В общей сухой надземной массе растения кукурузы на долю листьев, стебля, метелки, стержня с ножкой и обертки в среднем приходится 55 – 60%, на долю стержня – 15 – 18%.

Мужское соцветие занимает очень большое место в общей надземной массе – 1 – 1,5%. Эти соотношения изменяются у разных сортов под действием факторов внешней среды и приемов агротехники. Под влиянием многовекового и разностороннего воздействия человека возникло огромное разнообразие форм кукурузы.

Подвиды кукурузы. По форме, химическому составу и внутреннему строению зерновок выделяется восемь подвидов кукурузы: зубовидная, кремнистая, крахмалистая, сахарная, крахмалисто-сахарная, лопающаяся, восковидная и пленчатая. В нашей стране наиболее распространены зубовидный и кремнистый подвиды.

Зубовидная кукуруза – самый распространенный подвид, сравнительно новый в культуре. Зерно крупное, удлиненно-призматическое, с вмятиной на верхушке, по форме напоминает конский зуб. Эндосперм на боковых сторонах зерновок стекловидный, в центре зерна и на верхушке – мучнистый. Крахмала в зерне 68 - 76%, белка 8 - 10, жира около 5%. Сорта и гибриды, относящиеся к этому подвиду, сравнительно позднеспелые.

Кремнистая кукуруза. По происхождению один из наиболее древних подвидов, имеет самый широкий ареал на Земном шаре. Отличается холодостойкостью, неполегаемостью, устойчивостью к болезням и менее требователен к условиям произрастания, имеет как исключительно позднеспелые, так и предельно скороспелые формы. Зерно округлое, сдавленное, гладкое, блестящее. Эндосперм стекловидный и лишь в стеклянной части зерновки мучнистый. Крахмала в зерне 65 – 83%, белка 8 – 18, жира до 5%. Ценное сырье для производства муки, из которой приготовляют мамалыгу, хлебные изделия и крупы.

Крахмалистая кукуруза. Форма зерна, как у кремнистой кукурузы. Зерновка почти вся наполнена мучнистой массой. Роговидный эндосперм отсутствует или представлен лишь тонким наружным слоем. Крахмала в зерне 72 – 83%, белка 7 – 12%, жира 5%. Зерно – ценное сырье для крахмалопаточной, спиртоводочной и маслобойной промышленности.

Сахарная кукуруза. Возникла как мутант зубовидных и кремнистых сортов. Считается сравнительно молодой в культуре. В нашей стране посевы сахарной кукурузы расширяются. Имеет крупную морщинистую зерновку, состоящую из полупрозрачного стекловидного эндосперма с характерным блеском в изломе. В эндосперме сахарных сортов, кроме различных форм крахмала, содержатся водорастворимый декстрин и протеин. Белка в зерне 18 – 20%, углеводов до 64%, из них половина (32%) приходится на долю декстрина, жира 8 – 9%. Сахарная кукуруза – овощная культура, используется в консервной промышленности. На пищевые цели зерно идет в молочной спелости. Особенность сахарной кукурузы – ее многостебельность.

Лопающаяся кукуруза. Наиболее древний подвид. Зерно мелкое, эндосперм целиком роговидный. При поджаривании сухое зерно лопается, образуя белые хлопья. Имеются две формы: рисовая с остроконечными зерновками и перловая с округлыми зерновками. Крахмала в зерне 62 – 72%, белка 10 – 14%. Используется на крупу и хлопья. Растения отличаются хорошей кустистостью, облиственностью и многопочатковостью.

Восковидная кукуруза. Подвид сравнительно недавно в культуре. Зерно по форме и твердости похоже на зерно кремнистой кукурузы. Наружная часть эндосперма непрозрачна и по внешнему виду из-за матового оттенка похожа на воск. Используется для получения декстрина. Возделывается в США и ряде европейских стран.

Пленчатая кукуруза. Характерный признак – сильно развитые прицветники женских цветков, плотно прикрывающие зерновку. Производственного значения не имеет.

Требования к условиям внешней среды.

Требования к температуре. Кукуруза – теплолюбивое растение. Семена произрастают при температуре 8 – 10 °С, всходы появляются при 10 – 12 °С. По данным В.Н. Степанова и И.С. Шатилова (1959), биологический минимум появления жизнеспособных всходов наблюдается у кремнистых сортов при 10 – 11 °С, у зубовидных – при 11—12°С. Чрезмерно ранний посев в холодную переувлажненную почву приводит к гибели семян и изреживанию всходов. Наиболее благоприятная температура для роста растений 25 – 30 °С, что выше, чем у зерновых колосовых культур. Максимальная температура, при которой прекращается рост, 45 – 47 °С. Пыльца кукурузы содержит около 60% воды и обладает слабой водоудерживающей способностью. При температуре выше 30 – 35 °С и относительной влажности воздуха около 30% она быстро, в течение 1 – 2 ч после растрескивания пыльников, высыхает, теряя способность прорастать. Это ведет к плохой выполненности початков.

Заморозки в 2 – 3 °С повреждают всходы, а осенью – листья. Кукуруза лучше переносит весенние заморозки, чем осенние. Поврежденные всходы способны в течение недели отрасти. Скороспелые сорта более северного происхождения лучше переносят понижение температуры и заморозки, чем южные позднеспелые сорта и гибриды кукурузы. Осенью погибшие от мороза растения можно сушить на сено или силосовать. Делать это надо сразу после заморозков, так как мерзлые растения очень быстро загнивают. Заморозок в 3 °С приводит к потере всхожести недозрелого влажного зерна.

В Нечерноземной зоне наблюдается тесная зависимость между суточной продуктивностью листьев и дневной температурой воздуха (коэффициент корреляции +0,8), то есть чем выше температура, тем выше продуктивность работы листьев. Для кукурузы биологически активной температурой считается температура выше 10 °С, ниже которой процессы роста и развития растений практически приостанавливаются. Сумма биологически активных температур, необходимая для созревания скороспелых сортов составляет 1800 – 2000 °С, среднеспелых и позднеспелых сортов – 2300 – 2600 °С. Среднеспелые и позднеспелые гибриды различаются между собой по сумме температур, необходимых для достижения фазы выметывания, и требуют практически одинаковой суммы температур для прохождения последующих фаз.

Требования к влаге. По требовательности к водному режиму кукуруза относится к мезофитам. На образование 1 Ц. сухого вещества она расходует от 174 до 406 ц воды, то есть меньше, чем овес и ячмень. Однако при высоких урожаях растения потребляют большое количество влаги. Кукуруза хорошо использует осадки второй половины лета и частично осени. Растения накапливают большую органическую массу даже в довольно засушливых районах, чему способствует также хорошее развитие корневой системы.

В начальные фазы развития среднесуточный расход воды на посевах кукурузы составляет 30 – 40 /га, а в период от выметывания до молочного состояния зерна – 80 – 100 /га. При богарной культуре в засушливых районах она дает хороший урожай в годы, когда за июнь – август выпадает не менее 200 мм осадков, а при хороших весенних запасах влаги в почве – не менее 100 мм с явным преобладанием их в июле, когда происходит цветение.

По данным кафедры растениеводства Кубанского СХИ, расход воды на создание 1 ц зерна кукурузы в условиях центральной зоны Краснодарского края составляет 6 – 9,2 мм, или 60 – 90 т, в зависимости от условий увлажнения, применяемой агротехники. В южных засушливых районах отмечается тесная положительная зависимость между продуктивностью работы листьев и осадками и слабая положительная или даже отрицательная зависимость между работой листьев и высокой температурой.