1 Экономическое значение кукурузы

1.1 Народнохозяйственное значение

Кукуруза – одна из важнейших растениеводческих культур в мире. В основ- ном ее выращивают на зерно (табл.1) и для производства кормов. В свежем и особенно в силосованном виде она является во многих регионах мира превосходным кормом для животных.

Т а б л и ц а 1 . Доля кукурузы в мировом производстве зерна [403]

Т а б л и ц а 2 . Посевные площади и производство кукурузы по регионам мира [403]

* Без учета СССР или стран СНГ

7

Т а б л и ц а 3 . Региональная структура

производства кукурузы

на зерно [403]

Высокая потенциальная урожай- ность и низкие затраты при выра- щивании обуславливают ее широ- кое распространение.

Кукуруза на зерно. Возделывание кукурузы на зерно в основном кон- центрируется в теплых регионах мира. Однако, благодаря селекции раннеспелых гибридов ее возде- лывание на зерно продвигается и в более северные регионы Европы. Поскольку в этих регионах обыч- но необходимы большие затраты на сушку зерна, при выращива- нии используют такие техноло- гии, которые позволяют сущест- венно снизить эти затраты. Сюда относится производство кормов из зерна и стержней початков с обертками и их силосование.

Производству кукурузы на зерно и посевные площади по регионам приведены в таблице 2.

В зависимости от почвенно-кли- матических условий кукуруза на зерно в регионах мира занимает разные доли в посевных площа- дях и в производстве зерна, что подтверждается данными таблиц 3 и 4.

СНГ)

* Без учета СССР или стран СНГ

В производстве зерна кукуру- зы ведущее место принадлежит Северной и Южной Америке, а также Азии (табл. 5).

В таблице 6 приведены данные о производстве зерна кукурузы на душу населения по регионам мира и отдельным странам. Из табли- цы видно, что США, Аргентина, Бразилия, Венгрия, Румыния, Канада, ЮАР, Франция и Молдова производят более 200 кг зерна кукурузы на душу населения.

8

Т а б л и ц а 4 . Посевные площади выращивания кукурузы на зерно в разных странах мира [403]

* без СССР (стран СНГ)

Урожайность кукурузы на зерно в целом по всему миру за последние 17 лет выросла, причем ее рост и уровень абсолютной урожайности находятся в тесной зависимости от почвенно-климатических и макроэкономических условий, от степени интенсивности растениеводства и биотехнологического прогресса. Они варьируются по регионам и странам мира (табл. 7)

Страны с наиболее высокой урожайностью кукурузы на зерно в 2002/2004 гг. (>400 тыс. га посевной площади) представлены в таблице 8.

Производство, посевные площади и урожайность кукурузы на зерно в стра- нах СНГ приведены в таблице 9.

После второй мировой войны производство зерна кукурузы постоянно воз- растало как за счет расширения посевных площадей, так и благодаря повы-

9

Т а б л и ц а 5 . Основные страны-производители зерна кукурузы [403]

Т а б л и ц а 6 . Производство зерна кукурузы на душу населения, кг [403]

►

10

* 2005/ 07 гг. к 1989 / 91 гг.

** 2005/ 07 гг. к 1994 / 96 гг.

шению урожайности, что подтверждает большое народнохозяйственное значение этой культуры.

Из таблицы 10 видно большое влияние технико-биологического прогресса на повышение урожайности и увеличение производства зерна кукурузы.

Расширение посевов кукурузы и повышение урожайности являются резуль- татом селекционного прогресса, благодаря которому значительно возросла продуктивность гибридов и существенно повысилась их приспособляемость к недостатку тепла. Это показывает рост урожайности кукурузы в результате селекционного прогресса и улучшения агротехники в Германии (рис. 1).

Мировой баланс зерна кукурузы представлен в таблице 11. Он также пока- зывает большую роль США в производстве и торговом обороте зерна куку- рузы.

1 – начало отбора по початкам,

2 – начало гибридизации и использования гетерозисного эффекта,

3 – простые гибриды,

4 – использование биотехнологии в селекции

Р и с у н о к 1 . Рост урожайности кукурузы в результате селекционного прогресса и улучшения агротехники в Германии с 1920 по 1990 г.

