Ботаническая характеристика кукурузы. Кукуруза классификация растения
Классификация кукурузы / Полевые заметки / АгроПрактик.ру
Классификация кукурузы Кукуруза (Zea mays L.) принадлежит к семейству злаковых (Poaceae). Из эволюционно близких кукурузе родов стоит отметить трипсакум (Tripsacum) и теосинте (Euchlaena), иногда используемые в качестве кормовых растений. Эти роды произрастают в Мексике и хотя редко, но используются в селекционных целях в качестве источников устойчивости к болезням и вредителям.
Что касается внутривидовой классификации, первые попытки сделать таковую были предприняты в середине XIX века. Эти работы были выполнены на ограниченном материале и, поэтому, не могли достаточно объективно представить внутривидовой состав. В качестве классифицирующих признаков, авторы использовали в основном количественные характеристики растений.
Впервые в 1885 году Ф. Кёрнике в качестве систематических были использованы качественные признаки, в частности морфологические особенности зерна. По этим данным было выделено четыре группы.
Морфологические особенности зерна были положены в основу классификации кукурузы Стертевантом. В 1899 году он в своей работе на основе большой выборки материала (свыше 700 сортов и образцов) североамериканского происхождения выделил шесть групп кукурузы, пять из которых различались на основе структуры эндосперма: лопающаяся, кремнистая, зубовидная, крахмалистая, сахарная, и одна выделена по признаку, обуславливающему сильное развитие колосовых чешуй — пленчатая.
Позже Н.Н. Кулешовым в эту классификацию была добавлена еще одна группа — восковидная. Эта классификация чрезвычайно удобна и проста. Она и сейчас, активно используется.
Зубовидная кукуруза (Zea mays indentata)
Зерно крупное, удлиненное, плоское. Эндосперм по бокам зерновки роговидный, в центре и верхушке мучнистый, рыхлый. При созревании на верхушке зерна образуется углубление. Зубовидная кукуруза среди других групп получила наибольшее распространение. Растения обычно не кустятся. В зерне содержится 70–75% крахмала, до 15 белка, 3–6% жира. Возделывается для получения зерна, которое используется для производства муки, крупы, спирта, а также как фураж на корм животным. Большинство сортов зубовидной кукурузы позднеспелые. Отличаясь мощными стеблями, крупными початками, сорта зубовидной кукурузы, как правило, дают более высокий урожай силосной массы и зерна по сравнению со скороспелыми сортами.
Кремнистая кукуруза (Zea mays indurata)
Зерно округлое, гладкое, блестящее с выпуклой вершиной. Эндосперм роговидный, мучнистый лишь в центральной части зерновки. Имеет самый широкий ареал распространения на Земле. Сорта кремнистой кукурузы первыми были завезены в Европу. Гибриды кремнистой кукурузы возделывают главным образом на зерно. Среди гибридов этой группы много скороспелых. В зерне содержится 65–83% крахмала, до 18% белка, 3–7% жира. Используется для производства крупы, кукурузных хлопьев, палочек и других продуктов. В настоящее время все большее распространение получила кукуруза с промежуточным типом зерна. В зависимости от преобладания кремнистого или зубовидного типа зерновки, такой тип кукурузы называют полузубовидным или полукремнистым.
Крахмалистая кукуруза (Zea mays amylaсea)
Одна из древнейших. Наиболее широко распространена в странах Южной Америки и на юге Северной Америки. Большинство сортов имеет поздние сроки созревания. Растения среднерослые, хорошо облиственны, сильно и средне кустистые. Зерно округлое, гладкое, матовое, с выпуклой вершиной. Эндосперм рыхлый, мучнистый с небольшим содержанием белка. Используется главным образом в крахмалопаточной и спиртовой промышленности. Зерновка крупная, содержит около 12% белка, 5% жира и более 80% крахмала.
