Кукуруза

Кукуруза (Zea mays L.) принадлежит к семейству злаковых (Poaceae). Кукуруза — теплолюбивое растение, семена прорастают при прогревании почвы в слое 0-10 см до +10°С. Рост вегетативной массы происходит при среднесуточной температуре воздуха выше +10°С. Кукуруза — перекрестноопыляемое, однодомное, раздельнополое растение, имеющее мужское соцветие (метелку) и женское соцветие (початок). В процессе цветения метелки происходит формирование пыльцы (пыльцевых зерен) в пыльниках метелки и их выброс. Время цветения метелки различное у разных гибридов, образцов и составляет, в зависимости от погодных условий от нескольких часов до 7-9 дней. Цветение початка видно по наличию тычиночных нитей — рылец. Сначала из обертки початка показыватся тычиночные нити от основания, последними — верхушки початка. При благоприятных условиях цветение метелки, как правило, начинается одновременно или на 2-3 дня раньше появления рылец початка. Условия внешней среды во время цветения сильно влияют на формирование початка. При дефиците влаги, недостаточном питании, сильной засоренности сорняками развитие початка отстает от развития метелки. Разрыв между цветением метелки и початка может увеличиваться на 3-4 дня. Явление, когда происходит задержка между цветением мужских и женских цветков называется протандрия. В результате этого явления часть женских цветков не опыляется пыльцой и не образует зерен. Такие початки имеют меньше зерен в ряду и в початке в целом, также наблюдается череззерница. Высокая температура и низкая влажность воздуха снижают жизнеспособность пыльцы и также отрицательно отражаются на опылении и озерненности початков. При температуре воздуха днем выше +30°С и относительной влажности менее 30% нарушаются нормальные процессы цветения и опыления: подсыхают нити початка, в результате пыльцевые зерна, попадающие на них не имеют возможность прорасти и погибают, в следствие чего женские цветки оплодотворяются не все. После оплодотворения происходит налив зерна. Различают молочную, молочно-восковую, и восковую стадию спелости. В эти периоды происходит накапливание запасаных веществ в зерне. Они представлены сначала в виде сахаридов, которые в дальнейшем в результате реакций полимеризации преобразуются в олиго-, а далее в полисахариды (крахмал).
укуруза, родина которой экваториальные области Нового Света, является растением короткого дня. Цветение и оплодотворение происходят более интенсивно в условиях короткого дня и при коротковолновом спектре света. Длина вегетационного периода определяется, прежде всего, генетическими особенностями гибридов и сортов. Каждый гибрид для достижения полной спелости зерна требует определенной суммы эффективных температур. Для получения максимального урожая зерна должны использоваться гибриды той группы, потребности которой в тепле и свете соответствуют таковым в зоне возделывания.

Зубовидная кукуруза (Zea mays indentata) — Зерно крупное, удлиненное, плоское. Эндосперм по бокам зерновки роговидный, в центре и верхушке мучнистый, рыхлый. При созревании на верхушке зерна образуется углубление. Зубовидная кукуруза среди других групп получила наибольшее распространение. Растения обычно не кустятся. В зерне содержится 70-75% крахмала, до 15 белка, 3-6% жира. Возделывается для получения зерна, которое используется для производства муки, крупы, спирта, а также как фураж на корм животным. Большинство сортов зубовидной кукурузы позднеспелые. Отличаясь мощными стеблями, крупными початками, сорта зубовидной кукурузы, как правило, дают более высокий урожай силосной массы и зерна по сравнению со скороспелыми сортами.
Кремнистая кукуруза (Zea mays indurata) — Зерно округлое, гладкое, блестящее с выпуклой вершиной. Эндосперм роговидный, мучнистый лишь в центральной части зерновки. Имеет самый широкий ареал распространения на Земле. Сорта кремнистой кукурузы первыми были завезены в Европу. Гибриды кремнистой кукурузы возделывают главным образом на зерно. Среди гибридов этой группы много скороспелых. В зерне содержится 65-83% крахмала, до 18% белка, 3-7% жира. Используется для производства крупы, кукурузных хлопьев, палочек и других продуктов. В настоящее время все большее распространение получила кукуруза с промежуточным типом зерна. В зависимости от преобладания кремнистого или зубовидного типа зерновки, такой тип кукурузы называют полузубовидным или полукремнистым.
