Кукуруза / m eɪ z / ( Zea mays ), также известная как кукуруза в североамериканском английском , представляет собой высокую крепкую траву , которая дает зерновые культуры . Она была одомашнена коренными народами на юге Мексики около 9000 лет назад из дикого теосинте . Коренные американцы сажали ее вместе с фасолью и тыквой в поликультуре Три сестры . Листовой стебель растения дает мужские соцветия или кисточки, которые производят пыльцу , и женские соцветия, называемые початками . Початки дают зерно, известное как ядра или семена. В современных коммерческих сортах они обычно желтые или белые; другие сорта могут быть разных цветов.
Кукуруза зависит от людей в своем размножении. После Колумбийского обмена она стала основным продуктом питания во многих частях мира, а общее производство кукурузы превзошло производство пшеницы и риса . Большая часть кукурузы используется в качестве корма для животных , будь то в виде зерна или целого растения, которое можно либо тюковать, либо превратить в более вкусный силос . Богатые сахаром сорта, называемые сладкой кукурузой, выращиваются для потребления человеком, в то время как полевые сорта кукурузы используются в качестве корма для животных, для таких целей, как кукурузная мука или маса , кукурузный крахмал , кукурузный сироп , прессование в кукурузное масло , алкогольные напитки, такие как бурбон , и в качестве химического сырья, включая этанол и другие виды биотоплива .
Кукуруза выращивается по всему миру; каждый год производится больше кукурузы, чем любой другой зерновой культуры. В 2020 году мировое производство составило 1,1 миллиарда тонн. Она страдает от множества вредителей и болезней ; два основных вредителя , европейский кукурузный мотылек и кукурузный жук-корневой червь , каждый из которых нанес ежегодный ущерб в размере миллиарда долларов в США. Современная селекция растений значительно увеличила урожайность и такие качества, как питание, устойчивость к засухе и устойчивость к вредителям и болезням. Большая часть кукурузы теперь генетически модифицирована .
В пищу кукуруза используется для приготовления самых разных блюд, включая мексиканские лепешки и тамале , итальянскую поленту и американскую кукурузную крупу . Кукурузный белок содержит мало некоторых незаменимых аминокислот , а содержащийся в нем ниацин становится доступным только при освобождении его путем щелочной обработки . В Мезоамерике кукуруза обожествляется как бог кукурузы и изображается в скульптурах.
Для размножения кукурузы требуется вмешательство человека . Зерна ее естественно размножающегося предка теосинте отваливаются от початка сами по себе, в то время как у одомашненной кукурузы этого не происходит. [2] Вся кукуруза возникла в результате единственного одомашнивания на юге Мексики около 9000 лет назад. Самые старые сохранившиеся типы кукурузы - это те, что растут в мексиканских высокогорьях. Кукуруза распространилась из этого региона в низменности и по Америке двумя основными путями. [3] Центром одомашнивания, скорее всего, была долина реки Бальсас на юге центральной Мексики. [4] Кукуруза достигла высокогорного Эквадора по крайней мере 8000 лет назад. [5] Она достигла нижней части Центральной Америки 7600 лет назад, а долин Колумбийских Анд - между 7000 и 6000 лет назад. [4]
Самые ранние растения кукурузы вырастали с одним маленьким початком на растение. [6] Ольмеки и майя выращивали кукурузу в многочисленных разновидностях по всей Мезоамерике ; они готовили, измельчали и обрабатывали ее путем никстамализации . [7] 3000 лет назад кукуруза стала центральной частью культуры ольмеков, включая их календарь, язык и мифы. [8]
Народ мапуче на юге центральной части Чили выращивал кукурузу вместе с киноа и картофелем в доиспанские времена. [9] До расширения империи инков кукуруза продавалась и перевозилась на юг до 40° южной широты в Мелинкина, департамент Лакар , Аргентина, вероятно, через Анды из Чили. [10]
После прибытия европейцев в 1492 году испанские поселенцы употребляли кукурузу, а исследователи и торговцы привезли ее обратно в Европу . Испанские поселенцы предпочитали пшеничный хлеб кукурузе. Кукурузная мука не могла заменить пшеницу для причастия, поскольку в христианской вере того времени только пшеница могла подвергнуться пресуществлению и превратиться в тело Христа. [11]
