Kukuřice - Maize

Kukuřice
Koeh-283.jpg
Ilustrace zobrazující mužské a ženské květiny kukuřice
Vědecká klasifikace Upravit
Království: Plantae
Clade : Tracheofyty
Clade : Krytosemenné rostliny
Clade : Monocots
Clade : Commelinids
Objednat: Poales
Rodina: Poaceae
Podčeleď: Panicoideae
Rod: Zea
Druh:
Z. Mays
Binomické jméno
Zea mays

Kukuřice ( / m z / MAYZ ; Zea mays subsp. Mays , od španělštiny : Maíz po Taino : mahiz ), také známý jako kukuřice ( severoamerických a australských angličtině ) je obilné zrno nejprve domácký od původních obyvatel v jižním Mexiku o Před 10 000 lety. Listová stopka rostliny produkuje pylová květenství a odděluje vejčitá květenství zvaná klasy, která vydávají jádra nebo semena, což jsou plody .

Kukuřice se stala hlavní potrava v mnoha částech světa, s celkovou produkcí kukuřice transcendentní , že z pšenice nebo rýže . Kromě toho, že je kukuřice konzumována přímo lidmi (často ve formě masa ), používá se také k výrobě kukuřičného ethanolu , krmiv pro zvířata a dalších kukuřičných produktů , jako je kukuřičný škrob a kukuřičný sirup . Šest hlavních typů kukuřice je kukuřice na kukuřici , pazourková kukuřice , lusk kukuřice , popcorn , kukuřice na mouku a kukuřice cukrová . Odrůdy bohaté na cukr nazývané sladká kukuřice se obvykle pěstují pro lidskou spotřebu jako jádra, zatímco odrůdy polní kukuřice se používají jako krmivo pro zvířata, různá kukuřičná použití v lidské výživě (včetně mletí do kukuřičné mouky nebo masa , lisování do kukuřičného oleje a fermentace a destilace do alkoholických nápojů, jako je bourbonová whisky ), a jako chemické suroviny. Kukuřice se také používá k výrobě etanolu a dalších biopaliv .

Kukuřice je široce pěstována po celém světě a každý rok se produkuje větší hmotnost kukuřice než jakékoli jiné zrno. V roce 2014 činila celková světová produkce 1,04 miliardy tun . Kukuřice je nejčastěji pěstují obilí plodina po celé Americe, se 361 miliony tun pěstovaných v samotných Spojených státech v roce 2014. Geneticky modifikované kukuřice tvořené 85% z ceny kukuřice byly vysázeny ve Spojených státech v roce 2009. Dotace ve Spojených státech pomoci za její vysokou úroveň pěstování kukuřice a její postavení největšího producenta na světě.

Dějiny

Předkolumbovský vývoj

Fragmenty rostlin z roku 4200 př. N. L. Nalezené v jeskyni Guilá Naquitz v Oaxace v Mexiku ukázaly, že kukuřice již byla domestikována z teosinte .
Pěstování kukuřice na ilustraci ze 16. století. Florentský kodex
Starověký mezoamerický reliéf , Národní muzeum antropologie Mexika .

Kukuřice je kultivar ; k jeho šíření je nutný lidský zásah. To, zda jádra spadnou z klasu, či nikoli, je klíčovým důkazem používaným v archeologii k rozlišení domestikované kukuřice od jejího přirozeně se množícího předka teosinte . Genetický důkaz lze také použít k určení, kdy se rozdělují různé linie.

Většina historiků se domnívá, že kukuřice byla domestikovaná v mexickém údolí Tehuacán . Nedávný výzkum na počátku 21. století tento pohled poněkud změnil; vědci nyní označují za centrum domestikace přilehlé údolí řeky Balsas v jiho-středním Mexiku.

Vlivná studie z roku 2002, kterou provedli Matsuoka et al . prokázal, že místo modelu vícenásobné nezávislé domestikace pochází veškerá kukuřice z jediné domestikace v jižním Mexiku asi před 9 000 lety. Studie také prokázala, že nejstarší přežívající druhy kukuřice jsou ty z mexické vysočiny. Později se kukuřice rozšířila z této oblasti přes Ameriku po dvou hlavních cestách. To je v souladu s modelem založeným na archeologickém záznamu, který naznačuje, že kukuřice diverzifikovala v mexických vysočinách, než se rozšířila do nížin.

Archeolog Dolores Piperno řekl:

Velký soubor dat naznačuje, že [kukuřice] byla rozptýlena do dolní Střední Ameriky o 7600 BP [5600 BC] a přesunula se do inter-andských údolí Kolumbie mezi 7000 a 6000 BP [5000–4000 BC].

-  Dolores Piperno, Počátky pěstování rostlin a domestikace v tropech Nového světa: Vzory, postup a nový vývoj

Od té doby byla zveřejněna ještě dřívější data.

Podle genetické studie společnosti Embrapa bylo pěstování kukuřice zavedeno v Jižní Americe z Mexika, a to ve dvou velkých vlnách: první, před více než 6000 lety, se šířila po Andách . Důkazy o kultivaci v Peru byly nalezeny asi před 6700 lety. Druhá vlna, asi před 2000 lety, nížinami Jižní Ameriky.

Nejčasnější rostliny kukuřice rostly pouze malé, 25 milimetrů dlouhé kukuřičné klasy a pouze jedna na rostlinu. Podle názoru Jacksona Spielvogela mnoho staletí umělého výběru (spíše než současný názor, že kukuřice byla využívána interplantací s teosinte ) původními obyvateli Ameriky, vyústilo ve vývoj rostlin kukuřice schopných pěstovat několik klasů na rostlinu, které byly obvykle každý několik centimetrů/palců dlouhý. Olmec a Maya pěstuje kukuřice v řadě odrůd celé Střední Americe ; vařili, mleli a zpracovávali prostřednictvím nixtamalizace . Věřilo se, že od roku 2500 př. N. L. Se plodina rozšířila po velké části Ameriky. Výzkum 21. století stanovil ještě dřívější data. Region rozvinul obchodní síť založenou na přebytcích a odrůdách plodin kukuřice.

Mapuches z jihu centrální Chile pěstovala kukuřici spolu s quinoou a bramborami v předhispánské době; brambory však byly základní potravou většiny Mapuchů, „zvláště na jižních a pobřežních [Mapuche] územích, kde kukuřice nedospěla“. Před rozšířením říše Inků byla kukuřice obchodována a přepravována až na 40 ° 19 'severní šířky v Melinquině, oddělení Lácar . V tomto místě byly zbytky kukuřice nalezeny uvnitř keramiky datované na 730 ± 80 BP a 920 ± 60 BP. Tato kukuřice byla pravděpodobně přenesena přes Andy z Chile. Přítomnost kukuřice na souostroví Guaitecas (43 ° 55 'j. Š.), Nejjižnější základna předhispánského zemědělství, hlásí raní španělští průzkumníci. Španělé však mohli závod nesprávně identifikovat.

Kolumbijská burza

Po příchodu Evropanů v roce 1492 španělští osadníci konzumovali kukuřici a průzkumníci a obchodníci ji přenesli zpět do Evropy a představili ji dalším zemím. Španělští osadníci dávali přednost pšeničnému chlebu před kukuřicí, maniokem nebo bramborami. Kukuřičná mouka nemohla být nahrazena pšenicí za chléb přijímání, protože v křesťanské víře pouze pšenice mohla podstoupit transsubstanciaci a být přeměněna na tělo Kristovo. Někteří Španělé se obávali, že by konzumací domorodých potravin, které nepovažovali za výživné, oslabili a riskovali, že se promění v indiány. "Z pohledu Evropanů to bylo jídlo, které jedli, dokonce více než prostředí, ve kterém žili, které dalo Indiánům a Španělům jejich charakteristické fyzické vlastnosti i jejich charakteristické osobnosti." Navzdory těmto starostem Španělé kukuřici konzumovali. Archeologické důkazy z floridských lokalit naznačují, že ji také pěstovali.

Kukuřice se rozšířila do zbytku světa díky své schopnosti růst v různých klimatických podmínkách. Byl kultivován ve Španělsku jen několik desetiletí po Kolumbových plavbách a poté se rozšířil do Itálie, západní Afriky a jinde. Rozšířená kultivace pravděpodobně začala v jižním Španělsku v roce 1525, poté se rychle rozšířila do zbytku Španělské říše včetně jejích území v Itálii (a odtud do dalších italských států). Kukuřice měla oproti pšenici a ječmenu mnoho výhod; poskytlo dva a půlnásobek potravinové energie na jednotku obdělávané plochy, dalo se sklidit v následujících letech ze stejného pozemku a rostlo v divoce se měnících nadmořských výškách a podnebí, z relativně suchých oblastí s pouhými 250 mm (10 palců) roční srážky do vlhkých oblastí s více než 5 000 mm (200 palců). V 17. století to bylo běžné rolnické jídlo v jihozápadní Evropě, včetně Portugalska, Španělska, jižní Francie a Itálie. Od 18. století, to bylo hlavní jídlo v jižní francouzské a italské rolnictvo, a to zejména ve formě polenty v Itálii.

Jména

Mnoho malých samčích květů tvoří samčí květenství, kterému se říká střapec.