Восковидная кукуруза (Zеа mays ceratina)
Является мутантом зубовидных североамериканских сортов, которые в результате проявления гена wx в связи необычными условиями выращивания могут появляться в различных районах Земли. Характеризуется двухслойностью эндосперма. Наружная часть его непрозрачна и по виду напоминает воск, но по твердости не уступает стекловидному эндосперму лопающейся кукурузы. Внутренний слой эндосперма — мучнистый. Крахмал эндосперма состоит почти на 100% из амилопектина, обладающего сильной клейкостью. Восковидная кукуруза имеет довольно узкий ареал распространения — наиболее популярна в Китае и имеет весьма ограниченное сортовое разнообразие, причем сорта близки между собой по многим хозяйственным и некоторым морфологическим признакам.
Лопающаяся кукуруза (Zea mays everta)
Одна из древнейших. По строению зерновки делится на рисовую (имеет клювовидную форму верхушки зерновки) и перловую (имеет округлую форму верхушки зерновки). Характеризуется большим удельным весом стекловидного эндосперма. Мучнистая часть эндосперма имеется только вблизи зародыша. В связи с такой структурой запасного крахмала в клетках эндосперма у сухого зерна при нагревании под давлением паров воды в крахмальных сферокристаллах и между ними прорывается околоплодник и кожура семени. При этом эндосперм выворачивается в виде рыхлой белой мучнистой массы, и зерно сильно увеличивается в объеме. Отсюда — название подвида. Зерновка отличается высоким содержанием белка (16%), что позволяет использовать этот подвид при производстве крупы, хлопьев и других подобных изделий. Лопающаяся кукуруза образует большое число початков, обладает хорошей кустистостью и облиственностью. Початки небольшие с мелким зерном. Подвид представлен разновидностями с белой, желтой, красной, темно-синей, полосатой зерновкой. Лопающаяся кукуруза широко распространена в США, где приобрела промышленное значение. Сейчас она завоевывает все большую и большую популярность и в остальном мире.
Сахарная сахарная (Zea mays saccharata)
Подвид возник в результате проявления рецессивных генов su1 и su2. Оба гена контролируют состав крахмала в эндосперме кукурузы, блокируя реакции полимеризации и, тем самым, повышая содержание декстринов. Эндосперм зерновки содержит сравнительно мало крахмала и очень много водорастворимых сахаров. При созревании и подсыхании зерновка по всей поверхности сильно сморщивается во всех направлениях, приобретая неправильную форму и неровную поверхность. Вызревшие зерновки сравнительно прозрачны. Кроме того, зерновка содержит большое количество водорастворимых белков (18–20%) и жиры (8–9%). Содержание углеводов 64%, из них половина приходится на долю декстринов. Это овощная культура, ее используют в консервной промышленности. Растения обычно невысокие, сильно кустятся, каждое имеет по несколько початков. Как и все овощные культуры, выращивается на поливе. Разновидности представлены формами с самым разнообразным окрашиванием зерновки.
Пленчатая кукуруза (Zea mays tunicata)
Фенотипическое проявление гена tu. Этот ген вызывает сильное разрастание колосковых чешуй, которые плотно прикрывают вызревшую зерновку. Подвид хозяйственного значения не имеет. Есть сведения, что эта кукуруза использовалась в религиозных обрядах в империи инков.
agropraktik.ru
лекарственное растение, применение, отзывы, полезные свойства, противопоказания
1. Биологически активные вещества растительного происхождения. В Б. Н. Головкин, Р. Н. Руденская, И. А. Трофимова, А. И. Шретер 3 томах. М.: Изд-во Наука, 2001.
2. Государственный реестр лекарственных средств. Официальное издание: в 2 т.- М.: Медицинский совет, 2009. - Т.2, ч.1 - 568 с.; ч.2 - 560 с.
3. Иллюстрированное руководство для ботанических практик и экскурсий в Средней России. Скворцов В.Э. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2004. – 506 с.
4. Кьосев П.А. Лекарственные растения: самый полный справочник. – М.: Эксмо, 2011. – 944с.
5. Лекарственные растения. Беффа М. Т. М. АСТ «Арстель». 2005.– 255с.
6. Лекарственные растения средней полосы европейской части России. Под ред. Н.Л. Кучиной. М. «Планета» 1992.
7. Лекарственные растения на приусадебном участке / А. М. Рабинович. М.: ИД МСП, 1998. 336 - с.