Кукуруза распространилась по всему миру из-за своей способности расти в различных климатических условиях. Она была выращена в Испании всего через несколько десятилетий после путешествий Колумба, а затем распространилась в Италии, Западной Африке и других местах. [11] К 17 веку она стала обычной крестьянской пищей в Южной Европе. К 18 веку она стала главной пищей южнофранцузских и итальянских крестьян, особенно как полента в Италии. [12]
Когда кукуруза была введена в западные системы земледелия, ее приветствовали за ее производительность. Однако вскоре возникла широко распространенная проблема недоедания везде, где она стала основным продуктом питания . [13] Коренные американцы научились замачивать кукурузу в щелочной воде — приготовленной из золы и извести — по крайней мере с 1200–1500 гг. до н. э., создавая процесс никстамализации. Они делали это, чтобы освободить кукурузные оболочки, но по совпадению это также высвобождало витамин B ниацин , недостаток которого вызывал пеллагру . [14] После того, как щелочная обработка и диетическое разнообразие были поняты и применены, пеллагра исчезла в развитых странах. Разработка кукурузы с высоким содержанием лизина и продвижение более сбалансированной диеты способствовали ее исчезновению. Пеллагра все еще существует в районах с нехваткой продовольствия и лагерях беженцев, где люди выживают за счет пожертвованной кукурузы. [15]
Название маис происходит от испанской формы maíz из Taíno mahis . [16] Шведский ботаник Карл Линней использовал общее название маис в качестве видового эпитета в Zea mays . [17] Название маис предпочтительнее в формальном, научном и международном использовании в качестве общего названия, поскольку оно относится конкретно к этому зерну, в отличие от кукурузы , которая имеет сложное множество значений, которые различаются в зависимости от контекста и географического региона. [18] Большинство стран в основном используют термин маис , а название кукуруза используется в основном в Соединенных Штатах и нескольких других англоязычных странах. [19] [20] В странах, которые в основном используют термин маис , слово кукуруза может обозначать любую зерновую культуру, географически различающуюся в зависимости от местного основного продукта , [21] например, пшеницу в Англии и овес в Шотландии или Ирландии. [18] Использование кукурузы для кукурузы началось как сокращение от « индийская кукуруза » в Северной Америке 18-го века. [22]
Историк еды Бетти Фассел пишет в статье об истории слова кукуруза в Северной Америке, что «[с]казать слово кукуруза — значит погрузиться в трагифарсовые неверные переводы языка и истории». [8] Подобно британскому использованию, испанцы называли кукурузу panizo , общим термином для злаковых зерен, как и итальянцы с термином polenta . Позже британцы называли кукурузу турецкой пшеницей, турецкой кукурузой или индейской кукурузой; Фассел комментирует, что «они имели в виду не место, а состояние, дикое, а не цивилизованное зерно». [8]
Международные группы, такие как Centre for Agriculture and Bioscience International, считают кукурузу предпочтительным общим названием. [23] Слово кукуруза используется Продовольственной и сельскохозяйственной организацией ООН , [24] а также в названиях Международного центра улучшения кукурузы и пшеницы Мексики, Индийского института исследований кукурузы, [25] Ассоциации кукурузы Австралии, [26] Национальной ассоциации кукурузы Нигерии, [27] Национальной ассоциации кукурузы Ганы, [28] Фонда кукурузы Южной Африки, [29] и Ассоциации семенной кукурузы Зимбабве. [30]
Кукуруза — это высокая однолетняя трава с одним стеблем, высота которой колеблется от 1,2 м (4 фута) до 4 м (13 футов). [31] Длинные узкие листья вырастают из узлов или сочленений, попеременно на противоположных сторонах стебля. [31] Кукуруза — однодомное растение , с отдельными мужскими и женскими цветками на одном растении. [31] На верхушке стебля находится метелка — соцветие мужских цветков; их пыльники выделяют пыльцу, которая разносится ветром . [31] Как и другая пыльца, она является аллергеном , но большая ее часть попадает в пределах нескольких метров от метелки, и риск в основном ограничен сельскохозяйственными рабочими. [32] Женское соцветие, расположенное немного ниже по стеблю от метелки, сначала выглядит как шелк, пучок мягких трубчатых волосков , по одному на плодолистик в каждом женском цветке, который превращается в ядро (часто называемое семенем. С ботанической точки зрения, как и у всех злаков, это плод, сросшийся с семенной оболочкой и образовавший зерновку [ 33] ) при опылении. [31] Целое женское соцветие превращается в початок или кукурузный початок , окутанный несколькими листовыми слоями или шелухой. [ 31]Лист колоса — это лист, наиболее тесно связанный с определенным развивающимся колосом. Этот лист и те, что находятся над ним, вносят более трех четвертей углевода ( крахмала ), заполняющего зерно. [34]
