Кукурузное хозяйство основные характеристики кратко

Обновлено: 02.07.2024

Кукуруза — однолетнее травянистое растение высотой до 3 м из семейства злаковых — Gramineae Juss.

Считается древнейшим зерновым или хлебным растением. Селекционным путем получено свыше 200 сортов и гибридов кукурузы, отличающихся между собой высокой продуктивностью и питательностью.

Родиной кукурузы считается центральная и южная Америка. В Европу кукурузу завез Колумб в конце 15в. В России кукуруза выращивается с 17 в. Культивируется в СНГ почти повсеместно, особенно на Украине, в Белоруссии, Молдавии и Средней Азии как кормовое и пищевое растение. В Таджикистане получают два урожая кукурузы: первый — в июне — июле, второй — в сентябре — октябре. На орошаемых землях республики кукурузу чаще всего сеют после сбора пшеницы или овощных культур. Плоды — зерновка желтого, красноватого или зеленоватого цвета.

Кукуруза – одно из основных культур мирового земледелия.

Благодаря высокой урожайности, разностороннему использованию и успехам селекции, кукуруза значительно продвинулась на север. Мировые площади под этой культурой постоянно расширяются. По данным ФАО, в 2003г. кукурузу на зерно (далее КНЗ) возделывали в мире на площади более 142,68млн га, средняя урожайность составила – 4,47т/га.

В РФ у кукурузы два основных направления возделывания:

на зерно кукурузу выращивают в основном в Северо-Кавказском, Нижневолжском, Центрально-Черноземном регионах, площадь посева в 2003г. составила 720тыс га, урожайность – 3,25т/га;
на силос и зеленый корм кукурузу выращивают практически повсеместно, за исключением Северного региона и других северных районов, за последние 5 лет площадь составила около 3млн га, урожайность – 17т/га.

Зерно кукурузы – ценный компонент для комбикормов.

В чистом виде зерно кукурузы, несмотря на высокую кормовую ценность (1кг содержит — 1,34 корм.ед), является несбалансированным по белку кормом.

Кукуруза – основная силосная культура.

Правильно приготовленный силос имеет хорошую переваримость, обладает диетическими и молокогонными свойствами. Поэтому силос — главный компонент рациона кормления дойных коров в стойловый период. Качество силоса зависит от времени уборки. В 100 кг силоса, приготовленного из кукурузы в фазе молочно-восковой спелости, содержится около 21 корм.ед. и до 1800г сырого белка. Кукурузу используют и на зеленый корм, богатый каротином. На корм идут оставшиеся после уборки на зерно сухие листья, стебли, стержни початков. В 100 кг кукурузной соломы содержится 37 корм.ед., а в 100 кг размолотых стержней – 35 корм.ед.

Кукуруза — пропашная культура, оставляющая после себя чистое от сорняков и для большинства культур от вредителей и болезней поле.

При возделывании на зерно она считается хорошим предшественником зерновых культур, а при возделывании на силос – прекрасной парозанимающей культурой. В южных районах ее широко используют в поукосных, пожнивных и повторных посевах.

Включение в севооборот кукурузы, с одной стороны повысило культуру земледелия, а с другой – породило экологические проблемы, связанные с высокой насыщенностью специализированных севооборотов, отчуждением с поля больших объемов биомассы, применением высоких доз азотных удобрений. Это приводит к обеднению почвы органической массой, ухудшению гранулометрического состава из-за переуплотнения почвы при уборке и транспортировке урожая. В районах с промывным режимом почвы возникает опасность вымывания нитратного азота с вертикальным и поверхностным стоками.

Кукурузные рыльца в своем составе содержат значительное количество витамина К (10,86 мг %), аскорбиновую (99,5 мг %) и пантотеновую кислоты, каротиноиды, а также вита-мины В1, В2, В6, D, Е; эфирное масло (до 0,12%), жирное масло (2,7%), стерины (ситостерол и стигмастерол), инозит, сапонины (3,18%), камеди, гликозиды и следы алкалоидов. В надземной части кукурузы содержится глютаминовая кислота.

Из зерен кукурузы производят муку, крупу, кукурузные хлопья, суррогат для кофе. Кукурузная мука используется в пищевой промышленности. Зерно считается надежным сырьем для крахмалопаточной, пивоваренной, спиртовой и консервной промышленности; перерабатывается на декстрин, сиропы, сахар и масло. Кукурузный крахмал используется для производства пудингов, тортов, сушек, печенья и добавляется к супам, соусам и тушеным овощам.

