Kukurica siata

Kukurica siata (lat. Zea mays) je rastlina z čeľade lipnicovité (Poaceae), ktorej hlavný poddruh je veľmi významná kultúrna plodina.

Kukurica siata
Vedecká klasifikácia
Doména eukaryoty Ríša (regnum) rastliny (Vegetabilia) Podríša (subregnum) zelené (Viridiplantae, Chlorobionta) Vývojová línia cievnaté (Tracheophyta) Vývojová vetva semenné (Spermatophyta) Skupina krytosemenné (Angiospermae) Oddelenie magnóliorasty (Magnoliophyta) Nadtrieda (superclassis) jednoklíčkolistové (Monocotyledonopsida) Trieda (classis) ľalie (Liliopsida) Podtrieda (subclassis) podenkové (Commelinidae) Rad (ordo) lipnicotvaré (Poales) Čeľaď (familia) lipnicovité (Poaceae) Rod (genus) kukurica (Zea) Druh (species) kukurica siata (Z. mays)
Vedecký názov
Zea mays Linnaeus, 1753
Vedecká klasifikácia prevažne podľa tohto článku
Biologický portál

Systém

kukurica siata (Zea mays) v širšom zmysle:

• druh kukurica siata (Zea mays) v užšom zmysle:
  • poddruh kukurica siata pravá (Zea mays subsp. mays)/staršie: druh kukurica siata (Zea mays) v najužšom zmysle (po slovensky nazývaný aj len kukurica) - delí sa na viacero menších taxónov (hodnotených napríklad ako konvariety), napríklad kukurica siata cukrová, kukurica siata pukancová atď. (sú uvedené nižšie v tomto článku)
  • poddruh Zea mays subsp. parviglumis
  • poddruh Zea mays subsp. huehuetenangensis - niekedy zaraďovaný ako varieta poddruhu Zea mays subsp. parviglumis
• druh Zea mexicana v užšom zmysle / poddruh Zea mays subsp. mexicana - niekedy sa zaraďuje ako Euchlaena mexicana v užšom zmysle

Kukurica siata pravá (Zea mays subsp. mays) je z uvedených taxónov jediný kultúrny taxón, ostatné vyššie uvedené taxóny sú lokálne stredoamerické divé rastliny (teosinty). V minulosti (cca. do roku 1980) sa všetky uvedené divé poddruhy spolu s s dnešným druhom Zea luxurians zaraďovali ako súčasti samostatného druhu Zea mexicana v širšom zmysle (alebo Euchlaena mexicana v širšom zmysle), preto bol (ako je vyznačené aj hore) druh kukurica siata (Zea mays) v minulosti (t.j. kukurica siata v najužšom zmysle) identický s tým, čo sa dnes označuje ako poddruh kukurica siata pravá (Zea mays subsp. mays). Pozri aj systematiky a zdroje uvedené v článku kukurica.

Nasledujúci text článku sa zaoberá len kultúrnym poddruhom, čiže len kukuricou siatou pravou.

História

Zrelá kukurica

Zea mays "fraise"

Zea mays "Oaxacan Green"

Zea mays "Ottofile giallo Tortonese”

Kukurica je veľmi stará rastlina. Spôsob jej domestikácie je jednou z najväčších záhad genetiky. Predpokladá sa, že kukurica vznikla vývojom a selekciou z teosintu (skupina amerických tráv z rodu Zea), s ktorým si však dnes kultúrna kukurica nie je vzhľadovo príliš podobná. Na rozdiel od ostatných kultúrnych plodín nie sú známe žiadne medzistupne medzi divokým predchodcom kukurice a kultúrnou plodinou. Kukurica nie je schopná samostatnej existencie bez pomoci poľnohospodára. Záhadu ešte umocňuje fakt, že dávni obyvatelia Ameriky nemali na domestikáciu kukurice príliš veľa času. Súčasné teórie predpokladajú, že kukurica "vznikla" niekedy medzi rokmi 4000 – 3000 pred Kr. v údolí rieky Balsas. Vedú sa spory o tom, či išlo o postupný proces alebo o šťastnú udalosť. S niektorými druhmi teosintu sa môže kukurica krížiť, kríženci majú väčšinou zníženú životaschopnosť. Napriek tomu sa predpokladá, že v Strednej Amerike dochádza k prenosu génov medzi populáciami teosintu a kukurice.

Do Európy sa dostala po príchode Španielov do Ameriky. Na Slovensko sa dostala z Maďarska v polovici 18. storočia. Dnes je rozšírená po celom svete, pretože vďaka cudzoopelivosti je veľmi prispôsobivá.

