玉米

一年生高大草本。秆直立，通常不分枝，高1-4米，基部各节具气生支柱根。叶鞘具横脉；叶舌膜质，长约2毫米；叶片扁平宽大，线状披针形，基部圆形呈耳状，无毛或具疵柔毛，中脉粗壮，边缘微粗糙。顶生雄性圆锥花序大型，主轴与总状花序轴及其腋间均被细柔毛；雄性小穗孪生，长达1厘米，小穗柄一长一短，分别长1-2毫米及2-4毫米，被细柔毛；两颖近等长，膜质，约具10脉，被纤毛；外稃及内稃透明膜质，稍短于颖；花药橙黄色；长约5毫米。雌花序被多数宽大的鞘状苞片所包藏；雌小穗孪生，成16-30纵行排列于粗壮之序轴上，两颖等长，宽大，无脉，具纤毛；外稃及内稃透明膜质，雌蕊具极长而细弱的线形花柱。颖果球形或扁球形，成熟后露出颖片和稃片之外，其大小随生长条件不同产生差异，一般长5-10毫米，宽略过于其长，胚长为颖果的1/2-2/3。染色体2n=20，40，80 （Sarma et Sharma, 1986; Molina, 1986）。花果期秋季。

我国各地均有栽培。全世界热带和温带地区广泛种植，为一重要谷物。

玉米原产于中南美洲。现在世界各地均有栽培。主要分布在30°--50°的纬度之间。栽培面积最多的是美国、中国、巴西、墨西哥、南非、印度和罗马尼亚。我国的玉米主要产区是东北、华北和西南山区。

玉米是喜温作物，全生育期要求较高的温度。玉米生物学有效温度为10℃。种子发芽要求6—10℃，低于10℃发芽慢，16—21℃发芽旺盛，发芽最适温度为28—35℃，40℃以上停止发芽。苗期能耐短期-2-- -3℃的依温。拔节期要求15—27℃，开花期要求25—26℃，灌浆期要求20—24℃。不同玉米品种对温度的要求也不相同，我国早熟品种要求积温2000--2200℃；中熟品种2300 一2600℃；晚熟品和25OO--28OO（3000）℃。世界玉米产区多数集中在7月份等温线为21--27℃，无霜期为120—180天的范围内。玉米是短日照植物，在短日照(8--10小时)条件下可以开花结实。光谱成分对玉米的发育影响很大，据研究白天蓝色等短波光玉米发育快，而早晨或晚上以红色等长波光发育快。玉米为C4植物，具有较强的光合能力，光的饱和点高，一般玉米光合强度为35--80mgCO2/dm2·叶·小时。玉米的植株高，叶面积大，因此需水量也较多。玉米生长期间最适降水量为410—640mm，干旱影响玉米的产量和品质。一般认为夏季低于150mm的地区不适于种植玉米，而降水过多，影响光照，增加病害，倒伏和杂草危害，也影响玉米产量和品质的提高。虽然玉米需水较多，但相对需水量不太高，蒸腾系数240—370，比大麦（280一400）、燕麦（340一500）、紫花首清（831）、三叶草(797）低，耗水量较为经济。玉米有强大的根系，能充分利壤中的水分。在温度高，空气干燥时，叶片向上卷曲，减少蒸腾面积，使水分吸收与蒸腾适当平衡。玉米对土壤要求不十分严格。土质疏松，土质深厚，有机质丰富的黑钙土、栗钙土和砂质壤土，出在6一8范围内都可以种植玉米。玉米苗期能生长在含NaCl0.21%的土壤中，大于植株死亡。玉米植株含有16种元素，除C、H2O2来自CO2。和都要从土壤中吸收。需要量较大的有N、P、K、S、Ca和Mg等，需要量较少的有Fe、Mn、Zn、Cu、Ba和Cl2。等。玉米从抽雄前10天到抽华后25—30天是玉米于物质积累最快、吸肥最多的阶段，这个阶段吸收占总吸肥量 70—75%的N、60—70%的 P和 65%的K。每生产 100斤玉米籽粒需 NI．75一2．22kg、H2PO40．59--0．85kg和K2o1.5—1.84kg。三要素的比例为2.6：1：2。

玉米生育期是指玉米从播种到新种子成熟所经历的天数。生育期的长短因品种、播种期、光照、温度等环境条件差异而有所不同，一般早熟品种、播种晚的和温度高的情况下，生育期短，反之则长。玉米全生育期分为播种、出苗、三叶、七叶、拔节、抽雄、开花、灌浆、乳熟、成熟等主要发育时期。播种期为播种当天日期，出苗期不全田苗高2~3厘米左右的幼苗出土达60%以上。拔节期为全田60%以上的植株基部茎节开始伸长。大喇叭口期为全田60%以上的植株上部叶片呈现喇叭口形。抽雄期为全田60%以上的植株雄穗尖端露出顶叶3~5厘米。吐丝期为全田60%以上的植株雌穗花丝露出苞叶。成熟期为全田90%以上的植株籽粒硬化，并呈现出品种固有颜色和光泽，籽粒乳线消失。玉米生长发育的过程可分为苗期、穗期和花粒期。