11

Т а б л и ц а 7 . Урожайность кукурузы на зерно по регионам и странам мира, ц/га [403]

* 2005/ 07 гг. к 1989 / 91 гг. *** без стран СНГ

** 2005/ 07 гг. к 1994 / 96 гг.

Т а б л и ц а 8 . Страны-лидеры по урожайности зерна кукурузы, Ø 2005/07 гг.

12

Т а б л и ц а 9 .

Производство,

урожайность и посевные площади кукурузы на зерно в странах СНГ и Грузии [403]

13

Buch Mais ru.indb 13

16.03.2009 14:23:01 Uhr

Т а б л и ц а 1 0 . Производство зерна кукурузы в мире за последние 60 лет [403]

Buch Mais ru.indb 14

Т а б л и ц а 1 1 . Мировой баланс зерна кукурузы в 2006/07 хозяйственном году (USDA: World Agricultural Supply and Demand Estimates, 12.02.2008; www.usda.gov/oce/commod;ty/wasde). *

14

* Приведенные данные отчасти отличаются от данных других таблиц из-за использования разных источников

16.03.2009 14:23:01 Uhr

Т а б л и ц а 1 2 . Экспорт зерна кукурузы в мире и доля основных стран-экспортеров [403]

Доля зерна кукурузы в мировой торговле хотя и колеблется по годам, но занимает вслед за пшеницей значительные объемы. Важнейшими странами- экспортерами являются США, Аргентина, Китай, Франция (табл. 12)

Т а б л и ц а 1 3 . Посевные площади кукурузы на силос в Европе, тыс. га [399]

* Частично включая кукурузу на зеленый корм

Кукуруза на силос. В результате развития селекционного процесса зона выращивания кукурузы на силос значительно продвинулась на север. В настоящее время это субтропическое растение получило широкое распро- странение во многих северных европейских странах. Статистических дан- ных по выращиванию кукурузы на силос по всему миру не имеется, но есть данные статистики ЕС (табл. 13).

Благодаря высокой производительности при выращивании кукурузы на силос (особенно после решения проблемы борьбы с сорняками с помощью гербицидов), ее положительной отзывчивости на факторы интенсификации (удобрения, средства защиты растений), легкой возможности консервирова- ния путем силосования и хорошей кормовой ценности кукурузного силоса эта культура практически вытеснила из севооборотов другие кормовые куль-

кукуруза на силос кукуруза на зерно

Р и с у н о к 2 . Посевные площади кукурузы в Германии по годам [399]

15

туры. Это касается в особенности многолетних бобовых трав и их смесей со злаками, что видно из структуры выращивания кормовых культур в Германии (табл. 14). Даже учитывая некоторое сокращение доли посевов кукурузы в площади пашни, она продолжает оставаться ведущей кормовой культурой.

16

Buch Mais ru.indb 16

16.03.2009 14:23:03 Uhr

Т а б л и ц а 1 4 . Структура посевов кормовых культур в Германии и доля кукурузы на силос [399]

В результате селекционного прогресса созданы высокоурожайные скороспе- лые гибриды кукурузы, которые и в более суровых условиях дают достаточно высокие урожаи. Это видно по развитию урожайности в Германии, где с расширением посевов кукурузы и ее продвижением в менее благоприятные

для ее выращивания регионы севе-

Т а б л и ц а 1 5 . Урожайность кукуру- зы на силос в Германии, ц/га [399]

ро-востока страны урожайность не

снизилась, а, наоборот, еще более

возросла (табл. 15).

Тенденция к увеличению значимос- ти кукурузы в полевом кормопроиз- водстве присуща и Нечерноземной зоне России, а также Беларуси и Украине. Так, например, в Беларуси посевные площади под кукурузой с 1976 до 1988 гг. возросли с 102 до

347 тыс. га, а урожайность достигла в 1988 г. 328 ц /га. К сожалению, рас- пад Советского Союза прервал это положительное развитие. Посевные площади и урожайность кукурузы на силос в России, Украине и Беларуси в настоящее время приведены в таб- лице 16.