Biológia

Kukurica je jednoročná rastlina. Dorastá do výšky 1 až 2,5 metrov, u nás až 3 m. Má plné steblo. Vyrastajú z neho dlhé listy striedavo, v dvoch zvislých radoch. Skoré odrody majú na hlavnom steble 8 – 12 listov, neskoré 24 a viac. Čepeľ listu má výrazné stredné rebro, je podlhovasto kopijovitá.

Kukurica je rastlina jednodomá a jednopohlavná. Má haploidný počet chromozómov n=10.

Samičie súkvetie sa nachádza v pazuche listu a je chránené viacerými obalovými lístkami. Samčie súkvetie (metlina na špici rastliny) produkuje z jednej metliny niekedy aj 15 miliónov peľových zŕn. Plod je nahá obilka. Obilky sa skladajú z klíčka a zvyšku endospermu. Zrno kukurice obsahuje: škrob (60 – 80%), bielkoviny (6 – 22%), tuk (1,5 – 15%), celulózu (2 – 11%) a popol (1,5 – 4%). Niektoré odrody majú zrno obsahujúce až 15% jemného jedlého oleja, iné zas až 25% bielkovín.

Peľ sa prenáša najmä vetrom, včely a iný hmyz síce peľ zbierajú ale ich význam pre opeľovanie je malý, pretože nemajú dôvod navštevovať takisto samičie kvety. Peľové zrná sú relatívne ťažké a veľmi rýchlo vysychajú, udáva sa životnosť 10 až 30 minút. Peľ sa rozprašuje zhruba počas doby 14 dní. Semená nie sú jednotlivo chránené, celý klas je obalený pretvorenými listami. Samčí pohlavný orgán väčšinou dozrieva skôr ako samičí, čo sa považuje za pôvodný mechanizmus zabezpečujúci cudzoopelivosť. Pri mnohých moderných odrodách však dozrievajú obe súkvetia v rovnakom období.

V prírodných podmienkach sa kukurica rozmnožuje iba semenom. Zhruba 95% semien je oplodnených cudzím opelením, 5% samoopelením. Kukurica počas domestikácie stratila schopnosť uvoľňovať semená z klasu, a tak je úplne závislá na pomoci človeka. Kukurica sa nerozmnožuje vegetatívne. Je síce teoreticky možné rozmnožovať kukuricu pomocou sterilných techník z tkaninových kultúr, ale je to, na rozdiel od niektorých iných kultúrnych plodín, veľmi obťažné a nespoľahlivé.

Kukurica je ako mnohé ďalšie tropické rastliny plodina s fotosyntézou typu C4. Vďaka tomu je kukurica schopná za dostatočného osvetlenia veľmi rýchlo rásť a produkovať enormné množstvo biomasy. Udáva sa maximálny výnos až 23 t z hektára. Nie je ani príliš náročná na vodu.

Kukurica je modelová rastlina v genetike. Vo veľkej miere sa u nej využíva heteróza (zvýšenie kvality hybridov oproti pôvodným formám) – hybridy F1 generácie vytvorené krížením inbredných (príbuzenských) línií sú oproti odrodám úrodnejšie až o 30%.

Choroby a škodcovia

Choroby

• sneť kukuričná (Ustilago maydis)
• vírus (po anglicky: Maize Dwarf Mosaic Virus)
• (Pantoea stewartii)
• Hrdza kukuričná (Puccinia sorghi)

Škodcovia

• (Heliothis zea)
• (Spodoptera frugiperda)
• (Pseudaletia unipuncta)
• (Papaipema nebris)
• kukuričiar koreňový (Diabrotica virgifera)
• (Voška kukuričnáRhopalosiphum maidis)
• víjačka kukuričná (Ostrinia nubilalis)
• (Euxesta stigmatis)
• (Elasmopalpus lignosellus)
• (Peregrinus maidis)

• Dlhánik kukuričný Tanymecus dillaticollis

Použitie

Kukuričné klasy

V rozvinutých krajinách sa kukurica pestuje prevažne ako krmivo pre dobytok či už vo forme zrna alebo siláže a ako surovina pre spracovateľský priemysel. Jej priama spotreba ako potraviny je okrajová, napriek tomu rastie význam sladkej kukurice ako zeleniny. V potravinárskom priemysle slúži kukurica ako zdroj oleja, škrobu, glukózy, fruktózového sirupu a bioethanolu. Uvažuje sa aj o použití kukurice pre výrobu bio-degradovateľných plastov a proteínov pre medicínske účely.