Slovo kukuřice pochází ze španělské podoby původního slova Taíno pro rostlinu, mahiz . Je známá pod jinými jmény po celém světě.

Slovo „kukuřice“ mimo USA, Kanadu, Austrálii a Nový Zéland se vztahuje na jakoukoli obilninu , jejíž význam se v geografickém smyslu liší v souvislosti s místní sponkou . Ve Spojených státech, Kanadě, Austrálii a na Novém Zélandu kukuřice znamená především kukuřici; toto použití začalo jako zkrácení „indické kukuřice“. „Indická kukuřice“ v první řadě znamená kukuřici (základní zrno domorodých Američanů ), ale může konkrétněji odkazovat na vícebarevnou „ pazourkovou kukuřici “ používanou k dekoraci.

V místech mimo USA, Kanadě, Austrálii a na Novém Zélandu, kukuřice často týká kukuřice v kulinářské kontextech. Užší význam je obvykle indikována některé další slova, jak je v kukuřice , kukuřice , kukuřičný klas , baby kukuřice , na želírovacího cukroví známý jako popcorn a snídaňové cereálie známý jako kukuřičné vločky .

V jižní Africe se kukuřici běžně říká mielie ( afrikánsky ) nebo mealie (anglicky), slova odvozená z portugalského slova pro kukuřici, milho .

Kukuřice je upřednostňována ve formálním, vědeckém a mezinárodním použití, protože se vztahuje konkrétně na toto jedno zrno, na rozdíl od kukuřice , která má komplexní škálu významů, které se liší podle kontextu a geografické oblasti. Kukuřici používají zemědělské subjekty a výzkumné ústavy , jako jsou FAO a CSIRO . Národní zemědělská a průmyslová sdružení často obsahují slovo kukuřice ve svém názvu i v anglicky mluvících zemích, kde je místní neformální slovo něco jiného než kukuřice ; například Australská kukuřičná asociace, Indická asociace pro rozvoj kukuřice, Keni Konsorcium pro kukuřici a Síť chovatelů kukuřice, Národní asociace kukuřice v Nigérii, Asociace pro kukuřici ze Zimbabwe.

Struktura a fyziologie

Rostlina kukuřice je často 3 m (10 ft) na výšku, ačkoli některé přírodní kmeny mohou růst 13 m (43 ft). Stonek se obvykle skládá z 20 internodů o délce 18 cm (7 palců). Listy vznikají z uzlů, střídavě na opačných stranách na stopce. List, který vyrůstá z každého uzlu, má obvykle 9 cm ( 3+1 / 2  palce) na šířku a 120 cm (3 ft 11 v) na délku.

Uši vyvinout výše několik listů v střední části rostliny, mezi dříkem a listové pochvy, prodlužující přibližně o 3 mm ( 1 / 8  palce) za den, o délce 18 cm (7 palců), s 60 cm ( 24 palců), což je maximum údajné u poddruhů. Jsou to samičí květenství , těsně obalená několika vrstvami klasů, kterým se běžně říká slupky. Některé odrůdy kukuřice byly vyšlechtěny k produkci mnoha dalších vyvinutých klasů. Ty jsou zdrojem „ baby corn “ používané jako zelenina v asijské kuchyni .

Vrchol stonku končí střapcem, květenstvím samčích květů. Když je střapec zralý a podmínky jsou vhodně teplé a suché, prašníky na střapci dehiscují a uvolňují pyl. Pyl kukuřice je anemofilní (rozptýlený větrem) a vzhledem k jeho velké rychlosti usazování spadá většina pylu do několika metrů od střapce.

Prodloužená stigmata , zvaná hedvábí , vycházejí z přeslenu slupek na konci ucha. Oni jsou často světle žluté a 18 cm (7 palců) na délku, jako chomáče vlasů ve vzhledu. Na konci každého je plodolista, který se může při oplodnění pylovým zrnem vyvinout v „jádro“. Oplodí plodů je fúzován s osemení jen „ obilky “, typické pro trávy , a celé jádro se často označuje jako „ semeno “. Palice se strukturou blíží více plodům , kromě toho, že jednotlivé plody (jádra) nikdy nesplynou v jedinou hmotu. Zrna jsou velká přibližně jako hrášek a drží se v pravidelných řadách kolem bílé, dužnaté látky, která tvoří ucho. Maximální velikost jader je údajně 2,5 cm (1 palce). Ucho běžně obsahuje 600 jader. Mají různé barvy: načernalé, modrošedé , fialové , zelené, červené, bílé a žluté. Když se kukuřice rozemele na mouku , získá více mouky s mnohem menším počtem otrub než pšenice. Postrádá proteinový lepek pšenice, a proto vyrábí pečivo se špatnou schopností kynutí. Genetická varianta , který se hromadí více cukru a méně škrobu v uchu je konzumován jako zelenina a nazývá se kukuřice . Mladé klasy lze konzumovat syrové, s klasem a hedvábím, ale jak rostlina dozrává (obvykle v letních měsících), klas se stává tvrdší a hedvábí schne k nejedlosti. Na konci vegetačního období zrna vysychají a je obtížné je žvýkat, aniž by je nejprve uvařili ve vroucí vodě.

Hustota výsadby ovlivňuje více aspektů kukuřice. Moderní zemědělské techniky ve vyspělých zemích obvykle spoléhají na hustou výsadbu, která produkuje jedno ucho na stonek. Porosty silážní kukuřice jsou ještě hustší a dosahují nižšího procenta klasů a většího množství rostlinné hmoty.

Kukuřice je fakultativní rostlina krátkého dne a kvete v určitém počtu dnů růstu > 10 ° C (50 ° F) v prostředí, kterému je přizpůsobena. Rozsah vlivu, který mají dlouhé noci na počet dní, které musí uplynout, než květy kukuřice, je geneticky předepsán a regulován fytochromovým systémem. Fotoperiodicita může být u tropických kultivarů excentrická , takže dlouhé dny charakteristické pro vyšší zeměpisné šířky umožňují rostlinám růst tak vysoko, že nemají dostatek času na produkci semene, než jsou usmrceny mrazem. Tyto atributy se však mohou ukázat jako užitečné při používání tropické kukuřice pro biopaliva .

Nezralé kukuřičné výhonky akumulují silnou antibiotickou látku, 2,4-dihydroxy-7-methoxy-1,4-benzoxazin-3-on ( DIMBOA ). DIMBOA je členem skupiny hydroxamových kyselin (také známých jako benzoxazinoidy), které slouží jako přirozená obrana proti široké škále škůdců, včetně hmyzu, patogenních hub a bakterií . DIMBOA se také nachází v příbuzných trávách, zejména v pšenici. Mutant kukuřice (bx) bez DIMBOA je vysoce citlivý na napadení mšicemi a houbami . DIMBOA je také zodpovědný za relativní odolnost nezralé kukuřice vůči vrtulníku evropskému (čeledi Crambidae ). Jak kukuřice zraje, klesá hladina DIMBOA a odolnost vůči vrtačce kukuřice.

Kvůli svým mělkým kořenům je kukuřice náchylná k suchu, nesnáší půdy s nedostatkem živin a je náchylná k vytrhávání silným větrem.

Zea mays 'Ottofile giallo Tortonese' - MHNT
Zea mays „jahoda“ - MHNT
Zea mays „Oaxacan Green“ MHNT
Uši pestré kukuřice
Vícebarevná kukuřičná zrna ( CSIRO )

Zatímco žlutá kukuřice odvozuje svou barvu od luteinu a zeaxanthinu , u kukuřice červené barvy je zbarvení jádra dáno antokyany a phlobaphenes . Tyto posledně jmenované látky jsou syntetizovány v flavonoidů syntetické dráze z polymerace flavan-4-olů pomocí exprese kukuřičného oplodí color1 genu (P1), která kóduje R2R3 myb -jako transkripční aktivátor v kódování A1 genu pro dihydroflavonol 4-reduktázy ( redukce dihydroflavonolů na flavan-4-oly), zatímco jiný gen (Suppressor of Pericarp Pigmentation 1 nebo SPP1) působí jako supresor . Gen p1 kóduje Myb-homologní transkripční aktivátor genů potřebných pro biosyntézu červených phlobaphene pigmentů, zatímco alela P1-wr specifikuje bezbarvý jádrový perikarp a červené klasy a nestabilní faktor pro orange1 (Ufo1) modifikuje expresi P1-wr k udělení pigmentace v oplodí jádra, stejně jako ve vegetativních tkáních, které normálně nehromadí významné množství flobaphenových pigmentů. Gen P kukuřice kóduje homolog Myb, který rozpoznává sekvenci CCT/AACC, což je v ostrém kontrastu s C/TAACGG vázaným proteiny obratlovců Myb.

Ucho list je list nejtěsněji spojen s určitým vyvíjející ucha. Tento list a výše přispívá 70% až 75% až 90% náplně zrna . Aplikace fungicidu je proto v této oblasti nejdůležitější ve většině chorobných prostředí.

Abnormální květiny

Květy kukuřice mohou někdy vykazovat mutace, které vedou ke vzniku samičích květů ve střapci. Tyto mutace, ts4 a Ts6 , zakazují vývoj tyčinky a současně podporují vývoj pestíku. To může způsobit květenství obsahující samčí i samičí květy nebo květy hermafroditů .

