АгрИнет

КУКУРУЗА.

 

Кукуруза, маис (Zea mays L.)

Семейство Злаковые или Мятликовые (Poaceae)
 

Использование. В пищевой, крахмалопаточной, пивоваренной, спиртовой и консервной промышленности. Из зерна кукурузы приготовляют кукурузную муку, крупу, кукурузные хлопья, консервы, крахмал, патоку, сахар, пиво, спирт, уксусную кислоту, масло и прочие продукты; из стеблей и стержней початков-целлюлозу, искусственный шелк, бумагу, клей, пробку, разные изоляционные материалы. Велико значение кукурузы как кормовой культуры. Зерно - ценный концентрированный корм и сырьё для комбикормовой промышленности, а зелёная масса и силос из стеблей, листьев и початков в молочно-восковой спелости высокопитательны. Из кукурузных стеблей, стержней початков и обёрток вырабатывают бумагу, линолеум, вискозу, изоляционные материалы, искусственную пробку, киноплёнку и др. Кукурузное масло — пищевое (богато витамином Е). Рыльца применяют в виде отвара и настоя как желчегонное и мочегонное средства при холециститах, холангитах, гепатитах и т. п., а также как кровоостанавливающее средство. Возделывание кукурузы имеет также важное агротехническое значение. При соблюдении высокой агротехники она способствует очищению полей от сорняков, является хорошим предшественником для зерновых культур, в частности для пшеницы.


Содержание. В зерне содержится 9-12% белка, 4-6% жира (в зародыше до 40%), 65-70% углеводов, в желтозёрных сортах - много провитамина А. Рыльца Кукуруза содержат систостерол, стигмастерол, жирные масла, эфирное масло, сапонины, горькое гликозидное вещество, витамины С, К, камедеподобные и др. вещества.


Происхождение. Родина кукурузы - Центральная и Южная Америка. Ещё до открытия Америки европейцами местное население возделывало её на территории от южных районов Чили до юга Канады. В Европу завезена в конце 15 в.; в 16 в. распространилась в районах с умеренным и субтропическим климатом. В России известна с 17 в., однако до начала 2-й половины 19 в. её выращивали как огородное растение.