V rozvojových krajinách Latinskej Ameriky a v Afrike je kukurica prevažne spotrebúvaná ako hlavný zdroj kalórií pre dedinské obyvateľstvo. V rozvojových krajinách Ázie je zhruba vyrovnané jej použitie ako potraviny aj ako krmiva. Vo svojej domovskej krajine Mexiku je kukurica neoddeliteľnou súčasťou kultúry a je nielen prítomná takmer vo všetkých potravinách, ale suché stonky sa používajú ako stavebný materiál pre ohrady a strešné krytiny, listy pre tvorbu rohoží atď.

Zo svetovej produkcie kukurice na zrno sa priamo ako potravina spotrebuje zhruba 21 %. Krajiny s najväčšou priamou spotrebou kukurice na obyvateľa (zdroj OECD, 2003)

Kukurica je surovina vo vyše 500 druhoch výrobkov, od detskej výživy po priemysel a umenie. V priemysle sa zo zŕn vyrába škrob, dextrín, cukor, sirup, lieh, olej, kukuričný lepok, acetón, papier, celulóza, linoleá, izolačné dosky, dextróza a furfol.

Na Slovensku sa z kukuričného šúpolia vyrábajú charakteristické bábiky.

Spotreba kukurice roku 1999 (kg na obyvateľa)
Malawi	137	Honduras	98	Zimbabwe	89
Mexiko	127	Južná Afrika	94	Lesotho	87
Zambia	113	Salvádor	93	Venezuela	68
Guatemala	103	Keňa	93	Nikaragua	56

Pukance sú chutným produktom vyrábaným z kukurice

Pri kukurici pestovanej na zrno je dôležitou charakteristikou zloženie endospermu. Na základe tejto charakteristiky sa rozlišuje päť rôznych typov (konvariet) kukurice:

• Pukancová (reventador, pop corn)- pôvodná domestikovaný variant. Má malé zrná s mäkkým škrobovitým jadrom a veľmi tvrdým plášťom. Pri zahrievaní sa voda uzatvorená v jadre premení v paru a tá plášť nakoniec roztrhne. Táto kukurica tvorí cca 1% pestovanej rozlohy.
• Tvrdá alebo obyčajná (duro, flint) – podobná Pop kukurici ale s väčšou veľkosťou zrna. Táto kukurica sa pestuje najmä v horských podmienkach a v oblastiach, kde je potrebná odolnosť k chladu. Dobre znáša zlé skladovacie podmienky. Tvorí asi 14% rozlohy.
• Škrobnatá (blando) – kukurica na múku. Má mäkké škrobové jadro a ľahko sa melie. Používa sa na prípravu tortíl a podobne. Je to najbežnejšia kukurica pre priamu ľudskú spotrebu. Tvorí asi 12% rozlohy.
• Konský zub (dentado) – jadro je tvorené mäkším škrobovým endospermom ktorý je čiastočne zakrytý trochu tvrdšou šupkou. Tá však nepokrýva celé jadro, to preto pri schnutí vytvorí charakteristickú výduť. Najrozšírenejší typ kukurice, predstavuje zhruba 73 % svetovej produkcie. Používa sa prevažne ako krmivo pre dobytok a v priemysle na výrobu škrobu, alkoholu, oleja a podobne.
• Cukrová – endosperm sa skladá prevažne z rozpustných cukrov s malým podielom škrobu. Predstavuje síce zanedbateľnú časť produkcie čo sa týka rozlohy, ale zato sa predáva za veľmi vysokú cenu ako zelenina na vyspelých trhoch.

Pri pestovaní na zrno sa necháva kukurica dôkladne vyschnúť na poli a zbiera sa až neskôr na jeseň, často aj na jar ďalšieho roku. V našich podmienkach sa kukurica pestuje prevažne na siláž, v tomto prípade sa zbiera zelená ešte pred dozretím klasov.

Produkcia

Kukuričné pole v Lichtenštajnsku

Podľa ročenky FAO sa plocha kukurice medzi rokmi 1970 až 2003 zvýšila zo 113 miliónov ha na 143 Mha, priemerný výnos z 2,35 t/ha na 4,47 t/ha a celková produkcia tak vzrástla z 266 miliónov ton na 640 Mt. Výnosy kukurice v rozvinutých krajinách sú výrazne vyššie vďaka použitiu hybridného osiva, zavlažovacích systémov, hnojeniu a ochrane pred škodcami.

K najväčším producentom patrí USA, Čína, EU a Brazília. Až vyše 40% svetovej úrody kukurice produkuje USA, ktoré je zároveň aj najväčším svetovým vývozcom.

