Το καλαμπόκι

Ο αραβόσιτος (γνωστός ως καλαμπόκι), κοινό όνομα για ένα δημητριακό της οικογένειας  των Αγρωστωδών, καλλιεργείται ευρέως τόσο για ανθρώπινη κατανάλωση όσο και για ζωοτροφή. Είναι ετήσιο, μονοκότυλο φυτό που κατάγεται από την Νότια  και Λατινική Αμερική. Είναι ένα C₄ φυτό, έτσι η ανάπτυξη της οργανικής του μάζας είναι πολύ δυναμική. Μόνο λίγα φυτά (π.χ η λεύκα) αναπτύσσουν τόση οργανική μάζα στην περίοδο ανάπτυξης όπως ο αραβόσιτος. Τα C₄ φυτά χρειάζονται σχετικά λιγότερο νερό για την παραγωγή οργανικής μάζας από ότι τα C₃ φυτά, αλλά ο αραβόσιτος με την υπερβολική  δυνατότητα ανάπτυξης που έχει, είναι ένα φυτό πολύ απαιτητικό σε νερό.

Τα μέρη του φυτού:

ΡίζαΟ αραβόσιτος έχει ένα τυπικό, επιφανειακό ριζικό σύστημα, όπως όλα τα μονοκότυλα φυτά. Οι ρίζες αναπτύσσονται από τους οφθαλμούς της βάσης. Οι ρίζες του αραβόσιτου δεν  διεισδύουν σε μεγάλο βάθος στο έδαφος αλλά υπάρχει έντονη ανάπτυξη των πλευρικών ριζών. Οπότε το φυτό τρέφεται κυρίως με στοιχεία από το καλλιεργούμενο στρώμα του εδάφους. Το πυκνό πλευρικό ριζικό σύστημα εξασφαλίζει καλή σταθερότητα στο φυτό. Ο πρώτος και ο δεύτερος οφθαλμός κοντά στην επιφάνεια του εδάφους συνήθως αναπτύσσουν χονδρές πλευρικές ρίζες. Αυτές οι ρίζες σπάνια εξελίσσονται σε κανονικές ρίζες αλλά υπηρετούν την στήριξη του φυτού. Η καταστροφή των ριζών αυτών ή του μεγαλύτερου μέρους των κανονικών ριζών στο έδαφος μπορεί να οδηγήσει στην πτώση του φυτού. Οι ρίζες του αραβόσιτου είναι συνήθως αρκετά χονδρές ώστε να μπορούν να ζουν μέσα σ? αυτές μερικά έντομα (οι προνύμφες τoυ Diabrotica virgifera, οι προνύμφες των σιδηροσκούληκων,...). Πτώσεις φυτών μετά από ισχυρούς ανέμους ή ισχυρές βροχοπτώσεις, ή μεγάλος αριθμός φυτών με κυρτούς βλαστούς συνήθως οφείλονται στην καταστροφή του ριζικού συστήματος. Ο μεγάλος αριθμός των ριζών και των βλαστών που παραμένουν στον αγρό μετά την συγκομιδή παρέχουν βιολογικά διασπώμενο οργανικό υλικό στους μύκητες του εδάφους και σε άλλους ζώντες οργανισμούς. Από αυτό το οργανικό υλικό μπορούν να τραφούν και νεκροτροφικά παράσιτα, όπως διάφορα είδη του γένους Fusarium, τα οποία συχνά προσβάλλουν αγρούς σιτηρών και αραβόσιτου.
Οι υγιείς ρίζες του αραβόσιτου είναι λευκές ή ελαφρώς κίτρινες και σε μερικές ποικιλίες με κυανό-πορφυρό μεταχρωματισμό. Το έντονο πορφυρό χρώμα και ο καστανός μεταχρωματισμός συνήθως είναι ένδειξη προσβολής από έντομο ή ασθένεια.