Из кукурузных стеблей, початков и оберток вырабатывают бумагу, линолеум, вискозу, лаки, фурфурол, активированный уголь, чернила, клей, уксусную кислоту, метиловый спирт и другие продукты (П. С. Чиков в соавт., 1976).

Кукурузу используют на зеленый корм, который богат каротином. В корм идут и остающиеся после уборки на зерно сухие листья, стебли и стержни початков кукурузы. В 100кг кукурузной соломы содержится 37 кормовых единиц, а в 100кг размолотых стержней – 35корм.ед.

В народной медицине широко применяются масло и различные водные извлечения, получаемые из рыльцев кукурузы. Масло применяется местно при ожогах, трещинах губ и кожных покровов, а также при аллергическом рините.

Чай или настой из кукурузных рыльцев широко применяется при заболеваниях печени, особенно при желтухе, хронических холециститах, холангитах, а также при пониженном аппетите. Свежим настоем споласкивают волосы для придания им золотистого оттенка.

В современной медицине как лекарственное сырье используются кукурузные рыльца и кукурузное масло. Сбор кукурузных рыльцев проводится в период созревания початков или при их очистке. Рыльца сушат в тени и хранят в сухом месте. Срок хранения 1—2 года.

Кукурузные рыльца обладают желчегонным и кровоостанавливающим действием. Отвар, настой и жидкий экстракт из кукурузных рыльцев назначают при заболеваниях печени и желчевыводящих путей, при холециститах, холангитах (особенно при застое желчи), гепатитах. Под действием приема настоя из кукурузных рыльцев повышается секреция желчи, снижается уровень билирубина в крови, уменьшается вязкость и удельный вес желчи.

Мочегонное действие препаратов кукурузных рыльцев используется при отеках, связанных с заболеваниями почек и сердечнососудистой системы. Длительный прием настоя способствует растворению камней (карбонатов, уратов и фосфатов) в мочеточниках и почках (В. И. Завражнов и соавт., 1972). Кровоостанавливающий эффект настоя рыльцев кукурузы используется при геморрагических диатезах и маточных кровотечениях различной этиологии.

Кукурузное масло (Oleum Maidis) снижает уровень холестерина в крови, расслабляет тонус гладкой мускулатуры желчного пузыря и протока, оказывает активное желчегонное и гипохолестеринемическое действие, что является полезным для профилактики и лечения атеросклероза.

Из отходов кукурузы получают глютаминовую кислоту, которую используют при лечении невритов, прогрессивной мышечной дистрофии, психозов, эпилепсии, полиомиелитов. Она является составной частью фолевой кислоты и играет важную роль в деятельности головного мозга, сердца и процессе кроветворения. Глютаминовая кислота широко применяется в пищевой промышленности при консервировании свежих продуктов и овощей (Л. Я. Скляревский в соавт., 1960).

Кукуруза — лидер среди злаковых по объему посевных площадей в мире. Она широко применяется в производстве муки, консервов, крахмала, патоки и других продуктов питания. В промышленной сфере культура выступает в качестве сырья для изготовления спирта, уксусной кислоты, ацетона, красителей. Злак также востребован в животноводстве как питательный и экономичный корм для скота.

История рода

Человек стал сознательно выращивать злак около 7–12 тысяч лет назад на территории современной Мексики. Примерно в XV веке до н. э. началось распространение культуры по Мезоамерике. Адаптация к новым условиям и необходимость в увеличении урожайности, погодоустойчивости спровоцировали появления новых сортов кукурузы. Современные историки уверены, что относительно высокоразвитое земледелие того времени стало залогом успешных цивилизаций майя, ольмеков, ацтеков и других народов. Старый Свет узнал о кукурузе лишь в XV веке н. э. С тех пор культура распространилась и активно выращивается во всем мире.

