МІРКУВАННЯ ЗРОШЕННЯ ДЛЯ ВИСОКОВРОЖАЙНИХ КУКУРУДЗЯНИХ ПОЛІВ

Кукурудза є важливою культурою для економіки США. У 2018 році американські виробники виробили понад 14,42 мільярда бушелів. За даними Національної асоціації виробників кукурудзи, найвищий відсоток цієї кукурудзи йде на промисловість етанолу, а корми для худоби слідують за ними. У 2018 році по всій країні було засаджено понад 89 мільйонів акрів, а Айова лідирує у виробництві кукурудзи, за нею йдуть Іллінойс та Небраска. Правильне зрошення допомагає цим виробникам збирати високі врожаї для підживлення місцевої промисловості.

Трой Інграм, викладач розширювальних систем зрошуваних культур з Університету Небраски, працює з виробниками кукурудзи в центральній штаті Небраска і рекомендує використовувати датчик вологості ґрунту для точного планування поливу.

«Якщо ви знаєте, скільки води в ґрунті і скільки врожай використовує щодня з номером ET, то ви можете зробити дійсно хорошу роботу, плануючи зрошення для будь-якої культури, яку ви зрошуєте», - сказав Інграм.

ET, або евапотранспірація, - це міра того, скільки води виділяється рослиною і випаровується з ґрунту.

Розвиток кукурудзяних рослин і водний стрес

Як і будь-яка культура, кукурудза має передбачуваний цикл використання води, який відповідає циклу росту рослини. Залежно від погоди та змінних ET фактичне використання води змінюється з року в рік.

Стадії росту кукурудзи починаються з вегетативного росту, включаючи сходи, кілька стадій листя та пензлик, потім проходять через стадії розмноження в порядку шовковистості, пухирів, молока, тіста, вм'ятини та зрілості.

Кукурудза найбільш вразлива до водного стресу на ранніх репродуктивних фазах. Одна подія водного стресу в період між кистями та пухирями може призвести до зниження врожайності від 30% до 40% у сухий рік (Irmak & Rudnick, 2014).

Шовкування відбувається через кілька днів після кистей і ідентифікується кукурудзяним шовком на зовнішній стороні лушпиння. Шовк захоплює падаючі пилкові зерна, які ростуть вниз по шовку. Наслідки водного стресу в цей період включають затримку появи пензликів, ріст або подовження шовку та сухий шовк. Всі ці умови призводять до зниження запилення.

Другим найбільш критичним періодом для водного стресу є ранні вегетативні стадії, до висадки кистей. Кукурудза потребує менше води в період наповнення зерна від молока до дозрівання.

Планування зрошення

Метою планування зрошення є оцінка кількості доступної води в кореневій зоні культури та запобігання тому, щоб культура зазнала водного стресу. Текстура ґрунту та здатність утримувати воду, а також глибина вкорінення культур впливають на кількість води, доступної рослині.

На Середньому Заході поширеними типами ґрунту є муловий суглинок, мулистий глинистий суглинок та супіщаний суглинок. Загалом, ґрунти тонкої текстури, такі як мул і глина, утримують більше води, ніж ґрунти грубої текстури або піщані. Грунти з низькою водоутримуючою здатністю вимагають більш частого зрошення.

На полях, де текстура ґрунту змінюється, рівномірне зрошення може призвести до надмірного поливу ділянок тонкої текстури або недостатнього поливу ділянок грубої текстури. Альтернативою є використання зрошення зі змінною швидкістю (VRI). За допомогою цього методу відображені польові дані можуть бути використані для визначення факторів, що стосуються здатності утримувати воду та продуктивності врожаю, а також визначити оптимальні місця для моніторингу вологості ґрунту. Потім можна створити рецепти зрошення для певних зон у полі.

У міру розвитку кукурудзи її коренева система поглиблюється і в кінцевому підсумку досягає приблизно 5-6 футів. Однак рослини кукурудзи витягують більше води з невеликих глибин і менше з глибших. Згідно з правилом 4-3-2-1, рослини кукурудзи забирають 40% води з верхньої чверті кореневої зони, 30% з другої чверті тощо. Загалом, глибину кореня можна припустити 3 фути до останнього зрошення, коли передбачувана глибина збільшиться до 4 футів (Kranz et al., 2008).