8. Лекарственное сырье растительного и животного происхождения. Фармакогнозия. Под редакцией Г. П. Яковлева, Санкт-Петербург, Издательство «СпецЛит», 2006, 845с.
9. Лекарственное растительное сырье. Фармакогнозия: Учеб. пособие / Под ред. Г.П. Яковлева и К.Ф. Блиновой. – СПб.: СпецЛит, 2004. – 765 с.
10. Муравьева Д.А. Фармакогнозия: Учебник. - М.: Медицина, 1991. - 560с.
11. Носов А.М. Лекарственные растения в официнальной и народной медицины. М.: Изд-во Эксмо, 2005. – 800 с.
12. Рабинович А.М, Рабинович С.А. Лекарственные и пряно-ароматические растения России. – М.: ОЛМА-ПРЕСС, 2001. – 319с.
13. Растения для нас. Справочное пособие / Под ред. Г.П. Яковлева, К.Ф. Блиновой. – Изд-во «Учебная книга», 1996. – 654 с.
14. Растительные ресурсы России: Дикорастущие цветковые растения, их компонентный состав и биологическая активность. Под редакцией А.Л. Буданцева. Т.3. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2010. – 601 с.
15. Справочник "Лекарственные растительные средства" под ред. Г.Е. Пронченко, 2002г. М.: ГЭОТАР-МЕД, 288 с.
16. Фурсаев А.Д. И. и др. Лекарственные растения и их применение в медицине. Изд-во Саратов. 1962.
17. Этимологический словарь латинских ботанических названий лекарственных растений. Светличная Е.И., Толок И.А. – Харьков: Изд-во НФаУ: Золотые страницы, 2003. – 288 с.lektrava.ru
Ботаническая характеристика кукурузы
Кукуруза принадлежит к трибе Маисовых. Однолетнее раздельнополое растение. С высоким стеблем высотой до 4 м и более. Мужские цветки собраны в метелку, женские образуют початок, который находится в пазухах листьев.
И мужские, и женские цветки находятся на одном растении. Плод — зерновка различной формы.
Род кукурузы включает только один вид культурной кукурузы — Zea mays L. В свою очередь, этот вид подразделяется в зависимости от формы и строения зерновки на восемь основных подвидов. Ботаническая классификация кукурузы выглядит следующим образом.
Кукуруза кремнистая. Зерно округлой формы, блестящее, твердое. Эндосперм стекловидный в периферической части и мучнистый в центральной части. Данный подвид широко распространен в Российской Федерации.
Кукуруза зубовидная. Зерно удлиненной формы, с впадиной на верхушке. В целом зерновка напоминает конский зуб. Центральная часть и верхушка зерна имеют мучнистую консистенцию, по бокам эндосперм стекловидный. Возделывается в основном на Северном Кавказе.
Кукуруза сахарная. Зерна округлые, морщинистые. Структура эндосперма полупрозрачная, что связано с наличием большого количества декстринов. Данный подвид убирают с поля в момент, когда крахмал еще не образовался в большом количестве. Культивируют обычно в северных районах.
Кукуруза крахмалисто-сахарная. На нижней части зерна располагается мучнистый эндосперм, а на верхней — такой же эндосперм, как и у сахарной кукурузы. В нашей стране не возделывается.
Кукуруза крахмалистая. Зерна округлой формы. Стекловидный слой очень тонкий, в основном эндосперм мучнистый.
На стебле растет от одного до трех початков массой 80-120 г.
Кукуруза лопающаяся. Зерно продолговатое, мелкое. При специальной термообработке зерно «лопается», образуя белую массу. Характерно наличие стекловидного эндосперма. В Российской Федерации встречается редко.
Кукуруза пленчатая. Зерно покрыто колосковыми чешуями. Подвид практического применения не имеет.
Кукуруза восковидная. Наружная часть эндосперма воскообразная. Эндосперм, помимо крахмала, содержит значительное количество декстринов. Внутренний слой эндосперма мучнистый. Крахмал почти на 100% состоит из амилопектина. Встречается главным образом на Дальнем Востоке.