Виды, сорта и характеристики кукурузы

Злаковый род включает несколько видов кукурузы:

Воздушная, или лопающаяся. Отличается мелкими зернами, богата белком (16 %), жиром (20 %) и протеином. Вид применяется для производства крупы, хлопьев, попкорна. Тонкая прочная оболочка трескается после того, как внутри накапливается влага, и зерно выворачивается пышной мякотью наружу.
Зубовидная с крупными зернами. Широко распространена в России, используется для производства муки, круп, спирта, крахмала, силоса. Злак содержит до 75 % крахмала, до 10 % белка и до 5 % растительного жира.
Кремнистая. Слабо распространена из-за невысокой урожайности — до 60–70 ц/га, при этом устойчива к вредителям, болезням и погодным условиям. Зерна с содержанием крахмала до 85 %, белков до 15 % и жиров до 4–5 % используют как сырье в производстве круп, крахмала, корма для животных.
Восковая. Отличается однокомпонентной структурой крахмала, который содержит только амилопектин, но не амилозу. Зерно без моносахаридов медленнее усваивается, снижает уровень сахара в крови. Оно применяется в изготовлении продуктов для здорового питания и диабетического стола.
Крахмалистая. Широко распространена в странах Южной и Северной Америки. Зерно используется для производства спирта и крахмала, практически не имеет внешней оболочки, из-за чего возникают трудности в хранении.
Сахарная. Деликатесный вид, образованный при скрещивании кремнистых и зубовидных сортов. Отличается высокими вкусовыми качествами, содержанием сахара до 35 %. Используется в консервировании, заморозке и свежем виде.

Оптимальные культуры-предшественники

При возделывании кукурузы в качестве монокультуры одни и те же площади используют не более 3–4 лет подряд. Без снижения урожайности это возможно только при условии достаточного природного увлажнения почвы, налаженной системы орошения, ежегодного внесения полного минерального и органического удобрения.

В иных случаях выращивание кукурузы требует продуманной системы севооборота. Оптимальные предшественники — зернобобовые культуры. При возделывании на зерно возможно чередование с озимыми колосовыми, особенно после многолетних бобовых трав или занятых паров.

Неудачные предшественники среди пропашных культур — подсолнечник и сахарная свекла. Они сильно иссушают почву и выносят большой объем питательных веществ, необходимых для кукурузного растения. Последствиями такого севооборота становятся отставание в развитии, деформация початка, укорачивание междоузлий, побледнение окраски листьев.

Требования к состоянию почвы

Подготовка поля направлена в первую очередь на борьбу с многолетними сорняками. Для этого выполняют двух-трехкратное дискование на разную глубину либо лущение плугом, качественную вспашку. Предварительные процедуры удаляют до 70 % корнеотпрысковых и до 40 % однолетних сорняков. Возможна обработка посевных площадей гербицидами с последующим проходом предпосевными агрегатами для крошения, выравнивания и прикатывания почвы.

Оптимальные показатели поля:

ровная поверхность и одинаковая глубина обработки на всей площади;
хорошее семенное ложе;
не более 80 % комков фракции 10–50 мм по массе на обработанном пласте;
отсутствие комков свыше 100 мм.

Подготовка посевного материала

Семена проходят специальную подготовку на кукурузообрабатывающих заводах или в агрофирмах. Они сортируются, калибруются и протравливаются для обеспечения всхожести не ниже 98 %. Чтобы повысить энергию прорастания кукурузы, зерно в течение 5–6 дней обогревают на солнце или в теплом помещении. Современные инсектицидные, фунгицидные и гибридные протравители снижают риск заболеваний растения и повышают устойчивость к вредителям. В отдельных случаях используются препараты с включением минералов, которых не хватает в стандартной почве региона. Крупные поставщики продают готовые семена кукурузы, которые не требуют дополнительной обработки перед посевом.

Особенности посева

Оптимальным для высева семян является период, когда температура почвы на глубине 10 см составляет 10–12 °C. Глубина заделки в 4–6 см считается нормальной при достаточной увлажненности грунта. Если поверхностный слой пересох, ее увеличивают до 12–13 см, однако это негативно сказывается на времени прорастания и конечной урожайности.

Объем посевной кукурузы составляет 10–25 кг/га, определяется в зависимости от размера семян и климатических условий региона. Густота высева в засушливых районах не должна превышать 20–25 тысяч растений на гектар. В степи этот показатель увеличивается до 30–40 тысяч, в регионах с бесперебойным обеспечением водой — до 40–60 тысяч. На юге при условии адекватной системы орошения плотность посева составляет 50–55 тысяч.

Фазы развития кукурузы

В процессе роста кукуруза проходит несколько фаз:

Уход за посевами

Пока ростки кукурузы меньше 15 см в высоту, их необходимо обрабатывать от сорняков. Для этого проводят послевсходовое боронование, которое уничтожает до 80 % сорных всходов. Кукурузные растения с 2–3 листьями повреждаются в 10 % случаев, а для достигших состояния 4–5 листьев эта процедура практически полностью безопасна.

