A kukorica rendszertana és alaktana

Rendszertana

A kukorica (Zea mays) egyszikű, a pázsitfűfélék (Poaceae) családjába, a kukorica (Zea) nemzetségbe tartozó növény. A nemzetség monotipikus, csak a kukorica tartozik ide. A pázsitfüvek gazdasági szempontból a legfontosabb növénycsalád. A családba olyan fontos, termesztett növények tartoznak, mint a búza, árpa, rozs, zab, rizs, cirokfélék, köles, kanáriköles, vagy a cukornád, de rokonai még a bambuszok, a gyepet alkotó füvek is. Hazánkban is jelentős, veszélyes gyomfajok is tartoznak a családba, mint például a fenyércirok, a kakaslábfű, a muharfajok, gyomköles, tarackbúza, nád.

A szem alakja és felépítése alapján a kukoricát tíz változatra osztották, a fontosabbak:

- simaszemű kukorica (flint típusú) (Zea mays conv. vulgaris)

A XIX. században volt nagy jelentősége, amikor a kukorica élelmezési célú felhasználása nagyobb arányú volt. Jellemző rájuk a sima, gömbölyített felszínű szem. Vízleadásuk, termőképességük rosszabb, mint a lófogú kukoricáké. Ez a változat két alcsoportra osztható:

- sima kemény szemű kukoricák

Ebbe a csoportba tartozó kukoricák fehérjetartalma magas, morzsolási arányuk jó, 85-90%. Termőképességük viszonylag nagy, de valamivel kisebb, mint a lófogú kukoricáké. A szem táplálószövetében (endospermium) legnagyobb részben nagyon kemény, üveges törésű szövet található (65-71%). Puha, lisztes rész csak a csíra környékén helyezkedik el. Az endospermium felépítéséből adódóan, éréskor a nedvességet lassabban adják le, emiatt általában a szárítási költségük magasabb. A szem kicsi, ezerszemtömegük 120-250 g között van. Étkezési célra kiválóan alkalmasak (kukorica liszt, dara), ezért elsősorban ott van jelentőségük, ahol a kukoricát élelmezési célból termesztik.

- sima puhaszemű kukoricák

A sima puhaszemű csoportba tartozó fajták, hibridek szemtermése jóval nagyobb, mint a sima keményszemű kukoricáké, ezerszemtömegük 300-500 g. A szem táplálószövete nagyrészt puha, lisztes állományú. Általában a keményszeműeknél alacsonyabb a fehérjetartalmuk. Morzsolási arányuk kedvezőtlen, mert a csutkájuk vastag. Hazánkban ma nincsen termesztési jelentőségük, de a nemesítők tenyészkertjeiben megtalálhatók.

- lófogú (dent típusú) kukorica (Zea mays convar. dentiformis)

Az első, lófogú szemtípusba sorolható fajták, a XIX. század első felében jöttek létre. Döntő többségben ebbe a csoportba tartozó hibridet termesztünk hazánkban. Jellemzőjük, hogy a szem felső részén a lófog kupájához hasonló horpadás, bemélyedés található. A szem általában hosszú, lapos. Az endospermium lisztes állományú része a szem csúcsán helyezkedik el, kemény, szaruszerű rész csak a szem oldalán és alján található.

Morzsolási arányuk általában igen jó, 80-90%, a csutka vastagságától függően. A lófogú hibridek terméspotenciálja a legnagyobb. Száruk magas, vastag, szilárd. Vízleadó képességük sokkal jobb, mint a simaszemű kukoricáké.

- Csemegekukorica (Zea mays convar. saccharata)

A szem érett állapotban ráncos, mazsolaszerű, a magas cukortartalom miatt áttetsző. A cukrok keményítővé alakulása egy génmutáció következtében akadályozott, ezért tejesérésben még sok cukrot tartalmaznak. Az édesség tekintetében több változata van.

Zsenge állapotban kellemes ízű, értékes táplálék, jelentős a szénhidrát- és vitamintartalma, valamint fontos kalcium-, vas-, foszfor-, magnéziumforrás. Jellemzője, hogy az élelmiszeripari feldolgozásra alkalmas, zsenge érési állapot viszonylag hosszú ideig tart.