Т а б л и ц а 1 6 . Площади выращивания и урожайность кукурузы на силос в Рос- сии, Украине и Беларуси, 2004– 2006 гг.

1.2 Направления использования кукурузы

Благодаря своим свойствам кукуруза имеет разносторонние направления исполь- зования: для питания людей, на корм животным, а также в качестве восстанови- мого сырья для переработки на технические нужды и для производства биогаза и электроэнергии. Зерно кукурузы богато энергией, протеином и жирами, но не очень богато минеральными веществами (табл. 17 и рис. 3).

Значение зерна кукурузы для питания населения, за исключением традицион- ных регионов Центральной и Южной Америки, а также Африки, уменьшилось. Самым распространенным направлением использования кукурузы является использование в кормовых целях. При этом следует учесть, что зерно кукуру- зы богато крахмалом, нo имеет недостаточное количество белка, и этот белок имеет дефицит по некоторым незаменимым аминокислотам (табл. 18). В таб- лице 19 на примере Германии показаны направления использования зерна кукурузы.

17

Т а б л и ц а 1 7 . Содержание энергии, питательных веществ и витаминов в зерне кукурузы

Р и с у н о к 3 . Составные части спелого зерна кукурузы [486]

Т а б л и ц а 1 8 . Содержание важнейших незаменимых аминокислот в кукурузе по сравнению с некоторыми другими культурами [185]

18

Т а б л и ц а 1 9 . Направления использования зерна кукурузы в Германии [399]

1.2.1 Кукуруза в качестве промышленного сырья

Кукуруза – важное сырье для производства крахмала, декстринов и спирта. Ее многосторонне использование в качестве сырья для пищевых и непище- вых продуктов представлено на рисунке 4.

Растущее использование кукурузы в качестве сырья для промышленной переработки основано на следующих качествах:

• высокая потенциальная урожайность;

• экономически эффективное производство;

• высокоразвитая технология выращивания, соответствующая экологичес- ким требованиям

• разносторонние возможности использования для производства пищевых и кормовых продуктов, а также для непищевых и некормовых целей.

Производство крахмала из кукуру- зы – одно из главных направлений ее

Т а б л и ц а 2 0 . Доля разных куль- тур, служащих сырьем для произ- водства крахмала в мире [354]

использования. Доля кукурузы в миро- вом производстве крахмала составляет почти 75 % (табл. 20).

В ЕС кукуруза представляет около 35 % сырья для производства крахмала. В Германии в 2003 году было произ- ведено примерно 1,4 млн. т крахмала, причем доля кукурузного крахмала составила 23,1 %, пшеничного – 31,7 % и картофельного – 45,2 %, в то время, как в 1994 году доля кукурузного крах- мала составила 31 % от общего объема в 1,6 млн. т. В 90-х годах в ЕС насчитыва-

19

Р и с у н о к 4 . Использование кукурузы в качестве сырья для получения раз- личной продукции [352]

лось 79 заводов для производства картофельного крахмала, 24 – для кукуруз- ного и 20 – для пшеничного. Свойства кукурузного крахмала представлены в таблице 21, признаки – на рисунке 5.

Крахмал состоит из двух разных форм: амилозы и амилопектина. В крахмале разных культур они находятся в разном соотношении (табл. 21). Амилоза явля- ется коротким, неразветвленным α-1,2-глюкозным соединением, без «сшитой» структуры и состоит из 50 – 350 остатков глюкозы (рис. 6, А). Она растворяется в горячей воде и не образует клейстера. При соприкосновении с йодом она окра- шивается в синий цвет. Амилопектин состоит из 600 – 6 000 остатков глюкозы, образующих 1,6 и 1,4-глюкозидно разветвленные цепи со сшитой структурой (рис. 6, Б). Он не растворяется в воде и образует клейстер. При окрашивании йодом он приобретает оттенок от красного до фиолетового.

20

Т а б л и ц а 2 1 . Характерные свойства крахмала из разных растений [498]

Р и с у н о к 5 . Формы зерен крахмала, полученного из различ- ных культур

Р и с у н о к 6 . Химическая структура амилозы (А) и амилопектина (Б)

21

Крахмал из кукурузы имеет ряд положительных физических свойств: высо- кое водопоглощение, набухаемость и способность к пленкообразованию, а также вязкотекучесть. Производство кукурузного крахмала происходит сухим и мокрым помолом. Сухим помолом производят сырье для пищевой промышленности (рис. 7).