Genetika

Exotické odrůdy kukuřice se sbírají za účelem přidání genetické rozmanitosti při selektivním chovu nových domácích kmenů

Kukuřice je jednoletá tráva z čeledi Gramineae , která zahrnuje takové rostliny jako pšenice , žito , ječmen , rýže , čirok a cukrová třtina . Existují dva hlavní druhy rodu Zea (z šesti celkem): Zea mays (kukuřice) a Zea diploperennis , což je vytrvalý typ teosinte. Roční odrůda teosinte nazývá Zea mays mexicana je nejbližší botanické vzhledem ke kukuřici. Stále roste ve volné přírodě jako letnička v Mexiku a Guatemale.

K jídlu se používá mnoho forem kukuřice, někdy klasifikované jako různé poddruhy související s množstvím škrobu, z nichž každý má:

Tento systém byl za posledních 60 let nahrazen (i když ne zcela přemístěn) multivariabilními klasifikacemi na základě stále více dat. Agronomická data byla doplněna botanickými znaky pro robustní počáteční klasifikaci, poté byly přidány genetické, cytologické , proteinové a DNA důkazy. Nyní jsou kategoriemi formy (málo používané), rasy, rasové komplexy a nedávno větve.

Kukuřice je diploid s 20 chromozomy (n = 10). Celková délka chromozomů je 1500 cM . Některé z chromozomů kukuřice mají takzvané „chromozomální knoflíky“: vysoce opakující se heterochromatické domény, které se tmavě barví. Jednotlivé knoflíky jsou polymorfní mezi kmeny kukuřice i teosinte .

Barbara McClintock použila tyto knoflíkové markery k ověření své transpozonové teorie „skokových genů“, za kterou získala v roce 1983 Nobelovu cenu za fyziologii nebo medicínu . Kukuřice je v dnešní době stále důležitým modelovým organismem pro genetiku a vývojovou biologii .

Tyto centromery dva typy konstrukčních prvků, z nichž oba se nacházejí jen v centromer: velké matice CentC, krátké satelitní DNA ; a několik z rodiny retrotranspozonů . B chromozóm , na rozdíl od ostatních, obsahuje další opakování, který zasahuje do sousedních oblastí chromozómu. Centromery se mohou náhodně zmenšit během dělení a stále fungovat, i když se předpokládá, že to selže, pokud se zmenší pod několik set kilobáz. Kinetochores obsahují RNA pocházející z centromer. Regiony centromere se mohou stát neaktivními a mohou v tomto stavu pokračovat, pokud má chromozom ještě další aktivní.

Středisko pro spolupráci v oblasti genetiky kukuřice, financované službou USDA Agricultural Research Service a sídlící na Katedře věd o obilí na University of Illinois v Urbana-Champaign , je akciové centrum kukuřičných mutantů. Celková sbírka má téměř 80 000 vzorků. Převážná část sbírky se skládá z několika stovek pojmenovaných genů a dalších kombinací genů a dalších dědičných variant. Existuje asi 1 000 chromozomálních aberací (např. Translokací a inverzí) a zásob s abnormálním počtem chromozomů (např. Tetraploidy ). Genetická data popisující zásoby mutantů kukuřice a také nespočet dalších údajů o genetice kukuřice lze získat v databázi MaizeGDB , v databázi genetiky a genomiky kukuřice.

V roce 2005 vytvořila americká národní vědecká nadace (NSF), ministerstvo zemědělství ( USDA ) a ministerstvo energetiky (DOE) konsorcium pro sekvenování genomu kukuřice B73 . Výsledná data sekvence DNA byla okamžitě uložena do GenBank , veřejného úložiště dat sekvence genomu. Sekvence a anotace genomu byly také k dispozici po celou dobu životnosti projektu na oficiálních stránkách projektu.

Primární sekvenování kukuřičného genomu bylo dokončeno v roce 2008. 20. listopadu 2009 konsorcium zveřejnilo výsledky svého sekvenačního úsilí ve vědě . Bylo zjištěno, že genom, jehož 85% je složeno z transpozonů , obsahuje 32 540 genů (Pro srovnání, lidský genom obsahuje asi 2,9 miliardy bází a 26 000 genů). Velká část genomu kukuřice byla duplikována a přeskupena helitrony - skupinou transpozonů s kruhovým kruhem .

U Z. mays a různých dalších krytosemenných rostlin se motiv MADS-box podílí na vývoji květin. Raná studie na několika modelech krytosemenných rostlin, včetně Z. mays, byla počátkem výzkumu molekulární evoluce květinové struktury obecně a také jejich role v nekvetoucích rostlinách.

Vývoj

Stejně jako u mnoha rostlin a živočichů má Z. mays pozitivní korelaci mezi efektivní velikostí populace a velikostí selekčního tlaku . Z. m. mající EPS ~ 650 000, shlukuje se s jinými přibližně stejným EPS a má vybráno 79% svých aminokyselinových míst.

Rekombinace je významným zdrojem rozmanitosti u Z. mays . (Všimněte si, že toto zjištění nahrazuje předchozí studie, které žádnou takovou korelaci neprokázaly.)

Tento efekt rekombinace/diverzity je pozorován v rostlinách, ale bylo také zjištěno, že se nevyskytuje - nebo se nevyskytuje tak silně - v oblastech s vysokou genovou hustotou . To je pravděpodobně důvod, proč domestikovaná Z. mays nezaznamenala tolik nárůstu diverzity v oblastech s vyšší hustotou jako v oblastech s nižší hustotou, i když v jiných rostlinách existuje více důkazů.

Některé linie kukuřice prošly starověkými polyploidními událostmi, počínaje před 11 miliony lety. Během této doby bylo zachováno ~ 72% polyploidních duplikovaných genů, což je více než u jiných rostlin se staršími polyploidními událostmi. Kukuřice tak může časem ztrácet více duplicitních genů, podobně jako v průběhu následovaném genomy jiných rostlin. Pokud ano, pokud ke ztrátě genů zatím jen nedošlo, mohlo by to vysvětlit nedostatek pozorované pozitivní selekce a nižší negativní selekce, které jsou pozorovány u jinak podobných rostlin, tj. Také přirozeně křížených a s podobnou efektivní velikostí populace.

Zdá se, že Ploidy neovlivňuje EPS ani velikost selekčního účinku v kukuřici.

Chov

Kukuřice se každoročně sexuálně rozmnožuje. To náhodně vybere polovinu genů z dané rostliny k propagaci do další generace, což znamená, že žádoucí vlastnosti nalezené v plodině (jako vysoký výnos nebo dobrá výživa) mohou být ztraceny v následujících generacích, pokud nejsou použity určité techniky.

Chov kukuřice v prehistorii vyústil ve velké rostliny produkující velké klasy. Moderní šlechtění začalo u jedinců, kteří na svých polích vybírali vysoce produktivní odrůdy a poté prodávali osivo dalším farmářům. James L. Reid byl jedním z prvních a nejúspěšnějších rozvíjejících se Reidových žlutých zubů v 60. letech 19. století. Tyto rané snahy byly založeny na hromadném výběru . Pozdější šlechtitelské snahy zahrnovaly výběr od ucha k řadě (CG Hopkins c. 1896), hybridy vyrobené z vybraných inbredních linií (GH Shull, 1909) a velmi úspěšné hybridní dvojité křížení pomocí čtyř inbredních linií ( DF Jones c. 1918, 1922). Univerzitně podporované šlechtitelské programy byly zvláště důležité při vývoji a zavádění moderních hybridů. Ve třicátých letech začaly společnosti jako Pioneer věnující se výrobě hybridní kukuřice ovlivňovat dlouhodobý vývoj. Mezinárodně důležité semenné banky, jako je Mezinárodní centrum pro zlepšování kukuřice a pšenice (CIMMYT) a americká banka v Centru pro spolupráci v oblasti genetiky kukuřice University of Illinois v Urbana-Champaign, udržují zárodečnou plazmu důležitou pro budoucí vývoj plodin.

Od čtyřicátých let minulého století byly nejlepšími kmeny kukuřice hybridy první generace vyrobené z inbredních kmenů, které byly optimalizovány pro specifické rysy, jako je výnos, výživa, sucho, odolnost vůči škůdcům a chorobám. Konvenční křížení i genetická modifikace dokázaly zvýšit produkci a snížit potřebu orné půdy, pesticidů, vody a hnojiv. Existují protichůdné důkazy na podporu hypotézy, že potenciál výnosu kukuřice se za posledních několik desetiletí zvýšil. To naznačuje, že změny v úrodovém potenciálu jsou spojeny spíše s úhelem listů, odolností proti poléhání, tolerancí vysoké hustoty rostlin, tolerancí vůči chorobám/škůdcům a dalšími agronomickými rysy, než se zvýšením výnosového potenciálu pro jednotlivé rostliny.

Tropické landraces zůstávají důležitým a málo využívaným zdrojem alel rezistence pro choroby a býložravce . Významné objevy vzácných alel za tímto účelem provedli Dao et al 2014 a Sood et al 2014.

Globální program

CIMMYT provozuje konvenční šlechtitelský program, který poskytuje optimalizované kmeny. Program začal v 80. letech minulého století. Hybridní semena jsou distribuována v Africe projektem Kukuřice tolerantní k suchu pro Afriku.

