Контрольные вопросы и задания

1. Укажите основные районы производства сильных сортов пшеницы.

2. Перечислите основные причины гибели озимых хлебов при перезимовке и меры их устранения.

3. Назовите основные звенья возделывания озимой пшеницы по интенсивной технологии.

4. Какими преимуществами и недостатками обладает раздельная уборка хлебов по сравнению с прямым комбайнированием? Какие посевы следует убирать прямым комбайнированием?

5. Где целесообразнее возделывать озимую рожь?

6. Перечислите биологические признаки, по которым озимая рожь отличается от озимой пшеницы. Какое это имеет производственное значение?

7. Как меняется содержание белка в зерне яровой пшеницы, выращенной в различных зонах страны?

8. В чем особенности возделывания пивоваренного ячменя?

9. Какой период созревания овса оптимален для уборки раздельным способом?

2.4 Поздние яровые культуры Кукуруза (Zea mays)

Народнохозяйственное значение

Кукуруза — одна из основных культур современного мирового земледелия. Это культура разностороннего использования и высокой урожайности. На продовольствие в странах мира используют около 20 % зерна кукурузы, на технические цели — 15—20 % и примерно 2/3 — на корм.

Кукуруза — это кормовая культура. Зерно и початки кукурузы — ценные концентрированные корма, зеленая масса и силос — сочные корма, солома и стержни початков в измельченном виде — хорошие грубые корма. В 1 кг кукурузного зерна в среднем содержится 1,31 корм. ед. и 78 г переваримого протеина; в 1 кг кукурузы в початках — соответственно 1,12 и 46; в силосе — 0,20 и 14; кукурузе на зеленый корм — 0,19 и 14; в смеси кукурузы с соей на зеленый корм — 0,20 и 19; соломе кукуру­зы — 0,38 корм. ед. и 14 г переваримого протеина. Зеленая масса кукурузы содержит много сахара, хорошо силосуется, ее охотно поедают животные.

Недостаток кормов из кукурузы — малое содержание и биологическая неполноценность белков. В кукурузном силосе на 1 корм. ед. приходится лишь 70 г протеина (необходимо 100 г), причем в нем очень мало лизина, триптофана, метионина и других незаменимых аминокислот, однако протеин зерна кукурузы богат малоценным в кормовом отношении белком — зеином. Важное значение, поэтому имеют совместные посевы кукурузы с бобовыми (соя, люпин, бобы и др.) культурами на зеленый корм и силос.

На продовольствие в мире потребляют около 20...25 % валового сбора зерна кукурузы. В зерне кукурузы содержатся углеводы (65—70%), белок (9-12%), жир (4—8 %), минеральные соли и витамины. Из него получают муку, крупу, хлопья, консервы (сахарная кукуруза), крахмал, спирт, пестичные столбики применяют в медицине.

Из зерна получают муку, крупу, крахмал, крупу, кукурузные хлопья, воздушную кукурузу, сироп, пиво, этиловый спирт, декстрин, глюкозу, сахар, патоку, сиропы, масло, витамин Е, аскорбиновую и глутаминовую кислоты и др. Популярна отварная и консервированная недозрелая кукуруза. Кукурузную муку используют в кондитерском производстве, добавляют к пшеничной или ржаной муке для выпечки хлеба. Из зародышей кукурузы, отделяемых перед помолом зерна, делают масло, используемое в пищу и для получения витамина Е. Из стеблей, листьев и початков вырабатывают бумагу, целлюлозу, смолы, линолеум, вискозу, активированный уголь, искусственную пробку, клей, пластмассу, анестезирующие средства и др. Пестичные нити — желчегонное лекарственное средство.

Как пропашная культура кукуруза — хороший предшественник в севообороте, она способствует освобождению полей от сорняков, почти не имеет общих с зерновыми культурами вредителей и болезней. При уборке на зерно она — хороший предшественник зерновых культур, а при возделывании на зеленый корм — прекрасная парозанимающая культура. Кукуруза получила большое распространение в поукосных, пожнивных и повторных посевах. Используют ее и как кулисное растение. Она меньше других хлебов поражается градом, хорошо использует осадки второй половины лета, не осыпается.

Родина кукурузы — Центральная и Южная Америка, где ее возделывают более 5 тыс. лет. После открытия Америки в XV в. кукурузу завезли в Европу, затем — в Индию, Китай и др. В Россию она попала в XVII в. через Турцию и Иран.

Площадь посева кукурузы в мире составляет 140,1 млн га (ФАО, 1996). Большая часть посевов этой культуры находится в США, выращивают кукурузу в Бразилии, Мексике, Аргентине, Индии, Китае. В Европе ее возделывают в Румынии, Болгарии, Франции, Венгрии и др.