По мере дальнейшего выращивания обработку проводят только в междурядьях с использованием культиваторов. Глубина воздействия — 10–12 см. При последней операции в регионах с переизбытком влаги также применяют окучник.

Удобрение почвы

Каждая тонна зерна выносит из почвы в среднем свыше 24 кг азота, 9 кг фосфора и 25 кг калия. Для восполнения питательных веществ используются органические и минеральные удобрения. Их разбрасывают перед зяблевой вспашкой плугами.

В случае с дерново-подзолистыми почвами азотные удобрения распределяют по полю под заделку весной, а фосфорно-калийные под зябь осенью. На развитие растений положительно влияет предпосевное внесение гранулированного суперфосфата. Во время развития всходов на полях с достаточным орошением возможны комплексные подкормки, а после появления 6–7 листьев — только азотные. При необходимости повысить уровень белка в зерне перед сбором урожая растения подвергают внекорневому опрыскиванию мочевиной.

Орошение

Система полива зависит от природно-климатических условий выращивания кукурузы и финансовых возможностей. К современным методам относятся дождевание и капельное орошение. Первый способ предполагает установку на поле специальных машин с разбрызгивателем. Важно настраивать время орошения с учетом положения солнца, чтобы избежать обгорания растений.

Капельный полив требует больших вложений и более сложен в установке, однако имеет свои преимущества. Орошение не зависит от положения солнца и наличия ветра. Вода распределяется по полю равномерно, в том числе на границах. Сокращаются расходы электроэнергии и снижаются требования к давлению в системе. Капельная технология обеспечивает более эффективное использование влаги и удобрений, а также повышает урожайность кукурузы на 25 % в сравнении с дождевальными машинами.

Уборка урожая

Когда 65–70 % початков достигают фазы восковой спелости, начинается уборка урожая. Сегодня используются два основных способа. Уборка початков осуществляется при влажности зерновки около 40 % с помощью комбайнов. Обмолот на зерно возможен при влажности 32 % с использованием ручьевых жаток — специальной приставки к зерноуборочным комбайнам.

Хранение и транспортировка зерна

При хранении критически важно учитывать влажность кукурузы и условия окружающей среды, температуру воздуха в хранилище, степень аэрации. Сегодня применяют два основных режима:

хранение сухого зерна, влажность которого предварительно снижается до критической в специальных сушильных машинах;
хранение охлажденной продукции при температуре, которая останавливает жизненно важные процессы в живом зерне.

Доставка кукурузы от поставщика покупателям осуществляется с помощью автомобильного или железнодорожного транспорта с соблюдением необходимого уровня влажности и температуры.

Кукуруза имеет большое хозяйственное значение как кормовая, пищевая и техническая культура. Ее выращивают в первую очередь для получения зерна, которое богато углеводами, жирами, а также для получения силосной массы.

Характеристика кукурузы

В зерне кукурузы содержится до 70% углеводов, 6% масла, 13% белков, а также витамины. По питательности 1 кг зерна равняется 1,34 кормовой единицы, тогда как 1 кг овса равен 1 кормовой единицы, ржи – 1,18, ячменя – 1,27.

Благодаря высокому содержанию питательных веществ она считается одним из лучших видов концентрированного корма для скота, особенно при откорме свиней и птицы. Хорошим кормом считаются листья, стебли и початки, особенно в молочно-восковой спелости зерна. Силос, приготовленный из вегетативной массы кукурузы, характеризуется высоким качеством и питательностью, является прекрасным сочным кормом для кормления всех сельскохозяйственных животных. В 100 кг кукурузного силоса содержится 22,5 кормовых единицы. Скоту можно скармливать солому, а также размолотые стержни, которые предварительно обогащают мочевиной.

Большое значение кукуруза имеет как продовольственная культура. Из ее зерна получают муку, крупу, изготавливают поп-корн, кондитерские и другие изделия.

Зерно кукурузы находит широкое применение в различных отраслях промышленности. Из него производят крахмал, патоку, глюкозу, масло и другие технические и пищевые продукты. Стебли используют для получения целлюлозы, изоляционных материалов, бумаги, стержни – для изготовления линолеума. Общее количество продуктов и изделий из кукурузы превышает 200 наименований.

У нее мало общих с другими культурами вредителей, поэтому она является хорошим предшественником для других сельскохозяйственных культур.