Зерна обычно желтые или белые в современных сортах; другие сорта имеют оранжевые, красные, коричневые, синие , фиолетовые или черные зерна. Они расположены в 8-32 рядах вокруг початка; на большом початке может быть до 1200 зерен. [6] Желтая кукуруза получает свой цвет от каротиноидов ; красная кукуруза окрашена антоцианами и флобафенами ; а оранжевые и зеленые сорта могут содержать комбинации этих пигментов. [35]
Кукуруза имеет короткодневный фотопериодизм , что означает, что для цветения ей требуются ночи определенной длины. Для дальнейшего цветения требуется достаточно теплых дней с температурой выше 10 °C (50 °F). Контроль цветения задается генетически; физиологический механизм включает в себя систему фитохрома . Тропические сорта могут быть проблематичными, если выращивать их в более высоких широтах, так как более длинные дни могут заставить растения расти высокими вместо того, чтобы закладывать семена до наступления зимы. С другой стороны, быстрый рост в высоту может быть удобен для производства биотоплива. [31]
Незрелые побеги кукурузы накапливают мощное антибиотическое вещество, 2,4-дигидрокси-7-метокси-1,4-бензоксазин-3-он ( ДИМБОА ), которое обеспечивает определенную защиту от широкого спектра вредителей. [36] Из-за своих мелких корней кукуруза подвержена засухам, не переносит почв с дефицитом питательных веществ и склонна к вырыванию с корнем сильными ветрами. [37]
Кукуруза диплоидна с 20 хромосомами . 83% аллельных вариаций в геноме происходят от ее предков теосинте, в первую очередь из-за свободы видов Zea к ауткроссингу . [38] Барбара МакКлинток использовала кукурузу для подтверждения своей теории транспозона «прыгающих генов», за которую она получила Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1983 года . [39] Кукуруза остается важным модельным организмом для генетики и биологии развития . [40] Мотив MADS-box участвует в развитии цветов кукурузы. [41]
База данных генетики и геномики кукурузы финансируется Министерством сельского хозяйства США для поддержки исследований кукурузы. [42] Международный центр улучшения кукурузы и пшеницы поддерживает большую коллекцию образцов кукурузы, проверенных и каталогизированных на устойчивость к насекомым. [43] В 2005 году Национальный научный фонд США , Министерство сельского хозяйства и Министерство энергетики сформировали консорциум для секвенирования генома кукурузы . Полученные данные о последовательности ДНК были немедленно помещены в GenBank , публичный репозиторий данных о последовательности генома. [44] Секвенирование генома кукурузы было завершено в 2008 году . [45] В 2009 году консорциум опубликовал результаты своих усилий по секвенированию. [46] Геном, 85% которого состоит из транспозонов , содержит 32 540 генов. Большая его часть была продублирована и перетасована гелитронами , группой мобильных элементов в ДНК кукурузы. [47]
Селекция кукурузы в доисторические времена привела к появлению крупных растений, производящих большие початки. Современная селекция началась с людей, которые выбирали высокопродуктивные сорта на своих полях, а затем продавали семена другим фермерам. Джеймс Л. Рид был одним из первых и самых успешных, разработав сорт Рида Yellow Dent в 1860-х годах. Эти ранние попытки были основаны на массовом отборе (ряд растений выращивается из семян одного родителя) и выборе растений после опыления (что означает, что известны только женские родители). Более поздние попытки селекции включали отбор початков в ряд (CG Hopkins около 1896 г.), гибриды, созданные из отобранных инбредных линий (GH Shull, 1909 г.), и весьма успешные двойные скрещенные гибриды с использованием четырех инбредных линий ( DF Jones около 1918 г., 1922 г.). Программы селекции, поддерживаемые университетами, были особенно важны для разработки и внедрения современных гибридов. [48]
