Kukuřice setá (Zea mays) je druh jednoděložné rostliny z čeledi lipnicovitých (Poaceae). Český název kukuřice patří mezi novotvary vytvořené v 19. století Janem Svatoplukem Preslem.
Botanická charakteristika vlevo|náhled|Samčí květenství Jedná se o robustní jednoletou trávu, dorůstající nejčastěji do výšky 1–3 m. Někdy zvláště v suchých podmínkách může být i nižší, např. jen 0,5 m, jsou ale známy rostliny i šestimetrové. Listy jsou střídavé, přisedlé s listovými pochvami a souběžnou žilnatinou. Čepele jsou asi 30–90 cm dlouhé a asi 1,5–12 cm široké. Květy jsou jednopohlavní, v pohlavně rozlišených květenstvích. Samčí květenství je vrcholová lata klásků, někdy je interpretováno jako několik hroznů vyrážející z hlavní osy.http://www.kew.org/data/grasses-db/www/imp10873.htm Samčí klásky jsou uspořádány v párech, kdy jeden klásek je stopkatý a druhý přisedlý a každý klásek obsahuje 2 květy. Na bázi každého klásku jsou 2 plevy, které na rozdíl od některých divokých druhů nejsou na kýlu křídlaté. Každý samčí květ obsahuje bělomázdřitou pluchu a plušku. Tyčinky jsou 3, plenky 2. Samičí květenství vyrůstají z úžlabí listu. U pěstované kukuřice seté pravé to je ztlustlý klas, někdy nazývaný palice (nejčastěji 2–5, vzácněji až 10 cm silný), který se skládá z mnoha řad obilek, v každém klasu jich je od 60 po více než 1000. U divokých subspecií je samičí květenství mnohem skromnější dvouřadý klas či hrozen (záleží na interpretaci), pouze asi 1 cm silný a obsahuje jen 4–15 obilek. U divokých forem se klas za zralosti rozpadá, u pěstované kukuřice zůstává vcelku. Celý samičí klas je uzavřen v pochvách listenů, u divokých forem bývá obalová pochva jen jedna, na vrcholu vyčuhuje chomáč čnělek s bliznami. Samičí klásky jsou podobně jako samčí dvoukvěté, ale dolní květ je sterilní, proto z každého klásku vzniká pouze jedna obilka. Na bázi klásku jsou 2 plevy, ve kterých je u divokých forem obilka uzavřena, u pěstované kukuřice jsou plevy redukované. Každý fertilní květ obsahuje jednu suchomázdřitou pluchu a plušku, plenky u samičích květů chybí, čnělky jsou 2, ale jsou skoro po celé délce srostlé, jen nahoře dvouklané. Původně se jednalo o diploida, počet chromozómů je 2n=20, dnes se však pěstují i tetraploidi, 2n=40.
Kukuřice je větrosprašná (anemogamie), pyl je přenášen zejména větrem, včely a jiný hmyz sice pyl sbírají, ale jejich význam pro opylování je malý, protože nemají důvod navštěvovat také samičí květenství. Pylová zrna jsou relativně těžká a velmi rychle vysychají; udává se životnost 10 až 30 minut. Pyl je rozprašován zhruba po dobu 14 dní. Samčí pohlavní orgán většinou dozrává dříve než samičí, což je považováno za původní mechanismus zabezpečující cizosprášení. U mnohých moderních odrůd však dozrávají obě květenství ve stejnou dobu. V přirozených podmínkách se kukuřice rozmnožuje pouze semenem. Zhruba 95 % semen je oplodněno cizosprášením, zbytek samosprášením. Kukuřice během domestikace ztratila schopnost uvolňovat semena z palice a tak je zcela závislá na pomoci člověka. Kukuřice se nerozmnožuje vegetativně. Je sice teoreticky možné rozmnožovat kukuřici pomocí sterilních technik z tkáňových kultur, ale je to na rozdíl od některých jiných kulturních plodin velmi obtížné a nespolehlivé. Kukuřice je jako mnohé další tropické rostliny plodina s fotosyntézou typu C4. Díky tomu je kukuřice schopná za dostatečného osvětlení velmi rychle růst a produkovat enormní množství biomasy. Udává se maximální výnos až 23 t z hektaru. Není rovněž příliš náročná na vodu.
Vnitrodruhové členění náhled|vpravo|Zea mays subsp. mexicana Široce pěstovaná polní plodina je pouze kukuřice setá pravá (Zea mays subsp. mays). Ostatní divoké poddruhy se nazývají pojmem teosinte (množné číslo teosintes). Kromě 3 divokých subspecií kukuřice seté náleží k teosintům také všechny další známé druhy rodu Zea: Zea diploperennis, Zea perennis, Zea nicaraguensis a Zea luxurians. Tyto druhy (všechny kromě druhu Zea mays) jsou některými autory řazeny do samostatného rodu Euchlaena Schrad. V tomto pojetí obsahuje potom rod Zea pouze jeden druh: Zea mays. Dnešní autoři většinou používají široké pojetí rodu Zea, s 5 uznávanými druhy.