Кукуруза родом из Америки, ботаническое происхождение ее точно не установлено. В природе диких предков не существует. Выращивают ее в большинстве стран мира. Наибольшие посевные площади сосредоточены в США (более 25 млн. га), Бразилии (12 млн. га), Индии, Аргентине, Румынии (от 3 до 6 млн. га).

Кукуруза – высокоурожайная культура. В среднем по стране получают с каждого гектара по 32-37 центнеров зерна. В условиях искусственного орошения урожайность составляет 100 ц/га и даже больше.

По морфологическим признакам существенно отличается от других злаковых растений. Она имеет более мощное развитие корневой системы, стеблей, листьев, соцветия и зерна. Корневая система, как и у других злаковых культур, мочковатая, но имеет мощное развитие, равномерно распространяется в стороны, а в глубину достигает 2 м и более. У кукурузы равномерно развиваются и так называемые воздушные надземные корни, которые несут в основном механическую нагрузку, добавляя ей большей устойчивости против полегания.

Листья длинные, широкие, с волнистыми краями. Каждое растение имеет два соцветия: мужское – метелка и женское – початок, который развивается в пазухе листа. Кочан представляет собой стержень, вдоль которого правильными рядами попарно размещаются колоски. В каждом женском колоске размещается по два цветка, но плодовитой бывает только одна, верхняя.

Культура относится к ветроопыляемым культурам. Во время цветения столбики пестиков выходят из оберток наружу в виде пучка.

Зерно кукурузы отличается от зерна других злаковых растений более разнообразной форме, величине и окраске. Эндосперм может быть стекловидным, мучнистым или промежуточного характера.

Виды кукурузы

По современной классификации кукуруза делится на 8 видов или групп. Производственное значение имеют пять из них: зубоподобная, кремнистая, крахмалистая, лопающаяся и сахарная.

Зубоподобная кукуруза характеризуется тем, что имеет клиновидные, продолговатое зерно с характерным впадины на верхушке, что придает сходство с зубом коня. Роговидный слой размещается только по бокам зерновки. Она отличается от других подвидов более мощным развитием стебля, хорошо развитыми воздушными корнями, большими вилками и высокой урожайностью.

Кремнистая кукуруза имеет сжатое с боков зерно с округлой блестящей верхушкой. Роговидный слой размещается ближе к поверхности зерновки, внутри зерновки находится мучнистый эндосперм. Этот вид насчитывает значительное количество сортов и гибридов, отличающихся разнообразием и скороспелостью.

Крахмалистая кукуруза характеризуется мягким зерном с матовой округлой поверхностью. Эндосперм мучнистый. Благодаря большому содержанию крахмала и масла имеет большое значение для крахмало-паточной и масложировой промышленности.

Лопающаяся кукуруза отличается от других подвидов относительно мелким зерном, которое сплошь заполнено роговидной массой. В верхней части зерновка слегка заостренная. При термической обработке зерно лопается, что и дало название этой группе.

Сахарная кукуруза имеет морщинистое полупрозрачное зерно, которое заполнено роговидным эндоспермом. В период молочной и начале восковой спелости в зерне этого подвида накапливается до 15-16% сахара. Сахарная кукуруза выращивается для приготовления консервов, вилки также потребляются в вареном виде.

Гибридная кукуруза, как правило, обеспечивает более урожайное потомство, которое превосходит по уровню урожайности и качеству негибридные сорта. Это происходит вследствие гетерозиса.

Биологические особенности кукурузы

Кукуруза – растение теплолюбивое, но вместе с тем холодостойкое. Семена начинают прорастать при температуре +8 … +10 ° С, а всходы могут выдерживать кратковременные заморозки до -3,5 ° С. В конце вегетации она очень чувствительна к минусовым температурам, и небольшие заморозки повреждают вегетативную массу растений.

Это растение короткого дня. Хорошо растет и развивается при интенсивном освещении, особенно в первой половине вегетации. В условиях недостаточного освещения меньше потребляет элементов минерального питания.

К теплу кукуруза особенно чувствительна в период от посева до выбрасывания метелок. Слишком высокая температура, особенно во время цветения (выше +35 ° С), негативно влияет на процесс опыления. При высокой температуре происходит подсыхание колонок женских соцветий. К влаге, по сравнению с колосовыми культурами, менее требовательна. Наибольшее количество влаги она потребляет в период образования метелки – начале налива зерна. В первую половину лета кукуруза засухоустойчива, влагу на единицу площади посева тратит экономно, но во вторую половину лета расход влаги значительно увеличивается. Вегетационный период колеблется от 80 до 150 дней.