Рис. 56 Кукуруза: 1,2 — растения в фазах всходов и цветения	Основные посевы на зерно сосредоточены в Ставропольском и Краснодарском краях, в Центрально-Черноземной зоне и Поволжье. На силос и зеленый корм эту культуру выращивают также в Нечерноземной зоне, Сибири и на Дальнем Востоке. Кукуруза — одна из самых высокоурожайных зерновых культур—4,12 т/га в среднем в мире (ФАО, 1996). В нашей стране средняя урожайность кукурузы за 1992—1996гг. составила 2,37т зерна с 1 га. Передовые хозяйства получают 4...5, а при орошении — 6...8 т/га. Ботаническое описание Кукуруза (рис. 56) — однолетнее растение семейства мятликовых, однодомное, раздельнополое, перекрестноопыляющееся. В диком состоянии не найдена. Корневая система мощная, мочковатая, многоярусная, сильноразветвленная, способная на почвах с рыхлым сложением подпахотных горизонтов проникать на глубину до 3 м. Распространяется в радиусе более 1 м. Анатомическая особенность строения корневой системы кукурузы — наличие воздушных полостей, свидетельствующих о повышенной чувствительности корней к кислороду. До 60 % их располагается в пахотном слое почвы.
Корневая система имеет зародышевые, эпикотильные и узловые корни (из сближенных 3..5 подземных узлов стебля). Зерно кукурузы прорастает одним зародышевым корешком. Узловые корни появляются на подземных узлах стебля при образовании на растении 3—4 листьев. В фазе выметывания из ближайших к поверхности почвы стеблевых узлов возникают воздушные (опорные) корни (рис. 57). Они препятствуют полеганию растений, а при влажной погоде и окучивании укореняются. Максимального развития корневая система достигает в фазе восковой спелости.
Рис. Воздушные корни кукурузы		Развитию ее способствуют благоприятная влажность (70—80 % НВ), оптимальная плотность почвы (1,1—1,3 г/см3), хорошая обеспеченность растений доступными питательными веществами (особенно фосфором в начальный период).

Стебель кукурузы — выполненная соломина, хорошо облиствен, прямостоячий, округлый, гладкий. Высота стебля 1,5...2,5 (до 4...6) м, толщина 2...7 см. Между высотой стебля и скороспелостью выявлена отрицательная корреляция. Стебель состоит из 8…20 заполненных сердцевиной надземных междоузлий, разделенных утолщенными стеблевыми узлами; 3—5 до 9 подземных сближенных междоузлий, длина возрастает снизу вверх и самое длинное заканчивается мужским соцветием, кроме 4—6 верхних имеют по всей длине выемку, где закладываются женские соцветия. Каждый узел охватывает влагалище листа. Число узлов и, следовательно, листьев — устойчивый сортовой признак. Стебель способен к ветвлению, развивает боковые побеги — пасынки.

Листья кукурузы крупные, длинные, линейно-ланцетные, цельнокрайные, параллельно-нервные, сверху опушенные, снизу гладкие, шириной до 12 см и более, расположены по двум противоположным сторонам стебля в чередующемся порядке. Влагалища листьев плотно облегают междоузлия стебля, внутри его образуется полость, в которой размещается стебель, оканчивавшийся соцветием. Язычок крупный, охватывает стебель и закрывает щель между ним и влагалищем, препятствует испарению влаги из пространства между стеблем и влагалищем, защищает растущее междоузлие от проникновения и заражения грибками.

Число листьев от 8 до 45. У распространенных в нашей стране сортов от 13 до 24 листьев. Скороспелые сорта имеют меньше листьев, чем позднеспелые. Растения с узкими листьями, отходящими под острым углом к стеблю, более урожайны, так как мало затеняют друг друга. Благодаря желобовидной форме и косовертикальному расположению листьев растения используют даже незначительные осадки и росу, стекающие по листьям и стеблю к корням. Это свойство повышает эффект от удобрений при гнездовом или рядковом их внесении.

Общая поверхность листьев растения в зависимости от сорта и агротехники 0,3—1,5м². Максимальной величины площадь листьев достигает в конце цветения. Обилие устьиц на листьях (на одном растении 100—200 млн) обеспечивает благоприятные условия для газообмена растений. Листья кукурузы содержат больше питательных веществ, чем стебель, при использовании на силос и зеленый корм более высокая облиственность растений — положительный признак.

Соцветия (рис. 58, 59). На каждом растении кукурузы два типа соцветий: мужское — метелка и женское — початок.