Р и с у н о к 7 . Продукты сухого помола кукурузы [351]

22

При этом получают побочные продукты, например, отруби, которые исполь- зуются на корм. И при мокром и при сухом помоле от зерна отделяют заро- дыш, содержащий от 30 до 40 % масла. Масса зародыша составляет от 10 до 13 % массы зерна кукурузы. По спектру жирных кислот кукурузное зароды- шевое масло является высокоценным (табл. 22).

Т а б л и ц а 2 2 . Содержание жирных кислот в растительных маслах

Кукурузное масло из зародышей производят как для пищевых целей, так и для технических нужд (производство мыла, красок и т.п.). Кукурузный зародышевый экстракционный шрот и жмых используют на корм животным из-за высокого содержания протеина.

При производстве крахмала мокрым помолом (рис. 8), при котором зерно кукурузы разделяется на его четыре составляющие: зародыш, протеин, крах- мал и волокна, получают ряд побочных продуктов, которые используют для производства кормов и пищевых продуктов. Высококачественным кормо- вым средством с хорошей переваримостью и высоким содержанием про- теина является кукурузная глютеновая мука, которую используют на корм жвачным животным, свиньям и птице.

Крахмал кукурузы используют для производства более 500 наименований продукции в пищевой, бумажной, текстильной, деревообрабатывающей, строительной, керамической, химической и фармацевтической промышлен- ности. Для получения высококачественных продуктов, требуется очень чис- тый крахмал. В различных производственных целях, применяя химические или физические методы переработки, используют такие свойства крахмала как набухаемость, клейстеризация, вязкость и способность к гелеобразова- нию. При химико-технологическом использовании применяют натуральный и модифицированный крахмал и продукты его засахаривания (табл. 23).

Большую перспективу имеет использование крахмала для производства полимеров, особенно биологически разлагающихся материалов в качестве замены изделий нефтехимического происхождения. Из продуктов засаха- ривания (глюкозы) кукурузы производится в первую очередь полимолоч- ная кислота (PLA), из натурального крахмала производят так называемые крахмальные блендсы. Для этого крахмал смешивают с синтетическими, также биологически разлагающимися полимерами. В таблице 24 приведены примеры изделий из биологически разлагающихся материалов.

23

Р и с у н о к 8 . Технология производства крахмала из кукурузы (мокрый помол) [352]

24

Т а б л и ц а 2 3 . Химико-техническое применение крахмала [305]

Т а б л и ц а 2 4 . Примеры продуктов из биологически разлагающихся крахмалис- тых материалов [305]

В последние годы в ЕС поощряется производство горючего из растительного сырья (биодизель, биоэтанол, биометанол и биомасло). До 2010 г. намече- но заменить 5,75 % потребляемого дизельного топлива и бензина горючим, изготовленным из биологического сырья. С этой целью эти виды ГСМ до 2010 года освобождены от налога на минеральные масла. Биоэтанол можно производить из всех культур, богатых крахмалом и сахаром (сахарная свекла, картофель, зерновые, кукуруза). Он пригоден для использования в качестве горючего в чистом виде или добавки к минеральному горючему. По европей- ским нормам доля биоэтанола не должна превышать 5 % от объема горючего для двигателей внутреннего сгорания. Пока биоэтанол применяют только во Франции. В Германии в настоящее время имеется один завод с годовой мощностью 80 000 т биоэтанола, в стадии строительства находятся еще два завода на 180 000 и 200 000 т. Для производства этого суммарного объема необходимо переработать 1,6 млн т зерновых в год.

С точки зрения выхода биоэтанола на единицу затраченного сырья кукуруза имеет преимущества по сравнению с другими культурами (см. табл. 25).

Но возможная доля кукурузы в производстве биоэтанола зависит в первую очередь от ее конкурентоспособности по сравнению с другими видами сырья как зерновые (пшеница, рожь) и сахарная свекла. Высокие затраты на сушку зерна кукурузы снижают ее конкурентоспособность в условиях Германии и других более северных регионов, что видно из таблицы 26.

