Wybór odmiany kukurydzy – pierwszy krok do sukcesu

Wybór właściwej odmiany kukurydzy, choć w zasadzie nie generuje dodatkowych kosztów, może okazać się jednym z kluczowych czynników decydujących o ilości i jakości plonu. Kierunek użytkowania, lokalizacja plantacji, jakość gleby oraz prawdopodobieństwo występowania okresowych niedoborów wody to główne czynniki, które należy wziąć pod uwagę przed wyborem odmiany do siewu.

tekst: Elżbieta Kordalska, doradca ds. żywienia PFHBiPM, zdjęcie: Waldemar Brandt / Unsplash

Mimo że wciąż największy wpływ na powodzenie uprawy kukurydzy mają warunki środowiskowe i agrotechnika, watro pamiętać, że właściwy dobór odmiany może aż w 30% decydować o wielkości i jakości plonu. Postęp hodowlany oraz mnogość odmian kukurydzy dają ogromne możliwości wyboru, dopasowanego do indywidualnych potrzeb każdej plantacji.

FAO, czyli co?

Kukurydza jest rośliną ciepłolubną i do dojrzewania wymaga odpowiednio długiego okresu wysokich temperatur i długiego dnia. Do obliczania okresów fenologicznych (siew, dojrzewanie) kukurydzy stosuje się metodę sum temperatur efektywnych. Zalecany średni termin siewu w Polsce przypada na dzień, kiedy normalna temperatura osiągnie 11°C, a temperatura gleby na głębokości siewu (w zależności od odmiany) – od 6°C do nawet 12°C. W Instytucie Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach stworzona została aplikacja określająca prawdopodobieństwo dojrzewania różnych typów kukurydzy o różnej wczesności dla wybranych punktów w Polsce. Progowa temperatura do obliczeń wynosi 6°C, a do obliczania sum temperatur efektywnych stosuje się algorytm uwzględniający każdy dzień od dnia, gdy temperatura normalna osiąga minimum 11°C, do dnia, gdy spada poniżej 10°C.

Suma temperatur efektywnych potrzebnych do osiągnięcia dojrzałości zmienia się w zależności od FAO oraz typu użytkowego kukurydzy, a jej przybliżone wartości przedstawia tabela 1.

FAO jest to system oznaczeń cyfrowych będący wskaźnikiem wczesności odmian, mówi o długości okresu wegetacyjnego danej odmiany, potrzebnego do zakumulowania suchej masy. Pierwsza cyfra oznacza podstawową klasę wczesności, druga – grupę wczesności w ramach podstawowej klasy, trzecia zaś informuje o kolorze ziarniaka (cyfry parzyste i zero to ziarniaki o zabarwieniu żółtym, cyfry nieparzyste – ziarniaki o zabarwieniu białym). Stosowany w Polsce podział odmian według ich FAO jest następujący:

• FAO do 190 – odmiany bardzo wczesne
• FAO od 200 do 230 – odmiany wczesne
• FAO od 240 do 250 – odmiany średnio wczesne
• FAO od 260 do 290 – odmiany średnio późne
• FAO od 300 – odmiany późne

Flint czy dent?

W zależności od pochodzenia genetycznego odmiany możemy wyróżnić:

• Mieszańce pojedyncze (dwuliniowe) – powstają w wyniku krzyżowania dwóch linii wsobnych (A × B). Wykazują największy efekt heterozji (wybujałości mieszańców) i największą zdolność plonotwórczą, cechują się niską zmiennością genetyczną i są bardzo wyrównane pod względem morfologicznym. Wadą mieszańców pojedynczych jest ich trudna produkcja nasienna, a przez to często wysoka cena nasion.
• Mieszańce trójliniowe – pochodzą z krzyżowania mieszańca dwuliniowego z linią wsobną (AB × C). Cechują się dużą zmiennością genetyczną, jednak lepiej dostosowują się do gorszych warunków glebowych. Ponadto odmiany te łączą w sobie pozytywne cechy odmian podwójnych z większą zdolnością plonowania i lepszym wyrównaniem.
• Mieszańce podwójne (czteroliniowe) – powstają w efekcie krzyżowania dwóch mieszańców pojedynczych (AB × CD). Są najmniej rozpowszechnionymi mieszańcami kukurydzy w uprawie, dominowały w początkowych latach hodowli mieszańcowej.

Obecnie uprawiane w Polsce i Europie odmiany kukurydzy wywodzą się głównie od dwóch podgatunków: kukurydzy szklistej (Zea mays var. Indurata) i kukurydzy „koński ząb” (Zea mays var. Indentata). Zdecydowana większość odmian powstaje w wyniku połączenia linii wsobnych pochodzących od obu tych podgatunków.

