Заполненные тканями узлы придают стеблю прочность. В нижней части стебля междоузлия короче, чем в верхней. Кукуруза, как и другие злаки, может развивать из узлов боковые побеги. Из самых нижних узлов стебля у разных разновидностей гибридов кукурузы образуется различное число боковых побегов, которые в какой-то степени лишают главный стебель питательных веществ, что является отрицательным признаком кукурузы, особенно при возделывании на зерно.
Кукуруза имеет длинные линейно-ланцетовидные листья, отходящие по одному из каждого узла с 2-х сторон стебля. Каждый лист охватывает стебель всегда в направлении, обратном предыдущему листу (Я. Грушка, 1965, Г.М. Добрынин, 1969).
Число листьев на стебле сильно колеблется у разных разновидностей, сортов и даже в приделах сорта и соответствует числу узлов. Число листьев является признаком гибрида, но оно меняется также и в зависимости от условий произрастания. В условиях свободного опыления этот признак достаточно устойчив, отклонение от средней величины наблюдается только у 5…6 % растений. Число листьев на главном стебле находятся в прямой корреляции с размером листьев, с периодом вегетации и высотой растения.
Каждый лист состоит из цельной относительно широкой пластинки (5 – 12 см и более), с умеренно волнистыми краями. С нижней стороны лист гладкий, а с верхней слегка опушенный с толстой центральной жилкой и многими параллельными к основной жилками. Ниже идет более плотное влагалище с менее заметной центральной жилкой и вертикально расположенный коротко опушенный перепончатый язычок без ушек. Язычок развивается на верхней стороне листовой пластинки в месте соединения ее с влагалищем.
Влагалище охватывает междоузлия стебля под узлом, к которому прикреплен лист и укрепляет стебель тем больше, чем плотнее влагалище. Влагалище защищает стебель от повреждений, особенно в период начального роста, когда стебель очень водянист и ломок. К стеблю влагалище прикрепляется нижней своей частью и образует над узлом кольцевидное утолщение – листовой узел, который способствует выпрямлению стебля при его полегании. При росте междоузлия влагалище нижнего листа перекрывает влагалище листа следующего, более высокого междоузлия.
Проводящие пучки из стебля переходят в лист через широкое основание листа; в листе они расположены параллельно.
По краям листья растут быстрее, чем около центральной жилки, в результате чего образуется желобовидная форма листа с краями, загнутыми к центральной жилке. Желобовидное, косовертикальное расположение листьев позволяет растению использовать и незначительные осадки, а также росу, которая улавливается листьями и стекают к корням.
Листья имеют много устьиц. Устьица осуществляют связь растения с окружающей средой, участвует в газообмене, являются важным фактором в процессе фотосинтеза и регулируют испарение растением воды.
Кукуруза отличается от других злаковых растений прежде всего строением своих соцветий. Цветки кукурузы разнополые, однодомные, по два в колосе. Мужские цветки имеют 3 тычинки, рудиментарный пестик и 2 лодикулы (остатки ранее существовавшего околоцветника). Лодикулы расположены в виде мутовки наружу от тычинок. Функция сводится к тому, что во время цветения они в течение нескольких минут набухают и отгибают в сторону наружную цветковую чешую, облегчая вынос кверху пыльников на длинных и гибких тычиночных нитях. Оба цветка мужского колоса функциональны. Нижний сидячий, а верхний на короткой ножке. Колоски на ветвях метелки расположены парами.
Початки могут быть на верхушках всех боковых ветвей, образующихся из боковых почек узлов во всех пазухах листьев, кроме верхнего, который несет последнее междоузлие с метелкой. Эти укороченные боковые ветви, на концах которых развиваются початки, возникли из образований, аналогичных главному стеблю путем укорачивания междоузлий, так что влагалища отдельных листьев, налегая друг на друга, образовали листовую обертку, полностью закрывающую верхушку женского соцветия, которым оканчивается боковая ветвь.
Початок является гроздевидным соцветием, с сильно утолщенной осью – стержнем, на котором имеются до 14 продольных рядов сидячих пар колосков. В связи с тем, что пара колосков образует 2 зерна, початки всегда имеют четное количество рядов зерен – от 4 до 30 (чаще от 8 до 24). Число рядов зерен в початке являются характерным признаком гибрида, который обусловлен наследственностью, но на него могут оказывать влияние и условия внешней среды.
Стержень початка у различных разновидностей и гибридов бывает разной величины и формы (от цилиндрической до конусовидной). Цилиндрическая наиболее выгодная, т. к. зерна развиваются более равномерно и формируются одинаковыми по величине и форме на всем початке. Удельный вес стержня от общего веса початка колеблется от 10.5 до 40 % и выше (чаще 14 – 20 %).
