Систематическое положение.
Семейство: Злаки (Gramineae Juss.)
Род: Кукуруза (Zea L.)
Вид: Кукуруза сахарная (Zea mays L.)
Ssp. tunicata Sturt. - плёнчатая кукуруза, первичная форма культурной; ssp. amylaceae Sturt. - крахмалистая или мучнистая кукуруза (в зерне 71,5-82,7 % крахмала и до 12 % белков); ssp. everta Srurt. - лопающаяся кукуруза, зерно при нагревании лопается, образуя хлопья, в 15-20 раз превышающие первичный объём; ssp. indurata Sturt. - кремнистая кукуруза (в зерне до 76 % крахмала и до 13,5 % белка), очень пластична; ssp. indentata Sturt. - зубовидная кукуруза, гибрид крахмалистой и кремнистой; ssp. semidentata Kulesch. - полузубовидная кукуруза; ssp. saccharata Sturt.- сахарная кукуруза со сладким зерном для консервирования; ssp. amyleosaccharata Sturt.- крахмалисто-сахарная кукуруза, выращивается ограниченно (Перу, Боливия); ssp. ceratina Kulesch. - восковидная кукуруза имеет восковидный эндосперм, крахмал окрашивается в красно-бурый цвет. Классификация, предложенная сотрудниками ВИР, включает 5 основных подвидов: ssp.everta (Sturt.) Zhuk. - лопающаяся, ssp. indurata (Sturt.) Zhuk.- кремнистая, ssp. amylacea (Sturt.) Zhuk. - крахмалистая, ssp. indentata (Sturt.) Zhuk. - зубовидная, ssp. saccharata (Sturt.) Zhuk. - сахарная. Восковидная и плёнчатая кукуруза, ранее выделявшиеся в подвиды, рассматриваются как мутантные формы крахмалистой и кремнистой кукурузы. Сахарная кукуруза также является мутантом по одному гену su1, но сохранила ранг подвида, так как имеет свой ареал и древнее происхождение.
Синонимы
Сахарная кукуруза, Маис
Биология и морфология
2n=20. Однолетнее травянистое культурное растение. Анемофильное, однодомное с раздельнополыми соцветиями, прямым, цилиндрическим, облиственным стеблем, высотой от 50-80 см до 5-6 м. Имеет мощную хорошо развитую корневую систему. Количество междоузлий и листьев сильно варьирует в зависимости от условий выращивания и генотипа растения. Листья широкие, лентовидной формы, ланцетные или широколанцетные, по краю реснитчатые, очерёдные, расположены по обе стороны стебля; листовое влагалище открытое, с реснитчатым язычком. Колоски однополые; мужские и женские собраны в разных соцветиях. Мужское соцветие верхушечное - метёлка, которая состоит из множества парных ланцетных колосков длиной 6-8 мм, расположенных вдоль ветвей метёлки. Колоски одно-, двух-, реже трёхцветковые. Один из пары колосков на удлинённой ножке, другой - сидячий. Женское соцветие - початок (на растении 1-2, редко 3 початка) длиной до 45 см, формируется в пазухах листьев. На оси (стержне) початка вертикальными рядками расположены 4-48 колосков с женскими цветками. Колоски у кукурузы двухцветковые, но из них развивается лишь один верхний. Завязь верхняя сидячая, одногнёздная, с одной семяпочкой. Столбик очень длинный, нитевидный, на верхушке с двулопастным рыльцем. Плод - зерновка разной консистенции (от мучнистой до стекловидной), разной величины и окраски, в среднем от 500 до 1000 зёрен содержится в початке.
Экология
Кукуруза - яровая, теплолюбивая (семена прорастают при 10° С, всходы переносят заморозки до 2-3° С, осенью заморозки губительны для растений), светолюбивая и достаточно засухоустойчивая культура. Вегетационный период обычно составляет 90-150 дней. Требовательна к почве, при внесении органических и минеральных удобрений высокую продуктивность даёт на чернозёмах, серых лесных, каштановых и дерново-подзолистых почвах с глубоким залеганием плодородного слоя, хорошими водоудерживающей способностью и водопроницаемостью. Оптимальная реакция почвенного раствора (pH) 6,6-7,7, а объёмная масса 1,1-1,3 г/куб.см. Поскольку на создание 1 т зерна кукуруза расходует около 25 кг азота, 9 фосфора и 20 кг калия, растения должны быть обеспечены этими элементами в течение всего периода вегетации, но максимальная потребность отмечается в фазы вымётывания, цветения и формирования зерна. Для сортов и гибридов разных групп спелости необходима строго определённая сумма активных температур (от всходов до полного созревания зерна). Так, для раннеспелой группы сумма активных температур должна составлять 2200° С, среднеранней - 2400°, среднеспелой - 2600°, среднепоздней - 2800° С.
Распространение
Кукуруза - одно из древнейших растений не способное к самосеву и одичанию. Родина - Центральная и Южная Америка. Впервые введена в культуру на территории Мексики древними майя и ацтеками (около 5200 лет до нашей эры). Вероятным предком культурной кукурузы считают распространённое в Мексике сорное растение теосинте мексиканскую (Euchlaena mexicana), внешне похожую на кукурузу. Другие версии в качестве родоначальной рассматривают плёнчатую кукурузу. В Европу завезена в конце 15 века, в России (Грузия) возделывается с 17 века. Ареал выращивания кукурузы начинается от 58° с. ш. и достигает 40° ю. ш. Культуру широко возделывают в США, Бразилии, Мексике, а также странах Южной и Юго-Восточной Европы, Юго-Восточной Азии, Южной и Восточной Африки. В России основные районы выращивания - Поволжье, Северный Кавказ, центрально-чернозёмные районы, Урал, Сибирь. Из стран ближнего зарубежья Украина, Молдова и Казахстан имеют наиболее значительные площади под посевами кукурузы. В Российской федерации на 2004 год районировано более 350 гибридов и линий кукурузы, из них 114 - на зерно, 136 - универсального назначения, 42 - силосные. Основные гибриды: Алмаз, Барбадос, Белозерный 1 МВ, Галина, Евростар, К 180 СВ, Каскад 195 СВ, Коллективный 181 СВ, Краснодарский 194 МВ, Краснодарский 200 МВ, Кубанский 247 МВ, Либеро, Ньютон, Обский 150 СВ, Росс 144 СВ, Росс 191 МВ, СЗТК 191 и др.
