Úvod / Pôdohospodárstvo podľa tém / Rastlinná výroba / Rastlinná výroba všeobecne

Ako zvládnuť oneskorený vývin u kukurice?

25-09-2014
Pripravil: Ing. Marek Jakubec | marek.jakubec@pioneer.com
Pioneer Hi-Bred Slovensko
(zdroj: DuPont Pioneer)

Úvod  

Zrelosť kukurice môže byť oneskorená kvôli neskorej sejbe a/alebo letnými teplotami pod normálom. Keď pomalý vývin kukurice pokračuje do jesene, kukuričné zrno môže byť pri zbere výrazne vlhkejšie. To môže mať za následok vyššie náklady na sušenie, mechanické poškodenie zrna, a ak sa ničivé mrazy vyskytnú pred tým, ako kukurica dozrie, nižšie výnosy. Tento článok sa zaoberá možným dopadom chladných teplôt a skorých mrazov na vývin kukurice, výťažnosť zrna, uvoľňovanie vody, zber, dosušenie a skladovanie.

  • Rast a dozrievanie kukurice môžu byť oneskorené v sezónach s neskorou sejbou a/alebo s chladnými letnými teplotami.
  • Teploty pod bodom mrazu vyskytujúce sa pred normálnym dozretím plodiny (t.j. pred vývinom „čiernej vrstvy“ zrna) môžu znížiť výnosy kukurice.
  • Dopad skorých mrazov na výnosy kukurice závisí od fázy rastu kukurice, od dosiahnutých nízkych teplôt, trvania obdobia s nízkou teplotou a ďalších faktorov.
    • Listové tkanivo kukurice môže odumrieť už po niekoľkých hodinách pri teplotách blížiacich sa k 0 °C a za ešte kratší čas pri teplotách nižších ako -0 °C.
    • Teploty pod 0 °C trvajúce niekoľko hodín pravdepodobne zničia všetky listy a môžu zastaviť vývin klasu.
  • Kvalita zrna môže byť nižšia, ak je v čase zberu príliš vlhké alebo postihnuté skorým ničivým mrazom. Následný zber, spracovanie, sušenie a skladovanie takéhoto zrna vyžaduje zvýšenú mieru starostlivosti, aby sa zabránilo ďalšiemu zníženiu kvality.
  • Obvodová rýchlosť mlátiaceho bubna a zmena mlátiacej medzery sú najkritickejšími nastaveniami kombajnu na zníženie poškodenia zrna a strát pri mlátení pri vlhkom/nezrelom zrne.
  • Teploty sušenia musia byť obmedzené pri kukurici s 25 až 30 % vlhkosťou alebo vyššou, aby sa zabránilo spáleniu zrna a vzniku prasklín zo stresu, ktoré zvyšujú mieru poškodenia zrna.
  • Dodržiavajte optimálne postupy skladovania zrna, aby ste minimalizovali problémy s kvalitou pri vlhkom alebo nezrelom zrne.
    • Preosejte zrná. Po naplnení „vystreďte“ obsah kontajnera a zarovnajte masu.
    • Prevzdušňujte masu zŕn, až kým nie je rovnomerná.
    • Uskladnené zrno kontrolujte každé dva týždne.

Účinok oneskorenej sejby

Pretože akumulácia teplotných jednotiek pre rast ( GDU resp. FAO) od začiatku do polovice mája je podobná ako akumulácia jednotiek GDU na konci septembra, kedy kukurica dozrieva, každý deň oneskorenia sejby by mohol viesť k primeranému 1-dňovému oneskoreniu zrelosti.

Kukurica je však schopná prispôsobiť sa neskorej sejbe tak, že mierne zníži svoju požiadavku na celkový počet tepelných jednotiek GDU o asi 5 jednotiek GDU za každý deň oneskorenia sejby po 1. máji. To znamená, že zrelosť kukurice je obvykle oneskorená len asi o 1 deň za každého 1,5 dňa oneskorenia sejby.