Начиная с 1940-х годов лучшими штаммами кукурузы были гибриды первого поколения, созданные из инбредных штаммов, которые были оптимизированы для определенных признаков, таких как урожайность, питание, засухоустойчивость, устойчивость к вредителям и болезням. Как традиционное скрещивание, так и генная инженерия преуспели в увеличении производительности и снижении потребности в пахотных землях, пестицидах, воде и удобрениях. Существуют противоречивые данные в поддержку гипотезы о том, что потенциал урожайности кукурузы увеличился за последние несколько десятилетий. Это говорит о том, что изменения в потенциале урожайности связаны с углом наклона листьев, устойчивостью к полеганию, устойчивостью к высокой плотности растений, устойчивостью к болезням/вредителям и другими агрономическими признаками, а не с увеличением потенциала урожайности на отдельное растение. [49]
Некоторые сорта кукурузы были выведены для получения большого количества початков; они являются источником « мини-кукурузы », используемой в качестве овоща в азиатской кухне . [50] [51] Быстроцветущий сорт, названный мини-кукурузой, был выведен для содействия научным исследованиям, поскольку за один год можно получить несколько поколений. [52] Один штамм, называемый олотон, развил симбиотические отношения с азотфиксирующими микробами, которые обеспечивают растение 29%–82% его азота. [53] Международный центр улучшения кукурузы и пшеницы (CIMMYT) осуществляет традиционную программу селекции для предоставления оптимизированных сортов. Программа началась в 1980-х годах. [54] Гибридные семена распространяются в Африке в рамках проекта «Засухоустойчивая кукуруза для Африки». [55]
Тропические местные сорта остаются важным и недостаточно используемым источником аллелей устойчивости — как для болезней, так и для травоядных . Такие аллели затем могут быть интрогрессированы в продуктивные сорта. [56] Редкие аллели для этой цели были обнаружены Дао и Судом, оба в 2014 году. [56] В 2018 году Зерка Рашид из CIMMYT использовала свою панель ассоциативного картирования , разработанную для признаков устойчивости к тропической засухе. чтобы найти новые геномные регионы, обеспечивающие устойчивость сорго к ложной мучнистой росе , и дополнительно охарактеризовать известные дифференциально метилированные регионы . [57]
Генетически модифицированная кукуруза была одной из 26 генетически модифицированных пищевых культур, выращиваемых в коммерческих целях в 2016 году. [58] [59] Подавляющее большинство из них — кукуруза Bt . Генетически модифицированная кукуруза выращивается с 1997 года в Соединенных Штатах и Канаде; [60] к 2016 году 92% урожая кукурузы в США было генетически модифицированным. [58] По состоянию на 2011 год устойчивые к гербицидам и устойчивые к насекомым сорта кукурузы выращивались более чем в 20 странах. [61] В сентябре 2000 года было отозвано продуктов питания на сумму до 50 миллионов долларов из-за наличия генетически модифицированной кукурузы Starlink , которая была одобрена только для потребления животными. [62]
Род кукурузы Zea относительно тесно связан с сорго , оба находятся в кладе PACMAD злаков Старого Света, и гораздо более отдаленно с рисом и пшеницей , которые находятся в другой основной группе злаков, кладе BOP . Он тесно связан с Tripsacum , гамаграссом. [63]
Кукуруза является одомашненным вариантом четырех видов теосинтес , которые являются его дикими родственниками . [64] Теория происхождения теосинтес была предложена русским ботаником Николаем Ивановичем Вавиловым в 1931 году и американским лауреатом Нобелевской премии Джорджем Бидлом в 1932 году. [65] : 10 Эти два растения имеют разный внешний вид: у кукурузы один высокий стебель с несколькими листьями, а теосинтес — короткое, кустистое растение. Разница между ними в значительной степени контролируется различиями всего в двух генах, называемых grassy tillers-1 ( gt1 , A0A317YEZ1 ) и teosinte branched-1 ( tb1 , Q93WI2 ). [64] В конце 1930-х годов Пол Мангельсдорф предположил, что одомашненная кукуруза была результатом гибридизации неизвестной дикой кукурузы и вида Tripsacum , родственного рода; это было опровергнуто современным генетическим тестированием . [65]
В 2004 году Джон Доубли идентифицировал Balsas teosinte, Zea mays subsp. parviglumis , произрастающий в долине реки Бальсас в юго-западных высокогорьях Мексики, как дикий родственник культуры, генетически наиболее близкий к современной кукурузе. [66] [67] Средняя часть короткой долины реки Бальсас является вероятным местом раннего одомашнивания. Каменные фрезерные орудия с остатками кукурузы были найдены в слое отложений возрастом 8700 лет в пещере недалеко от Игуалы, Герреро . [68] Доубли и его коллеги показали в 2002 году, что кукуруза была одомашнена только один раз, около 9000 лет назад, а затем распространилась по всей Америке. [3]