Ботаническое описание. Однолетнее травянистое злаковое растение, встречающееся только в культуре. Однодомное, но раздельнополое. Стебель прямой, высотой от 50—80 см до 5—6 м, иногда кустится. Мощный, имеет толщину от 2 до 7 см и высоту от 0,5 до 5 м, в зависимости от сорта, климатических и почвенных условий. Облиственность стеблей кукурузы различная - от 5 до 28 листьев на одном растения. Стебель имеет утолщения - узлы (в подземной части 4-9, а в надземной 5-28). Количество их с ростом стебля не увеличивается, в высоту стебель развивается благодаря удлинению междуузлий. На нижних узлах надземной части иногда формиркются боковые побеги-пасынки, заканчивающиеся соцветием. При выращивании кукурузы на зерно пасынки удаляют, чтобы не задерживать созревание початков на главном стебле. Стебли кукурузы в отличие от стеблей ржи, пшеницы, овса и ячменя заполнены внутри губчатой массой, очень сочной в молодом стебле, содержащей до 50% сахара. Животные весьма охотно поедают молодые стебли кукурузы в фазе выхода в трубку до начала выбрасывания метелок. В это время в стебле, листьях и особенно в метелках содержится наибольшее количество белков, в молодых метелках даже больше, чем в зерне. После отцветания кукурузы сердцевина стебля становится рыхлой, количество сахара и белков в ней резко уменьшается. Стебель становится грубым и в неизмельченноы виде малосъедобным. Листья очередные, широколинейные, волнистые, с нижней стороны голые, сверху опушены; число их от 8 до 42. Лист сидячий, т. е. не имеет черешка, состоит из листового влагалища и листовой пластинки. Листовое влагалище, прикрепленное нижней частью к стеблю, охватывает его трубкой, придавая стеблю прочность и защищая его от повреждений в раннем возрасте, когда он бывает очень нежным и ломким. У позднеспелых сортов кукурузы на растении больше листьев, чем у раннеспелых (у наиболее позднеспелых 24-28 листьев, у самых ранних 8-10 листьев), листья у позднеспелых крупнее. Общая поверхность листьев на одном растении у позднеспелых сортов кукурузы достигает 1 м2. Благодаря меньшей листовой поверхности и более короткому вегетационному периоду раннеспелые сорта по сравнению с позднеспелыми расходуют меньше влаги. Корневая система мочковатая. На нижних надземных узлах стебля образуются толстые и прочные опорные корни, которые предохраняют растение от полегания и при окучивании влажной почвой снабжают его водой и питательными веществами. В начальные фазы развития растения корни растут в верхних теплых слоях почвы, когда нижние слои еще недостаточно прогрелись, а затем проникают в почву на глубину до 1-2 м. Однако образование мелких корней наверху продолжается, каждый корень дает боковые ответвления, формируя мощную мочку корней, в основном расположенную в верхних слоях почвы. Постоянных корней, идущих от подземных узлов стеблей, насчитывается 20-30 иногда и больше. На основных корнях и боковых ответвлениях много мелких корневых волосков, извлекающих из почвы воду и пищу. Соцветия раздельнополые. Мужское соцветие (на верхушке стебля) — метёлка; женское (в пазухах листьев) — сложный колос, обычно называется початком (длина его от 4 до 50 см, диаметр 2—10 см, масса от 30 до 500 г). Мужские цветки зацветают обычно через 3-6 дней после выбрасывания метелки; цветение продолжается 5-6 дней. Во время цветения из обверток початков (женские соцветия) свешиваются в виде пучка нитевидные столбики, каждый из которых заканчивается раздвоенным рыльцем, улавливающим пыльцу с мужских цветков. Опыление женских цветков пыльцой с того же растения (самоопыление) наблюдается очень редко (не более 5%), причем образующееся зерно дает слабое потомство с пониженной урожайностью. Перекрестное опыление происходит главным образом благодаря тому, что мужские и женские цветки на одном и том же растении цветут в разное время: пыльца мужских цветков созревает и высыпается на несколько дней раньше, чем выходят наружу нити початка на том же растении. Плоды. Развивается и достигает полной спелости 1—2, редко 3 початка. Плод — зерновка, 1000 зёрен весят от 50 до 1100 г, обычно 100—400 г. На каждом растении развивается от одного до трех-четырех початков, различных по величине и форме. Обычно початки имеют цилиндрическую или слабоконусообразную форму. Число рядов зёрен в каждом початке колеблется от 8 до 20, но достигает и 30, а количество зерен в початке составляет от 400 до 800. Зерно кукурузы состоит из оболочки, эндосперма и зародыша. Оболочка (перикарпий) представляет собой тонкую кожицу, закрывающую зерновку. Эндосперм состоит из тонкого алейронового слоя, лежащего непосредственно под оболочкой, и внутренней роговидной прозрачной части, из плотно лежащих клеток, заполненных крахмалом, а также мучнистой части из рыхлолежащйх крахмальных зерен, занимающих верхнюю и центральную часть зерна. Эндосперм - источник питания зародыша в период его прорастания. У зубовидной кукурузы оболочка занимает около 5,5% зерна, корневой чехлик - 1%, эндосперм - 82%, зародыш - около 11,5%; из общего количества белковых веществ у зерна этой кукурузы в эндосперме содержится 75%, в зародыше - 22%, в оболочке - 2%, в корневом чехлике - 1%; жиров в зародыше 83,5%; в эндосперме - 15%.


Виды. По внутреннему строению и морфологии зерна делится на 9 ботанических групп: кремнистая (Z. m. imdurata), зубовидная (Z. m. indentata), полузубовидная (Z. m. semidentata) — наиболее распространены в культуре; лопающаяся (Z. m. everta), сахарная (Z. m. saccharata), крахмалистая, или мучнистая (Z. m. amylacea), крахмалисто-сахарная (Z. m. amyleosaccharata), восковидная (Z. m. ceratina) — занимают ограниченные площади; плёнчатая (Z. m. tunicata) — в производственных посевах не используется. Разновидностей культурных форм кукурузы очень много. Они сведены к нескольким подвидам (группам), различающимся между собой по форме и характеру поверхности зерна, его химическому составу:


* Кремнистая, или обыкновенная, кукуруза (Z. M. indurata Sturt.) имеет зерно в верхушке округлое, по бокам сдавленное, блестящее, твердое; по окружности зерна расположен роговидный эндосперм, а центральная часть зерна заполнена мучнистым эндоспермом. Сорта кремнистой кукурузы возделывают главным образом на зерно, в котором белка значительно больше, чем в зерне кукурузы других групп. Кремнистая кукуруза дает нежную зеленую массу; ее можно скармливать животным в свежем виде. Среди сортов кремнистой кукурузы много скороспелых.


* Зубовидная кукуруза (Z. m. indentata Sturt.) имеет зерно удлиненное, со впадиной на верхушке, в виде конского зуба, с роговидное эндоспермом по бокам зерна и мучнистым эндоспермом внутри его. Зерно используют главным образом на корм, а также для спиртокурения. Отличаясь мощными стеблями, крупными початками, сорта зубовидной кукурузы дают большой урожай силосной массы. На зеленый корм она менее пригодна, так как имеет грубые стебли и мало боковых побегов. Большинство сортов зубовидной кукурузы - позднеспелые. Они высокорослые и, как правило, образуют более высокий урожай силосной массы и зерна по сравнению со скороспелыми сортами. Но как те, так и другие являются в основном кормовыми сортами.