25

Т а б л и ц а 2 5 . Выход биоэтанола из разных видов культурных растений [486]

Т а б л и ц а 2 6 . Сырьевое значение кукурузы в Германии по сравнению с другими культурами [678]

К зерновой кукурузе, предназначенной для сырьевых целей, предъявляются следующие требования:

• хорошая пригодность для переработки (большой выход);

• гомогенные, чистосортные партии больших объемов (несколько тысяч тонн в день);

• высокая спелость зерна;

• низкое содержание поврежденных зерен и мусора;

• короткая длительность хранения в случае переработки влажного зерна.

26

1.2.2 Кукуруза на корм

В кормопроизводстве используются как целые растения кукурузы, так и раз- ные их части. Причем используются они при кормлении животных в разных формах (рис. 9), отличаяс legende ь, прежде всего, степенью спелости.

Кукуруза на зеленый корм. Уборка целого растения в период между цве- тением и фазой молочной спелости. Сорта с быстрым развитием в ранней фазе можно выращивать при благоприятных условиях в качестве промежу- точных культур.

Кукуруза на силос. Уборка целого растения в фазе восковой спелости зерен, содержащих 50 % СМ (сухой массы) и более 28 % в целом растении. Предпосылкой для высокого содержания энергии является хорошее развитие початков.

Шрот из початков и оберток. Он состоит из смеси зерен, стержней и обер- ток. Уборка при содержании СМ в початке выше 50 % с помощью кормоубо- рочного комбайна. Шрот в силосованном виде в животноводстве применяют в качестве концентрированного корма.

Зерно-стержневая смесь (Corn-Cob-Mix). Уборка с помощью зерноубороч- ного комбайна в конце восковой спелости зерен (55 – 60 % СМ). В силосо- ванном виде применяется прежде всего для откорма свиней.

Кукурузное зерно. Уборка при полной спелости (> 60 – 62 % СМ в зернах) Как правило, после уборки требуется сушка или (при внутрихозяйствен- ном потреблении) консервирование. Зерно кукурузы, как и других зерновых культур, является важным компонентом в комбикормах для свиней и птицы благодаря высокой концентрации энергии и кормовой ценности.

Широкое выращивание кукурузы на силос позволило развить эффектив- ное животноводство во многих регионах Европы. Содержание питательных веществ и ценность кормов из кукурузы для жвачных и свиней показаны в

таблицах 6.1– 6.5b в приложении 6.

1.2.3 Использование кукурузного силоса для производства биогаза

В рамках программы замены невосполнимых источников энергии (нефть, газ) на возобновляемые источники энергии ЕС и правительства отдельных стран поощряют выращивание различных культур для производства энерге- тического сырья. Кроме выращивания масличных культур, особенно рапса для производства биодизеля, и богатых крахмалом и сахаром культур для производства биоэтанола, расширяется использование силосной кукурузы в качестве ко-субстрата в биогазовых установках, работающих на основе жидкого навоза. Добавка кукурузного силоса и других растительных про- дуктов к жидкому навозу значительно увеличивает выход биогаза и одновре- менно повышает ценность органического удобрения. В Германии согласно специальному закону об использовании возобновляемой энергии хозяйства получают доплату за поставку в общую электросеть электроэнергии, полу- ченной на биогазовых установках (для установок мощностью до 500 кВт доплачивается 10,1 евроцента /кВт-час), что открывает для сельскохозяйс- твенных предприятий новые источники доходов. Общая схема этого процес- са представлена на рисунке 10.

27

Р и с у н о к 9 . Формы использования кукурузы при кормлении [351]

28

Биогаз возникает из органичес- кой массы в биологическом про- цессе при строго анаэробных условиях. Он имеет в среднем следующий состав (табл. 27).

Калорийность биогаза состав- ляет 6 000 Кал (25 000 кДж)/ кубометр, что соответствует 0,6 л мазута.

