Кукуруза – полезные свойства, состав и противопоказания

Характеристика кукурузы

Кроме сахарной кукурузы, род включает 4 вида и 3 дикорастущих подвида злака.

Генные модификации

Кукуруза широко используется в разных отраслях производства, поэтому уже с 30-х годов прошлого века в США начали проводить работы по гибридизации растения. Значительное увеличение урожайности злака было вызвано применением химических пестицидов, неорганических удобрений и повышением механизации выращивания.

С конца прошлого века стали внедряться трансгенные сорта с высокой устойчивостью к вредителям и болезням растений.

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.

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.

Стебель достигает в высоту 5 м, в производственных условиях высота стеблей сортов и гибридов колеблется в пределах 1,5–2 м. Количество междоузлий на стебле зависит от сортовых особенностей. У скороспелых сортов их 8–10, у позднеспелых – до 20. Стебель внутри заполнен губчатой??массой, у молодых растений он очень сочный и содержит до 5% сахара.

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.

Чем же отличаются друг от друга все эти виды кукурузы?

Кремнистая кукуруза имеет гладкое, блестящее, неморщинистое зерно с округлой вершиной. Цвет зерна белый или желтый.

Зубовидная кукуруза дает зерна продолговато-удлиненной формы, несколько напоминающие конский зуб. Отсюда и название «зубовидная».

Крахмалистая кукуруза отличается своим мягким мучнистым зерном, зерно гладкое, матовое, тоже с округлой верхушкой.

Лопающаяся кукуруза резко выделяется тем, что зерна ее при нагреве (поджаривании) лопаются, деформируются или вспучиваются. Зерна — гладкие, с блестящей поверхностью. Различают две подгруппы лопающейся кукурузы: рисовую и перловую. Зерна обеих этих подгрупп различаются только по форме и напоминают рисовую и перловую крупу.

Сахарная кукуруза дает зерна с морщинистой поверхностью, в разрезе зерна — стекловидные. Название этой группы объясняется повышенным содержанием сахара в зерне при его созревании.

Восковидная кукуруза имеет гладкие твердые зерна с матовой поверхностью. Своим названием эта разновидность обязана тому, что при разрезе содержимое зерен напоминает по своей структуре воск.

И, наконец, пленчатая кукуруза характеризуется зернами, покрытыми пленками, иногда даже содержащими ости. Как уже указывалось, промышленного значения эта разновидность не имеет.

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.

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.

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.

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.

Кукуруза (злак) – происхождение слова

Происхождение слова “кукуруза” языковеды трактуют по-разному. В русскую речь слово пришло с юго-востока Европы, и, по мнению ученых, имеет отношение к румынскому слову cucuruz, означающему “еловая шишка”, либо турецкому kokoros (стебель кукурузы). По иной версии кукурузой стали называть злак, зерна которого бросали домашней птице, подзывая ее звуками kukuru.

БИОЛОГИЯ

Стебель кукурузы узловатая соломина высотой 0,56 м и диаметром 1,53,5 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.

Женские цветки собраны в колосовидные соцветия початки на концах боковых побегов, выходящих из пазух листьев. Каждый початок окружен листьями обвертки, из которой сверху свешиваются длинные полые столбики пестиков, называемые в совокупности «шелком». Эти столбики ведут к завязям цветков, полупогруженным в мясистую вегетативную ось соцветия.

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 2127° С, средненочная 14° С, а безморозный период длится не менее 140 дней. Максимальные урожаи, по-видимому, собирают при средней температуре июня июля 1824° 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.

Вероятно, основной вредитель кукурузы в США кукурузный мотылек, завезенный из Европы и впервые наблюдавшийся на северо-востоке страны в 1917. Его личинки, как и белокрылый клоп, питаются всеми надземными частями растения. Гусеницы хлопковой совки уничтожают зерно в початках. Японский хрущик поедает «шелк» и тем самым препятствует оплодотворению завязей.

Долгоносики и гусеницы южной амбарной огневки питаются собранным зерном. Меры борьбы с вредителями обработка инсектицидами, выведение устойчивых сортов, изменение сроков посева и подбор адекватных схем севооборота, создание креозотового барьера вокруг полей (против ползающих насекомых), заражение личинок жуков смертельными для них бактериями.

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.

Кукуруза – вред и противопоказания

Кукуруза в любом виде и препараты из нее противопоказаны людям при:

• высокой степени свертываемости крови,
• язвенных заболеваниях желудка и патологиях кишечника,
• склонности к тромбофлебиту.

Не забывайте, что из зерна кукурузы изготавливают попкорн, хлопья и всевозможные снеки, а при нарушении технологии недобросовестными производителями полезные свойства кукурузы утрачиваются, принося вред организму. Кстати, кукурузное зерно и продукты из него достаточно калорийны, поэтому для диетического питания не всегда и не для всех уместны.