Zarówno morfologia, jak i agrotechnika kukurydzy szklistej i „koński ząb” różnią się znacząco. Ziarno typowe dla kukurydzy szklistej (typ flint) jest średniej wielkości, prawie okrągłe i zawiera grubą warstwę szklistego bielma. Charakteryzuje się dużą gęstością i twardością. Szczególnie wykorzystywane jest w produkcji kasz i mąk. W żywieniu bydła mlecznego jest bardziej przydatne jako pasza treściwa. Wynika to z faktu niepełnego trawienia skrobi w żwaczu i „przesunięcia” tego procesu do jelita cienkiego (skrobia by-pass), co ogranicza ryzyko zakwaszenia żwacza i zwiększa pulę energii dostępnej w jelicie cienkim. Ziarno typu dent, typowe dla kukurydzy „koński ząb”, jest spłaszczone, wydłużone i posiada charakterystyczne zagłębienie na szczycie, zwane rejestrem. Dominuje w nim bielmo mączyste o luźniejszej, szybciej strawnej strukturze skrobi – bakterie żwacza mają do niej większy dostęp. Jest także polecane do produkcji alkoholu i skrobi kukurydzianej.

Typ flint i dent to jednak nie tylko budowa ziarna, a różnice pomiędzy tymi odmianami mogą być widoczne już krótko po siewie.

Odmiany typu flint z reguły są niższe i słabiej ulistnione, dlatego wymagają nieco gęstszych siewów, dla lepszego zakrycia międzyrzędzi. Charakteryzują się lepszym wigorem wiosennym i wyższą tolerancją na niskie temperatury w trakcie wschodów. Z tego względu mogą być siane wcześniej, w „niedogrzaną” glebę o temperaturze 5–7°C na głębokości siewu. Dobrze nadają się też do siewu w chłodniejszych regionach Polski oraz na stanowiskach o glebach bardziej zwięzłych, wolniej nagrzewających się wiosną. Uprawa odmian typu flint bywa jednak ryzykowna na stanowiskach bardzo suchych i podatnych na przesuszanie w okresach wysokich temperatur (gleby wysokoprzepuszczalne). Mogą one bowiem bardzo szybko reagować na okresowe niedobory wody wstrzymaniem wzrostu łodyg i liści. W okresie kwitnienia (najczęściej koniec czerwca, początek lipca) niedobory wilgoci w glebie i wysokie temperatury powietrza mogą powodować wcześniejsze wyrzucenie wiechy i rozpoczęcie pylenia mimo braku gotowości znamion do przyjęcia pyłku. W efekcie obniża się skuteczność zapylenia, a w plonie zaobserwować można słabe zaziarnienie i „szczerbate” kolby. Odmiany typu flint są na ogół wcześniejsze, jednak trudniej oddają wodę z ziarna. Wykształcają więcej rzędów ziaren w kolbie oraz zawiązują więcej ziaren w rzędzie. Zwykle mają też wyższą masę tysiąca ziaren (MTZ) niż odmiany dent.

Odmiany typu dent są zwykle późniejsze i wykazują niższy wigor początkowy. Są jednak wysokie i obficie ulistnione, wykształcają większą masę, co przemawia za ich wykorzystaniem do produkcji kiszonki, jednak należy je siać rzadziej. Siew tych odmian powinien następować wyłącznie w dobrze ogrzaną glebę, tzn. o temperaturze 8–12°C na głębokości siewu, dlatego lepiej sprawdzą się na stanowiskach szybciej nagrzewających się i lżejszych glebach. Ponadto odmiany te dobrze sprawdzają się w regionach, w których regularnie (w okresie od czerwca do lipca) występują wysokie temperatury, dopóki jednak w glebie znajduje się zasób wody. Cechuje je bowiem krótki odstęp czasu pomiędzy pyleniem a znamionowaniem kolb, co zwiększa efektywność zapylenia. Ponadto nawet przy temperaturach rzędu 35°C podczas kwitnienia do kiełkowania pyłku na znamionach wystarczy kilka godzin porannych z wyższą wilgotnością powietrza. Ziarno typu dent, dzięki rejestrowi na szczycie, szybciej dosycha, co skraca okres między dojrzałością fizjologiczną (stadium czarnej plamki) a optymalnym terminem omłotu.