Кукуруза весьма требовательна к плодородию почв. Она хорошо растет на рыхлых почвах. Лучшими для нее считаются черноземы, легкие супесчаные и суглинистые почвы с нейтральной или слабокислой реакцией почвенного раствора.

При внесении большого количества удобрений обеспечивает высокие урожаи на дерново-подзолистых почвах. Хорошо она также растет на осушенных и окультуренных торфоболотных почвах. Малопригодны для нее уплотненные, солонцеватые или кислые почвы.

КУКУРУЗА, маис (Zea mays), крупный однолетний злак трибы маисовых (Maydeae), зерновки которого образуются в особых соцветиях – початках. Во всем мире под кукурузу занято примерно 132 млн. га посевных площадей, а ежегодный урожай зерна этой важнейшей сельскохозяйственной культуры составляет более 450 млн. т, уступая менее чем на 10% лишь урожаю пшеницы. Крупнейший производитель кукурузы – США (около половины мирового урожая); затем идут Китай, Бразилия, Мексика, Франция, Аргентина, Индия, Индонезия, Италия и Румыния.

Использование.

Из общих занятых под кукурузу площадей в США примерно 70% дают зерно, а большая часть остальных – силос. Небольшие посевы кукурузы используются как пастбища для домашнего скота. Зерно кукурузы служит кормом, главным образом для свиней и домашней птицы. Его скармливают целым или же дробят и размалывают в муку. Кроме того, из него получают различные продовольственные продукты. Свежие и консервированные зерна – популярное овощное блюдо, из сухих зерен делают кукурузные хлопья, мамалыгу и кашу, из кукурузной муки пекут лепешки, блины и т.п.

Во многих регионах, особенно в Мексике, Южной Америке и Африке, кукуруза – основной продукт питания для населения. Это нередко приводит к алиментарной недостаточности, поскольку зерна кукурузы бедны некоторыми необходимыми для человека веществами.

Из проростков кукурузы делают салаты, из зародышей выжимают пищевое масло, а крахмал зерен используют как таковой или приготавливают из него сироп. Кукурузный крахмал – не только хороший сгуститель, но и сырье для производства уксуса и различных алкогольных напитков, включая виски (бурбон). Кукурузный сироп используют как подсластитель в желе, джеме и других кондитерских изделиях.

В промышленности кукуруза используется для производства множества разнообразных продуктов. Кукурузное масло – сырье для получения дорогих красок, мыла и заменителей резины. Из белка зеина, содержащегося в зернах, изготавливают напоминающие шерсть искусственные волокна. Кукурузный крахмал используют для аппретирования тканей и кожи, каландрирования (повышения плотности и гладкости) бумаги. Он также применяется в производстве вискозного волокна, взрывчатых веществ, лекарственных препаратов и декстриновых клеев.

Используются также стебель и другие вегетативные части растения: из них получают строительные и упаковочные материалы, бумагу, почвоулучшающие добавки, взрывчатку. Кочерыжки початков дают фурфураль – сырье для производства пластмасс, нейлона и других синтетических веществ. Обвертки початков широко применяются как набивка. Из мягкой сердцевины стеблей изготавливают папиросную бумагу.

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КУКУРУЗЫ

До появления гибридной кукурузы в США выращивалось свыше тысячи ее сортов, многие из которых постепенно исчезли, вытесненные более перспективными линиями. Однако, поскольку трудно предвидеть свойства, которые потребуются в будущем, сейчас стараются сохранить как можно больше традиционных сортов, потенциально ценных для селекции. В хозяйственном плане все сорта кукурузы классифицируются в зависимости от формы зерна и характеристик эндосперма.

Наиболее распространенная группа – зубовидная кукуруза, отличающаяся углублением на вершине зрелого зерна. Ее эндосперм содержит примерно поровну твердый и мягкий крахмал. Это основной тип кукурузы, выращиваемый в Кукурузном поясе США.

У кремнистой кукурузы нет зубчиков и углубления на вершине зерна, а ее эндосперм почти полностью состоит из твердого крахмала. Этот тип кукурузы возделывают главным образом на севере США, где она вызревает в условиях короткого вегетационного периода благодаря своей скороспелости.

Кукуруза лопающаяся – вариант кремнистой, отличающийся мелкими зернами, которые лопаются при нагревании из-за быстрого теплового расширения крахмалистого эндосперма. В США этот тип кукурузы также распространен.