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.

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.

Уход за кукурузой: полив, подкормка, опыление

Правильный уход за кукурузой требует определенных знаний. На протяжении периода вегетации растение нуждается в своевременных обильных поливах, особенно при созревании початков, а также в регулярном рыхлении почвы. В фазе активного роста необходимо удалять боковые пасынки кукурузы (20–25 сантиметровые боковые побеги).

Через 3 недели после посадки проводят подкормку кукурузы водным раствором коровяка или птичьего помета в соотношении 1:11. Затем проводят еще пару подкормок любым комплексным минеральным удобрением: во время цветения кукурузы и в начале формирования початков. Когда початки начнут наливаться, проводят листовую подкормку раствором карбамида: 1 ст.л. на 10 л воды.

Для получения полнозерновых початков не помешает провести 2–3 процедуры опыления кукурузы, потряхивая цветочные метелки. Урожай срезают острым ножом в фазе молочной спелости зерна, примерно через месяц после цветения.

Современная селекция кукурузы

Индейцы, несомненно, вели бессознательный искусственный отбор оставляли на сев зерна растений, дававших, на их взгляд, наилучший урожай. Основной тенденцией было получение «простых» растений слабоветвистых и с небольшим числом крупных початков. Вероятно, когда у растения появлялись новые признаки, индейцы это замечали и, если эти признаки казались им выгодными, старались их сохранить. Однако в конце концов потенциал улучшения кукурузы таким способом был исчерпан.

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).

К началу 16 в. некоторые племена на юго-западе Северной Америки выращивали кукурузу с восьмирядными початками на тонких стеблях средней высоты. Восьмирядная кукуруза индейцев чероки на юго-востоке континента отличалась более крупными размерами стеблей и початков. Из-за величины и формы зерен ее называли «тыквосемянной». Именно она сыграла основную роль в дальнейшей селекции.

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.

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.

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.

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.

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.

Болезни кукурузы и борьба с ними

Некоторые болезни и вредители кукурузы значительно снижают урожай и могут привести к гибели растений. Рассмотрим эти заболевания и методы борьбы с ними:

• Пузырчатая головня поражает кукурузу целиком: на стебле, листьях и початках образуются серые вздутия диаметром до 15 см, растения погибают. В качестве профилактики необходимо проводить заблаговременное обеззараживание почвы и обработку семян раствором фунгицидов — Дитокс, Витавакс.

• Фузариоз початков кукурузы проявляет себя в виде розового налета на поверхности початков, а затем переходит на все растение. Пораженные початки удаляют и сжигают.

• Хлопковая совка – вредитель кукурузы, который объедает пестичные нити и оставляет большие круглые дыры на листьях кукурузы, початки сильно деформируются. При первых признаках вредителя посадки обрабатывают препаратом Децис.

• Пыльная головня – грибковое заболевание кукурузы, которое поражает только взрослые растения, сформировавшие початки. Метелка початка быстро покрывается массой черного цвета, в которой содержатся споры грибка. В итоге кукурузный початок начинает сохнуть и чернеть. Для профилактики и борьбы с этой болезнью кукурузы необходим полноценный полив посадок, рыхление почвы, протравливание семян фунгицидами типа «Дитокс» или «Гранивит».

• Стеблевая гниль. Симптомы болезни обычно заметны лишь по достижении зрелости растения. Нижняя часть стебля кукурузы и коленца становятся розоватыми, покрываются пятнышками, размягчаются, что приводит к гибели растения. Для борьбы с гнилью кукурузы необходимо соблюдение севооборота, утилизация стеблей кукурузы перед зимой, протравливание семян препаратом типа «Ланта КС».

• Южный гельминтоспориозкукурузы. Заболевание изначально поражает кукурузные листья, покрывая их пятнами продолговатой формы и окрашивая в желтовато-серый цвет. Зерно начинает чернеть, в итоге початки становятся непригодными к употреблению. Особенно прогрессирует гельминтоспориоз в сырое лето. В качестве профилактики обеспечивается глубокая перекопка грунта, ранняя высадка семян, смена посевных культур на участке, внесение калийно-фосфорных удобрений.

• Шведская муха на кукурузе (Oscinellafrit). Поврежденные данным вредителем кукурузные всходы склонны к нежелательному пасынкованию во взрослой стадии, часто отстают в нормальном для растения развитии, легко подвергаются различным поражениям грибками. Во избежание налетов на кукурузу шведской мухи, молодые посадки обрабатывают препаратами «Циперон», «Каратэ», «Децис».

Так выглядят листья кукурузы, поврежденные шведской мухой