Пыльца кукурузы, датированная 7300 годами ранее из Сан-Андреса, Табаско, была найдена на побережье Карибского моря. [68] Первобытная кукуруза выращивалась на юге Мексики, в Центральной Америке и на севере Южной Америки 7000 лет назад. Археологические останки ранних початков кукурузы, найденные в пещере Гила-Накиц в долине Оахака , имеют возраст примерно 6250 лет; самые старые початки из пещер около Теуакана , Пуэбла, имеют возраст 5450 лет. [7]
Около 4500 лет назад кукуруза начала распространяться на север. В Соединенных Штатах кукуруза была впервые выращена в нескольких местах в Нью-Мексико и Аризоне около 4100 лет назад. [7] В течение первого тысячелетия нашей эры выращивание кукурузы распространилось более широко в северных районах. В частности, широкомасштабное внедрение сельского хозяйства и потребления кукурузы в восточной части Северной Америки произошло около 900 года нашей эры. Коренные американцы расчистили большие площади лесов и пастбищ для новой культуры. [69] Рост выращивания кукурузы 500–1000 лет назад на территории, которая сейчас является юго-востоком Соединенных Штатов, совпал с сокращением популяции пресноводных мидий , которые очень чувствительны к изменениям окружающей среды. [70]
Поскольку кукуруза не переносит холода, в умеренных зонах ее необходимо высаживать весной. Ее корневая система, как правило, неглубокая, поэтому растение зависит от влажности почвы. Как растение, использующее фиксацию углерода C4 , кукуруза является значительно более водосберегающей культурой, чем растения, использующие фиксацию углерода C3 , такие как люцерна и соя . Кукуруза наиболее чувствительна к засухе во время появления шелковых нитей, когда цветы готовы к опылению. В Соединенных Штатах традиционно предсказывали хороший урожай, если кукуруза была «по колено к Четвертому июля », хотя современные гибриды, как правило, превышают эту скорость роста. Кукурузу, используемую для силоса, собирают, пока растение зеленое, а плоды незрелые. Сахарную кукурузу собирают на «стадии молока», после опыления, но до того, как образовался крахмал, между концом лета и началом-серединой осени. Кукурузу оставляют на поле до поздней осени, чтобы тщательно высушить зерно, и иногда ее не собирают до зимы или даже ранней весны. Важность достаточной влажности почвы показана во многих частях Африки, где периодическая засуха регулярно вызывает неурожай кукурузы и последующий голод . Хотя ее выращивают в основном во влажном, жарком климате, она может процветать в холодных, жарких, сухих или влажных условиях, что означает, что это чрезвычайно универсальная культура. [71]
Кукуруза была высажена коренными американцами на небольших холмах почвы в системе поликультуры под названием « Три сестры» . [72] Кукуруза обеспечивала поддержку для бобов ; бобы обеспечивали азот, полученный из азотфиксирующих бактерий ризобий , которые живут на корнях бобов и других бобовых ; а тыквы обеспечивали почвенный покров, останавливая сорняки и препятствуя испарению, создавая тень над почвой. [73]
Сахарная кукуруза, собираемая раньше кукурузы, выращиваемой на зерно, созревает в течение периода от 60 до 100 дней в зависимости от сорта. Расширенный урожай сахарной кукурузы, собираемой на молочной стадии, можно организовать либо путем посадки ряда сортов , которые созревают раньше и позже, либо путем посадки различных участков с интервалом в две недели. [74] Кукуруза, собранная как зерновая культура, может храниться в поле относительно долгое время, даже месяцы, после того, как урожай готов к уборке; ее можно собирать и хранить в шелухе листьев, если она остается сухой. [75]