Стержень имеет белую или красную окраску разных оттенков – это признак гибрида. Окраска стержня обычно соответствует окраске чешуй.
Початки в зависимости от гибрида кукурузы и формы стержня могут быть различного размера и формы. Початки тем длиннее, чем выше расположены на стебле. Форма, длина и толщина початка - признак гибрида, но он меняется под воздействием внешних условий. Толщина початка зависит от толщины стебля. На одном растении развивается один, реже два початка.
С сельскохозяйственной точки зрения большое значение имеет высота прикрепления початка. Наилучшим расположением початков является высота которая варьирует в пределах гибрида в зависимости то условий роста кукурузы от 50 до 80 см. Низкое расположение – это 30 см и ниже; высокое 100 см и выше от земли (Я. Грушка, 1965).
Зерновка кукурузы представляет собой односемянной плод. Масса 1000 зерен у мелкосемянных гибридов колеблется в приделах 100…150 граммов, у крупносемянных – 300 …400 г. В сухой надземной массе кукурузы доля зерна составляет 40…60 %. В зависимости от ботанической группы и гибрида, зерновки имеют различную окраску: белую, кремовую, желтую, оранжевую, красную (В.С. Циков, Л.А. Матюха, 1989).
1.2 Требования кукурузы к факторам среды
Кукуруза – это растение, которое в относительно короткий период вегетации образует большое количество органической массы, имеющей высокую калорийность. Это значит, что и корневая система, и надземные органы обладают высокой способностью ассимилировать энергию и питательные вещества в органической массе своего тела.
Для хорошего развития и высоких урожаев кукурузе необходимо гармоничное сочетание всех условий окружающей среды.
Кукуруза возделывается в очень различных природных условиях, в результате чего она подвержена влиянию целого комплекса факторов, воздействующих на биологические процессы и другие явления, происходящие в растениях. Поэтому переносить данные, полученные в одном месте, в другие районы невозможно (В.С. Ильин, В.И. Гаценбиллер, 1995).
В связи с этим данные о биологии кукурузы необходимо воспринимать критически, всегда с учетом местных условий, в которых они были получены, а также с учетом принадлежности гибрида к группе спелости.
Свет кукуруза использует исключительно интенсивно. Растения кукурузы на 1 га образуют 20000 – 50000 м2 ассимилирующей зеленой площади, подверженной воздействию солнечного света. Величина площади ассимиляции увеличивается по мере интенсивности солнечного излучения, что связано с одновременным повышением температуры. Рост ассимилирующей поверхности ограничен только транспирацией, которая при интенсивном свете и высокой температуре может вызывать дефицит воды в растении. Развитие ассимилирующей площади зависит от функций корневой системы. Недостаточная ее активность, обусловленная, например, низкой температурой почвы, плохой аэрацией или реакцией почвенного раствора и т. п., вызывает замедленное образование зеленых органов и хлорофилла (Р. Ван дер Вин, Г. Мейер, 1962).
Оптимальная освещенность благоприятно влияет на активность ферментов в растении.
Кукуруза предъявляет требования не только в отношении интенсивности освещенности, но для нее также важна продолжительность периода освещения и определенное количество света на световой стадии. Световая стадия кукурузы начинается к концу второго этапа органогенеза, т. е. в период образования конуса нарастания метелки. Если в этот период кукуруза развивается в условиях короткого 10-ти часового дня, растение быстрее переходит к следующему этапу, на котором закладываются репродуктивные органы (скороспелые сорта на длину дня реагируют слабее). Короткий световой день ускоряет цветение, но уменьшает число листьев и высоту растения.
Следовательно, использование света растением кукурузы связано с многочисленными условиями внешней среды и внутренними факторами растений. Человек может воздействовать на этот процесс путем регулирования доступа света к ассимилирующим органам (густота посева) и питания растения (регулирование водного режима и питательных веществ в почве). Влияние внутренних факторов можно регулировать путем селекции и подбора гибридов, подходящих для данных природных условий.
Кукуруза – растение теплолюбивое. Для прохождения всего цикла развития ей необходима сумма температур от 1700 до 31000С, хотя для скороспелых гибридов возможна более низкая температурная граница (Б.П. Гурьев, И.А. Гурьева, 1988).
Кукуруза предъявляет большие требования к температуре почвы и воздуха и не переносит резких колебаний температуры. Для нее представляют опасность поздние заморозки и понижение температуры осенью.