Genetická úprava

Geneticky modifikovaná (GM) kukuřice byla jednou z 26 GM plodin komerčně pěstovaných v roce 2016. Drtivou většinu z toho tvoří Bt kukuřice . Pěstované od roku 1997 ve Spojených státech a Kanadě, v roce 2016 bylo 92% kukuřice v USA geneticky modifikováno a v roce 2016 bylo 33% celosvětové plodiny kukuřice geneticky modifikováno. V roce 2011 byly odrůdy kukuřice tolerantní k herbicidům pěstovány v Argentině, Austrálii , Brazílie, Kanada, Čína, Kolumbie, Salvador, Evropská unie, Honduras, Japonsko, Korea, Malajsie, Mexiko, Nový Zéland, Filipíny, Ruská federace, Singapur, Jižní Afrika, Tchaj -wan, Thajsko a Spojené státy. Kukuřice odolná proti hmyzu byla pěstována v Argentině, Austrálii, Brazílii, Kanadě, Chile, Číně, Kolumbii, Egyptě, Evropské unii, Hondurasu, Japonsku, Koreji, Malajsii, Mexiku, Novém Zélandu, Filipínách, Jižní Africe, Švýcarsku, Tchaj-wanu, USA a Uruguay.

V září 2000 byly staženy potravinářské výrobky v hodnotě až 50 milionů USD kvůli přítomnosti geneticky modifikované kukuřice Starlink , která byla schválena pouze pro spotřebu zvířat a nebyla schválena pro lidskou spotřebu, a následně byla stažena z trhu.

Původ

Kukuřice je domestikovaná varianta teosinte . Tyto dvě rostliny mají odlišný vzhled, kukuřice má jedinou vysokou stopku s více listy a teosinte je krátká, hustá rostlina. Rozdíl mezi těmito dvěma je do značné míry řízen rozdíly pouze ve dvou genech, nazývaných travnaté kultivátory-1 ( gt1 , A0A317YEZ1 ) a teosinte rozvětvené-1 ( tb1 , Q93WI2 ).

O konkrétním původu kukuřice v Mezoamerice bylo navrženo několik teorií:

  1. Je to přímá domestikace z mexického roční teosinte , Zea Mays subsp. parviglumis , původem z údolí řeky Balsas v jihovýchodním Mexiku, přičemž až 12% jeho genetického materiálu bylo získáno ze Zea mays ssp. mexicana prostřednictvím introgrese .
  2. To bylo odvozeno z hybridizace mezi malou domestikované kukuřice (mírně pozměněná forma divoké kukuřice) a teosinte sekce Luxuriantes buď Z. luxurians nebo Z. diploperennis .
  3. Prošla dvěma nebo více domestikacemi buď divoké kukuřice nebo teosinte. (Termín „teosinte“ popisuje všechny druhy a poddruhy v rodu Zea , kromě Zea mays ssp. Mays .)
  4. To se vyvinul z hybridizace Z. diploperennis podle Tripsacum dactyloides .

Na konci třicátých let Paul Mangelsdorf navrhl, že domestikovaná kukuřice je výsledkem hybridizace mezi neznámou divokou kukuřicí a druhem Tripsacum , příbuzného rodu. Tato teorie o původu kukuřice byla vyvrácena moderními genetickými testy , které vyvracejí Mangelsdorfův model a čtvrtý uvedený výše.

Teorie teosinte původu bylo navrženo ruským botanikem Nikolaj Ivanovič Vavilov v roce 1931 a později americká Nobelova cena -winner George Beadle v roce 1932. To je podporován experimentálně a nedávné studie genomů rostlinách. Teosinte a kukuřice se mohou křížit a plodit plodné potomstvo. Ohledně druhu stále existuje řada otázek, mezi nimi:

  1. jak nesmírná rozmanitost druhů sekty. Zea pochází,
  2. jak mohly být drobné archeologické vzorky z doby 3500–2700 př. n. l. vybrány z teosinte a
  3. jak mohla domestikace probíhat bez zanechání pozůstatků teosinte nebo kukuřice s teosintoidními rysy dříve, než bylo dosud známo, až do nedávné doby, pocházející z ca. 1100 př. N. L.

Domestikace kukuřice je zvláštního zájmu k researchers- archeologů , genetiků , ethnobotanists , geografů, atd. Proces je myšlenka někteří začali před 7500 až 12.000 roky. Výzkum z 50. až 70. let se původně soustředil na hypotézu, že k domestikaci kukuřice došlo na vysočině mezi státy Oaxaca a Jalisco , protože tam byly nalezeny nejstarší archeologické pozůstatky kukuřice v té době známé.

Spojení s poddruhy 'parviglumis'

teosinte (nahoře), hybrid kukuřice a teosinte (uprostřed), kukuřice (dole)

Genetické studie, publikované v roce 2004 Johnem Doebleym , identifikovaly Zea mays ssp. parviglumis , původem z údolí řeky Balsas v mexické jihozápadní vysočině, a také známý jako Balsas teosinte, jako plodina divokého příbuzného, která je geneticky nejvíce podobná moderní kukuřici. To potvrdily další studie, které tuto hypotézu poněkud upřesnily. Archeobotanické studie, publikované v roce 2009, poukazují na střední část údolí řeky Balsas jako na pravděpodobné místo rané domestikace; tato řeka není příliš dlouhá, takže tato místa nejsou příliš vzdálená. Kamenné frézovací nástroje se zbytky kukuřice byly nalezeny v 8700 let staré vrstvě nánosů v jeskyni nedaleko Igualy v Guerreru .

Štuková hlava mayského boha kukuřice , 550–850 n. L.

Doebley byl součástí týmu, který poprvé v roce 2002 publikoval, že kukuřice byla domestikovaná pouze jednou, asi před 9 000 lety, a poté se rozšířila po celé Americe.

V jižním Mexiku, Střední Americe a severní Jižní Americe se před 7 000 lety pěstovala primitivní kukuřice. Archeologické pozůstatky raných kukuřičných klasů, nalezené v jeskyni Guila Naquitz v údolí Oaxaca , se datují zhruba 6250 let; nejstarší uši z jeskyní poblíž Tehuacanu , Puebla, 5 450 BP

Byl také získán pyl kukuřice datovaný na 7 300 BP ze San Andres, Tabasco , na karibském pobřeží.

Když byla kukuřice představena novým kulturám, bylo vyvinuto nové použití a byly vybrány nové odrůdy, aby v těchto přípravcích lépe sloužily. Kukuřice byla základní potravina, nebo hlavní základní potravina-spolu s dýní , bramborem z andských oblastí , quinoou , fazolemi a amarantem -většiny předkolumbovských severoamerických, mezoamerických, jihoamerických a karibských kultur. Zvláště mezoamerická civilizace byla hluboce propojena s kukuřicí. Její tradice a rituály zahrnovaly všechny aspekty pěstování kukuřice - od výsadby až po přípravu jídla. Kukuřice vytvořila identitu mezoamerických lidí.

Není známo, co způsobilo jeho domestikaci, protože jedlá část divoké odrůdy je příliš malá a těžko se získává, aby se dala přímo jíst, protože každé jádro je uzavřeno ve velmi tvrdé lastuře.

V roce 1939 George Beadle prokázal, že jádra teosinte jsou snadno „vyskočena“ pro lidskou spotřebu, jako moderní popcorn. Někteří tvrdili, že by bylo zapotřebí příliš mnoho generací selektivního chovu k produkci velkých stlačených klasů pro efektivní kultivaci. Studie hybridů připravených křížením teosinte a moderní kukuřice však naznačují, že tato námitka není opodstatněná.

Šíří se na sever

Asi před 4500 se kukuřice začala šířit na sever; byl poprvé kultivován v dnešních Spojených státech na několika místech v Novém Mexiku a Arizoně, asi před 4100.

Během prvního tisíciletí našeho letopočtu se pěstování kukuřice rozšířilo v oblastech na severu. Zejména rozsáhlé přijetí kukuřice do zemědělství a spotřeba ve východní části Severní Ameriky proběhlo přibližně v roce 900 n. L. Domorodí Američané vyčistili rozsáhlé lesní a travní plochy pro novou plodinu.

V roce 2005 výzkum USDA Forest Service naznačil, že vzestup pěstování kukuřice před 500 až 1 000 lety na území dnešních jihovýchodních Spojených států odpovídal úbytku sladkovodních mušlí , které jsou velmi citlivé na změny životního prostředí.

Pěstování

Výsadba

Sazenice tři týdny po zasetí
Mladé stonky

Protože je kukuřice nesnášenlivá, musí být v mírných pásmech kukuřice vysazena na jaře. Jeho kořenový systém je obecně mělký, takže rostlina je závislá na půdní vlhkosti. Jako rostlina, která používá fixaci uhlíku C4 , je kukuřice podstatně účinnější plodinou než rostliny, které používají fixaci uhlíku C3, jako je vojtěška a sója . Kukuřice je nejcitlivější na sucho v době vzcházení hedvábí, kdy jsou květiny připraveny k opylování. Ve Spojených státech byla dobrá sklizeň tradičně předpovídána, pokud byla kukuřice do čtvrtého července „po kolena “, ačkoli moderní hybridy tuto rychlost růstu obecně převyšují. Kukuřice používaná na siláž se sklízí, zatímco rostlina je zelená a plody nezralé. Sladká kukuřice se sklízí ve „mléčné fázi“, po opylení, ale před vytvořením škrobu, mezi koncem léta a počátkem až polovinou podzimu. Polní kukuřice se nechává na poli až do pozdního podzimu, aby se zrno důkladně vysušilo, a ve skutečnosti se někdy může sklízet až v zimě nebo dokonce brzy na jaře. Důležitost dostatečné půdní vlhkosti je ukázána v mnoha částech Afriky, kde periodické sucho pravidelně způsobuje neúrodu kukuřice a následný hladomor . Přestože se pěstuje hlavně ve vlhkém, horkém podnebí, říká se, že se mu daří v chladných, horkých, suchých nebo mokrých podmínkách, což znamená, že jde o extrémně všestrannou plodinu.