Top producenti kukurice 2010
Krajina	Produkcia (mil. ton)
USA	339
Čína	166
EU27	56
Brazília	51
Mexiko	24
Argentína	21
India	20
Južná Afrika	13
Ukrajina	12
Kanada	11
Svet spolu	832
Zdroj: USDA (Odhad, august 2010)

Kukurica a biotechnológia

Mnoho kontroverzií vyvoláva pestovanie geneticky upravenej (Genetically modified – GM) kukurice. Táto transgénna plodina má mnoho zarytých odporcov medzi ktorých patrí britský kráľ Charles III, environmentálne organizácie ako napríklad Greenpeace a niektoré združenia bio-poľnohospodárov. Ale aj zástancovia geneticky modifikovanej kukurice, medzi ktorých patria veľké biotechnologické spoločnosti ako Monsanto či Syngenta veľmi dôrazne presazujú svoj pohľad na GM kukuricu.

Väčšina GM kukurice sa pestuje v USA, Kanade, Juhoafrickej republike a v Španielsku. V súčasnosti je najbežnejšia GM kukurica s vloženým génom z pôdnej baktérie Bacillus thuringiensis (Bt-kukurice), ktorý kukurici prepožičiava odolnosť proti škodlivej víjačke kukuričnej (Ostrinia nubilalis) alebo kukuričiaru koreňovému (Diabrotica virgifera). Produktom tohto génu je proteín, ktorý je najskôr aktivovaný tráviacími enzýmami cieľového hmyzu a potom sa špecificky viaže na receptory v jeho črevách, kde vytvára póry. Rovnaký proteín používajú na kontrolu hmyzu ekologickí poľnohospodári od prvej polovice 20. storočia. Tento proteín je neškodný pre iné druhy hmyzu, zvieratá či vtáky a vďaka tomu, že sa v tráviacom trakte človeka veľmi rýchle rozkladá, nehrozí ani riziko alergických reakcií.

Námietky odporcov sú väčšinou namierené proti použitiu génového inžinierstva ako takého. Medzi najčastejšie námietky patrí možnosť vzniku alergických reakcií u spotrebiteľov, nechcený negatívny efekt na necieľové druhy hmyzu a nekontrolované kríženie s netransgénnou kukuricou či s divokými príbuznými. Najmä v Mexiku má táto obava racionálny základ. Je potrebné chrániť bohatstvo lokálnych stredoamerických odrôd kukurice, pretože predstavujú zdroj biodiverzity pre ďalšie jej šľachtenie. Preto by sa malo zabrániť ich kríženiu s modernými odrodami (nezávisle od toho či ide o GM-odrody). Preto je v Mexiku pestovanie akejkoľvek GM kukurice zakázané.

Oproti tomu zástancovia použitia transgénnych odrôd tvrdia, že GM-kukurica znižuje množstvo toxických chemikálií potrebných k ochrane úrody pred škodcami. GM odrody tiež môžu mať priaznivý vplyv na biodiverzitu, pretože Bt toxín pôsobí iba na húsenice okusujúce kukuricu, zatiaľ čo chemická ochrana nešpecificky zabíja všetok hmyz. Bolo tiež preukázané, že GM kukurica znižuje riziko vývojových deformácií u hispánskej populácie, pre ktorú je kukurica podstatnou zložkou diéty. Ak je kukuričné zrno nahryznuté od hmyzu, ľahšie sa na ňom uchytí pleseň fusarium produkujúci vysoko nebezpečný toxín fumonisin. Vďaka nižšiemu napadnutiu hmyzom je množstvo fumonisinu v GM kukurici výrazne nižšie.

Na Slovensku je možné oficiálne pestovať geneticky upravenú kukuricu MON 810 od roku 2006. Umožnilo to rozhodnutie Slovenskej inšpekcie životného prostredia, ktoré nadobudlo účinnosť 12. apríla 2006. Podľa neoficiálnych informácií sa však pred rokom 2002 už u nás takáto plodina pestovala .

Obchodovanie

Obchodovanie na Slovensku s kukuricou sa organizuje na Komoditnej burze Bratislava ktorá určuje cenový vývoj pomocou referenčnej ceny a prostredníctvom cien vyhlásených cenovým burzovým výborom. Okrem hlavného trhu na burze je možné obchodovať kukuricu na inzertných stránkach typu agroinzercia . Štandardy pre obchodovanie kukurice sú: STN 46 1200-6 pre kukuricu kŕmnu , a Trieda A a B pre kukuricu potravinársku sú definované v STN 46 1100-8 .

Iné projekty

Commons

Wikidruhy

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému Kukurica siata
• Wikidruhy ponúkajú informácie na tému Kukurica siata

Externé odkazy

• Vhodnosť poľnohospodárskeho pôdneho fondu pre pestovanie kukurice na Slovensku (VÚPOP)