания, намаляване количествата на достъпната влага.
Изводи
Необходимо е да се разработят почвозащитни, енергоспестяващи, сухоустойчиви системи на земеделие, на които да се основават технологиите за отглеждане на земеделските култури. Само комплексен подход ще осигури намаляване на рисковете при отглеждането на културните растения, в това число и на царевицата.