ΒλαστόςΟ αραβόσιτος συνήθως έχει ένα βλαστό. Ο πολλαπλασιασμός του βλαστού από τον οφθαλμό της βάσης (αδέλφωμα) είναι ανεπιθύμητος, η ανάπτυξη του στάχυ μπορεί να κατασταλεί και το φυτό δεν μπορεί να αναπτύξει όλους τους στάχεις στους άλλους βλαστούς. Το ύψος του βλαστού του αραβόσιτου ποικίλει. Μερικές πρώιμες ποικιλίες έχουν κοντούς βλαστούς, οι οποίοι είναι περίπου 1 μέτρο ενώ οι οψιμότερες ποικιλίες ενσίρωσης μπορεί να ξεπεράσουν τα 3 μέτρα. Ο βλαστός του αραβόσιτου πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο σκληρός διότι μετά την ωρίμανση πρέπει να είναι ανθεκτικός στις προσβολές  από μύκητες και στον άνεμο. Ο σκληρός βλαστός είναι πολύ σημαντικός για τον καθορισμό της ποικιλίας του αραβόσιτου. Επειδή κατά το διάστημα μεταξύ της ωρίμανσης και της συγκομιδής  τα φυτά έχουν απώλειες νερού (επιθυμητή διαδικασία), μπορεί η περίοδος αυτή να είναι μεγάλη οπότε οι βλαστοί πρέπει να παραμένουν ως την συγκομιδή.

Ο βλαστός του αραβόσιτου αποτελείται εσωτερικά από ένα σκληρό αγωγό, ο οποίος εκτείνεται κατά μήκος όλου του βλαστού και απαρτίζεται από ανθεκτικούς ιστούς. Η ανάπτυξη αυτών των ιστών ακολουθεί την ανάπτυξη του στάχυ και του καρπού. Επειδή αυτό συμβαίνει στο τέλος της βλάστησης, συνήθως το καλοκαίρι, άσχημες περιβαλλοντολογικές συνθήκες μερικές φορές εμποδίζουν την καλή ανάπτυξη των ιστών αυτών, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε πλάγιασμα των βλαστών πριν τη συγκομιδή. Ο βλαστός είναι ένας τυπικός μονοκότυλος βλαστός με σκληρούς κόμβους και μεγάλα μεσογονάτια διαστήματα. Το χρώμα του βλαστού ποικίλει, συνήθως είναι πράσινο αλλά υπάρχουν και ορισμένες ποικιλίες των οποίων ο βλαστός έχει έντονο πορφυρό χρώμα κυρίως στους κόμβους. Ο κυανός μεταχρωματισμός μπορεί να προκληθεί είτε από πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, είτε από ζιζανιοκτόνα που περιείχαν σουλφονυλουρία ή ακόμη και από φουζαριώσεις. Οι ξανθοί βλαστοί είναι ένδειξη πρόωρου γηρασμού που προκαλείται κυρίως από μύκητες του εδάφους (συνήθως του γένους Fusarium). Ενώ οι ροζ δακτύλιοι στα γόνατα είναι σίγουρα σύμπτωμα προσβολής από το γένος Fusarium. Προσβολές που γίνονται νωρίς σπάνια παρουσιάζουν αυτό το σύμπτωμα αλλά προσβολές που συμβαίνουν αργότερα, οι λεγόμενες φουζαριώσεις του των στελεχών, συνήθως εμφανίζουν αυτό το σύμπτωμα πρώτο κυρίως σε υγρές συνθήκες.
Ο βλαστός αναπτύσσεται από την κορυφή.
Ο βλαστός εμφανίζει μια τεράστια πράσινη μάζα, η οποία αποτελεί πολύ συχνά σημαντική τροφή για τα ζώα. Στις ανατολικές χώρες μόνο ο καρπός έχει διατροφική αξία, με εξαίρεση την παραγωγή για ενσίρωση, ενώ στις δυτικές ευρωπαϊκές χώρες ολόκληρο το φυτό του αραβόσιτου χρησιμοποιείται για ζωοτροφή.    Γι αυτό το λόγο, τόσο η ποσότητα όσο και το περιεχόμενο του βλαστού είναι σημαντικά.