Druh Zea mays se dělí na následující poddruhy (subspecie):
Zea mays subsp. mays: Jedná se o známou, dnes na všech kontinentech kromě Antarktidy pěstovanou, kukuřici. Ostatní divoké subspecie se mimo oblast původu pěstují nanejvýš v pokusných kulturách. Je to čistě kulturní taxon, není známa z přirozených společenstev. Zea mays subsp. mexicana (Schrad.) H.H. Iltis, někdy považována za samostatný druh: Zea mexicana (Schrad.) Kuntze, syn.: Euchlaena mexicana Schrad.http://www.kew.org/data/grasses-db/www/imp10874.htm Poddruh je znám pod názvy: Chalco Teosinte, Central-Plateau Teosinte či Nobogame Teosinte. Samičí klas je daleko menší než u pěstované kukuřice, je jen 5–8 (vzácněji až 10) cm dlouhý, 0,6–0,8 cm silný. Poddruh je rozšířen v Mexiku, nejvíce v oblasti zvané Meseta Central. Ve své domovině roste často na okrajích polí pěstované kukuřice seté pravé, se kterou se i kříží. Zea mays subsp. huehuetenangensis (H.H. Iltis et Doebley) Doebley je mohutná tráva dorůstající až 5 m. Nazývá se Huehuetenango Teosinte. Na rozdíl od subsp. parviglumis má lysé listy. Samičí klasy jsou podobné jako u subsp. mexicana. Je to endemit provincie Huehuetenango v Guatemele a také je to častý plevel v polích pěstované kukuřice, s níž se často kříží. Někdy roste ale i v lesích. Zea mays subsp. parviglumis H. H. Iltis et Doebley je tráva dorůstající nejčastěji výšky 2–4 m. Samičí klasy jsou podobné stavby jako u subsp. mexicana. Nazývá se Balsas Teosinte nebo Guerrero Teosinte. Listy jsou na rozdíl od subsp. huehuetenangensis pýřité. Přirozeně roste v pacifické části Mexika, hlavně v oblastech Oaxaca a Jalisco, zvláště častá je u řeky Balsas. Jelikož nekvete současně se subsp. mays, nekříží se s ní tolik.
Alternativní názvy V šestnáctém století bývala v Evropě kukuřice označována například jako turecká pšenice. Turecká proto, protože autoři o ní píšící, si mysleli, že byla do Evropy dovezena z Řecka a Asie. Byla označována i jako turecké obilí (turkie corne) či indické jáhly, Millet d'Inde - Mais, Turkie Corne, Turkie Wheat které v produkci nahradila. V moravských nářečích se používá označení turkyň.
Historie
Kukuřice setá pravá je kulturní taxon, který má svůj původ ve Střední Americe. Existuje několik hypotéz vzniku této kulturní rostliny.
Kukuřice setá pravá vznikla přímou domestikací poddruhu Zea mays subsp. parviglumis, který je domácí v Mexiku, hlavně v údolí řeky Balsas. Více než 12 % genetického materiálu z poddruhu Zea mays subsp. mexicana se do kukuřice seté pravé dostala díky introgresivní hybridizaci poddruhů Zea mays subsp. mexicana a Zea mays subsp. parviglumis Kukuřice setá pravá vznikla procesem hybridizace nějaké primitivní domácí kukuřice (jen lehce změněné oproti divokým formám) a nějakého divokého druhu ze sect. Luxuriantes, buď Zea diploperennis nebo Zea luxurians. Kukuřice setá pravá vznikla dvojnásobnou nebo vícenásobnou domestikací nějaké neznámé divoké kukuřice či některého teosintu. Tento model byl však zpochybněn. Kukuřice setá pravá se vyvinula z hybrida druhu Zea diploperennis a druhu Tripsacum dactyloides (tráva příbuzná kukuřicím). Paul Mangelsdorf se domnívá, že pěstovaná kukuřice je výsledkem hybridizace mezi dokonce mezi nějakým neznámým druhem divoké kukuřice a druhu z rodu Tripsacum. Moderní genetické výzkumy však tuto hypotézu vylučují.
Hypotézu číslo 1 navrhl George Beadle, nositel Nobelovy ceny za rok 1958. Ačkoliv byla tato hypotéza potvrzena četnými experimenty, pořád je zde mnoho nejasností.