Účinok chladných letných teplôt

„Chladné“ alebo „mierne“ letné teploty sú zriedkavo viac ako jeden alebo dva stupne pod normálom pri zvážení celého letného obdobia. Takéto podmienky by viedli k deficitu 90 až 180 jednotiek GDU, ktoré je potrebné nahradiť v neskorom lete a začiatkom jesene. To by malo za následok jedno- až dvojtýždňové oneskorenie zrelosti kukurice v južných a stredných oblastiach a až tri týždne v severných oblastiach pestovania kukurice.

Dozrievanie kukurice

Počas fázy vývinu kukurice, pri ktorej sa napĺňa šúlok, zrná postupne získavajú „sušinu“ tak, že sa akumuluje v nich škrob a vytláča vlhkosť zo zrna. Od fázy „preliačenia“ (R5) je viditeľná línia medzi tvrdým štrukturálnym škrobom ukladaným v korunke zrna a mliečnou náplňou zvyšku zrna (smerom k špičke). Táto hranica je známa ako „mliečna línia“ (obrázok 1).

Obrázok 1. Progresia mliečnej línie v kukuričných zrnách od fázy R5 alebo od skorého preliačenia (vľavo) po fázu R6, alebo fyziologickú zrelosť (vpravo).

Obrázok 1. Progresia mliečnej línie v kukuričných zrnách od fázy R5 alebo od skorého preliačenia (vľavo) po fázu R6, alebo fyziologickú zrelosť (vpravo).

Fyziologická zrelosť kukurice je ukončená vtedy, keď sa na špičke zrna vytvorí oddeľujúca vrstva („čierna vrstva“) zastavujúca prísun ďalších živín do zrna a označujúca koniec akumulácie zásobných látok resp. úrody (obrázok 2).

Obrázok 2. Priebeh vývoja čiernej vrstvy na zrne kukurice (na špičke zrń) označujúcej fyziologickú zrelosť (R6).

Obrázok 2. Priebeh vývoja čiernej vrstvy na zrne kukurice (na špičke zrń) označujúcej fyziologickú zrelosť (R6).

Keď kukurica dosiahne fázu R6, vlhkosť zrna je asi 28 až 32 %. V tomto bode môže stále dôjsť k zníženiu kvality zrna pri zbere kombajnom, sušení a manipulácii s vlhkým zrnom, plodine však už nehrozí riziko straty výnosov kvôli mrazom.

Zníženie výnosov spôsobené skorým mrazom

Dopad skorých mrazov na výnosy kukurice závisí od fázy rastu kukurice, od dosiahnutých nízkych teplôt, trvania obdobia s nízkou teplotou a ďalších faktorov. Mráz s teplotami pod 0 °C trvajúci niekoľko hodín pravdepodobne zničí všetky listy a môže zastaviť vývin šúľka. Ak k tomu dôjde, pestovatelia musia určiť fázu vývinu šúľku v čase mrazu a odhadnúť percentuálnu stratu výnosov (tabuľka 1 a obrázok 3).

Tabuľka 1: Potenciálne straty na výnosoch zrna po mraze.

Fáza vývinu kukurice
Ničivý mráz (listy, stopka šúľku a stonka)
Slabý mráz (len listy)
 
percentuálna strata na výnosoch
R4 (mäkká , mliečna náplň zrna)
55 %
35 %
R5 (preliačenie – zač. tvorba zubu)
40 %
25 %
R5.5 (50 % mliečna línia zrna)
12 %
5 %
R6 (čierna vrstva/žiadna mliečna línia)
0 %
0 %

 

Obrázok 3. Rastové fázy zrna a približná vlhkosť zrna, počet jednotiek GDU do zrelosti (čierna vrstva alebo „žiadna mliečna línia“) a straty na výnosoch spôsobené ťažkým ničivým mrazom, ktorý zastavuje vývin zrna.

Obrázok 3. Rastové fázy zrna a približná vlhkosť zrna, počet jednotiek GDU do zrelosti (čierna vrstva alebo „žiadna mliečna línia“) a straty na výnosoch spôsobené ťažkým ničivým mrazom, ktorý zastavuje vývin zrna.