ΦύλλαΟ αραβόσιτος έχει το τυπικό φύλλωμα των μονοκότυλων φυτών, δηλαδή φύλλα με παράλληλα νεύρα. Τα φύλλα εκφύονται σε δύο παράλληλες σειρές εναλλάξ του βλαστού. Ο αραβόσιτος χρειάζεται πολύ φως για να αποκτήσει την μέγιστη οργανική μάζα. Έντομα και ασθένειες που προσβάλλουν το φύλλωμα, μειώνουν τον όγκο του οπότε και την παραγωγή. Το χρώμα ενός υγιούς φύλλου είναι πράσινο στη βάση και στη κορυφή, σε μερικές ποικιλίες υπάρχει κυανό-πορφυρός μεταχρωματισμός, αυτό αποτελεί χαρακτηριστικό της κάθε ποικιλίας. Ο αριθμός των φύλλων είναι επίσης χαρακτηριστικό τις κάθε ποικιλίας. Μερικές ποικιλίες που προορίζονται για ενσιρωση έχουν πολλά φύλλα γύρω από την περιοχή του σπάδικα. Αυτά τα φυλλώδη υβρίδια είναι πολύ χρήσιμα για ενσίρωση. Διατηρουν το πρασινο χρωμα τους και το πλουσιο φυλλωμα τους σ? ολη τη βιομαζα ενσιρώματος πολύ περισσότερο από ότι οι συμβατικές ποικιλίες. Οι σπάδικες  αναπτύσσονται στη βάση των φύλλων. Ο αριθμός των στάχεων που εκφύονται είναι χαρακτηριστικό της ποικιλίας, αλλά το μέγεθος των στάχεων και η συνολική παραγωγή εξαρτάται κυρίως από τις περιβαλλοντολογικές συνθήκες.

Το φυτό του αραβόσιτου δεν μπορεί να παράγει νέα φύλλα όταν καταστραφούν τα παλιά. Νέα φύλλα μπορούν να παραχθούν μόνο από νέους βλαστούς. Αυτό είναι αντιοικονομικό. Τα δικότυλα φυτά αναπτύσσουν νέα φύλλα όταν τα αρχικά καταστραφούν, πράγμα που δεν μπορεί να κάνει ο αραβόσιτος. Όποτε τα φύλλα του αραβόσιτου πρέπει να προστατεύονται το καλοκαίρι από παράσιτα (προσβολή από diabrotica, oulema) ή ασθένειες (Cochliobolus ).

Αναπαραγωγικά όργανα

Θύσανοι:Θύσανοι είναι οι αρσενικές ταξιανθίες του αραβόσιτου. Ο κάθε βλαστός παράγει μια ταξιανθία στην κορυφή του βλαστού. Κάθε θύσανος περιέχει ένα κύριο και μερικούς πλευρικούς άξονες. Οι άξονες έχουν πολλούς σταχίσκους, διατεταγμένους  σε σειρές, κατα μήκος του άξονα. Κάθε σταχίσκος έχει τρεις ανθήρες. Ο αραβόσιτος είναι ένα φυτό που γονιμοποιείται με τον άνεμο, η γύρη που παράγεται από τους ανθήρες μπορεί να φτάσει στάχεις σε απόσταση 400-500 μέτρων. Ο θύσανος έχει ένα χαρακτηριστικό χρώμα, ανοιχτό κίτρινο ως σκούρο πορφυρό ανάλογα με την ποικιλία. Οι θύσανοι είναι τα παραγωγικά μέρη του φυτού, οπότε περιέχουν τοκοφερόλη. Αυτή η ουσία είναι πολύ σημαντική για μερικά έντομα δεδομένου ότι χωρίς αυτή τα έντομα θα ήταν στείρα. Το τέλειο Diabrotica  virgifera, η προνύμφη  Helicoverpa  armigera, τα τέλεια Oulema spp συνήθως καταστρέφουν τους θύσανους του αραβόσιτου. Πεσμένοι ανθήρες στα πάνω φύλλα είναι ένδειξη ζημιάς που προκλήθηκε από έντομα. Σοβαρή ζημιά στους θύσανους μπορεί να προκαλέσει προβλήματα στη γονιμοποίηση, τρύπες στους στάχεις και κατά συνέπεια απώλεια στην παραγωγή.