Розміщення датчиків вологості ґрунту на різній глибині в кореневій зоні культури може забезпечити точні показання поточної вологості ґрунту. Щоб підтримувати вологість ґрунту в прийнятному діапазоні, виробники повинні замінити кількість води, яка випаровується з ґрунту і виділяється рослиною, або ET.

Дані ET можна отримати з передплатної служби або локальних ЗМІ. Зміни ET залежать від стадій розвитку рослин і змінних погоди, таких як сонячне випромінювання, вітер, температура повітря та вологість.

Планування зрошення можна порівняти з чековою книжкою, де опади та зрошення є родовищами, а ET - це щоденне зняття (Melvin & Yonts, 2009). Як і інші дані про погоду, прогнозується, що ET допоможе виробникам прогнозувати та запланувати зрошення.

Коли опадів більш-менш рясне, ніж очікувалося, виробники повинні змінити свій графік зрошення. За словами Карли Ноубл, колишнього менеджера з іригації Plains Equipment Group в Йорку, штат Небраска, багато виробників звертаються до технології дистанційного моніторингу.

«Зонди вологості та віддалений зв'язок виявляються чудовими технологіями для фермерів», - сказала вона. «Вони можуть бачити, скільки води потрібно, і змінити норму внесення. Вони можуть зробити це негайно, подалі від ферми, замість того, щоб чекати, поки вони повернуться, і втрачати критичні години зрошення».

Коли кукурудза наближається до зрілості, споживання води рослинами падає. Остаточний полив після досягнення зрілості кукурудза може знадобитися або не знадобитися залежно від ґрунту та погодних умов. Прогнозуючи останнє зрошення сезону, виробники повинні враховувати прогнозовану дату зрілості врожаю, прогнозоване використання води, залишок доступної води в ґрунті та прогнозовані опади до дозрівання врожаю (Yonts, Melvin, & Eisenhauer, 2008).

«Так легко вийти і натиснути цю кнопку; деякі виробники наберуть ще 1-2 дюйми наприкінці сезону як страховий поліс, але може бути штраф за врожайність», - сказав Інграм.

Дозволення ґрунту висохнути перед збиранням врожаю допомагає зменшити ущільнення ґрунту від важкого збирального обладнання. Консервативність при остаточному застосуванні зрошення також економить гроші, пов'язані з перекачуванням води.

Середнє споживання води (ET) за стадією росту для кукурудзи 113-денної зрілості, вирощеної в південній центральній штаті Небраска

Незалежно від того, обирають виробники кукурудзи найточніші, передові методи планування зрошення чи зрошують виключно на основі спостережень за навколишнім середовищем та відомих даних про врожаї, результати виробництва, як правило, перевершують незрошувані гектари.

Центральні поворотні системи є хорошим вибором, оскільки вони, як правило, мають одні з найнижчих витрат на встановлення на акр, прості в експлуатації та енергоефективні, оскільки працюють при низькому тиску. Дилери Reinke можуть рекомендувати конкретні системи поливу для окремих полів. Бренд Reinke пропонує різноманітні рішення VRI для всіх видів бюджетів. ReinCloud®, система віддаленого моніторингу Reinke, дозволяє переглядати дані датчиків в режимі реального часу та керувати поворотами зі смартфона, планшета чи комп'ютера. Дилери Reinke також можуть модернізувати технологію дистанційного керування на будь-якій марці зрошувальної системи. Знайдіть дилера Reinke поблизу вас за адресою www.reinke.com/знайди дилера.html.

Посилання

Ірмак С., Рудник Д.Р. (2014). Управління зрошенням кукурудзи в умовах обмеження води. Університет Небраски Лінкольн Розширення
‍Мелвін, С. та Йонтс, округ Колумбія (2009) Планування зрошення: метод чекової книжки. Університет Небраски Лінкольн Розширення
Національна асоціація виробників кукурудзи. (2019). Світ кукурудзи 2019 [веб-сторінка].
Кранц, В.Л., Ірмак, С., Саймон Дж.В., Йонц, К.Д., і Мартін, Д.Л. (2008). Управління зрошенням кукурудзи. Університет Небраски Лінкольн Розширення
Мелвін, С.Р. і Мартін, Д.Л. (2018). Стратегії планування зрошення при використанні даних про ґрунтову воду. Університет Небраски Лінкольн Розширення
Йонтс, округ Колумбія, Мелвін, С.Р. та Айзенхауер, Д.Е. (2008). Прогнозування останнього зрошення сезону. Університет Небраски Лінкольн Розширення
‍