Процесс образования биогаза начинается с гидролиза исход- ного материала, при котором

Т а б л и ц а 2 7 . Средний состав биогаза [402]

ферментативные бактерии (Bacterium actinomycetalis, Bаcillus sp. и др.) свои- ми энзимами биологическим путем расщепляют исходный материал (напри- мер, углеводы, протеины, жиры) на более простые органические соединения (сахара, аминокислоты, жирные кислоты). В следующей фазе образования кислот (ацидогенеза) эти промежуточные продукты разлагаются кисло- тообразующими бактериями (Clostridium sp., Propionibacter sp. и др.) на пропионовую и масляную кислоты и некоторое количество молочной кис- лоты и спирта. В следующей фазе (ацетогенез) бактериями (Acetobacterium woodei, Clostridium aceticum и др.) образуется уксусная кислота, а также углекислый газ и водород, из которых в последней фазе (метаногенез) мета- нобразующими бактериями группы Archaea (Methanobacterium formicicum, Methanosarchina mazei, Methanococcus voltae и др.) образуется метан и угле- кислый газ (рис. 11). Эти четыре процесса могут протекать совместно в одном ферментационном баке.

Биогаз после очистки можно использовать для привода двигателей, но т.к. он при нормальных внешних условиях не сжижается под давлением, его можно использовать только в стационарных машинах. В теплоэлектростанциях из биогаза можно получать электроэнергию.

Центром биогазовой установки является реактор или ферментационный бак. Как правило реакции протекают при 30 – 40 °С (мезофильная технология), реже при 55°C (термофильная технология). Если вышеназванные четыре фазы протекают в одной ферментационной емкости, процесс называется одноступенчатым, если процессы гидролиза и ацидогенеза отделяются от метаногенеза, то говорят о двухступенчатых процессах.

Так как органические удобрения (жидкий навоз) содержат относительно мало богатых энергией субстанций, добавкой растительных субстратов, богатых углеводами, можно повысить выход газа. Особенно эффективным здесь оказался кукурузный силос, так как он

• в отличие от промышленных и коммунальных отходов свободен от вред- ных веществ,

• может долговременно храниться в силосохранилище, что позволяет пла- нировать доставку сырья,

• обеспечивает поставку субстрата постоянного качества,

• после брожения образует остатки, пригодные для использования в качестве удобрений внутри хозяйства.

29

Р и с у н о к 1 0 . Схема производства биогаза из жидкого навоза и кукурузного си- лоса и производства электроэнергии на этой основе (486)

30

Р и с у н о к 1 1 . Упрощенная схема образования биогаза.

31

Добавка кукурузного силоса в качестве ко-субстрата позволяет значительно увеличить выход биогаза, так из 1 т жидкого навоза КРС можно получить 25 кубометров биогаза, из 1 т жидкого навоза свиней – 36 кубометров био- газа, а из 1 т кукурузного силоса – 200 кубометров биогаза (рис. 12).

Р и с у н о к 1 2 . Выход биогаза при использовании разных субстратов [540]

На рисунке 13 показано производство биогаза при коферментации жидкого навоза с кукурузным силосом. Если при неизменном количестве жидкого навоза повышать добавляемый объем кукурузного силоса, то выход биогаза и, тем самым, электроэнергии резко возрастает. Ограничивающим фактором у биогазовых установок является максимальное содержание сухого вещес- тва на уровне 15 %.

Чтобы производить ко-субстраты в собственном хозяйстве, необходимы высокие урожаи органической массы с единицы площади. По сравнению с другими полевыми культурами, использующимися в качестве ко-субстратов в биогазовых установках в Германии, кукуруза отличается высоким выходом биогаза (рис. 14).

Для использования кукурузы для производства биогаза можно выращивать более поздние гибриды, т.к здесь не требуется высокой энергии (крахма- ла) в початках, а для силосования достаточно высокого содержания сухого вещества в целом растении (28–35 %). Так как такие поздние типы позже цветут и переходят к отложению энергии в початках, они более длительное время ассимилируют и отличаются более высокой урожайностью свежей органической массы (до 1000 ц/га). С целью приспособления таких поздних сортов для производства биогаза в более северных районах ведутся специ- альные селекционные программы для создания гибридов, предназначенных для использования в качестве ко-субстратов.