До Второй мировой войны большую часть кукурузы в Северной Америке собирали вручную. Это включало в себя большое количество рабочих и связанных с этим общественных мероприятий (лущение или лущение пчел ). С 1890-х годов и далее некоторые машины стали доступны для частичной механизации процессов, такие как одно- и двухрядные механические подборщики (сбор початка, оставляя солому ) и кукурузные обвязчики, которые являются жатками-обвязчиками, разработанными специально для кукурузы. Последние производят снопы , которые можно шокировать . Ручным или механическим сборщиком собирают весь початок, что требует отдельной операции кукурузной шелушилки для удаления зерен из початка. Целые початки кукурузы часто хранили в кукурузных яслях , достаточных для некоторых целей кормления скота. Сегодня кукурузные ясли с целыми початками и кукурузные обвязчики менее распространены, потому что большинство современных ферм собирают зерно с поля с помощью комбайна и хранят его в бункерах . Комбайн с кукурузной насадкой (с наконечниками и прижимными роликами вместо катушки) не срезает стебель; он просто тянет стебель вниз. Стебель продолжает опускаться вниз и сминается в измятую кучу на земле, где он обычно остается, чтобы стать органическим веществом для почвы . Початок кукурузы слишком большой, чтобы пройти между прорезями в пластине, поскольку прижимные ролики оттягивают стебель, оставляя только початок и шелуху для попадания в машину. Комбайн отделяет шелуху от початка, оставляя только зерна. [76]
Сушка жизненно важна для предотвращения или, по крайней мере, уменьшения повреждений плесневыми грибами, которые загрязняют зерно микотоксинами . Aspergillus и Fusarium spp. являются наиболее распространенными источниками микотоксинов и, соответственно, важны в сельском хозяйстве. [60] Если содержание влаги в собранном зерне слишком высокое, для снижения содержания влаги используются зерносушилки путем продувки нагретого воздуха через зерно. Это может потребовать больших затрат энергии в виде горючих газов ( пропан или природный газ ) и электроэнергии для питания воздуходувок. [77]
Кукуруза широко культивируется во всем мире, и каждый год производится больше кукурузы, чем любого другого зерна. [78] В 2020 году общее мировое производство составило 1,16 млрд тонн , лидируют США с 31,0% от общего объема (таблица). Китай произвел 22,4% от мирового объема. [79]
На рост и развитие кукурузы могут влиять многие вредители , включая беспозвоночных, сорняки и патогены. [83] [84]
Кукуруза восприимчива к большому количеству грибковых, бактериальных и вирусных заболеваний растений . К числу заболеваний, имеющих экономическое значение, относятся болезни листьев, головни, такие как головня кукурузы , гниль початков и гниль стеблей. [85] Северная пятнистость листьев кукурузы повреждает кукурузу по всему ее ареалу, тогда как полосатая пятнистость листьев и влагалищ является проблемой в Азии. [86] [87] Некоторые грибковые заболевания кукурузы производят потенциально опасные микотоксины , такие как афлатоксин . [60] В Соединенных Штатах к основным заболеваниям относятся смоляная пятнистость , бактериальная полосатость листьев , серая пятнистость листьев , северная пятнистость листьев кукурузы и увядание Госса ; в 2022 году наиболее вредоносной болезнью была смоляная пятнистость, которая привела к потерям в размере 116,8 млн бушелей . [88]
Ежегодно в США кукуруза терпит убытки в размере миллиарда долларов от двух основных насекомых- вредителей , а именно: европейского кукурузного мотылька (ECB) ( Ostrinia nubilalis ) и кукурузных жуков ( Diabrotica spp ) западного кукурузного жука , северного кукурузного жука и южного кукурузного жука . [89] [90] [91] Другим серьезным вредителем является кукурузная листовая совка ( Spodoptera frugiperda ). [92] Кукурузный долгоносик ( Sitophilus zeamais ) является серьезным вредителем хранящегося зерна. [93] Северная листовая совка, восточная листовая совка или гусеница рисового колоса ( Mythimna separata ) является основным вредителем кукурузы в Азии. [94]
Нематоды также являются вредителями кукурузы. Вероятно, что каждое растение кукурузы является местом обитания некоторых паразитов -нематод , а популяции нематод Pratylenchus lesion в корнях могут быть «огромными». Последствия для растений включают задержку роста, иногда целых полей, иногда участков, особенно когда есть также водный стресс и плохой контроль сорняков. [95]
Многие растения, как однодольные (злаки), такие как Echinochloa crus-galli (ежовая трава), так и двудольные (разнотравье), такие как Chenopodium и Amaranthus, могут конкурировать с кукурузой и снижать урожайность. Контроль может включать механическое удаление сорняков, огневую прополку или гербициды. [96]
