З огляду на вартість води й іригаційних інфраструктур, сільгоспвиробники прагнуть до максимально ефективного використання води. А кукурудза якраз є чемпіоном серед культур в ефективності споживання води (й азоту) на тонну продукції.

Це пояснюється фізіо­логією кукурудзи від початку тропічного походження (C4-рослина), її природним потенціалом (на момент інтродукції в Європу врожайність кукурудзи вже перевищувала врожайність пшениці на 50%), а також досягненнями гібридизації та селекції сортів за останні 70 років, на які в усьому світі спрямовані значні інвестиції. Останні виміри ефективності використання зрошувальної води на полях кукурудзи на зерно (тобто додаткове збільшення врожайності, забезпечене одиницею зрошувальної води порівняно з дощовим живленням культури, Arvalis, 2005–2012 рр.) свідчать, що ця ефективність становить пересічно додатково 45 ц на кожні 100 мм зрошувальної води, з максимальним показником в деякі роки – 60 ц при вирощуванні нових сортів в оптимальних умовах використання води. При нинішніх цінах на воду й зернові цей показник становить 30 євро продукції на 1 євро ціни спожитої води.

Фенологічні цикли кукурудзи та її потреби у воді. Найбільші потреби у воді та найвища сприйнятливість до водного стресу припадають на період, який містить жіноче цвітіння: 10 днів до та три тижні після цього цвітіння, тобто приблизно з 10 липня до 10 серпня. Залежно від регіону максимальний обсяг необхідної води може коливатися від 4 до 8 мм на день, тобто від 40 до 80 м3/га води в день.

У регіонах із континентальним кліматом, таких як рівнини Східної Європи, Центральної Азії або США, з контрастними погодними умовами зрошення дає змогу підвищити й відрегулювати показники культури як за кількістю, так і за якістю продукції. Стратегія й технологія зрошення кукурудзи ґрунтуються на кількох простих принципах: знання потреб рослини на кожній стадії її розвитку, знання погодних умов, що обумовлюють евапотранспірацію рослини і глибину родючого шару, завдяки запасам якого можна збільшувати інтервали між циклами зрошення.

Необхідно також враховувати й інші технологічні параметри: наявний ресурс, вартість електроенергії та дозволений тиск, від яких залежать витрати води і вибір найефективнішого зрошувального обладнання. Поливальна машина барабанного типу легка в експлуатації, мобільна, багатофункціональна й ідеально підходить для полів із невеликою площею; фіксовані опори або трубчасті зрошувачі зручні для великих площ і рівної поверхні без перешкод, які часто зустрічаються в господарствах України. Необхідність економії води ставить питання мікроіригації з низьким тиском, такої як крапельне зрошення, вивчення котрого стало модним зараз у Західній Європі: крапельне зрошення повністю підходить для овочевих культур і садівництва, проте його рентабельність у рослинництві поки не доведена.

Логіка зрошення кукурудзи

Зрошення кукурудзи, як і інших культур, було ретельно продумано з моменту своєї появи. Справді, вода завжди сприймалася фермерами як цінний дар, який не варто розбазарювати. До того ж, вода також має ціну. Отже, економіка змушує задуматися. Протягом біологічного циклу кукурудзи її потреби у воді та сприйнятливість до нестачі вологи змінюються залежно від стадії закладки врожаю та його складових. Крім польових спостережень за зміною стадій розвитку рослин, існує додатковий спосіб орієнтування – це сума температур.

У цій схемі зібрані всі основні відомості про такі зміни.

• У зернової кукурудзи сприйнятливість до водного стресу максимальна в період формування зерен, вона залишається суттєвою під час наливу зерна. До стадії 12 листків сприйнятливість слабшає і менше позна­чається на врожаї зерна.

• Потреби в воді відповідають втратам води через випаровування вологи з ґрунту, тобто евапотранспірації. Вона змінюється протягом циклу водночас зі зміною площі листкової поверхні.

• При зрошенні полів кукурудзи потрібно визначити, чи дає ресурс води можливість задовольнити ETM

Зрошуючи, заведено прагнути покривати потреби у воді до ETM як мінімум вісім років із десяти. Частина потреб задовольняється ефективними дощами (які просочують ґрунт) і запасами води в ґрунті, якщо такі є. Зрошення має заповнювати ту частину, якої бракує. Отже, кошти на зрошення слід розрахувати так, щоб задовольняти ці потреби як мінімум вісім років із десяти: потреби обсягу витрат (зокрема, щоб задовольнити потреби у воді в піковий період), які можна визначити в мм у день, а також потреби в певному обсязі води на період всієї кампанії, визначені в мм або м3/га (нагадування: 1 мм = 10 м3/га).

Потреби кукурудзи залежать від типу рослини та погодних умов, які розраховуються в ході випробувань і встановлюють показники споживання в необмежених умовах живлення рослин. 

Знання наявного ресурсу води, природно, потрібно: залежно від типу ресурсу варіює витрати, обсяг, можливі адміністративні обмеження, вартість. Наявний обсяг на гектар (мм або м/га) слід порівняти з частотними необхідними обсягами.

Ця іригаційна здатність має бути порівняна з орієнтовними потребами у витраті. Залежно від ситуації ця здатність буде кваліфікована як комфортна, коли є в розпорядженні як мінімум 5 мм у день – це надає певну свободу дій при веденні зрошувальних робіт. Розглядається як обмежена, коли в розпорядженні є менш 4 мм у день на ґрунті з Корисним резервом < 75 мм, менше 3 мм у день на ґрунті з Корисним резервом > 75 мм – цього разу проведення зрошення проблематично.