Zralé rostliny vykazující uši

Kukuřici vysadili domorodí Američané v kopcích, ve složitém systému, který někteří znají jako Tři sestry . Kukuřice poskytovala podporu fazolím a fazole poskytovaly dusík získaný z bakterií rhizobia fixujících dusík, které žijí na kořenech fazolí a jiných luštěnin ; a squashes poskytovaly půdní kryt, aby zastavily plevele a zabránily odpařování poskytnutím stínu nad půdou. Tato metoda byla nahrazena výsadbou kopců jednoho druhu, kde každý kopec 60–120 cm od sebe byl vysazen třemi nebo čtyřmi semeny, což je metoda, kterou stále používají domácí zahradníci. Pozdější technikou byla „kontrolovaná kukuřice“, kde byly kopce umístěny 1 m (40 palců) od sebe v každém směru, což kultivátorům umožnilo projít polem ve dvou směrech. Ve více vyprahlých zemích toto bylo změněno a semena byly vysazeny v dolní části 10-12 cm (4- 4+1 / 2  palce) hluboké brázdy sbírat vodu. Moderní technika pěstuje kukuřici v řádcích, což umožňuje pěstování, dokud je rostlina mladá, přestože kopcovitá technika se stále používá v kukuřičných polích některých indiánských rezervací. Když je kukuřice vysazena do řádků, umožňuje také výsadbu dalších plodin mezi tyto řádky, aby se efektivněji využíval pozemní prostor.

Ve většině krajů dnes kukuřice pěstované v obytných zahradách je ještě často zasazeny ručně s motykou , zatímco kukuřice pěstována komerčně již není zasadil ručně, ale spíše je osázena květináč . V Severní Americe se pole často vysazují střídavě se dvěma plodinami s plodinou fixující dusík , v chladnějších klimatech často vojtěška a v oblastech s delším létem sója . Někdy je k rotaci přidána třetí plodina, ozimá pšenice .

Mnoho odrůd kukuřice pěstovaných ve Spojených státech a Kanadě jsou hybridy. Odrůdy byly často geneticky modifikovány, aby tolerovaly glyfosát nebo poskytovaly ochranu před přírodními škůdci. Glyfosát je herbicid, který zabíjí všechny rostliny kromě těch, které mají genetickou toleranci. Tato genetická tolerance se v přírodě vyskytuje velmi zřídka.

Na středozápadě USA se obvykle používají zemědělské techniky s nízkým nebo bez zpracování . Při nízkém obdělávání půdy jsou pole jednou, možná dvakrát pokryta zařízením pro zpracování půdy buď před výsadbou plodin, nebo po předchozí sklizni. Pole jsou vysazena a pohnojena . Plevel je kontrolován pomocí herbicidů a během vegetačního období se neprovádí žádné kultivační zpracování. Tato technika snižuje odpařování vlhkosti z půdy, a tím poskytuje více vlhkosti pro plodinu. Technologie zmíněné v předchozím odstavci umožňují nízkoorbové a bezorbové zemědělství. Plevel soutěží s plodinou o vlhkost a živiny, což je činí nežádoucími.

Sklizeň

Zralé kukuřičné klasy
Sklizeň kukuřice, Jones County, Iowa
Sklizeň kukuřice, Rantasalmi , Jižní Savonie , Finsko
Ruční sklizeň kukuřice v Myanmaru.

Před 20. stoletím byla veškerá sklizeň kukuřice ruční prací , pastvou nebo jejich kombinací. Ať už se uši vybíraly ručně a stover se pásl, nebo byla celá rostlina řezána, sbírána a šokována , veškerou práci dělali lidé a dobytek . Mezi devadesátými a sedmdesátými léty se technologie sklizně kukuřice velmi rozšířila. Dnes jsou všechny takové technologie, od zcela manuální sklizně až po plně mechanizovanou, stále do určité míry používány, jak je to vhodné pro potřeby každé farmy , přestože převažují důkladně mechanizované verze, protože nabízejí nejnižší jednotkové náklady, pokud jsou škálovány do velkých zemědělských provozů. U malých farem mohou být jejich jednotkové náklady příliš vysoké, protože jejich vyšší fixní náklady nelze amortizovat na tolik jednotek.

Před druhou světovou válkou byla většina kukuřice v Severní Americe sklízena ručně. Jednalo se o velký počet pracovníků a s tím spojené sociální akce (loupání nebo strhávání včel ). Od devadesátých let 19. století bylo k dispozici částečně strojní zařízení k částečné mechanizaci procesů, jako například jednořadé a dvouřadé mechanické sběrače (vybírání ucha, opouštění stoveru ) a pojiva kukuřice, což jsou pojiva pro žací stroje určená speciálně pro kukuřici (například , Video na YouTube ). Ty produkují kladky, které mohou být šokovány . Ručním nebo mechanickým sběračem se sklidí celé ucho, což pak vyžaduje samostatnou operaci skořápky kukuřice k odstranění jader z ucha. Celé kukuřičné klasy byly často skladovány v kukuřičných jesličkách a tyto celé klasy jsou dostatečnou formou pro některé způsoby krmení hospodářských zvířat. Dnes jsou kukuřičné jesličky s celými klasy a pojiva kukuřice méně obvyklé, protože většina moderních farem sklízí zrno z pole kombajnem a ukládá ho do popelnic . Kombajn s kukuřičnou hlavou (s hroty a zaklapávacími válci místo navijáku) nestřihá stonek; jednoduše stáhne stopku dolů. Stonka pokračuje dolů a je zmačkaná do rozbité hromady na zemi, kde je obvykle ponechána, aby se stala organickou hmotou pro půdu . Ucho kukuřice je příliš velké na to, aby procházelo mezi štěrbinami v talíři, protože zaklapávací válečky odtáhly stonek pryč, takže do ucha zůstalo jen ucho a pleva. Kombajn odděluje slupku a klas, ponechává pouze jádra.

Je -li kukuřice silážní plodinou, obvykle se celá rostlina seká najednou sklízecí řezačkou (silákem) a silážuje se v silech nebo polymerních obalech. Silážování snopů řezaných kukuřičným pojivem bylo dříve v některých oblastech běžné, ale stalo se neobvyklým.

Celosvětová produkce kukuřice

Pro skladování zrna v zásobnících musí být vlhkost zrna dostatečně nízká, aby nedošlo ke zkažení. Pokud je obsah vlhkosti sklizeného zrna příliš vysoký, používají se sušičky zrna ke snížení obsahu vlhkosti foukáním ohřátého vzduchu skrz zrno. K napájení dmychadel to může vyžadovat velké množství energie ve formě hořlavých plynů ( propan nebo zemní plyn ) a elektřiny.

Výroba

Produkce kukuřice (2018)

Kukuřice je široce pěstována po celém světě a každý rok se produkuje větší hmotnost kukuřice než jakékoli jiné zrno. V roce 2018 činila celková světová produkce 1,15 miliardy tun , v čele se Spojenými státy s 34,2% z celkového počtu (tabulka). Čína vyprodukovala 22,4% celosvětové produkce.

Výroba kukuřice - 2018
Země Výroba
(miliony tun )
 Spojené státy 392,5
 Čína 257,3
 Brazílie 82,3
 Argentina 43,5
 Ukrajina 35,8
 Indonésie 30.3
 Indie 27.8
 Mexiko 27.2
 Rumunsko 18.7
 Kanada 13.9
 Francie 12.7
 Jižní Afrika 12.6
 Rusko 11.4
 Nigérie 10.2
 Maďarsko 8,0
 Filipíny 7.8
 Etiopie 7.4
 Egypt 7.3
 Srbsko 7.0
 Pákistán 6.3
 Itálie 6.2
 Tanzanie 6.0
 krocan 5.7
 Paraguay 5.3
 Thajsko 5,0
 Svět 1147,6

Spojené státy

V roce 2016 byla produkce kukuřice podle předpovědi přes 380 milionů metrických tun (15 miliard bušlů ), což představuje nárůst o 11% oproti americké produkci v roce 2014. Na základě podmínek ze srpna 2016 by očekávaný výnos byl pro Spojené státy dosud nejvyšší. Předpovídalo se, že plocha sklizené kukuřice bude 35 milionů hektarů (87 milionů akrů), což představuje nárůst o 7% oproti roku 2015. Kukuřice je obzvláště populární ve středozápadních státech, jako je Indiana , Iowa a Illinois ; v posledně jmenovaném byl v roce 2017 jmenován oficiálním obilím státu.