Кукуруза и кукурузная мука (молотая сушеная кукуруза) являются основными продуктами питания во многих регионах мира. [6] Кукуруза используется для производства пищевого ингредиента кукурузного крахмала . [97] Кукурузный крахмал можно гидролизовать и ферментативно обработать для получения кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы , подсластителя. [98] Кукурузу можно ферментировать и перегонять для производства виски Бурбон . [99] Кукурузное масло извлекается из зародышей зерна. [100]
В доисторические времена женщины Мезоамерики использовали метатовую жернову для измельчения кукурузы в кукурузную муку. После изобретения керамических сосудов ольмеки начали готовить кукурузу вместе с бобами, что повысило пищевую ценность основного продукта. Хотя кукуруза естественным образом содержит ниацин , важное питательное вещество, он не является биодоступным без процесса никстамализации . Майя использовали никстамальскую муку для приготовления каш и тамале. [101] Кукуруза является основным продуктом мексиканской кухни . Маса ( никстамаль ) является основным ингредиентом для лепешек , атоле и многих других блюд центральноамериканской кухни. Это основной ингредиент кукурузной лепешки , тамале , атоле и блюд на их основе. [102] Грибок кукурузной головни, известный как уитлакоче , который растет на кукурузе, является мексиканским деликатесом. [103]
Крупная кукурузная мука превращается в густую кашу во многих культурах: от поленты в Италии, ангу в Бразилии, мамалыги в Румынии до кукурузной каши в США (или кукурузной крупы на юге США) или еды под названием mieliepap в Южной Африке и sadza, nshima, ugali и других названий в других частях Африки. Завезенная в Африку португальцами в 16 веке, кукуруза стала важнейшей основной продовольственной культурой Африки. [104]
Сахарная кукуруза , генетический сорт с высоким содержанием сахара и низким содержанием крахмала, употребляется в пищу в незрелом виде в виде початков . [105]
Сырые, желтые, сладкие зерна кукурузы состоят из 76% воды, 19% углеводов , 3% белка и 1% жира (таблица). В 100- граммовой порции зерна кукурузы содержат 86 калорий и являются хорошим источником (10–19% от суточной нормы ) витаминов группы В , тиамина , ниацина (в свободном виде ), пантотеновой кислоты (B5) и фолиевой кислоты . [108] Кукуруза содержит недостаточное количество незаменимых аминокислот триптофана и лизина , что объясняет ее более низкий статус как источника белка. [109] Белки фасоли и бобовых дополняют белки кукурузы. [109]
Кукуруза является основным источником корма для животных . Как зерновая культура, высушенные зерна используются в качестве корма. Их часто держат в початках для хранения в кукурузном амбаре , или их можно очистить для хранения в зерновом бункере . Когда зерно используется в качестве корма, остальная часть растения ( кукурузная солома ) может быть позже использована в качестве корма , подстилки (подстилки) или почвенного кондиционера . Когда все растение кукурузы (зерно плюс стебли и листья) используется в качестве корма, его обычно измельчают и превращают в силос , так как он более усваивается и более приятен на вкус для жвачных животных, чем высушенная форма. [110] Традиционно кукурузу собирали в снопы после сбора урожая, где она дополнительно высушивалась. Затем ее можно было хранить в течение месяцев, пока ее не скормят скоту. Силос можно готовить в силосных ямах или в обертках для силоса. В тропиках кукурузу собирают круглый год и скармливают животным в качестве зеленого корма. [111] Связанные в тюки стебли кукурузы предлагают альтернативу сену для корма животных , наряду с прямым выпасом кукурузы, выращенной для этой цели. [112]
Крахмал из кукурузы может быть использован для производства пластмасс , тканей , клеев и многих других химических продуктов. [113] Кукурузный экстракт , обильный водянистый побочный продукт процесса мокрого помола кукурузы , используется в биохимической промышленности и исследованиях в качестве питательной среды для выращивания микроорганизмов . [114]
Кормовая кукуруза используется для отопления; специализированные кукурузные печи (похожие на дровяные печи ) используют либо кормовую кукурузу, либо древесные гранулы для выработки тепла. Кукурузные початки могут использоваться в качестве источника топлива из биомассы . Печи для домашнего отопления, которые используют зерна кукурузы в качестве топлива, имеют большой бункер, который подает зерна в огонь. [115] Кукуруза используется в качестве сырья для производства этанолового топлива . [116] Цена на продукты питания косвенно зависит от использования кукурузы для производства биотоплива: использование кукурузы для производства биотоплива увеличивает спрос, а следовательно, и цену кукурузы. [117] Пионерская электростанция по газификации биомассы в Штреме, Бургенланд , Австрия, начала работу в 2005 году. Из биогаза можно было бы производить дизельное топливо по методу Фишера-Тропша . [118]