У кукурузы крахмалистой нет зубца на вершине зерен, а эндосперм содержит только мягкий крахмал, в связи с чем ее легко перемалывать в муку. Этот тип кукурузы выращивают во многих странах Центральной и Южной Америки.

У сахарной кукурузы эндосперм содержит близкое к сахарам вещество – декстрин и меньше крахмала, чем у кукурузы других типов. Зрелое зерно более или менее сморщенное. Этот тип занимает в США более половины всех посевных площадей под кукурузу; зерна его потребляются в свежем виде и идут на переработку.

У пленчатой кукурузы не только весь початок, но и каждое зерно в нем окружены индивидуальной обверткой. Этот тип кукурузы считается новым и в производственных посевах не используется.

БИОЛОГИЯ

Стебель кукурузы – узловатая соломина высотой 0,5–6 м и диаметром 1,5–3,5 см. У основания каждого междоузлия находятся почки, дающие боковые побеги, на конце которых могут развиваться початки. В наружной части соломины рассеяны волокнисто-сосудистые проводящие пучки, а внутри она заполнена губчатой сердцевиной.

Растение закреплено в почве мочковатыми и опорными корнями, поглощающими питательные вещества и воду. Первичный (зародышевый) корешок питает зародыш кукурузы во время прорастания семени.

Лист состоит из пластинки, влагалища и похожего на воротник язычка. Пластинка становится тоньше в направлении от центральной жилки к краям и сужается от основания к верхушке. Ее края обхватывают стебель, образуя два ушка. На поперечном срезе листа можно видеть верхний и нижний однослойный эпидермис, а между ними – пять или шесть слоев мезофилла, пронизанных волокнисто-сосудистыми пучками, которые состоят из опорных и проводящих клеток. В верхнем эпидермисе рассеяны крупные тонкостенные пузыревидные клетки. Когда количество испаряемой листом воды превышает поступление воды в лист, эти клетки сжимаются, заставляя лист скручиваться, что уменьшает поверхность испарения. Когда водоснабжение нормализуется, они снова набухают, и лист восстанавливает свою плоскую форму.

Кукуруза – однодомный вид, т.е. мужские и женские цветки образуются на одном и том же растении. Мужские цветки собраны в метелку на верхушке стебля; в метелке пять и более веточек, каждая из которых несет сотни мелких колосков с тычинками – репродуктивными структурами, рассеивающими пыльцу из т.н. пыльников.

Сорта кукурузы различаются по числу рядов зерен в початке, по размерам и форме зерен. Широко варьирует и окраска зерен, но у большинства коммерческих линий кукурузы они желтые или белые.

ЭКОЛОГИЯ

Кукуруза растет в широком диапазоне климатических условий, однако наибольшие урожаи она дает в местах, где в течение вегетационного периода среднедневная температура равна 21–27 ° С, средненочная 14 ° С, а безморозный период длится не менее 140 дней. Максимальные урожаи, по-видимому, собирают при средней температуре июня – июля 18–24 ° С.

Почва под посевами кукурузы должна быть мощной, хорошо дренируемой, с высокой водоудерживающей способностью. Необходима также хорошая ее пористость, т.е. аэрация, поскольку корням кукурузы требуется много кислорода.

Чтобы поддерживать плодородие почвы под кукурузой, выращиваемой без севооборота (бессменная культура), требуется регулярное внесение удобрений. Сократить их количество и улучшить структуру почвы, т.е. сделать ее мелкокомковатой, позволяет чередование высеваемых на одном и том же участке культур. В Кукурузном поясе США популярен двухлетний севооборот, в котором чередуются кукуруза и мелкие зерновые, например пшеница, овес или рожь. Широко распространены также трехлетний (кукуруза – овес – клевер) и четырехлетний (кукуруза – овес – пшеница – клевер) севообороты.

Самые известные болезни кукурузы – пыльная и пузырчатая головня, поражающие початок и стебель. Кукуруза страдает также от стеблевой гнили, фузариоза, нигроспороза и бели початков. Главные меры борьбы – профилактические, в частности подбор оптимальных сроков сева и схемы севооборота, не позволяющей накапливаться в почве болезнетворным агентам, выведение устойчивых гибридов, использование сертифицированных (проверенных на отсутствие патогенов) семян и их предпосевная фунгицидная обработка.