Általában kis termetűek, vékony szárúak, igényesek, a szuperédes hibridek különösen érzékenyek a termesztés körülményeire, az egyenletes vízellátásra, tápanyagellátásra. Általában érzékenyek a gyomirtó vegyszerekre.

Étkezési célra termesztjük. Friss fogyasztása is jelentős, de nagyobb részben konzerv- vagy hűtőipari feldolgozásra kerül.

- Pattogatni való kukorica (Zea mays convar. microsperma)

A szem alakja apró, gömbölyded (gyöngy típus) vagy hegyes (rizsszemű típus). A szemben a kemény, szaruszerű endospermium körbefogja a puha, lisztes részt. Hevítéskor a vízgőz nagy nyomással repeszti szét a vastag, kemény réteget, a szem hirtelen szétnyílik, és a belső szövet térfogata jelentősen megnő. Speciális felhasználású, étkezési célra termesztjük (pattogatott kukorica, popcorn).

- Viaszkukorica (Waxy típusú) (Zea mays convar. ceratina)

A keményítőben nem az amiláz, hanem az amilopektin van túlsúlyban, ezért nagy a csirízesedő képessége. A terméshéj közelében elhelyezkedő viaszszerű endospermium réteg miatt a szem nem fényes, hanem tompa, „viaszos" fényű. Hazánkban nincs jelentősége, bár van waxy típusú hibridünk, szórványosan Kelet-Ázsiában, főleg Kínában és az USA-ban termesztik ipari célra.

- Díszkukorica (Zea mays convar. japonica)

Nagyon változatos megjelenésű a szem és a cső. Az egészen apró, 5 cm-es mérettől a nagy, 30 cm-es hosszúságig változhat a cső hossza. A szem színe lehet fehér, sárga, piros, kék, fekete, ezek árnyalatai és átmenetei. Egy csövön lehetnek különböző színű szemek is. Nemesítése során óriási formagazdagságot alakítottak ki, ami lehetővé teszi a díszítésre való széleskörű alkalmasságát.

Alaktana

A pázsitfűfélékre általánosan jellemzően a kukoricának is bojtos gyökérzete van. Gyökérzete azonban a kalászos gabonákhoz képest részben eltérően alakul.

A gyökérrendszer fejlődése során, időrendi sorrendben, a csíranövény gyököcskéjéből fejlődő csíragyökér az első. Ez elsődleges, „valódi" gyökér, növekedését hamar befejezi, a kukorica víz- és tápanyagellátásában alárendelt szerepe van. Ezután a szikközépi szárból indulva megjelennek a másodlagos gyökerek. A másodlagos gyökérrendszer nagy jelentőségű a kukorica víz - és tápanyagfelvételében. A gyökértömeg legnagyobb részét a járulékos gyökérzet adja.

A másodlagos gyökerek a szikközépi száron kívül szárcsomókból is fejlődhetnek. A föld alatti nóduszokból induló gyökereket csomó- vagy koronagyökereknek nevezzük. Ezek már a kukorica fejlődésének legelején, 2-3 leveles korban megjelennek. Mélyre hatolnak, körülbelül 2 m mélységig, oldalirányban 1 m távolságra is eljutnak, nagy gyökértömeget képeznek.

A föld feletti 2-3, esetleg 4-5 csomóból eredő gyökerek harmat- vagy léggyökerek. A harmatgyökereknek nagy szerepük van a növény megtámasztásában, de kisebb arányban részt vesznek a víz- és tápanyagfelvételben is.

A kukorica gyökérzete rendkívül jól képes regenerálódni sérülések után. Bizonyos körülmények között, például megdőlt kukoricán, az összes szárcsomóból fejlődhetnek járulékos gyökerek.

A kukorica szára a kalászosok szalmaszárától jelentősen különbözik. A szár belül teljes hosszában bélszövettel kitöltött, ezért tömör. Mereven felálló, erős, vastagsága 3-6 cm, magassága 60-350 cm közé tehető. A szárcsomók (nóduszok) jól láthatóan szártagokra (internódiumok) tagolják. Az internódiumok száma fajtánként változó, általában 10 és 24 között van, ezek egy része a talajban található.