Каждый подвид кукурузы включает несколько разновидностей.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
www.activestudy.info
Народно-хозяйственное значение кукурузы
Ботанические и биологические особенности кукурузы
Кукуруза одна из наиболее продуктивных и распространенных культур в мировом земледелии. Среди возделываемых растений она стоит на первом месте по валовым сборам зерна и на втором — по посевным площадям, уступая основной хлебной культуре земного шара - пшенице.
Кукуруза — одна из важнейших зерновых и кормовых культур. Зерно ее отличается высокими достоинствами. В нем содержится, %: белков - около 10,5; БЭВ - 66 (углеводы), жира - 6,5; золы - 1,5; клетчатки - 2,5; воды - 14-15, а также витамины. Она служит концентрированным кормом для всех сельскохозяйственных животных. В 1 кг зерна содержится 1,34 к.ед., 78 г переваримого протеина.
В кормопроизводстве кукурузу используют как силосную культуру. В 100 кг силоса содержится 21 к.ед. Для силосования можно использовать и сухие стебли. Неплохим кормом являются размолотые стержни початков, в 100 кг которых содержится 35 к.ед.
Применяют смешанные и уплотненные посевы кукурузы с бобовыми культурами (бобами, соей, люпином, горохом). В качестве уплотняющих культур в междурядьях кукурузы выращивают фасоль и другие культуры.
Зерно кукурузы богато жиром и крахмалом. В желтозерных сортах больше провитамина А. Кукурузная мука по причине малого содержания клейковины для хлебопечения не пригодна, но ее добавляют к пшеничной и рисовой муке для выпечки хлеба и изготовления кондитерских изделий.
Из зерна вырабатывают несколько сортов крупы (выход до 64%), крахмал, патоку, пиво, спирт, сахарный сироп, кукурузные хлопья, кукурузные палочки и много других продуктов. Отдельные зародыши содержат около 30% жира и используются для получения пищевого масла, лечебных препаратов, витамина Е.
Пестичные столбики применяются в медицине. Недоспелые початки потребляются в отварном и консервированном виде. Стебли кукурузы служат сырьем для выработки бумаги, целлюлозы, искусственных смол. Стержни початков идут на изготовление линолеума, клея, искусственной пробки, пластмассы.
Кукуруза как пропашная культура - хороший предшественник, очищающий почву от сорняков для последующих культур. Важное значение имеет кукуруза и как парозанимающая культура (на зеленый корм, силос).
Кукуруза меньше других хлебов повреждается вредителями, не осыпается при уборке и прекрасно использует дожди второй половины лета.
В России площадь посевов под кукурузой сокращается и составляет примерно 500 тыс/га (при высеве на зерно). Валовой сбор зерна около 1 млн т.
В Алтайском крае урожайность кукурузы на зерно составляет порядка 2,3 т/га, на зеленую массу и силос - в среднем 20 т/га, потенциальная урожайность кукурузы на силос - 30-50, при орошении - 50-80 т/га.
Современная классификация основана на морфологических особенностях эндосперма зерновки и степени развития колосковых чешуек в женском колоске. Вид (Zea mays L.) делится на 8 подвидов.
1. Лопающаяся (everta) - зерно мелкое, с заостренной верхушкой или округлое. Эндосперм почти сплошь стекловидный. При нагревании сухого зерна эндосперм прорывает околоплодник и выворачивается наружу в виде рыхлой мучнистой массы. В зерне содержится много белка (10,0-14,5%) и крахмала (6272%). Используются на крупу, изготовление хлопьев и воздушной кукурузы.
2. Крахмалистая (amulaceae) - зерно гладкое, округлое. Эндосперм зерновки мучнистый, рыхлый. Промежутки между крахмальными зернами слабо заполнены протеином. Содержание крахмала в зерне составляет 71,5-82,6%; белка - 6,9-12,1%. Эндосперм, плохо защищенный тонким роговидным слоем, легко впитывает влагу и быстро поражается болезнями и вредителями.