32

Р и с у н о к 1 3 . Влияние ко-субстрата из кукурузного силоса на производитель- ность биогазовой установки. [486]

1.2.4 Значение кукурузы для сельскохозяйственных предприятий

Эффективность выращивания кукурузы для сельскохозяйственных предпри- ятий характеризуется следующими особенностями этой культуры:

• широкий спектр гибридов, различающихся по длительности вегетацион- ного периода и толерантности к низким температурам, что позволяет выбрать подходящие сорта для всех климатических условий;

• более низкая требовательность к почвам и предшественникам в севообороте, чем у многих других культур;

• хороший предшественник для других культур;

• эффективное использование органических удобрений, особенно жидко- го навоза, что важно для хозяйств, занимающихся животноводством;

• возделывание, уборку, заготовку силоса и раздачу кормов животным можно полностью механизировать;

• дополнение сезонного использования рабочей силы и уборочной техники;

• разные возможные направления использования кукурузы (корм, продо- вольственное зерно, сырье для технических целей и производства биога- за и электроэнергии);

33

• хорошая пригодность к силосованию;

• высокая кормовая ценность разных продуктов кукурузы, высокая концентрация энергии и переваримость;

• низкие затраты на производство корма.

В сельскохозяйственных предприятиях с бедными почвами кукуруза на силос наряду с картофелем является единственной пропашной культурой, которая позволяет интенсифицировать все процессы земледелия.

Объем возделывания кукурузы зависит прежде всего от цен на зерно куку- рузы на рынке, затрат на производство, относительного преимущества перед другими культурами и внутрихозяйственной потребности в кормах.

Р и с у н о к 1 4 . Выход биогаза от различных полевых культур, м3/га. [486]

34

1.3 Экологические проблемы при выращивании кукурузы Некоторые свойства кукурузы, положительные с экономической и агроно- мической точки зрения, приводили при ее выращивании в прошлом к эко-

логическим проблемам (табл. 28).

Т а б л и ц а 2 8 . Свойства кукурузы, агротехнические возможности и экологические проблемы

Соблюдая экологические требования при выращивании кукурузы по прин- ципам интегрированного земледелия, эти проблемы можно обойти.

Самая большая экологическая проблема при выращивании кукурузы – опас- ность почвенной эрозии, которой можно избежать путем применения ком- плекса агротехнических мероприятий. Эта опасность вызывается следую- щими причинами:

• кукуруза относительно поздно высевается с широкими междурядьями и низкой густотой стояния, смыкание рядов наступает позднее, чем у дру- гих сельскохозяйственных культур;

• почва прикрыта кукурузой только несколько месяцев (рис. 15);

• листовое покрытие почвы при кукурузе слабее, чем у других культур;

• почва обеднена органическими веществами при длительной монокуль- туре кукурузы, что снижает степень инфильтрации для воды;

• частые проезды сельхозтехники для ухода за посевами кукурузы пере- уплотняют почву.

За счет эрозии при выращивании кукурузы в год выносится от 20 до более 200 т/га почвы.

35

Р и с у н о к 1 5 . Период покрытия почвы кукурузой по сравнению с другими

культурами [417]

Разными агротехническими приемами (формы бесплужной обработки почвы, посев в мульчу, узкие междурядья, подсев злаковых культур) можно противодействовать почвенной эрозии.

В регионах с избыточной увлажненностью проблемой является опасность вымывания из почвы нитратного азота в грунтовые воды и водоемы. Даже посев озимых зерновых после кукурузы не всегда решает эту проблему, т.к. их потребность в азоте очень невысока. Подсевом злаковых промежуточных культур и внесением азотных удобрений с учетом потребности кукурузы по срокам на основе определения содержания азота в почве эту проблему можно решить или хотя бы смягчить.

При экологической оценке выращивания кукурузы следует учесть также и то, что кукуруза по поглощению углекислого газа и выделению кислорода занимает одно из первых мест среди всех культурных растений и превосхо- дит лес аналогичной площади. Выделенного одним гектаром кукурузного поля кислорода достаточно для дыхания 50 – 60 человек в течение одного года. Поглощается такое количество углекислого газа, которое выделяется легковым автомобилем за 60 000 км.

36