В Мезоамерике кукуруза рассматривается как жизненная сила, обожествляемая как бог кукурузы , обычно женского пола. [119] В Соединенных Штатах початки кукурузы вырезаны на капителях колонн в здании Капитолия Соединенных Штатов . [120] Дворец кукурузы в Митчелле, Южная Дакота, использует початки и початки цветной кукурузы для реализации дизайна фрески, которая ежегодно перерабатывается. [121] Бетонная скульптура «Поле кукурузы» в Дублине, штат Огайо , изображает сотни початков кукурузы на травянистом поле. [122] Стебель кукурузы с двумя спелыми початками изображен на реверсе хорватской монеты достоинством 1 липа , чеканившейся с 1993 года. [123]
Недавние исследования в Центральной долине реки Бальсас в Мексике, предполагаемой колыбели происхождения кукурузы, документируют наличие фитолитов кукурузы и крахмальных зерен в 8700 г. до н. э., самой ранней дате, зарегистрированной для этой культуры (Piperno et al. 2009; Ranere et al. 2009). Большой массив данных указывает на то, что он распространился в нижней части Центральной Америки к 7600 г. до н. э. и переместился в межандийские долины Колумбии между 7000 и 6000 г. до н. э. Учитывая количество участков в долине Каука, Колумбия, где демонстрировалась ранняя кукуруза, вполне вероятно, что межандийские долины были основным маршрутом распространения этой культуры после того, как она попала в Южную Америку.
Произнести слово «кукуруза» — значит окунуться в трагифарсовые неверные переводы языка и истории. Если бы только британцы последовали за Колумбом в фонетике слова таино mahiz, которым араваки называли свое основное зерно, мы бы не оказались в той же языковой ситуации, в которой находимся сегодня, когда мне приходится каждый год кому-то объяснять, что когда библейская Руфь «стояла в слезах среди чужой кукурузы», она стояла на пшеничном поле. Но даже с испанцами это было близко, когда мы читаем в дневниках Колумба, что зерно, «которое индейцы называли маис... испанцы называли панизо». Испанский термин был общим для известных им злаковых зерен — пшеницы, проса, ячменя, овса — как и итальянский термин полента, от латинского pub. Как и английский термин «кукуруза», который охватывал зерна всех видов, включая крупинки соли, как в «солонина».
Французский лингвистический империализм через парижского ботаника в 1536 году предоставил термин Turcicum frumentum, который британцы быстро перевели как «турецкая пшеница», «турецкая кукуруза» и «индийская кукуруза». Под Турцией или Индией они подразумевали не место, а состояние, дикое, а не цивилизованное зерно, с чем согласились турки, назвав его kukuruz, что означает варварский.
Слово «маис» является предпочтительным в международном употреблении, поскольку во многих странах термин «кукуруза», название, под которым растение известно в Соединенных Штатах, является синонимом ведущего злакового растения; так, в Англии «кукуруза» относится к пшенице, а в Шотландии и Ирландии — к овсу.
Использование слова «кукуруза» для того, что большинство других стран называют «маисом», свойственно Соединенным Штатам. Европейцы, привыкшие к названиям «пшеничная кукуруза», «ячменная кукуруза» и «ржаная кукуруза» для других мелкосеменных злаковых культур, называли уникальную американскую кукурузу «индийской кукурузой». Термин был сокращен до просто «кукуруза», что стало американским словом для растения американского происхождения.
Кукуруза, в ортодоксальном английском, означает зерно для потребления человеком, особенно пшеница, например, Законы о кукурузе. Самые ранние поселенцы, следуя этому использованию, дали название индейской кукурузе тому, что испанцы, следуя за самими индейцами, называли маисом. . . . Но постепенно прилагательное отпало, и к середине восемнадцатого века маис стали называть просто кукурузой, а зерновые в целом стали называть хлебными изделиями. Томас Хатчинсон, беседуя с Георгом III в 1774 году, использовал кукурузу в этом ограниченном смысле, говоря о «смешанной ржи и кукурузе». «Какая кукуруза?» — спросил Джордж. «Индейская кукуруза», — объяснил Хатчинсон, «или, как ее называют авторы, маис».