Škůdci

Hmyz

Citlivost kukuřice na evropskou kukuřici a kukuřičné červy a z toho vyplývající velké ztráty plodin, které se odhadují na miliardu dolarů na celém světě pro každého škůdce, vedla k vývoji transgenních látek exprimujících toxin Bacillus thuringiensis . "Bt kukuřice" se v USA hojně pěstuje a byla schválena k vydání v Evropě.

Nemoci

Úložný prostor

Sušení je životně důležité pro prevenci nebo alespoň snížení kontaminace mykotoxiny . Aspergillus a Fusarium spp. jsou nejčastějšími zdroji mykotoxinů, ale existují i ​​další. Celkově jsou kukuřičné kontaminanty tak běžné a tato plodina je tak ekonomicky důležitá, že kukuřičné mykotoxiny patří mezi nejdůležitější v zemědělství obecně.

Využití

Lidské jídlo

Plakát zobrazující ženu, která podává muffiny, palačinky a krupici, s kanystry na stole s kukuřičnou moukou, krupicí a hominy, US Food Administration, 1918

Kukuřice a kukuřičná mouka (mletá sušená kukuřice) tvoří základní potravinu v mnoha oblastech světa. Kukuřice se používá k výrobě kukuřičného škrobu , který je běžnou součástí domácí kuchyně a mnoha průmyslových potravinářských produktů. Kukuřičný škrob může být hydrolyzován a enzymaticky zpracován za vzniku sirupů, zejména kukuřičného sirupu s vysokým obsahem fruktózy , sladidla; a také kvašené a destilované za vzniku obilného alkoholu . Obilný alkohol z kukuřice je tradičně zdrojem whisky Bourbon . Z kukuřičné mouky se vyrábí kukuřičný chléb a jiné pečené výrobky.

V prehistorických dobách mezoamerické ženy používaly metate ke zpracování kukuřice na mletou kukuřičnou mouku, což umožňovalo přípravu potravin, které byly více kaloricky hustší než popcorn. Poté, co byly vynalezeny keramické nádoby, začali lidé z Olmecu vařit kukuřici společně s fazolemi, čímž se zlepšila nutriční hodnota základní moučky. Ačkoli kukuřice přirozeně obsahuje niacin , důležitou živinu, nebyla biologicky dostupná bez procesu nixtamalizace . Maya používá nixtamal jídlo, aby druhy kaší a tamales. Proces byl později použit v kuchyni na americkém jihu připravit obilí pro krupice a hominy .

Kukuřice je základem mexické kuchyně . Masa (kukuřičná mouka ošetřená limetkovou vodou ) je hlavní přísadou pro tortilly , atole a mnoho dalších pokrmů středoamerické kuchyně. Je to hlavní přísada kukuřičné tortilly , tamales , pozole , atole a všech pokrmů na nich založených, jako jsou tacos , quesadillas , chilaquiles , enchiladas , tostadas a mnoho dalších. V Mexiku je houba kukuřice, známá jako huitlacoche , považována za pochoutku.

Mexické tamales s kukuřičnou moučkou
Vařená kukuřice na bílém talíři

Hrubá kukuřičná mouka je vyrobena na hustou kaši v mnoha kulturách: od polenta Itálie, na Angu z Brazílie, mamaliga Rumunska, aby kukuřičnou kaši v USA (nebo kukuřičná kaše krupice na jihu), nebo v potravinářském zvané mieliepap v jižní Afrika a sadza, nshima, ugali a další jména v jiných částech Afriky. Zavlečená do Afriky Portugalci v 16. století, kukuřice se stala nejdůležitější africkou základní potravinovou plodinou. Ty se běžně konzumují v jihovýchodních Spojených státech , potraviny se předávají od domorodých Američanů , kteří tento pokrm nazývali sagamit .

Kukuřici lze také sklízet a konzumovat v nezralém stavu, kdy jsou jádra plně dospělá, ale stále měkká. Nezralá kukuřice musí být obvykle uvařena, aby se stala chutnou; to lze provést pouhým vyvařením nebo opražením celých uší a požitím jader přímo z klasu. Kukuřice cukrová , genetická odrůda s vysokým obsahem cukrů a nízkým obsahem škrobu, se obvykle konzumuje v nezralém stavu. Taková kukuřice na klasu je běžným pokrmem ve Spojených státech, Kanadě, Velké Británii, na Kypru, v některých částech Jižní Ameriky a na Balkáně, ale v některých evropských zemích je prakticky neslýchaná. Kukuřičný klas sbírali v ulicích New Yorku na počátku 19. století chudí bosí „ žhaví kukuřičná děvčata“, kteří byli předchůdci vozíků v rohlíku , churro vagónů a ovocných stánků viděných v ulicích velkých měst dnes.

Ve Spojených státech představuje kukuřice pro lidskou spotřebu pouze asi 1/40 množství pěstovaného v zemi. Ve Spojených státech a Kanadě se kukuřice většinou pěstuje jako krmivo pro hospodářská zvířata , jako píce, siláž (vyrobená fermentací sekaných zelených kukuřičných kukuřic) nebo obilí. Kukuřičná moučka je také významnou složkou některých komerčních produktů živočišné výživy.

Nutriční hodnota

Kukuřice cukrová, žlutá, syrová
(pouze semena)
Poznámka: za předpokladu uvolněného niacinu
Nutriční hodnota na 100 g (3,5 oz)
Energie 360 kJ (86 kcal)
18,7 g
Škrob 5,7 g
Cukry 6,26 g
Vláknina 2 g
1,35 g
3,27 g
Tryptofan 0,023 g
Threonin 0,129 g
Isoleucin 0,129 g
Leucin 0,348 g
Lysin 0,137 g
Methionin 0,067 g
Cystine 0,026 g
Fenylalanin 0,150 g
Tyrosin 0,123 g
Valine 0,185 g
Arginin 0,131 g
Histidin 0,089 g
Alanine 0,295 g
Kyselina asparagová 0,244 g
Kyselina glutamová 0,636 g
Glycin 0,127 g
Prolin 0,292 g
Serine 0,153 g
Vitamíny Množství
%DV
Ekvivalent vitaminu A.
1%
9 μg
644 μg
Thiamin (B 1 )
13%
0,155 mg
Riboflavin (B 2 )
5%
0,055 mg
Niacin (B 3 )
12%
1,77 mg
Kyselina pantothenová (B 5 )
14%
0,717 mg
Vitamín B 6
7%
0,093 mg
Folát (B 9 )
11%
42 μg
Vitamín C
8%
6,8 mg
Minerály Množství
%DV
Žehlička
4%
0,52 mg
Hořčík
10%
37 mg
Mangan
8%
0,163 mg
Fosfor
13%
89 mg
Draslík
6%
270 mg
Zinek
5%
0,46 mg
Další složky Množství
Voda 75,96 g

Odkaz na zápis do databáze USDA
Jedno ucho střední velikosti (6-3/4 "až 7-1/2" dlouhé)
kukuřice má 90 gramů semen
Procenta jsou přibližně aproximována pomocí doporučení USA pro dospělé.
Zdroj: USDA FoodData Central

Surová, žlutá, sladká kukuřičná zrna se skládají ze 76% vody, 19% sacharidů , 3% bílkovin a 1% tuku (tabulka). Ve 100 gramové porci poskytují kukuřičná zrna 86 kalorií a jsou dobrým zdrojem (10–19% denní hodnoty ) vitamínů B , thiaminu , niacinu (viz varování Pellagra níže), kyseliny pantothenové (B5) a folátu (správná tabulka pro surová, tepelně neupravená jádra, USDA databáze živin). V mírném množství dodávají také dietní vlákninu a základní minerály , hořčík a fosfor, zatímco ostatní živiny jsou v malém množství (tabulka).

Kukuřice má suboptimální množství esenciálních aminokyselin tryptofan a lysin , což odpovídá jejímu nižšímu postavení zdroje bílkovin. Bílkoviny fazolí a luštěnin však doplňují kukuřici.

Krmivo a krmivo pro hospodářská zvířata

Kukuřice je hlavním zdrojem jak zrna krmiva a krmiva pro hospodářská zvířata . Je krmeno hospodářskými zvířaty různými způsoby. Když se používá jako obilí, sušená jádra se používají jako krmivo. Oni jsou často drženi na klasu pro skladování v kukuřičné postýlce , nebo mohou být skořápky pro skladování v obilí . Farma, která krmivo konzumuje, ho může vyrábět, nakupovat na trhu nebo některé z nich. Když je zrno použito ke krmení, zbytek rostliny ( kukuřice ) může být později použit jako krmivo, podestýlka (stelivo) nebo jako doplněk půdy . Když se celá kukuřice (zrno plus stonky a listy) použije na krmivo, obvykle se naseká najednou a silážuje , protože stravitelnost a chutnost jsou v silážované formě vyšší než v sušené formě. Kukuřičná siláž je jednou z nejcennějších krmiv pro přežvýkavce. Před příchodem rozšířeného silážování bylo tradiční sbírat kukuřici po sklizni do otřesů , kde dále sušila. S nebo bez následného přesunu na kryt stodoly byl poté skladován několik týdnů až několik měsíců, dokud nebyl krmen hospodářskými zvířaty. K silážování dnes může dojít nejen v silech, ale také v silážních obalech. V tropech však lze kukuřici sklízet celoročně a krmit ji zvířaty jako zelené krmivo.