Хозяйственное значение
Ценная зерновая, пищевая и кормовая культура. В Российской федерации посевные площади, занимаемые кукурузой на зерно в хозяйствах всех категорий, составили в 2001 году 683 тысячи га (или 1,4% от посевной площади всех зерновых культур). Зерно кукурузы в первую очередь обеспечивает углеводами, тогда как белки его плохо сбалансированы (около 20% белка приходится на зародыш и 80% - на эндосперм). В зародыше содержится сбалансированный по аминокислотному составу белок, в эндосперме - основная часть белка, включающая глютенин и зеин. Последний представляет собой крайне несбалансированный белок, в котором почти полностью отсутствуют лизин и триптофан. Из-за высокого содержания зеина (до 35-60 %), почти полностью лишённого этих незаменимых аминокислот, биологическая ценность белка кукурузы крайне низка. В 100 г белка обычных сортов содержится лизина 1,8-2,5 %, а триптофана - 0,08-0,09 %. Отбор на высокое и низкое содержание белка в зерне эффективен: после 70 поколений отбора достигли 26,6 % (Иллинойсская высокобелковая линия) и 4,4 % (Иллинойсская низкобелковая линия) белка в зерне. Отбор на высокое содержание белка не приводит к улучшению его качественного состава. Зерно содержит 4-6 % масла (в зародыше до 40 %), 65-70 % углеводов, но бедно витаминами группы В (в районах, где кукуруза составляет основной продукт питания, часта пелагра). Используется в мукомольной (мука, крупа), пищевой (кукурузное масло, хлопья, палочки и т. д.), крахмало-паточной, пивоваренной, спиртовой промышленности. Зерно - концентрированный корм и сырьё для комбикормовой промышленности, зелёная масса (в 1 кг её 13,6-14,6 г перевариваемого протеина и 0,183-0,393 к. ед. в зависимости от фазы спелости), кукурузный силос и измельчённые консервированные початки (вместе с зерном) в молочно-восковой спелости - ценные корма. Из кукурузных стеблей, стержней початков, их обёрток вырабатывают бумагу, линолеум, вискозу, изоляционные материалы и др. Рыльца пестиков применяют в медицине. Выращивают в полевых и кормовых севооборотах. Предшественники - озимые зерновые, зернобобовые, пропашные, яровая пшеница. Посев квадратно-гнездовой или прямоугольно-гнездовой с междурядьями 60, 70, 90 и 140 см и расстоянием между гнёздами 70 см, на чистых от сорняков полях - пунктирным способом. На 1 га размещают 20-60 тысяч растений при выращивании на зерно и силос и 150-200 тысяч растений на зелёный корм. Глубина посева 6-12 см. Убирают кукурузу при полной спелости зерна, на силос - в фазу молочно-восковой спелости. Урожайность зерна 20-30 ц с 1 га, в лучших хозяйствах 50-60 ц с 1 га, зелёной массы соответственно 170-180 ц с 1 га и 300-600 ц с 1 га. Основные селекцентры: ВНИИ кукурузы, ВНИИ сорго и других зерновых культур, Краснодарский НИИСХ им. П.П. Лукьяненко, Российский НИПТИ сорго и кукурузы, Самарский НИИСХ им. Н.М. Тулайкова. На основных площадях посева кукурузы применяют интенсивные технологии выращивания, которые включают следующие элементы: ранневесеннее выравнивание почвы, внесение гербицидов, посев, междурядные рыхления с одновременным уничтожением сорняков в рядках, уборка, послеуборочная обработка урожая и подготовка его к хранению. Ранневесеннее выравнивание почвы создаёт благоприятные условия для быстрого прогревания её весной, равномерного распределения гербицидов и появления дружных всходов. Гербициды вносят в защитные зоны будущих рядов (ленточное внесение) и сразу заделывают. Сеют кукурузу, когда почва на глубине заделки семян прогреется до 10-12° С. При посеве ряды размещают в середине обработанных гербицидами полос. Уборку проводят комплексные уборочные отряды, основу которых составляют комбайно-транспортные звенья, при этом поле убирают за 2-3 дня. послеуборочную доработку початков, зерна и силосной массы (её силосование) проводят в едином процессе с уборкой, что сводит потери урожая к минимуму. По сравнению с обычными интенсивные технологии повышают урожайность зерна кукурузы на 10-12 ц с 1 га.
Литература
- Жуковский П М. Культурные растения и их сородичи. Л., 1971.
- Мухин А.А. Индустриальная технология возделывания кукурузы. М.,1984.
- Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. М., 2004.
- Кукуруза и сорго. Ж. № № 4-6. М., 2004.
- Культурная флора СССР, т.6 - Кукуруза. М., 1982.
- Шмараев Е.Г., Веденеев Г.И., Подольская А.П., Бабаянц А.Ф. Генетика количественных и качественных признаков кукурузы. СП-б, 1995.
© Гашкова И.В.