Крахмалистая кукуруза (Zea mays amylaсea) — Одна из древнейших. Наиболее широко распространена в странах Южной Америки и на юге Северной Америки. Большинство сортов имеет поздние сроки созревания. Растения среднерослые, хорошо облиственны, сильно и средне кустистые. Зерно округлое, гладкое, матовое, с выпуклой вершиной. Эндосперм рыхлый, мучнистый с небольшим содержанием белка. Используется главным образом в крахмалопаточной и спиртовой промышленности. Зерновка крупная, содержит около 12% белка, 5% жира и более 80% крахмала.
Восковидная кукуруза (Zеа mays ceratina) — Является мутантом зубовидных североамериканских сортов, которые в результате проявления гена wx в связи необычными условиями выращивания могут появляться в различных районах Земли. Характеризуется двухслойностью эндосперма. Наружная часть его непрозрачна и по виду напоминает воск, но по твердости не уступает стекловидному эндосперму лопающейся кукурузы. Внутренний слой эндосперма — мучнистый. Крахмал эндосперма состоит почти на 100% из амилопектина, обладающего сильной клейкостью. Восковидная кукуруза имеет довольно узкий ареал распространения — наиболее популярна в Китае и имеет весьма ограниченное сортовое разнообразие, причем сорта близки между собой по многим хозяйственным и некоторым морфологическим признакам.
Лопающаяся кукуруза (Zea mays everta) — Одна из древнейших. По строению зерновки делится на рисовую (имеет клювовидную форму верхушки зерновки) и перловую (имеет округлую форму верхушки зерновки). Характеризуется большим удельным весом стекловидного эндосперма. Мучнистая часть эндосперма имеется только вблизи зародыша. В связи с такой структурой запасного крахмала в клетках эндосперма у сухого зерна при нагревании под давлением паров воды в крахмальных сферокристаллах и между ними прорывается околоплодник и кожура семени. При этом эндосперм выворачивается в виде рыхлой белой мучнистой массы, и зерно сильно увеличивается в объеме. Отсюда — название подвида. Зерновка отличается высоким содержанием белка (16%), что позволяет использовать этот подвид при производстве крупы, хлопьев и других подобных изделий. Лопающаяся кукуруза образует большое число початков, обладает хорошей кустистостью и облиственностью. Початки небольшие с мелким зерном. Подвид представлен разновидностями с белой, желтой, красной, темно-синей, полосатой зерновкой. Лопающаяся кукуруза широко распространена в США, где приобрела промышленное значение. Сейчас она завоевывает все большую и большую популярность и в остальном мире.
Сахарная сахарная (Zea mays saccharata) — Подвид возник в результате проявления рецессивных генов su1 и su2. Оба гена контролируют состав крахмала в эндосперме кукурузы, блокируя реакции полимеризации и, тем самым, повышая содержание декстринов. Эндосперм зерновки содержит сравнительно мало крахмала и очень много водорастворимых сахаров. При созревании и подсыхании зерновка по всей поверхности сильно сморщивается во всех направлениях, приобретая неправильную форму и неровную поверхность. Вызревшие зерновки сравнительно прозрачны. Кроме того, зерновка содержит большое количество водорастворимых белков (18-20%) и жиры (8-9%). Содержание углеводов 64%, из них половина приходится на долю декстринов. Это овощная культура, ее используют в консервной промышленности. Растения обычно невысокие, сильно кустятся, каждое имеет по несколько початков. Как и все овощные культуры, выращивается на поливе. Разновидности представлены формами с самым разнообразным окрашиванием зерновки.
Пленчатая кукуруза (Zea mays tunicata) — Фенотипическое проявление гена tu. Этот ген вызывает сильное разрастание колосковых чешуй, которые плотно прикрывают вызревшую зерновку. Подвид хозяйственного значения не имеет