Domestikace kukuřice seté začala už v pravěku, pravděpodobně mezi léty 10000 př. n. l. – 5500 př. n. l. Dnešní genetické experimenty naznačují, že domestikace kukuřice začala někdy kolem roku 7000 př. n. l. v centrálním Mexiku, někde v kopcích států Oaxaca a Jalisco. Ovšem podle kosterních pozůstatků se ukazuje, že kukuřice před 4700 př. n. l. neměla měřitelný podíl v jídelníčku.https://advances.sciencemag.org/content/6/23/eaba3245 - Early isotopic evidence for maize as a staple grain in the Americas Mikrofosilie obsahující kukuřičný škrob byly objeveny archeology na kamenných nástrojích pocházejících z mexických lokalit. Odtud se pak pravděpodobně nová plodina šířila dále: před 7600 lety byla pěstována v Panamě, v severní části Jižní Ameriky byla hojná před 6000 roky. Nejpodobnější divoká kukuřice té pěstované dnes roste u řeky Balsas. Multidisciplinární studie ovšem naznačuje, že původem mohla být i Jižní Amerika.https://phys.org/news/2018-12-scientists-overhaul-corn-domestication-story.html - Scientists overhaul corn domestication story with multidisciplinary analysis
Do Evropy se kukuřice dostala v průběhu 16. a 17. století. Existuje ale i hypotéza, že se kukuřice neznámou cestou dostala do Indie pravděpodobně již v 11. až 12. století. Důkazem měly být architektonické a sochařské prvky, připomínající kukuřičné palice. Pravdivost této domněnky je však více než sporná.
Stanovištní podmínky náhled|vpravo|Tři týdny po zasetí Podmínky vhodné pro pěstování jsou v podstatě podobné podmínkám ve kterých rostly původní divoké druhy, s tím, že procesem šlechtění dochází k toleranci určitým směrem a vyšší reakce na určité podměty.
Minimální teplota půdy pro klíčení se pohybuje okolo 10 °C, v průběhu vegetace je pak ideální teplota v rozmezí 20–40 °C. Původně se jedná o krátkodenní rostlinu, přičemž nové odrůdy nejsou k délce dne citlivé. Vyšší nároky na světlo však přetrvávají. Kukuřice je náročná na vodu – vytváří mohutný kořenový systém sahající do hloubek 1–4 m, pokud tomu dovoluje půdní profil. Preferuje hluboké a propustné půdy. Nesnáší naopak půdy obsahující hrubší frakce (písek), suché či zamokřené. Není odolná vůči zasolení. Preferuje půdy neutrální s vyšším obsahem organického materiálu a živin.
Agrotechnika náhled|Mladé rostliny kukuřice seté na poli Správná agrotechnika pěstování kukuřice předpokládá pěstování v pestrém osevním postupu, včetně pěstování krycích plodin. Na počátku založení kultury je podmítka strniště nebo úhoru, následuje hlubší orba, doplněná hnojením. Poté se připravuje seťové lůžko smykováním a vláčením. Následuje setí do řádek vzdálených 50–60 cm. Ve střední Americe se stále používá tradiční systém setby, kdy se do jednoho dolíku vyseje semínko kukuřice, dýně a fazole. Pokud není použita krycí plodina, provádí se meziřádkové ošetření proti plevelům a škůdcům včetně prokypření půdy. V oblastech s nízkými srážkami nebo nedostatkem vody jsou aplikovány závlahy. Poslední operací je sklizeň. Sklízí se buď na semeno (v technické zralosti při vlhkosti 25–30 %) nebo na siláž.
Choroby a škůdci kukuřice Choroby: sněť kukuřičná (Ustilago maydis) virus zakrslé mozaiky kukuřice, MDMV (anglicky: Maize Dwarf Mosaic Virus) Pantoea stewartii Puccinia sorghi Škůdci: Heliothis zea Spodoptera frugiperda Pseudaletia unipuncta Papaipema nebris bázlivec kukuřičný (Diabrotica virgifera) Rhopalosiphum maidis zavíječ kukuřičný (Ostrinia nubilalis) Euxesta stigmatis Elasmopalpus lignosellus Peregrinus maidis
Vegetační doba V 60. letech 20. století byla vegetační doba pěstovaných odrůd kukuřice minimálně 120 dnů, nejběžnější odrůdy kukuřice v roce 2017 měly vegetační dobu přes 100 dní. Nejrychleji rostoucí kukuřici v roce 2017, s vegetační dobou pouze 70 dnů vyšlechtila společnost DowDuPont, v té době ale už na Aljašce byla šlechtěná kukuřice, která dokázala vyrůst za 60 dní. Tuto kukuřici se podařilo vypěstovat na polích vzdálených 190 kilometrů od severního polárního kruhu. náhled|Kukuřice na úbočí mexické sopky Takana
Použití náhled|vpravo|Hromada kukuřice v Indii náhled|Rozsáhlé kukuřičné pole v Lichtenštejnsku náhled|vpravo|Ruční zpracování kukuřice