Listové tkanivo kukurice môže odumrieť už po niekoľkých hodinách pri teplotách blížiacich sa k 0 °C a za ešte kratší čas pri teplotách nižších ako -0 °C. Pri teplotách v rozmedzí 0 °C až 4,4 °C sa môže rozsah poškodenia značne líšiť v závislosti od účinkov mikroklímy, orientácie svahu poľa a od toho, či atmosférické podmienky sú alebo nie sú priaznivé pre vyžarujúci mráz. V takýchto prípadoch je možné, že odumrú len horné listy porastu, kým nižšie listy prežijú a zostávajú fotosynteticky aktívne. Odumretie listového tkaniva sa prejaví v priebehu jedného alebo dvoch dní vodnatým vzhľadom, pričom listy nakoniec zhnednú. Pred posúdením percenta poškodenia listov je preto najlepšie počkať päť až sedem dní a potom urobiť odhad poklesu výnosov.

Sušenie kukuričného zrna

Obdobie od čiernej vrstvy po zber je definované ako obdobie „ uvoľňovania vody zo zrna“ resp. prirodzeného sušenia. Strata vlhkosti zrna počas tohto obdobia je spôsobená v úplnej miere stratou vlhkosti odparovaním ovplyvneným teplotou vzduchu, relatívnou vlhkosťou vzduchu a vetrom. Keď kukurica dosiahne zrelosť neskoro v sezóne, sušenie na poli je pomalšie kvôli chladnejším teplotám vzduchu.

Napríklad podľa Ohio State University rýchlosť sušenia kukurice 1 % za deň v septembri zvyčajne klesne na ½ až ¾ % od začiatku do polovice októbra, o ¼ až ½ % denne od konca októbra do začiatku novembra a len o ¼ % alebo menej v polovici novembra. Výskum spoločnosti DuPont Pioneer naznačuje, že je potrebných asi 15 až 20 jednotiek GDU na zníženie vlhkosti zrna o každý bod z 30 % na 25 %, 20-25 jednotiek GDU za každý bod usušenia z 25 % na 22 % a 25 až 30 jednotiek GDU za každý bod z 22 % na 20 %. Pokiaľ udrú tvrdé mrazy, ktoré zastavia vývoj kukurice pred dozretím, môžu mať vplyv na rýchlosť sušenia na poli. Napríklad kukurica zamrznutá ešte vo fáze plnenia zrna môže vyžadovať štyri až deväť dní navyše, aby dosiahla rovnaké výnosy ako nezamrznutá kukurica.

Vlhkosť zrna pri zbere má vplyv na čas a náklady potrebné na vysušenie zrna na úroveň vlhkosti prijateľnú na účely skladovania ako aj na kvalitu zrna. V prípade vlhkého zrna môžu počas zberu kombajnom, manipulácie a sušenia vzniknúť škody. Ak je kvalita zrna počas zberu a sušenia výrazne znížená, skráti sa aj prípustná doba skladovania, môžu vzniknúť poplatky za skladovanie v dokoch a straty jemného materiálu a poškodených zŕn môžu znížiť množstvo zrna vhodného na predaj.

Predzberové tipy

V sezónach s oneskoreným vývinom kukurice budú mnohí pestovatelia pri zbere musieť riešiť problém so zrnom, ktoré je vlhkejšie ako za normálnych okolností. Vďaka niekoľkým krokom realizovaným pred zberom môže takáto práca prebiehať hladšie.

  • Ak ste zaznamenali termín vyháňania blizien na poli, použite tieto poznámky na predpovedanie poradia, v ktorom polia dosiahnu fázu čiernej vrstvy a vlhkosť vhodnú na zber. Pomôže vám to pri stanovovaní plánu zberu úrody. Zabezpečte však to, aby plán vychádzal zo stavu plodiny, ako aj z vlhkosti zrna, pričom vezmite do úvahy kvalitu stebla a poškodenia spôsobené hmyzom alebo chorobami.
  • Ak lokálne existujú uvedené možnosti, zvážte zber (alebo predaj) väčšej časti vašej úrody na siláž alebo ako vlhkej miaganej kukurice.
  • Preskúmajte možnosti nákladov na dodatočné pohonné hmoty potrebné na sušenie zrna.
  • Ak je úroveň vlhkosti vysoká, zvážte možnosť sušenia na poli, ale nečakajte príliš dlho! Vlhké podmienky na poli môžu spôsobiť nemožnosť zberu kombajnu, pričom stav plodiny sa zhoršuje a sneh a ľad môžu zvýšiť straty pri zbere kvôli odpadnutým šúľkom a zlomeným stonkám.