Οι θύσανοι, κυρίως ο κύριος άξονας τους, σπάνια έχουν ένα μικρό στάχυ. Η εμφάνιση τέτοιων στάχεων είναι χαρακτηριστικό της ποικιλίας και ποτέ σύμπτωμα κάποιας ασθένειας. Μόνο η ασθένεια που προκαλείται από τον μύκητα Sclerophtora macrospora μπορεί να προκαλέσει παρόμοια συμπτώματα, αλλά ποτέ δεν παράγονται υγιείς καρποί. Αυτή η γενετική ιδιομορφία ποτέ δεν προκαλεί μείωση της παραγωγής ή άλλα προβλήματα. Οι στάχεις αυτοί είναι πολύ μικροί για να συμβάλλουν στην παραγωγή και συχνά προσβάλλονται από τον άνθρακα. Η ανθοφορία των θυσάνων αρχίζει πριν την ανθοφορία των στάχεων και συνεχίζεται μετά από το τέλος της.

Στάχεις:Οι στάχεις είναι οι θηλυκές ταξιανθίες του αραβόσιτου. Περιέχουν τον σπάδικα και τους καρπούς (καλαμπόκι). Ο καρπός μπορεί να είναι σκληρός, αυλακωτός, αλευρώδης και γλυκός, ανάλογα με το περιεχόμενο των σπόρων. Στην παραγωγή της Ευρώπης χρησιμοποιείται κυρίως ο αυλακωτός τύπος αλλά οι διαφορετικοί σκοποί κατανάλωσης είχαν σαν αποτέλεσμα τη δημιουργία ιδιαίτερων ομάδων ποικιλιών, οι οποίες έχουν τα δικά τους δεδομένα και κριτήρια για τον καθορισμό της ποικιλίας.  Η τροποποίηση της περιεκτικότητα αμινοξέων, η υψηλότερη περιεκτικότητα σε έλαια, η ικανότητα για παραγωγή σιμιγδαλιού παρατηρούνται στις νέες ποικιλίες.

Ο στάχυς του αραβόσιτου καλύπτεται από πλευρικά φύλλα, τα οποία συνήθως καλύπτουν ολόκληρο τον σπάδικα. Σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες η ανάπτυξη αυτών των πλευρικών φύλλων καταστέλλεται και η κορυφή του σπάδικα μένει γυμνή. Σε αυτή την περίπτωση, ο σπάδικας είναι περισσότερο εκτεθειμένος στα έντομα και στα πτηνά. Ο καρπός του αραβόσιτου έχει το σπέρμα στην κορυφή, το οποίο εφάπτεται στον σπάδικα. Κάθε σπόρος έχει ένα μακρύ άγανο, του οποίου το άκρο είναι ελεύθερο στο άκρο του στάχυ και έτοιμο να πιάσει τη γύρη. Η καταστροφή του άγανου (συνήθως από έντομα, όπως τις προνύμφες του πράσινου σκουληκιού ή τα ενήλικα Diabrotica vrgifera) μπορεί να προκαλέσει προβλήματα στη γονιμοποίηση, οπές στους στάχεις και μείωση της παραγωγής. Το άγανο είναι ένα πολύ ευαίσθητο μέρος του φυτού. Πολύ υψηλές θερμοκρασίες μπορούν να προκαλέσουν μικρούς τραυματισμούς, οι οποίοι την προσβολή από την κοινή καπνιά. Το άγανο και η κορυφή του στάχυ προσβάλλονται από μύκητες του γένους Fusarium (πρώτα από όλα από τον Fusarium moniliforme ). Το άγανο μπορεί να μολυνθεί απευθείας από άλλα είδη του γένους Fusarium, κάτω από συνθήκες υψηλής υγρασίας , συχνά εμφανίζεται πορφυρό χρώμα από Fusarium graminearum ή από Fusarium culmorum.

Οι σπόροι είναι τοποθετημένοι σε σειρές κατά μήκος του σπάδικα. Ο αριθμός των σειρών και ο το σχήμα του στάχυ (κωνικό ή κυλινδρικό) αποτελούν χαρακτηριστικά της κάθε ποικιλίας. Ο αριθμός των στάχεων σε κάθε φυτό εξαρτάται από την καλλιεργήσιμη ποικιλία και από τις περιβαλλοντολογικές συνθήκες.