ИСТОРИЧЕСКИЙ АСПЕКТ

Наверное, кукуруза – самый окультуренный из всех злаков. Некоторые авторы полагают, что далекие предки этого вида попали в Америку из Азии, однако более вероятной представляется гипотеза, согласно которой родина кукурузы – Америка.

По-видимому, сотни тысяч лет кукуруза была дикорастущим видом. Ее пыльца возрастом 60 000 лет обнаружена в 1953 под Дворцом изящных искусств в Мехико, однако для сравнения целых современных и древних растений одной лишь пыльцы недостаточно. По меньшей мере 55 000 лет истории кукурузы остаются загадкой. Для науки она начинается 5000 лет назад: этим временем датированы остатки кукурузы, найденные в индейских пещерах Нью-Мексико. Судя по накопленным данным, производство кукурузы в умеренной и тропической зонах Америки было развито уже в доколумбову эпоху.

Колумб обнаружил посевы кукурузы на всех крупных островах Вест-Индии, а также в Центральной и Южной Америке. Учитывая, что все работы, такие, как подготовка почвы, сев, культивация и сбор урожая, велись в то время вручную, занятые под кукурузой площади надо считать большими. Французские и испанские путешественники 16 в. также сообщают о том, что кукурузы выращивалось очень много. Эрнан Кортес видел кукурузные поля в Мексике, а Франсиско Васкес де Коронадо обнаружил обширные посевы кукурузы на юго-западе Северной Америки.

Первоначальная селекция.

У самых древних известных початков кукурузы длина составляет менее 2 см, а число очень твердых зерен – ок. 50. Каждое зерно частично окружено своей собственной обверткой – примерно как у современной пленчатой кукурузы. Согласно археологическим находкам в пещере Бэт-Кейв (Нью-Мексико), примерно 1000 лет назад произошло скрещивание индейской кукурузы с дикорастущим мексиканским злаком теосинте. От потомства этого гибрида было получено путем отбора растение, сходное с современной кукурузой. Еще в доколумбову эпоху индейцы добились относительно высоких результатов в искусственном отборе: появились все основные типы современной кукурузы (кремнистая, зубовидная, крахмалистая, сахарная и лопающаяся).

Современная селекция кукурузы.

Законы наследственности, открытые в 19 в. Грегором Менделем на основе его классических экспериментов с горохом, нашли свое применение в селекции кукурузы. Скрещивание тыквосемянной кукурузы с юга и кремнистой кукурузы из Новой Англии дало потомство, сочетающее в себе некоторые ценные признаки обоих предков. От первого ему достались крупные размеры и прочность стебля, от второго – твердое скороспелое зерно, устойчивость к болезням, приспособляемость и способность переносить холодную весеннюю погоду северных регионов.

Цели современных селекционных программ – повышение урожайности кукурузы и ее устойчивости к болезням и вредителям, приспособление растений к специфическим почвенно-климатическим условиям и разработка более эффективных методов самой селекции. Создаются сорта с повышенным выходом зеленой массы (на силос) и облегчающие механизированную уборку урожая. Растения с мощной корневой системой, прочными стеблями и початками, расположенными примерно на одной высоте у всех экземпляров, позволяют использовать многорядные кукурузоуборочные комбайны и свести к минимуму полевые потери зерна.

Существует программа инцухта, в которой отдельные растения с особо ценными свойствами размножают на протяжении нескольких поколений путем самоопыления. Цель такой программы – устранение нежелательных наследственных признаков и получение относительно однородных линий. Однако в ходе инцухта намного снижаются жизненная мощь и продуктивность растений. Для их восстановления прибегают затем к одиночной или двойной гибридизации линий. Эта программа обеспечивает в конечном итоге получение и сохранение новых сортов.
См. также СЕЛЕКЦИЯ.

В настоящее время многие страны, включая Индию, Японию, Израиль, Германию и Нидерланды, ведут исследования, цель которых – приспособление кукурузы к специфическим почвенно-климатическим условиям. В США выведен высокоурожайный гибрид кукурузы с зерном, содержащим повышенный процент белка: теоретически он должен помочь решить проблему несбалансированного питания во многих странах, где кукуруза остается главным продуктом питания для основной массы населения. Питательная ценность нового гибрида объясняется высоким содержанием в его зерне незаменимых для человека аминокислот – в нем их примерно на 50% больше, чем в традиционных сортах.

Сейчас в США этот новый гибрид идет в основном на корм скоту, однако пищевые компании проводят эксперименты по получению из него кукурузного крахмала и других продовольственных продуктов.

Читайте также: