Биология кукурузы

Биология кукурузы
Кукуруза (Zea mais L., число хромосом — 2п = 20) — однолет­нее травянистое растение семейства злаковых (Graminea), или мятликовых (Poaceae), подсемейства просовидных, три­бы Maydeae, рода Zea. Внутри вида раньше различали следую­щие разновидности.

Кремнистая кукуруза        Zea mais L. Indurata     

Крахмалистая кукуруза     Amylacea Sturt.

Зубовидная кукуруза        Indentata Sturt.,dentiformis Koern

Лопающаяся кукуруза       Everta Sturt., microsperma Koern

Сахарная кукуруза           Sacharata Sturt. Koern.
Пленчатая кукуруза          Tunicata Sturt.
Восковидная кукуруза      Ceratina Kulesch.  

Сегодня же такое разделение считается устаревшим и не­обоснованным ни генетически, ни морфологически.
Биология кукурузы
Корневая система — мочковатая, распространяется в диа­метре около 1 м вокруг стебля, причем одна ее часть разви­вается близко к поверхности почвы, а другая проникает на глубину 2,5-3 м. Полностью развитая по площади питания мочковатая корневая система формируется толь­ко в фазе 6-8 листьев, максимальной глубины корни дости­гают только в фазе выметывания. Неглубокое размещение корней в почве создает большую опасность их повреждения при рыхлении междурядий. Корневая система развивается у молодых растений медленно, поэтому растения кукурузы поздно используют полный объем почвы как вглубь, так и по горизонтали (в междурядьях). Этим объясняется трудное усвоение питательных веществ, особенно фосфора, молодыми растениями, что следует учитывать при удобре­нии кукурузы.

фенофазы кукурузы

Высота стеблей кукурузы колеблется от 0,5 до 1 м, а их диа­метр — от 1 до 5 см. Количество узлов на стебле бывает различным. У основания междоузлий вырастают початки, из которых у современных ги­бридов, как правило, только один достигает фазы полного раз­вития. Под землей могут отрастать боковые или пазушные по­беги, образование которых у современных гибридов при нор­мальных условиях развития подавляется. Одностебельность, относительно медленный рост в начале развития и широкие междурядья являются причинами позднего смыкания кукуру­зы. Смыкание рядов обычно происходит только к фазе 5 и б ли­стьев и при высоте растений около 60 см. Сердцевина стебля, в которой находятся сосудистые пучки, до образования зерен содержит 8-12% сахара.
Биология кукурузы
Листья кукурузы состоят из листовой пластинки, листово­го влагалища и лигулы (листового язычка). Количество ли­стьев колеблется в зависимости от группы спелости гибрида. Их бывает от 6-8 у раннеспелых до 48 — у позднеспелых. Как правило, у кукурузы насчитывается 8-16 листьев. От положе­ния листьев на растении зависят взаимное затенение и ин­тенсивность фотосинтеза. Так как початок снабжается ассимилятами, прежде всего от листа, который находится непо­средственно под ним, очень важно, чтобы его поверхность как можно дольше получала полную солнечную инсоляцию. Для этого селекционерами созданы гелиотропные формы кукурузы

Растение кукурузы однодомно, но раздельнополо, т.е. пе­рекрестноопыляющиеся мужские и женские соцветия нахо­дятся на одном и том же растении. Мужские двухцветковые колоски образуют на верхушке стебля соцветие типа метел­ки, а женские колоски с двумя цветками, из которых один редуцирован и не фертилен, образуют початки. В метелках образуется 4-10 млн. зерен пыльцы

Из завязи каждого женского цветка выходит длинная (40-50 см) нить рыльца, которая всей своей поверхностью при­нимает пыльцу. Нити рыльца всех цветков (300-1000) обра­зуют кисть, которая во время цветения выходит из оберток. Опыление происходит с помощью ветра. Обычно пыльца из метелки растения выбрасывается на 2-4 дня раньше, чем появляются кисти нитей рыльца (это явление называется протандрией), поэтому, как правило, происходит перекрест­ное опыление (95%). Оплодотворение у кукурузы двойное. Продолжительность выделения пыльцы у отдельного расте­ния — 5-7 дней, а отдельное зерно пыльцы живет около двух дней. На поле период выбрасывания пыльцы продолжается около двух недель, так как не все растения находятся в одной и той же фазе развития.

Оплодотворение происходит после того, как пыльца про­росла на нитях рыльца, а пыльцевая трубка достигла фазы завязи. Через 4-10 часов образуются зародыш и эндосперм, начинается формирование и рост зерн. С началом оплодотворения нити рыльца принимают бурую окраску и отмирают.
Биология кукурузы
При прохладных осенних условиях активная отдача влаги способствует созреванию зерна и доля СМ при физиологиче­ском созревании становится выше. При теплых осенних усло­виях преобладает пассивная отдача влаги. Имеются данные, показывающие, что у гибридов с повышенной устойчивостью к низким температурам или с низким порогом температуры роста активная отдача влаги более выражена.

Зерна находятся на початках в попарно расположенных рядах по 25-30 штук на стержне и образуют вместе початок, который окутывается обертками. Диаметр стержня и его доля в СМ початка сильно колеблются в зависимости от гибрида. Спелое зерно кукурузы состоит из трех основных частей: се­менной кожуры — перикарпа (6%), эндосперма (84%) и заро­дыша (10%). По форме зерно кукурузы разделяют на следую­щие группы: зубовидная, кремнистая, мелкосемен­ная, сахарная, крахмалистая, восковидная (шаху) и пленчатая. Зерно современных гибридов имеет преимущественно зубовидную и кремнистую формы. Сегодня в мире превалируют кремнистые формы. Форма зерна зави­сит в основном от состояния эндосперма, т.е. распределения роговидной и мучнистой консистенции. Размер зе­рен колеблется в зависимости от формы, от 2,8 мм у мелкосе-мянной кукурузы до 25 мм — у крахмалистой. Соответственно отличается и МТЗ (от 50 до 1200 г).

Кукуруза проходит несколько стадий роста и развития. Причем можно различать, как и у всех зерновых, системный рост, в процессе которого закладываются, дифференцируются и редуцируются органы урожайности, и рост продукта, в процессе которого производятся и накапливаются запасные вещества, т.е. продукты уборки.
Биология кукурузы
Кукуруза относится к светолюбивым растениям. Интенсив­ность ассимиляции С0₂ в большой степени зависит от интен­сивности освещения. Затенение листьев снижает ее, поэтому положение листьев на растении и площадь питания имеют большое значение. Оптимальный индекс листовой поверх­ности (листовая поверхность/площадь почвы) для кукурузы на силос составляет 3,0-6,0, для кукурузы на зерно — 3,0-4,0.

Кукуруза — растение короткого дня, она быстрее всего переходит в генеративную фазу развития при продолжи­тельности светового дня 8-9 часов. При продолжительности светового дня свыше 14 часов вегетативная стадия и весь вегетационный период удлиняются. Поэтому для северных регионов гибриды кукурузы должны быть генетически при­способлены к условиям длинного дня.

Один и тот же гибрид в северных районах образует боль­ше междоузлий и листьев, чем в южных.