3. Морфологические особенности сахарной кукурузы

Корневая система. Кукуруза имеет развитую мочковатую корневую систему с основным расположением корневой массы в верхних слоях почвы, которая распространяется в диаметре около 1 м вокруг стебля, причем часть ее развивается близко к поверхности почвы, другая проникает на глубину 2,5 м и достигает окончательного развития и предельных размеров к концу молочной спелости. Состоит из нескольких ярусов. Первый ярус корней составляют остатки зародышевых корешков, отходящие от места расположения высеянного зерна. Затем идут несколько ярусов корней, отходящих от подземных узлов стебля. Это основная масса корней. Наконец, на самых нижних узлах надземной части стебля можно увидеть толстые опорные корни, которые уходят неглубоко в землю и там разветвляются. Основное их назначение – поддерживать стебель в вертикальном положении; но они имеют также некоторое значение в снабжении растений влагой и питательными веществами (Синская Е. Н., 1957, Аблизин Д. В. , 1960 Шпаар Д и др., 1999).

Стебель растения прямой, высотой 1—4 м, диаметром 2—6 см, гладкий. Сердцевина стебля, в которой находятся сосудистые пучки, содержит до образования зерен 8 – 12 % сахара (Куляшов Н. Н., 1958, Брежнев Д. Д., 1969).

У разных сортов кукурузы стебель бывает различной высоты: у наиболее скороспелых сортов он не превышает 100 – 110 сантиметров, у среднеспелых колеблется в пределах 150 – 250 сантиметров, а у позднеспелых достигает 3 – 4 метров (Брежнев Д. Д., 1969).

В течение первого месяца после появления всходов кукуруза растет медленно и достигает высоты всего 20 – 25 сантиметров. Но после развития 7 – 8 листьев и образования метелки она быстро трогается в рост (Широкова С. Д., 1954).

Как отмечает Д. В. Аблизин (1960), в очень теплые летние дни при достаточной влажности почвы суточные приросты кукурузы в высоту могут достигать 12 – 15 см.

Количество междоузлий на стебле бывает различное. На основании междоузлий отрастают початки, из которых у современных гибридов, как правило один – два достигают полного развития. Под землей могут отрастать боковые или пазушные побеги. (Куляшов Н. Н. , 1958).

Листья кукурузы крупные, очередные, линейные, почти голые или слабо опушенные с верхней стороны. Листья состоят из листовой пластинки, листового влагалища и лигулы (листового язычка). Количество листьев колеблется в зависимости от группы спелости гибрида. Их бывает от 8 до 16. От положения листьев на растении зависит взаимное затенение и интенсивность фотосинтеза. Так как початок снабжается прежде всего ассимилянтами от листа, который находится непосредственно под ним, очень важно, чтобы происходила полная инсоляция его поверхности. В этих целях селекционерами созданы «гелиотропные формы» кукурузы (Шпаар Д. и др., 1999).

На одном растении кукурузы различают и женское и мужское соцветие. Мужские соцветия представляют собой метелку, неправильно называемую султаном, иногда в метелке имеются и отдельные женские цветки (Синская Е. Н.,1957).

На главном стебле метелка бывает одна. Цветение начинается через 2 – 3 дня после выхода из влагалища верхнего листа. В очень жаркую погоду цветение может наступить раньше ее полного выхода из окружающих листьев. Начинается цветение в средней части центрального стержня.

Наиболее интенсивное цветение метелок происходит в теплые дни. По окончании цветения метелки прекращается рост стеблей и листьев. Нижние листья усыхают постепенно один за другим, усыхает метелка, но в это время в оплодотворенных початках идет важнейший процесс формирования, налива и созревания зерна (Аблизин Д. В., 1960).

Женские соцветия – початки образуются в пазухах нижних листьев; иногда они имеют уродливый ветвистый характер. Початки прикрываются оберткой (Синская Е. Н., 1957).

Кукуруза относится к перекрестноопыляющимся растениям. На главном стебле кукурузы может быть несколько початков, но самым крупным и развитым из них является верхний. С него начинается и цветение. Нижерасположенные початки позже цветут, позже созревают и по размерам уступают верхнему початку. На главном стебле у сахарной кукурузы обычно 3-4 початка. Как правило, только 1 – 2 початка на растении достигают полного развития (Аблизин Д. В., 1960, Круг Г, 2000).

Зерна находятся на початках в попарно расположенных рядах, по 25 – 50 на стержне, и образуют вместе початок, который окутывается обертками. Спелое зерно кукурузы состоит из трех основных частей: из семенной кожуры - перикарпа (6 %), эндосперма (84%) и зародыша (10%) (Шпаар Д. и др., 1999).

По сравнению с другими подвидами кукурузы (зубовидной, кремнистой, лопающейся, крахмалистой) сахарная, согласно своему названию, отличается высоким содержанием водорастворимых полисахаридов (5 – 10 %), сахаров (4 – 9 %), а также протеинов (до 3 %), жира и витаминов. В белковой фракции зерна сахарной кукурузы преобладают незаменимые аминокислоты – лизин и триптофан, а желтозерные сорта, кроме того, накапливают каротин (провитамин А). Зерно сахарной кукурузы имеет угловатую, сдавленную форму, поверхность зерна морщинистая, мучнистый эндосперм отсутствует, присутствует роговидный эндосперм (Капустин А., 2009).

Кукуруза проходит разные стадии роста и развития. Выделяют следующие стадии (фазы) роста и развития: всходы – прорастание семян, развёртывание первого листа; ювенильное развитие – фаза второго – четвертого листа; рост листьев и стеблей – фаза пятого листа (переход растения к автотрофному питанию), кущение, начало стеблевания, фазы седьмого – девятого листа; опыление и оплодотворение – вымётывание и цветение метёлки, цветение початка; рост зёрен – молочная, молочно – восковая спелость; созревание – полная спелость (Кошкин Е. И., 2005).

Всходы кукурузы появляются на третий – пятый день. Растение начинает цвести на 45 – 90 сутки после появления всходов. Цветение мужских цветков начинается раньше женских и наступает через 3 – 5 суток после появления метелки. Цветение длится 4 – 6 суток. Период от цветения женских цветков до молочной спелости зерна – 20 – 25 суток. Фаза молочной спелости длится 2 – 5 суток, период от молочной до полной биологической спелости – 40 – 70 суток (Егорова В. Н., 2000).