Chemikálie

Z kukuřičného škrobu lze také vyrábět plasty , textilie , lepidla a mnoho dalších chemických produktů.

Kukuřičný výluh , je hojný vodnatý vedlejší produkt kukuřice mokrého mletí proces, je široce používán v biochemickém průmyslu a výzkumu jako kultivační médium pro růst mnoha druhů mikroorganismů .

Chryzantém se nachází ve fialové kukuřici a používá se jako potravinářské barvivo.

Biopalivo

„Krmná kukuřice“ se stále častěji používá k vytápění; jsou k dispozici specializovaná kukuřičná kamna (podobná kamnům na dřevo ), která k výrobě tepla využívají buď krmnou kukuřici nebo dřevěné pelety. Kukuřičné klasy se také používají jako zdroj paliva z biomasy . Kukuřice je relativně levná a byly vyvinuty domácí topné pece, které jako palivo používají kukuřičná zrna. Mají velkou násypku, která přivádí do ohně rovnoměrně velká kukuřičná zrna (nebo dřevěné pelety nebo třešňové pecky).

Kukuřice se stále častěji používá jako výchozí surovina pro výrobu ethanolového paliva . Při zvažování, kde postavit závod na výrobu ethanolu, je jedním z kritérií výběru lokality zajistit, aby byla k dispozici místně dostupná surovina. Ethanol se mísí s benzínem, aby se snížilo množství emitovaných znečišťujících látek při použití jako palivo pro motorová vozidla. Vysoké ceny pohonných hmot v polovině roku 2007 vedly k vyšší poptávce po ethanolu, což následně vedlo k vyšším cenám vypláceným zemědělcům za kukuřici. To vedlo k tomu, že sklizeň 2007 byla pro zemědělce jednou z nejziskovějších plodin kukuřice v moderní historii. Kvůli vztahu mezi palivem a kukuřicí nyní ceny zaplacené za plodinu sledují cenu ropy.

Cena potravin je do určité míry ovlivněna používáním kukuřice pro výrobu biopaliv. Náklady na dopravu, výrobu a marketing tvoří velkou část (80%) ceny potravin ve Spojených státech. Vyšší náklady na energii mají vliv na tyto náklady, zejména na dopravu. Nárůst cen potravin, které spotřebitel zaznamenává, je způsoben především vyššími náklady na energii. Vliv výroby biopaliv na ceny ostatních plodin v potravinách je nepřímý. Využívání kukuřice k výrobě biopaliv zvyšuje poptávku, a tím i cenu kukuřice. To má za následek přesměrování zemědělských ploch z jiných potravinářských plodin na produkci kukuřice. To snižuje nabídku ostatních potravinářských plodin a zvyšuje jejich ceny.

Farmářský silážní automat na kukuřici umístěný poblíž Neumünsteru v Německu, 2007. V horní části digestoru je zobrazen zelený nafukovací držák bioplynu

Kukuřice je v Německu široce používána jako surovina pro bioplynové stanice . Zde je kukuřice sklizena, rozdrcena a poté umístěna do silážních svorek, ze kterých je dodávána do bioplynových stanic. Tento proces využívá celé rostliny, nikoli pouhá použití jader jako při výrobě palivového ethanolu.

Biomasy zplynování elektrárna v Strem blízko Güssing , Burgenland , Rakousko, byla zahájena v roce 2005. Výzkum je dělán dělat naftu z bioplynu ze strany Fischer-Tropschova způsobu.

Etanol se stále častěji používá v nízkých koncentracích (10% nebo méně) jako přísada do benzínu ( gasohol ) pro motorová paliva ke zvýšení oktanového čísla , snížení znečišťujících látek a snížení spotřeby ropy (což je dnes také známé jako „ biopaliva “ a vyvolává intenzivní debatu o nutnosti lidských zdrojů nových zdrojů energie na jedné straně a o potřebě udržovat v regionech, jako je Latinská Amerika, stravovací návyky a kulturu, která byla podstatou civilizací, jako je ten vznikl ve Střední Americe; vstup kukuřice mezi obchodní dohody NAFTA , leden 2008, tuto debatu posílil, s ohledem na špatné pracovní podmínky pracovníků v polích a hlavně na skutečnost, že NAFTA „otevřela dveře dovozu kukuřice ze Spojených států, kde farmáři, kteří ji pěstují, dostávají mnohamilionové dotace a další vládní podpory ... Podle OXFAM UK, po vstupu NAFTA v platnost, klesla cena kukuřice v Mexiku o 70% v letech 1994 až 2001. Rovněž se snížil počet pracovních míst na farmách: z 8,1 milionu v roce 1993 na 6,8 milionu v roce 2002. Mnozí z těch, kteří se ocitli bez práce, byli drobní pěstitelé kukuřice. “). Zavedení tropické kukuřice pro biopaliva , nikoli pro lidskou nebo zvířecí spotřebu, v severních zeměpisných šířkách USA to však může potenciálně zmírnit.

Zboží

Kukuřici kupují a prodávají investoři a cenoví spekulanti jako obchodovatelnou komoditu pomocí futures kontraktů na kukuřici . Tyto "futures" jsou obchodovány na Chicago Board of Trade (CBOT) pod burzovním symbolem C . Jsou dodávány každý rok v březnu, květnu, červenci, září a prosinci.

Okrasné a jiné použití

Některé formy rostliny se příležitostně pěstují pro okrasné použití v zahradě. K tomuto účelu se používají pestrobarevné a barevné listové formy a také ty s barevnými ušima.

Kukuřičné klasy mohou být vydlabány a zpracovány tak, aby byly levné dýmky , poprvé vyrobené ve Spojených státech v roce 1869.

Děti si hrají v krabici s kukuřičným jádrem

Neobvyklým využitím kukuřice je vytvoření „ kukuřičného bludiště “ (nebo „kukuřičného bludiště“) jako turistické atrakce. Myšlenku kukuřičného bludiště představila společnost American Maze Company, která vytvořila bludiště v Pensylvánii v roce 1993. Tradiční bludiště se nejčastěji pěstuje pomocí tisových živých plotů , ale jejich zrání trvá několik let. Rychlý růst pole kukuřice umožňuje rozložení bludiště pomocí GPS na začátku vegetačního období a kukuřici dostatečně vysokou, aby do začátku léta bránila návštěvníkovi v zorném poli. V Kanadě a USA jsou oblíbené v mnoha zemědělských komunitách.

Kukuřičná zrna lze použít místo písku ve výběhu podobném pískovišti pro dětskou hru.

Stigmata z květů samičí kukuřice, lidově kukuřičnému hedvábí , se prodávají jako bylinné doplňky .

Kukuřice se používá jako rybí návnada , nazývaná „těstové koule“. V Evropě je oblíbený zejména pro hrubý rybolov .

Krmnou kukuřici navíc lovci někdy používají k návnadě zvířat, jako jsou jeleni nebo divoká prasata.

Rozpis využití v USA

Členění využití 12,1 miliardy bušlů (307 milionů tun) americké kukuřice na rok 2008 bylo podle Světové zprávy o odhadech zemědělské nabídky a poptávky USDA následující.

Použití Množství
milion bušlů milionů tun procento
krmení hospodářských zvířat 5 250 133,4 43,4
produkce ethanolu 3650 92,7 30.2
vývozu 1850 47,0 15.3
výroba škrobu, kukuřičného oleje, sladidel ( HFCS atd.) 943 24.0 7.8
lidská spotřeba - krupice, kukuřičná mouka, kukuřičná moučka, nápojový alkohol 327 8.3 2.7

V USA od roku 2009/2010 použití kukuřičné suroviny pro výrobu ethanolu poněkud překročilo přímé použití pro krmiva pro hospodářská zvířata; V hospodářském roce 2013/2014 bylo kukuřici použito jako palivo pro ethanol 5 130 milionů bušlů (130 milionů tun).

USA kukuřice na zrno 1999-2019.jpg

Část sušiny kukuřičné suroviny použité k výrobě ethanolu se užitečně získává jako DDGS (sušená zrna destilátorů s rozpustnými látkami). V hospodářském roce 2010/2011 bylo krmeno asi 29,1 milionu tun DDGS americkým hospodářským zvířatům a drůbeži. Protože využití škrobu při fermentaci pro výrobu ethanolu ponechává jiné složky zrna koncentrovanější ve zbytku, hodnota krmiva na kg DDGS, pokud jde o energii a bílkoviny metabolizovatelné v přežvýkavcích, převyšuje hodnotu zrna. Hodnota krmiva pro monogastrická zvířata, jako jsou prasata a drůbež, je o něco nižší než pro přežvýkavce.

Srovnání s jinými základními potravinami

Následující tabulka ukazuje obsah živin v kukuřici a hlavních základních potravinách v surové sklizené formě na bázi suché hmotnosti, aby se zohlednil jejich rozdílný obsah vody. Surové formy nejsou jedlé a nelze je strávit. Ty musí být naklíčené nebo připravené a vařené pro lidskou spotřebu. V naklíčené nebo vařené formě jsou relativní nutriční a antinutriční obsahy každé z těchto sponek odlišné od surové formy těchto sponek uvedené v tabulce níže.