Zber vlhkého / nezrelého zrna kukurice

Nastavenie kombajnu: Zrno s vlhkosťou vyššou ako 30 % môže byť ťažké odstrániť z vretena. Ľahko popraská a poškodzuje sa nadmerným výmlatom vo valci alebo mlátiacom bubne kombajnu. Rýchlosť bubna a mlátiaca medzera sú najkritickejšími nastaveniami na zníženie poškodenia zrna a strát pri mlátení. Je možné, že pestovatelia budú musieť pri vysokej vlhkosti zrna nájsť rovnováhu medzi poškodením zrna a vyššiou ako normálnou stratou zrna z nevymlátených šúľkov.

V prípade veľmi vlhkého zrna niektorí agronomickí inžinieri navrhujú začať zber s nastavením kombajnu, ktorý by pravdepodobne nedostatočne vymlátil typickú plodinu s nižšou úrovňou vlhkosti:

  • Nastavte rýchlosť otáčania mlátiaceho bubna blízko spodného limitu navrhovaného rozsahu.
  • Nastavte mlátiacu medzeru blízko najširšieho odporúčaného nastavenia.
  • Otvorte separátor a sito na maximálny odporúčaný otvor.
  • Overte si u výrobcu kombajnu špecifické odporúčania pre daný stroj. (Dobrým zdrojom takýchto informácií sú často mechanici starajúci sa o kombajny alebo ďalší zamestnanci predaja).
  • Začnite vyššie uvedenými nastaveniami, ale okamžite ich skontrolujte a podľa potreby ich prestavte na dosiahnutie čo najlepších výsledkov. Nastavenia naďalej kontrolujte a prispôsobte podľa meniacich sa podmienok zberanej plodiny.
  • Ak chcete ďalšie tipy týkajúce sa nastavenia kombajnu pre vlhké zrno, prejdite na: http://www.ipm.msu.edu/pdf/HarvGrain&Dmg.pdf.

Sušenie vlhkého / nezrelého zrna kukurice

Správne sušenie veľmi vlhkej a menej kvalitnej kukurice je nevyhnutné, aby sa zamedzilo ďalšiemu zníženiu kvality. Pestovatelia by pred sušením mali prečistiť menej kvalitné zrno pomocou rotačnej preosievačky, gravitačnej preosievačky alebo perforovanej závitovky. Pomôže vám to zabrániť tomu, aby cudzie materiály a rozdrvené fragmenty zrna (alebo jemný materiál) blokoval prúdenie vzduchu, ktoré je nevyhnutné na rovnomerné sušenie a skladovanie. Pestovatelia by mali ďalej naplánovať sušenie menej kvalitného zrna o 1 alebo 2 % body menej ako je normálna úroveň vlhkosti 14 až 15 %, často odporúčaná pre dlhodobé skladovanie. Dôvodom je väčšia premenlivosť obsahu vody v mase zrna, zvýšené fyzické poškodenie zrna a rozdrvené šúľky, ktoré by mohli zväčšiť problémy s plesňou.

Podľa špecialistov North Dakota State University sa energetická účinnosť zvyšuje pri maximálnych teplotách vo vysokoteplotných sušiarenských systémoch, avšak tieto teploty by mohli spáliť veľmi vlhké alebo nezrelé zrná. Vysoká teplota sušenia navyše spôsobuje vznik prasklín na zrne, ktoré umožňujú jeho ďalšie drvenie pri manipulácii a skladovaní. Miera popraskania spôsobeného stresom závisí od počiatočnej vlhkosti zrna, rýchlosti odstraňovania vlhkosti, maximálnej teploty zrna dosiahnutej v sušiarni a od rýchlosti ochladzovania zrna. Teplota sušenia zrna musí byť preto znížená v prípade kukurice s úrovňou vlhkosti 25 až 30 % (alebo vyššou).

V prípade systémov so prirodzeným vzduchovým alebo nízkoteplotným sušením bude ťažké vhodným spôsobom vysušiť kukuricu s vlhkosťou zrna vyššou ako 26 %. Maximálny obsah vlhkosti pre sušenie prirodzeným vzduchom je 21 percent pri použití prúdenia vzduchu najmenej s jednou kubickou stopou (28,3 litra) za minútu na jeden bušel kukurice (0,0254 metrickej tony).

University of Wisconsin uvádza nasledujúce dodatočné tipy pre sušenie zrna:

  • Dolaďte nastavenie vašej sušiarne tak, aby nedochádzalo k nadmernému alebo nedostatočnému sušeniu. Prehriatie zrna v sušiarni alebo príliš rýchle naplnenie kontajnera na sušenie zvýšia náklady a znížia kvalitu zrna, čím sa zníži ziskovosť.
  • Najmite a vyškoľte kvalifikovanú pracovnú silu, ktorá bude potrebná na sledovanie sušiarní, ventilátorov, závitoviek a iných zariadení počas sušenia.

Skladovanie vlhkého / nezrelého zrna kukurice

Zrno nižšej kvality s nízkou testovacou hmotnosťou sa ťažšie skladuje, pretože je náchylné na poškodenie a výskyt plesní a vznik „zaplesnivelých miest“ v skladoch. Keďže čas použiteľnosti takéhoto zrna môže byť len polovičný ako pri normálnej kukurici s rovnakým obsahom vlhkosti, zvážte možnosť čo najskoršieho predaja takéhoto zrna namiesto jeho dlhodobého skladovania.

Aby ste minimalizovali problémy pri skladovaní, začnite preosievaním zrna pred naplnením kontajnera a odstráňte tak čo najviac jemného materiálu, kusov klasov a rozdrvených zŕn. Kontajner po naplnení „vystreďte“ (odstráňte až 10 % celkového objemu kontajnera) s cieľom eliminovať rozdrvené zrná a jemné materiály, ktoré sa hromadia v strede. Potom zarovnajte zrno v kontajneri, aby ste minimalizovali hromadenie vlhkosti v jeho hornej časti.  Zrno nakoniec ochlaďte ihneď po jeho vysušení v rozmedzí 5,5 °C teploty vzduchu a naďalej ho 10 až 14 dní prevzdušňujte, aby vlhkosť zrna bola „vyvážená“.

Monitorovanie zrna nižšej kvality dvakrát mesačne je nevyhnutné na zabezpečenie zachovania stavu zrna.

Záver

Ak majú pestovatelia v októbri na poliach nezrelú alebo vlhkú kukuricu, je ťažké rozhodnúť sa, kedy začať zber kombajnom. Niekoľkoročné skúsenosti získané počas neskorého zberu naznačujú, že nadmerné oneskorenie nemusí byť dobrý nápad, a to z týchto dôvodov:

  • Oddialením začatia zberu sa môže oddialiť aj ukončenie zberu v primeranom termíne. Väčšina pestovateľov potrebuje v normálnom roku na zber celej úrody asi 6 týždňov a ďalšie 2 týždne na hnojenie a obrábanie pôdy. To znamená, že pestovatelia musia začať v prvom októbrovom týždni, aby skončili do decembra.
  • Sušenie kukurice pri teplote prostredia -7 °C až -1 °C vyžaduje viac energie ako sušenie kukurice pri teplote prostredia 4,4 °C až 10 °C.
  • Zber v zime obmedzuje jesennú orbu a hnojenie, ako aj možnosti striedania plodín na nasledujúcu jar.
  • Napokon sa objavujú aj obavy o bezpečnosť a potenciálne môže dôjsť k vyšším škodám na strojových zariadeniach pri zbere na zamrznutej pôde a jazde na snehu alebo zľadovatelých cestách.

Z týchto dôvodov je včasný zber zvyčajne výhodný, hoci sa môžu zvýšiť náklady na sušenie.