Мужское соцветие (метелка) состоит из центрального стержня (продолжение верхнего междоузлия) и боковых разветвлений, на которых попарно расположены двухцветковые колоски с удлиненной и укороченной колосковой осью, а поэтому один сидячий, а другой на ножке (рис. 58). Метелки имеют разный размер, степень разветвленности, цветочки могут занимать разное положение по отношению к оси метелки. Развитая метелка имеет 1000—1200 колосков, т. е. 2,0—2,5 тыс. цветков. Каждый пыльник дает до 2500 пыльцевых зерен, а вся метелка — до 15—20 млн.

Рис. 58 Мужское соцветие кукурузы (метелка)	Рис. 59 Женское соцветие (початок)

Женские соцветия початки (рис. 59) - видоизмененные боковые побеги, располагаются в пазухах листьев на верхушке боковых побегов с укороченными междоузлиями и видоизмененными листьями, образующими обертку. Число полноценных початков на растении различно. Больше початков имеют крахмалистая, сахарная и лопающаяся позднеспелая кукуруза, кремнистая и зубовидная — в основном по одному, реже по два хозяйственных початка.

Осью початка является стержень (при созревании зерна составляет пределах 18—25% массы початка), имеющий различную форму (от цилиндрической до конусовидной), толщину и плотность, может ветвится, что ведет к образованию ветвистого или разветвленного початка (рис. 60). Вдоль стержня продольными рядами располагаются попарно колоски, имеющие у основания три некрупные колосовые и две цветковые (короткая тонкая наружная и внутренняя), две крупные лодикулы (функционального значения не имеют). В колосках закладываются два цветка, состоящие каждый из пестика (в основании развитые пыльниковые мешки) и трех редуцированных тычинок, Сидячий и гладкий пестик имеет округлую завязь, длинный столбик двулопастные рыльца. Пестичные столбики и рыльца (нити) от вершины к основанию початка удлиняются (верхние достигают до 50 см длиной). Рыльца имеют разную окраску (бело-зеленая, розовая, красная, лиловая, синяя). После оплодотворения рыльца усыхают и приобретают буро-коричневый цвет. Рис. 60. Схематический продольный разрез через початок кукурузы: 1 – почки; 2 – початок; 3 – обертка; 4 – лист; 5 – столбики пестиков

В колосках початка закладываются по два цветка, но один рано атрофируется (оба цветка редко развиваются), а поэтому в них по одному цветку. В связи с попарным расположением колосков и формированием в них по одному цветку число продольных рядов и рядов всегда четное, в основном число зерен кратно 4, 8 и т. д. до 32 (если их число 6, 10, 15, 19, то тогда теряется прямолинейность).

Цветок. Мужские цветки состоят из трех тычинок, рудиментарного пестика и двух лодикул (рис. 61). Женский цветок имеет крупный пестик, прозрачные (белые или красные) цветковые пленки и кожистые колосковые чешуи. Пестик с крупной завязью и очень длинным нитевидным столбиком. Во время цветения пестичные нити выходят наружу - за пределы обертки.

Рис. Мужской цветок кукурузы: (пара мужских колосков у кукурузы) 1 – колосковые чешуи; 2 – цветковые чешуи; 3 – тычинки

Опыляется кукуруза ветром. Периоды цветения метелки и початков на одном растении не совпадают (метелка зацветает на 3—8 дней раньше, что обеспечивает перекрестное опыление). Для опыления благоприятна теплая, влажная, с легким ветром погода. При дождливой погоде пыльца смывается, а чрезмерная сухость убивает ее. Неблагоприятные условия ведут к образованию череззерницы.

Плод —зерновка, обычно голая, крупная, округлая, гранистая, иногда вверху заостренная. В зависимости от группы и сорта (гибрида) зерновки кукурузы имеют различную окраску — белую, кремовую, желтую, оранжевую, красную, фиолетовую, темно-вишневую и др. Масса 1000 семян у мелкосемянных сортов 100—150 г, у крупносемянных — 300—400 г. У зерновки различают, нижнюю и верхнюю часть, толщину 3,0—8, 0 мм ширину 5,0—11,0 мм и длину 5,0—14,0мм. В початке в зависимости от сорта и условий выращивания образуется от 200 до 1000 зерен. В среднем хорошо озерненный початок имеет 500—600 зерен. Масса 1000 зерен 100...400 г.

Зерновка состоит из оболочки (сросшиеся плодовая и семенная, _;часто семенная частично иди полностью редуцируется, в ней содержится пигмент), эндосперма и зародыша. Эндосперм занимает значительную часть зерновки, морфология разнообразная и является систематическим признаком. В эндосперме различают мучнистую и роговидную части. Зародыш крупный, расположен сбоку у основания, несколько вдается в эндосперм, в нем различают щиток (выпуклой стороной обращен к эндосперму, а вогнутая охватывает корешок и почечку). Почечка погружена в щиток, имеет конус нарастания и 5—7 зачаточных, покрытых колеоптиле листочков; зародышевые корешки имеют более развитый главный и менее — два боковых.