Poznámka: niacin pro kukuřici předpokládá uvolněný niacin.
Obsah živin v 10 hlavních základních potravinách na 100 g sušiny,
Sešívat Kukuřice (kukuřice) Rýže, bílá Pšenice Brambory Cassava Sója , zelená Sladké brambory Jamy Čirok Jitrocel RDA
Obsah vody (%) 10 12 13 79 60 68 77 70 9 65
Surové gramy na 100 g suché hmotnosti 111 114 115 476 250 313 435 333 110 286
Živina
Energie (kJ) 1698 1736 1574 1533 1675 1922 1565 1647 1559 1460 8 368–10 460
Bílkoviny (g) 10.4 8.1 14.5 9.5 3.5 40,6 7.0 5,0 12.4 3.7 50
Tuk (g) 5.3 0,8 1,8 0,4 0,7 21.6 0,2 0,6 3.6 1.1 44–77
Sacharidy (g) 82 91 82 81 95 34 87 93 82 91 130
Vláknina (g) 8.1 1.5 14.0 10.5 4.5 13.1 13.0 13.7 6.9 6.6 30
Cukr (g) 0,7 0,1 0,5 3.7 4.3 0,0 18.2 1.7 0,0 42,9 minimální
Minerály RDA
Vápník (mg) 8 32 33 57 40 616 130 57 31 9 1 000
Železo (mg) 3.01 0,91 3,67 3,71 0,68 11.09 2,65 1,80 4,84 1,71 8
Hořčík (mg) 141 28 145 110 53 203 109 70 0 106 400
Fosfor (mg) 233 131 331 271 68 606 204 183 315 97 700
Draslík (mg) 319 131 417 2005 678 1938 1465 2720 385 1426 4700
Sodík (mg) 39 6 2 29 35 47 239 30 7 11 1 500
Zinek (mg) 2,46 1.24 3,05 1,38 0,85 3,09 1.30 0,80 0,00 0,40 11
Měď (mg) 0,34 0,25 0,49 0,52 0,25 0,41 0,65 0,60 - 0,23 0,9
Mangan (mg) 0,54 1.24 4,59 0,71 0,95 1,72 1.13 1,33 - - 2.3
Selen (μg) 17.2 17.2 81,3 1.4 1,8 4.7 2.6 2.3 0,0 4.3 55
Vitamíny RDA
Vitamín C (mg) 0,0 0,0 0,0 93,8 51,5 90,6 10.4 57,0 0,0 52,6 90
Thiamin (B1) (mg) 0,43 0,08 0,34 0,38 0,23 1,38 0,35 0,37 0,26 0,14 1.2
Riboflavin (B2) (mg) 0,22 0,06 0,14 0,14 0,13 0,56 0,26 0,10 0,15 0,14 1.3
Niacin (B3) (mg) 4,03 1,82 6.28 5,00 2.13 5.16 2.43 1,83 3.22 1,97 16
Kyselina pantothenová (B5) (mg) 0,47 1.15 1,09 1,43 0,28 0,47 3,48 1,03 - 0,74 5
Vitamín B6 (mg) 0,69 0,18 0,34 1,43 0,23 0,22 0,91 0,97 - 0,86 1.3
Celkový folát (B9) (μg) 21 9 44 76 68 516 48 77 0 63 400
Vitamín A (IU) 238 0 10 10 33 563 4178 460 0 3220 5 000
Vitamín E , alfa-tokoferol (mg) 0,54 0,13 1.16 0,05 0,48 0,00 1.13 1.30 0,00 0,40 15
Vitamín K1 (μg) 0,3 0,1 2.2 9.0 4.8 0,0 7.8 8.7 0,0 2.0 120
Beta-karoten (μg) 108 0 6 5 20 0 36996 277 0 1306 10500
Lutein + zeaxanthin (μg) 1506 0 253 38 0 0 0 0 0 86 6000
Tuky RDA
Nasycené mastné kyseliny (g) 0,74 0,20 0,30 0,14 0,18 2.47 0,09 0,13 0,51 0,40 minimální
Mononenasycené mastné kyseliny (g) 1,39 0,24 0,23 0,00 0,20 4.00 0,00 0,03 1,09 0,09 22–55
Polynenasycené mastné kyseliny (g) 2.40 0,20 0,72 0,19 0,13 10.00 0,04 0,27 1,51 0,20 13–19
RDA

A surová žlutá promáčknutá kukuřice
B surová neobohacená dlouhozrnná bílá rýže
C surová tvrdá červená zimní pšenice
D syrové brambory s masem a slupkou
E syrová kasava
F surová zelená sója
G surová sladká brambora
H syrová čirok
Y surová příze
Z surová plantejny
/* neoficiální

Nebezpečí

Pellagra

Když byla kukuřice poprvé zavedena do jiných zemědělských systémů, než jaké používají tradiční domorodí Američané, byla obecně vítána s nadšením pro svou produktivitu. Všude, kde byla kukuřice zavedena jako základní potravina, však brzy nastal rozšířený problém podvýživy . Byla to záhada, protože tyto druhy podvýživy nebyly běžně pozorovány u domorodých Američanů, pro které byla kukuřice hlavní základní potravinou.

Nakonec bylo zjištěno, že domorodí Američané se naučili namáčet kukuřici v alkalické vodě (proces nyní známý jako nixtamalizace ) - vyrobeném z popela a vápna ( oxid vápenatý ) nejméně od 1200–1500 př . N. L. Mesoameričany . Udělali to, aby osvobodili slupky kukuřice, ale (bez vědomí domorodců nebo kolonistů) shodou okolností uvolňuje niacin B-vitaminu , jehož nedostatek byl základní příčinou stavu známého jako pellagra .

Kukuřice byla zavedena do stravy nepůvodních Američanů bez potřebných kulturních znalostí získaných po tisíce let v Americe. Na konci 19. století dosáhla pellagra v některých částech jižních USA epidemických rozměrů, protože lékařští vědci diskutovali o jejím vzniku dvě teorie: teorie nedostatku (která se nakonec ukázala jako pravdivá) uvedla, že pellagra byla způsobena nedostatkem některých živin , a teorie zárodků řekla, že pellagra byla způsobena zárodkem přenášeným stabilními muškami. Třetí teorie, prosazovaná eugenikem Charlesem Davenportem , tvrdila, že lidé se nakazili pellagra pouze tehdy, pokud na ni byli náchylní kvůli určitým „ústavním, dědičným“ rysům postiženého jedince.

Jakmile bylo pochopeno a aplikováno zpracování alkálií a dietní rozmanitost, pellagra v rozvinutém světě zmizela. K jejímu zániku přispěl také rozvoj kukuřice s vysokým obsahem lysinu a podpora vyváženější stravy. Pellagra stále existuje dnes v oblastech chudých na potraviny a uprchlických táborech, kde lidé přežívají na darované kukuřici.

Alergie

Kukuřice obsahuje protein pro přenos lipidů , nestravitelný protein, který přežije vaření. Tento protein byl spojen se vzácnou a nedostatečně studovanou alergií na kukuřici u lidí. Alergická reakce může způsobit kožní vyrážku, otok nebo svědění sliznic , průjem, zvracení, astma a v závažných případech anafylaxi . Není jasné, jak častá je tato alergie v obecné populaci.

Mykotoxiny

Aplikace fungicidu dramaticky nesnižuje růst hub ani mykotoxinů, přestože může být součástí úspěšné redukční strategie. Mezi nejběžnější toxiny patří toxiny produkované Aspergillus a Fusarium spp. Mezi nejčastější toxiny jsou aflatoxiny , fumonisiny , zearalenon a ochratoxin A . Bt kukuřice odrazuje vektory hmyzu a tím dramaticky snižuje koncentrace fumonisinů, významně snižuje aflatoxiny, ale jen mírně snižuje ostatní.

Umění

Zlatá kukuřice. Kultura Moche 300 n. L. , Larco Museum , Lima , Peru
Vodárenská věž v Rochesteru, Minnesota , malovaná jako kukuřičné klas

Kukuřice je nezbytnou plodinou v Andách již od předkolumbovské éry . Moche kultura ze severního Peru Keramické ze země, vody a ohně. Tato keramika byla posvátnou hmotou, vytvářela se ve výrazných tvarech a sloužila k reprezentaci důležitých témat. Kukuřice byla zastoupena antropomorfně i přirozeně.

Ve Spojených státech jsou kukuřičné klasy spolu s tabákovými listy vytesány do hlavních měst sloupů v budově Kapitolu Spojených států . Samotná kukuřice se někdy používá pro dočasné architektonické detaily, když je záměrem oslavit podzimní sezónu, místní zemědělskou produktivitu a kulturu. Svazky stonků sušené kukuřice jsou často vystavovány spolu s dýněmi, tykví a slámou na podzimních výstavách mimo domy a podniky. Známým příkladem architektonického využití je Corn Palace v Mitchellu v Jižní Dakotě, který používá klasy a klasy barevné kukuřice k implementaci nástěnného designu, který se každoročně recykluje. Dalším známým příkladem je socha Field of Corn v Dublinu v Ohiu , kde v travnatém poli stojí stovky betonových klasů kukuřice.

Na zadní straně chorvatské mince 1 lipa , ražené od roku 1993, je vyobrazen stonek kukuřice se dvěma zralými klasy .

Viz také

Reference

Další čtení

externí odkazy