A kalászos gabonáktól eltérően a száron, a levélhüvelyek alatt, a szárcsomóknál, oldalrügyeket találunk egészen a nővirágzat magasságáig. Ezekből az oldalrügyekből oldalhajtások képződhetnek, illetve oldalrügyből fejlődik a nővirágzat is. Az oldalhajtásokat fattyúhajtásoknak nevezik. A fattyúhajtások száma változó, jelentősen befolyásolják a termesztés körülményei, és a hibrid hajlama. Általában 1-3 fattyúhajtás képződik, de számuk a tizet is elérheti. A fattyúhajtások asszimilációs tevékenységükkel segítik a főhajtás termésképzését.

A levelek a szárcsomókból indulnak, így számuk a föld feletti nóduszok számával egyenlő. A száron átellenesen helyezkednek el, bár nem minden esetben szabályosan. A kukorica levele három részből áll, a levélhüvely szorosan körülöleli a szárat, jelentős szerepe van annak szilárdításában és védelmében. A levéllemez 5-15 cm széles, hossza 30-100 cm, a széle általában szőrözött. A pázsitfüvekre jellemzően párhuzamos erezete van, de a közepén egy jól fejlett világos színű középér húzódik végig, mely a fonákon kidomborodik. A levélhüvely és a levéllemez találkozásánál nyelvecske található, mely szorosan a szárhoz tapad. Fontos szerepe van annak megakadályozásában, hogy a csapadék a levélhüvely és a szár közé szivárogjon.

A kukorica váltivarú növény, tehát a hím- és nővirágok külön virágzatban helyezkednek el. A külön ivarú virágzatok azonban egy növényen találhatók ezért egylaki növényről van szó.

A hímvirágzatot címernek nevezzük, mereven felálló, lazán elágazó fürtös füzér vagy bugavirágzat. A növény csúcsán helyezkedik el, kialakulása lezárja a szár további növekedését.

A főtengely végén, illetve az oldalágakon találhatók a kalászkák. A kalászkák párosával sorokba rendeződve helyezkednek el, egy kalászka két virágot tartalmaz. A virágokat két kalászkapelyva takarja, ezen belül az egyes virágoknak külső és belső toklásza is van. A virágokban három-három porzó fejlődik, virágzáskor a portokok kilógnak a kalászkából. A hímvirágzás általában pár nappal megelőzi a nővirágzást.

A termős virágzat rövid szártagú oldalhajtáson kialakult torzsavirágzat. Az oldalhajtás sűrűn álló szárcsomóiból buroklevelek erednek, melyek beborítják, védik a virágzatot. A virágzati tengely (csutka) erősen megvastagodott, elfásodik, rajta szabályos páros sorokba rendeződve helyezkednek el a kalászkák. A sorok száma 8-24 közé tehető, ritkán páratlan is lehet.

A kalászkák kétvirágúak, de általában csak az egyik képes termékenyülni. Néha előfordul, hogy mind a kettő termékenyül, ekkor hiba keletkezik a szabályos sorokban. A kalászkáknak három csökevényes, hártyás pelyvája van. A kalászkákon belül a virágokat két-két csökevényes toklász fogja közre. A zöld színű bibeszálak a cső végén a buroklevelekből kilógnak, végükön a bibe kétágú.

Természetesen a cső alján levő virágok bibeszálai sokkal hosszabbak a csúcsi részen elhelyezkedőkénél, elérhetik a 75 cm-t is. A bibeszálak egészen a virágok termékenyüléséig, de maximum 10 napig növekednek, utána hamar elszáradnak, barna színűek lesznek. Népiesen bajusznak is nevezik a bibeszálak tömegét.

A kukorica termése szemtermés, a maghéj a terméshéjjal összenőtt. Alakja lehet többé-kevésbé gömbölyű, hosszúkás, sokszor lapított. Színét a három rétegű terméshéj határozza meg, lehet fehér, sárga, barna, vörös, ibolyás, ezek átmenetei, esetleg tarka. Mérete igen széles határok között változhat, az ezerszemtömege 35-1000 g lehet, de a ma termesztett hibrideké általában 250-450 g.