3. Зубовидная (indentata) - зерно крупное, сплющенное, на верхушке имеет вмятину. Роговидный эндосперм развит только на боковых сторонах зерна. Остальная часть его мучнистая, рыхлая. Содержит 68-75,5% крахмала; 8,0-13,5% белка. Представлена более поздними формами. Распространена широко. Растения крупные, с грубыми стеблями, дающими мало пасынков. Початки крупные, удлиненные. Подвид характеризуется высокой урожайностью, высоким качеством початков и зерна, отсутствием кустистости.
4. Кремнистая (indurata) - зерно округлое. Эндосперм стекловидный лишь в центральной части мучнистый. Содержит 65-68% крахмала, 7,7-14,8% белка. Распространена широко. К этому подвиду относится много скороспелых сортов с мелкими початками и мелким зерном. Стебли обычно дают много боковых побегов. Кремнистая кукуруза отличается высокой холодостойкостью и менее требовательна к условиям произрастания.
5. Сахарная (saccharata) - зерно морщинистое, почти целиком заполнено прозрачным роговидным эндоспермом. Содержит много декстрина и протеина, до 30% крахмала, столько же сахара и полисахаридов, 12,8% белка, 8,1% жира. К этому подвиду относятся скороспелые сорта. Используется в консервном производстве. Возделываемые сорта характеризуются многосте- бельностью, полегаемостью и слабой устойчивостью к некоторым болезням и вредителям.
6. Восковидная (ceratina) - эндосперм восковидный. Наружная часть его по твердости не уступает эндосперму лопающейся кукурузы. Полисахариды представлены особым типом крахмала - восковидным, или клеящим. Считают, что восковид- ная кукуруза происходит из Восточной Азии. В нашей стране в небольшом количестве возделывают на Дальнем Востоке.
7. Крахмалисто-сахарная (amuleo-saccharata) - нижняя часть зерна имеет мучнистый эндосперм, а верхняя, как у сахарной кукурузы, с характерной морщинистостью. Распространена в Южной Америке. В России не возделывается.
8. Пленчатая (tunicata) зерно полностью заключено в колосковые чешуи, которые в зрелом початке хорошо развиты. В культуре она не встречается и хозяйственного значения не имеет.
Ботанические признаки
Кукуруза - однолетнее растение семейства Мятликовые (Poaceae), однодомное, раздельнополое, перекрестноопыляющееся.
Корневая система - мочковатая, мощная многоярусная, способная проникать на глубину до 5 м. Корневая система имеет 4 типа корней: зародышевый корень, первичные корни, главные (вторичные) и вспомогательные (воздушные). Основная масса корней залегает в почве на глубине 30-60 см. Опорные (воздушные) корни возникают из надземных узлов в фазе выметывания, они препятствуют полеганию растений, играют роль органов дополнительного синтеза аминокислот (идет период энергичного нарастания сухой массы растений, обмена веществ, основная корневая система не справляется с синтезом аминокислот, и тогда ей на помощь приходят воздушные корни).
Стебель - прямостоячий, округлый, гладкий, с утолщенными узлами, с заполненной сердцевиной. Сердцевина представляет собой рыхлую паренхимную ткань. От основания к верхушке побега диаметр междоузлий уменьшается, а длина увеличивается, 3-5 нижних сближенных междоузлий находятся в почве. Высота стебля колеблется от 0,5 до 3,0 м, у позднеспелых южных форм - до 6 м. Стебель способен к ветвлению. Наряду с одно- стебельными распространены кустящиеся формы.
Листья - крупные, линейные цельнокрайные, параллельно- неровные, сверху опушенные, расположены поочередно на противоположных сторонах стебля. Влагалища листьев плотно облегают стебель.
Соцветия. На каждом растении кукурузы имеются два типа соцветий: мужское - метелка и женское - початок. Метелка венчает верхушку стебля, состоит из центральной оси, которая является продолжением верхнего междоузлия, и боковых осей. Колоски двухцветковые с 3 пыльниками в каждом цветке: один цветок на ножке, другой - сидячий; с двумя тонкими цветковыми чешуями и двумя околоцветковыми пленками. Метелка продуцирует до 20-30 млн пыльцевых зерен.