Fix lub flex

Wyróżniamy dwa rodzaje odmian kukurydzy ze względu na typ kolby. Odmiany o kolbach typu fix wyróżnia dość stabilna, niezależna od obsady wielkość kolb. Są one „zaprogramowane” na względnie stały rozmiar kolby bez względu na warunki, budują plon odpowiednią liczbą sztuk na jednostce powierzchni. W ich przypadku obsada roślin musi być odpowiednio dobrana, gdyż w sytuacji istotnie obniżonej liczby roślin osiągają one niższe plony ziarna, niż byłoby to możliwe w warunkach optymalnych. Z drugiej strony w warunkach uprawy na dobrych stanowiskach możliwe jest zwiększenie obsady roślin i uzyskanie wyższego plonu.

Wielkość kolby odmian typu flex jest zmienna, zarówno pod względem liczby rzędów w kolbie, jak i liczby ziaren w rzędzie. Utrzymują one wysoki potencjał plonowania w dosyć szerokim zakresie obsady roślin (±10–20%), ponieważ posiadają zdolność dostosowania wielkości kolby do panujących warunków. Cecha ta pozwala na ograniczenie wewnętrznej konkurencji pomiędzy roślinami w łanie. Odmiany typu flex sprawdzą się, gdy zajdzie konieczność wysiewu ziaren w zimną i mokrą glebę, co może powodować straty w obsadzie, a także w sytuacji zagrożenia suszą, gdy celowo obniża się gęstość wysiewu, by zwiększyć ilość wody dostępnej do wykorzystania przez pojedynczą roślinę.

Obsada roślin

Wysokość i jakość uzyskiwanych plonów w dużej mierze zależą od właściwego doboru ilości wysiewanych nasion oraz związanej z nią optymalną obsadą roślin. Przy nieodpowiednim zagęszczeniu nawet najlepsza odmiana nie ujawni w pełni swojego potencjału.

Zbyt niska obsada skutkuje brakiem konkurencji o światło, wodę i składniki pokarmowe. Kukurydza wykształca duże kolby, jednak ze względu na ograniczoną liczebność na jednostce powierzchni plon nie jest wysoki. Ponadto rośliny są niższe i często wytwarzają po dwie kolby. Wzrost zagęszczenia roślin może skutkować redukcją liczby rzędów w kolbie i ziaren w rzędzie (kolba typu flex) oraz obniżeniem masy tysiąca ziaren. Przy zbyt wysokiej obsadzie obserwuje się widoczny spadek plonowania ziarna, a kolby mogą być mniejsze i słabiej zaziarnione. Obserwuje się również wysoką produkcję plonu świeżej masy, jednak pogorszeniu ulega udział ziarna w całkowitym plonie (niska koncentracja energii). Występuje zwiększone wyleganie łodygowe i korzeniowe oraz wyższe ryzyko porażenia chorobami grzybowymi. Przy optymalnej obsadzie rośliny uzyskują maksymalny potencjał plonowania. Odmiany różnią się wczesnością, budową i kierunkiem użytkowania, a także tolerancją na zagęszczenie roślin i wynikającą z tego optymalną obsadą.

Podsumowanie

W żywieniu bydła mlecznego potrzebne jest trawienie skrobi w żwaczu w celu napędzenia produkcji propionianu (jako źródła energii) i zwiększenia populacji mikroflory żwacza pełniącej funkcję trawienną oraz stanowiącej cenne źródło białka trawionego w jelicie cienkim. Zbyt mała strawność skrobi w żwaczu przyczynia się do niższej wydajności i wyższych kosztów produkcji mleka, podczas gdy nadmiernie wysokie trawienie skrobi w żwaczu objawia się kwasicą, powodującą zmniejszone pobranie paszy, obniżenie produkcji i pogorszenie jakości mleka. Bakterie żwacza mają większy dostęp do mączystej skrobi ziarna typu dent, co umożliwia jej lepsze wykorzystanie w żwaczu. Ponadto rośliny typu dent są zwykle wyższe, bogato ulistnione i wytwarzają wyższy plon świeżej masy, co przemawia za ich wykorzystaniem do produkcji kiszonki. Skrobia w szklistym bielmie ziaren typu flint jest ściślej związana z białkiem, przez co spada jej strawność w żwaczu, a proces ten przesuwa się do jelita cienkiego, stanowiąc cenne źródło energii by-pass. Skrobia z ziarna typu flint w większych o nawet 30% ilościach niż dent jest trawiona właśnie w jelicie cienkim, co ogranicza ryzyko występowania kwasicy żwacza i czyni ten rodzaj ziarna doskonałym źródłem energii w paszach treściwych.

Szereg firm hodowlanych oferuje odmiany kukurydzy powstałe na skutek przekrzyżowania form flint z dent, co skutkuje pojawieniem się ziarna o cechach pośrednich, opisywanych jako semi flint, podobny do flint lub semi dent, czyli podobny do dent, a także np. do ziarna w typie flint o pewnych cechach dent. 