Вибір і доза зрошення при кожному проході мають відповідати типу ґрунту й легко засвоюваному резерву: від 25 мм на ґрунтах, що легко пропускають воду, зі слабким резервом до 40 мм на глибших ґрунтах, вищі дози зрідка є виправданими. Внесену середню дозу зрошення легко проконтролювати за допомогою лічильників.

Слід проводити регулювання й огляд зрошувальної техніки, аби знати, що саме вноситься, вносити саме бажані дози й прагнути до кращої однорідності зрошення. Немає хорошої техніки, якщо вона не конт­ро­люється й не регулюється. Витрати, тиск-носій, швидкість руху, кут розмаху штанги – ось кілька основних параметрів, які слід перевіряти.

Проведення зрошувальних робіт

Ключовими моментами в проведенні зрошувальних робіт є початок, зупинка і відновлення поливу після дощу. Іншим часом зрошення регулюється залежно від технічних характеристик обладнання, яке має упоратися з подвійним завданням: зрошувати згідно з погодними умовами і водними запасами ґрунту.

Початок зрошення: за винятком особливих ситуацій, коли доводиться зрошувати для поліпшення схожості, поливати кукурудзу до стадії 10 листків не потрібно. До цього періоду рослина споживає мало води, за розрахунками – 0,3 і 0,5 від ETP. Дуже корисним у цей період є вимір водного стану ґрунту тензометричним зондом, що додає відомості про водний баланс, оскільки вимір проводиться безпосередньо на полі. Слід враховувати також обладнання, зокрема тривалість циклу поливу: при тривалому циклі поливу слід починати роботи раніше, щоб полив останніх ділянок поля не спізнювався.

Відновлення циклів поливу посеред кампанії: якщо ритм «доза – частота», прийнятий на період без дощів, виявляється завищеним або слабким для умов поточного року, можна змінювати терміни відновлення циклів поливу або змінити дозу. Основою для розрахунків стануть водний баланс і контроль за водним станом ґрунту за допомогою тензометричного зонда. У разі дощу основне правило – дочекатися дня з різницею в 5 мм опадів, далі розрахунок модулюється залежно від показань водного стану ґрунту.

Рішення про припинення зрошення наприкінці вегетаційного циклу: слід намагатися залучити запаси вологи з глибоких горизонтів, що допоможе уникнути непотрібного зрошення наприкінці вегетаційного циклу. Метою цього є економія води, тримкість ґрунту, ризик захворювань листя. Необхідно визначити стадію 50% вологості зерна за допомогою вимірювань у термостаті або розрахунку суми температур. Спостереження за рівнем наливу крохмалю в зернах дає змогу визначити цю біологічну стадію.

Правильний вибір сорту і заходів агротехніки допомагають економити воду

Вплив сорту: найновіші гібриди здатні переносити триваліші періоди водного стресу, а також швидко відновлюватися після тривалого стресу («еластичність»). Випробування з метою визначення стійкості проти стресу показують різницю в урожайності сортів, яка може досягати до 15 центнерів. Слід зауважити, що зміна групи стиглості не змінює значно потреби у воді: вибір більш ранньої групи стиглості допомагає заощадити не більше як 10 мм (100 м3) протягом усього циклу зрошення. Ранні строки посіву також не ведуть до зменшення загальної витрати води протягом циклу, але це допомагає уникнути періодів із високим рівнем ризику стресу, оскільки період цвітіння настає раніше, зберігаючи потенціал врожаю зерен на м2. Сучасні гібриди краще витримують помірне й регулярне обмеження, ніж різке припинення зрошення в другій половині вегетаційного циклу.

Агротехніка також допомагає економити воду: ще одним чинником економії та ефективності зрошення є правильна агротехніка. Це твердження особливо справедливе для полів із глибоким родючим шаром, де необхідно робити все можливе для формування хорошої кореневої системи рослин, завдяки якій будуть задіяні корисні запаси ґрунту, особливо наприкінці вегетативного циклу.

Агротехнічні стратегії

• Ранній посів:

– компактніші габарити, той самий індекс листкової поверхні при однаковій густоті;

– на габітусі рослини не позначається.

• Посів у правильні терміни:

– швидкі сівалки із широким захопленням.

• Обробіток ґрунту: глибокий або поверхневий, голов­-
не – в правильний період:

– уникати нерівномірної густоти.

• Підтримка на початковій стадії:

– сорти з високою силою зростання і стартерне добриво (холодні ґрунти).

• Відсутність конкуренції з боку бур’янів (вода, азот):

– раннє видалення бур’янів, дотримання відстаней між рядами.

• Стежити за площею фотосинтезуючої маси:

– опіки, хвороби листя;

– фітотоксичність гербіцидів.

Кукурудза є культурою, яка краще за інших виправдовує інвестиції в зрошення. Проте максимальна ефективність досягається при поєднанні різних чинників: стратегії зрошення, складеної відповідно до погодних і ґрунтових умов, правильного вибору сорту й оптимально сприятливого агрономічного «оточення». Здорова рослина з хорошою кореневою системою не схильна до конкуренції з боку бур’янів і нападу паразитів, тож максимально яскраво виявить свій генетичний потенціал. А в селекційній роботі найбільший прогрес досягнуто саме в підвищенні стійкості проти стресів, викликаних погодними умовами.

Жан-Поль Рену Jean Paul RENOUX, (AGPM) Association Générale de la Production de Maïs, France