2.Биологические особенности культуры

Кукуруза (Zea-niays L.) - однолетнее злаковое растение, встречающееся только в культуре. От других распространенных зерновых злаковых культур кукуруза отличается более мощным развитием вегетативных органов (стеблей, листьев, корней). Корни у кукурузы мочковатые, развиваются от подземных узлов стеблей (главного стержневого корня у кукурузы не имеется) и в большом количестве идут горизонтально во всех направлениях в радиусе до 1 м. 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 корневым волосков, извлекающих из почвы воду и пищу. Кроме этого, у кукурузы от нижних надземных узлов стеблей в начале выбрасывания метелки образуются воздушные наземные корни, которые, внедряясь почву, служат главным образом опорой (от полегания, сильных ветров и т- п.), а также участвуют в снабжении растений пищей и водой.

Стебель у кукурузы 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 части4-9, а в надземной 5-28). Количество их с ростом стебля не увеличивается, в высоту стебель развивается благодаря удлинению междуузлий. Верхнее междоузлие несет мужское соцветие - метёлку. На нижних узлах надземной части иногда формируются 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 неизмельченном виде малосъедобным. Листья у кукурузы широкие, длинные, с нижней стороны голые, с верхней - опушенные, расположенные по обе стороны стебля поочередно. 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 повреждении 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.

Кукуруза ― растение однодомное, но раздельно полое. Мужские и женские цветки находятся в разных соцветиях: мужские соцветия расположены на верхушке стебля в виде метелки, женские (початки) - ниже, в пазухах листьев, и покрыты снаружи обвертками. 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. 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 н 30 а количества 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 рыхлолежащих 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%. Отношение к теплу. Зерна кукурузы начинают прорастать при 8-10 С; энергия прорастания резко увеличивается с повышением температуры. Например, при температуре 15°С при благоприятных условиях всходы появляются на 8-12-й день от посева. Весенние заморозки до 3°С кукуруза выдерживает, быстро поправляется и отрастает, но осенние заморозки в 3°С большинство сортов не переносит. Кукуруза особенно нуждается в тепле от посева до выметывания метелок; однако высокую температуру и недостаток влаги она хорошо переносит лишь в период от появления всходов до цветения. Во время цветения высокая температура, сухость почвы и низкая влажность воздуха могут нанести большой ущерб урожаю, так как при температуре выше 32°С при относительной влажности воздуха ниже 30% пыльца быстро высыхает, теряй оплодотворяющую способность, в результате получается череззерница.

Вредное влияние воздушной засухи в фазе цветения будет в значительной мере ослаблено, если своевременно принять меры по накоплению и сбережению влаги в почве и провести добавочное искусственное опыление в утренние часы, Кукуруза быстро растет в начале развития, поэтому весенние засухи хорошо выдерживает. В то же время она в полной мере использует осадки, обычно выпадающие в засушливые районах во второй половине лета, тогда как для зерновых колосовых культур осадки уже бесполезны.

Для полного развития кукурузы требуется различное количество тепла в зависимости от сорта (ранние и позднеспелые сорта). Вегетационный период кукурузы колеблется от 90 до 200 дней. Возделываемые в России сорта имеют вегетационный период в большинстве случаев от 90 до 140 дней.