Женское соцветие початок формируется в пазухах листьев. Он состоит из соцветия (стержня), на котором попарно размещаются рядами колоски с женскими цветками. В каждом колоске по 2 цветка, развивается только один верхний цветок, нижний — атрофируется.
Число продольных рядов цветков (зерен) в початке четное — от 8 до 16, чаще 12-14 рядов. Пестик с крупной завязью и очень длинным столбиком. Во время цветения столбики выходят за пределы обертки. На початке закладывается до 500-1000 семяпочек.
По типу опыления кукуруза относится к перекрестноопыляющимся анемофильным растениям. Период цветения метелки и початков на одном растении не совпадает. Метелка зацветает на 3-8 дней раньше, обеспечивает перекрестное опыление. При благоприятных условиях пыльца сохраняет жизнеспособность в течение 1-2 суток. Кукуруза отрицательно реагирует на опыление пыльцой собственного растения.
Плод - зерновка, обычно голая, крупная. Масса 1000 семян у мелкосемянных сортов составляет 100-150 г, у крупносемянных сортов — 300-400 г. В зависимости от группы сорта (гибрида) зерновки кукурузы имеют различную окраску - белую, кремовую, желтую, оранжевую, красную.
Фазы развития кукурузы: всходы, первый лист, второй лист, четвертый лист, седьмой лист, восемь-двенадцать листьев, выметывание метелки, цветение, молочное состояние, восковая спелость.
Все многообразие форм кукурузы делится на 8 подвидов по признаку структуры эндосперма и формы зерновки
Биологические особенности
Кукуруза - теплолюбивое растение. Минимальная температура прорастания семян составляет 8-10°С. Жизнеспособные всходы появляются при температуре 10-12°С через 18 дней, при температуре 20°С — через 7 дней, оптимальная температура для роста 25-30°С, максимальная температура, при которой рост прекращается составляет 45-47°С, сумма основных активных температур для созревания составляет 1800-2600°С. Заморозки (-2...-3°С) повреждают всходы, но они в течение недели отрастают. Кукуруза легче переносит весенние заморозки, чем осенние.
Отношение к влаге. Кукуруза относится к мезофитам, при набухании семена впитывают 48-50% от массы семян. Она является сравнительно засухоустойчивой культурой, уступая лишь сорго, суданке, просу. Транспирационный коэффициент равен 190-350, то есть более экономный расход воды, чем у хлебов 1-й группы.
Критическим периодом считается 10 дней до выметывания и 20 дней после выметывания. Наиболее благоприятной для роста и развития растений кукурузы является влажность почвы 60-70% НВ. При недостатке влаги в почве листья кукурузы становятся жесткими, узкими, светло-зелеными. Она плохо переносит переувлажнение. Кукуруза легче переносит раннюю засуху и более эффективно использует осадки второй половины лета, чем ранние яровые. Это связано со способностью приостанавливать рост и дифференциацию конуса нарастания на период засухи, а также с тем, что дифференциация конуса происходит позднее, чем у ранних яровых - на 25-й день после всходов. В период созревания потребность кукурузы в воде резко сокращается.
Кукуруза - светолюбивое растение короткого дня, она быстрее зацветает при 8-9-часовом дне. При продолжительности дня свыше 12-14 ч период вегетации удлиняется.
Кукуруза дает высокие урожаи на рыхлых, хорошо водопроницаемых, вместе с тем влагоемких почвах. Такими свойствами обладают средние по механическому составу (средние и легкие суглинки) богатые органическим веществом почвы (черноземы, каштановые) с pH 5,5-7,0. Непригодны для кукурузы почвы заболоченные, сильно засоленные, а также с повышенной кислотностью (pH ниже 5). Оптимальная плотность почвы составляет 1,1-1,3 г/см3.
Возделывания кукурузы на початкиАгротехника гречихиЗначение зернобобовых, характеристикаГорох, технология возделыванияРоль многолетних трав в решении проблемы растительного белка и окультуривание почвыТехнология возделывания костра безостого, вики, мятликовых травОднолетние травы семейства капустныеОсобенности сахарной свеклыВозделывание свеклы, сои
biofile.ru