* Крахмалистая кукуруза (Z. m. amylacea Sturt.) имеет зерно почти целиком заполненное мучнистым эндоспермом; по внешнему виду оно округлое или сжатое по бокам, мягкое, матовое, без роговидного эндосперма. Используется главным образом в крахмалопаточной и спиртовой промышленности.


* Сахарная кукуруза (Z. m. saccharata Sturt.) имеет морщинистое зерно, почти сплошь заполненное роговидным эндоспермом, содержащим больше протеина и жира и меньше крахмала. Используется в основном как овощная культура в консервной промышленности.


* Лопающаяся кукуруза (рисовая) (Z. m. everta Sturt.) имеет зерно с сильно развитым роговидным эндоспермом. Крахмалистый эндосперм в небольшом количестве находится около зародыша. Лопающейся она названа потому, что зерно при поджаривании лопается и дает много рыхлых хлопьев (в 15-25 раз больше объема зерна), которые идут в пищу. Зерно используется в пищу в поджаренном виде, а также в виде крупы, кукурузных хлопьев.


* Крахмалисто-сахарная (Z. m. amyleo-saccharata Sturt.), распространенная лишь в Южной Америке;


* Восковидная (Z. m. ceratina Kulesh.), возделывающаяся для пищевых целей, главным образом в Китае. В России встречается только на Дальнем Востоке;


* Пленчатая (Z. m. tunicata Sturt.) - зерна ее одеты в колосковые чешуи; хозяйственного значения не имеет.


Большое распространение получили гибриды кукурузы. Гибриды, полученные от скрещивания двух сортов, бывают значительно урожайнее, чем исходные родительские сорта, взятые для скрещивания. Так, межсортовые гибриды урожайнее (районированных сортов на 10-15%, сортолинейные - на 15-20, а двойные межлинейные - на 20% и более. Межсортовым называется гибрид, выращенный из гибридных семян, полученных при скрещивании между собой двух обычных сортов; сорто-линейным - при скрещивании обычного сорта с самоопыленной линией; межлинейным - при скрещивании самоопыленных линий. В обычных условиях женские цветки на початках оплодотворяются, как правило, пыльцой с мужских цветков других растений. Чтобы провести самоопыление, изолируют початок от попадания на него пыльцы с других растений и искусственно наносят пыльцу с того же самого растения. Полученная таким образом новая форма кукурузы называется самоопыленной линией. Самоопыленные линии, будучи сами малоурожайными, при гибридизации друг с другом или с обычным сортом при правильном подборе пар дают высокоурожайные гибридные семена. Межлинейные гибриды представлены двумя типами; простые межлинейные гибриды, полученные при скрещивании двух самоопыленных линий, и двойные межлинейные гибриды, полученные при скрещивании двух простых межлинейных гибридов. При скрещивании оба сорта носят название родительских сортов или родительских форм, причем сорт, на растениях которого все женские цветки оплодотворяются пыльцой с другого сорта, называется материнским или материнской формой, а другой сорт, пыльцой которого опыляются женские цветки, - отцовским или отцовской формой. Менять местами родительские формы, например использовать материнскую форму вместо отцовской и наоборот, не следует. Гибридные семена дают высокий урожай при посеве семенами первого поколения, т. е. на следующий год после скрещивания родительских форм. При севе семенами второго и последующих поколений урожай гибридных семян снижается, поэтому гибридные семена необходимо выращивать в хозяйствах ежегодно. Более высокий урожай гибридов кукурузы в первом поколении объясняется качественным различием скрещиваемых форм, тогда как в последующих поколениях растения, выросшие из гибридные семян, имеют половые клетки, уже более близкие между собой, что приводит к понижению урожаев.


Районы возделывания. Ареал в основном определяется температурными условиями. Большое разнообразие сортов и использование их для силосования в молочно-восковой спелости позволили значительно расширить зону её возделывания. Кукурузу выращивают на всех континентах от 58° с. ш. до 40° ю. ш. Основные посевы её сосредоточены в США, Бразилии, Мексике, Индии, Аргентине, Румынии, Венгрии, Китае. В России возделывают главным образом в южных, западных и северо-восточных районах.


Урожайность. Средняя урожайность зерна 50-60 ц/га, зеленой массы - 200-250 ц/га. В Ставропольском крае - 42 ц/га, Курской области - 100 ц/га.