苗期：指的是从出苗到拔节的时期，该期以营养生长为主，以根系建成为中心。出苗是从播种到种子发芽，在大田中有 50%的出苗，幼苗高 2 厘米的时期。

穗期：是指从拔节到抽穗的时期。该期是营养生长与生殖生长并进，是生长最为旺盛的时期。该期又可划分为拔节期、 大喇叭口期和小喇叭口期。拔节期是幼穗分化时，在靠近地面的地方用手可以摸得到有 2~3厘米的茎节的时期。大喇叭口期是棒棒叶开始抽出，但尚未展开，形成新叶丛生，上平、 中空，状如喇叭，雌穗进入小花分化期，在上部展开的叶片和尚未展开的叶片间可以摸得到富有弹性的小穗的时期。

花粒期：是指从抽穗到结实的时期，是以生殖生长为中心，籽粒建成的阶段。包括了抽雄期、 散粉期和结实。

玉米传入中国己经有400多年，在我国种植的玉米主要是推广引进品种，结合自然选择和人工选择获得适应中国环境的品种。1950年以前，中国仅进行了极少的杂交种选育研究，没有在生产上应用。实际上，玉米杂交能增产的理论研究在美国早在1909年就己经开始。我国对杂交玉米的研究可分为以下几个阶段。

1、启蒙和创建时期(1926一1949)

我国玉米育种起始于20世纪初。1900年，京师大学堂罗振玉率先在书刊中介绍欧美玉米良种和栽培技术。随后，《农学报》开始宣传玉米良种及栽培知识。从1926年起，金陵大学的王缓等分离自交系并组配杂交种供教学使用，1930年中央大学的赵连芳等开始选育自交系，1931年山西省铭贤学校在太谷进行美国玉米品种引种试验，中选育出金皇后品种，推广种植到华北、东北、西南等各省。

30年代初，中央农业试验所成立，它统一制定育种计划，统一征集玉米材料。还聘请美国专家任顾问和技师，开办玉米讲习班并指导玉米杂交育种工作。范福仁在广西、张连桂等在四川也开始玉米育种工作，先后选育出一些自交系和双交种。

从1926年至1949年，中国的玉米育种研究在困难的条件下进行，所育成的一些综合种得到了广泛的推广，但是，杂交种没有在生产上应用。一是因为农民不能接受，二是在战争状态下也很难推广杂交种。相反，综合种由于不需要制种，育种速度快，产量高于农民的农家种，因此这一时期主要是推广新育成的综合种。

2、品种间杂交种推广时期(1949一1959)

从1949年开始，为了迅速提高粮食生产，国家提出了玉米改良及杂交种推广方案，全国各主要院校相继开展了品种间杂交种的选育工作，并在生产上同步推广。那时不需要品种审定，新品种一旦表现良好就地推广。代表品种有坊杂2号、齐玉25号、小粒红x东岗黄马牙等。

3、双交种推广时期(1959一1965)

50年代末，国内各育种单位相继育成了一批双交种，因为双交种的产量比品种间杂交种高，因此迅速在生产上推广，到1965年，双交种己在生产上大面积种植。代表品种有双跃3号、农大3号、农大7号、春杂5号、春杂12号、吉双83号、新双1号等。

4、单交种推广和6次品种更换(1965一)

中国第一个大面积应用的单交种是河南新乡农科所于1963年组配成功的，产量在4500一6o00kg/hmZ，t匕当时的品种增产30%一40%，1965年开始推广种植。中国农业科学院的白单4号也开始推广。到70年代，中国科学院的群单105、广西玉米所的小英雄、丹东市农科所的丹玉6号、中国农业科学院作物所的中单2号等新品种也相继育成推广。到70年代中期，单交种占55%，双交种占4070，其余杂交种占10%。1978年统计，杂交种面积占玉米总播种面积的69.8%，其中单交种占67.7%，双交种占18.4%，其他杂交种占8.4%。1986年，单交种己占玉米杂交种的绝对优势，为98.6%，双交种、三交种和品种间杂交种合计只占1.4%。1999年，全国杂交种的占有率接近90%。单交种的推广使产量大幅度地提高，但是单交种推广一段时间后，就出现一些问题，如感病(新的病原菌或生理小种的出现引起的)、混杂造成的整齐度下降等等，如果不持续地选育新品种，则原有的品种会造成减产而没有品种可种。因此，中国平均每隔7一8年，就更换1次品种，实际上发达国家每隔5年左右就更换1次品种。从推广单交种以来，我国己更换了6次单交种，目前中国正在种植的玉米品种为第7次品种:

第一代单交种代表品种是新单l号、白单4号，推广时间为60年代中至60年代末:

第二代代表品种是群单105，推广时间为70年代初至70年代中期;

第三代代表品种是丹玉6号，推广时间是70年代中至80年代初;

第四代代表品种是中单2号，推广时间是80年代初至80年代末;

第五代代表品种是掖单13，推广时间是S0年代中后期至90年代中期;

第六代代表品种是农大108、农大3138、豫玉22，推广时间是90年代后期至2000

第七代代表品种是郑单958，推广时间是2000年初至今。

玉米在我国的栽培历史大约有470多年。但由于产量高，品质好，适应性强，栽培面积发展很快。目前我国播种面积在3亿亩左右，仅次于稻、麦，在粮食作物中居第三位。在世界上仅次于美国。我国对玉米的栽培技术也积累了丰富的经验。播种：我国玉米产区自然条件差别很大，要根据本地的霜期长短，土壤质地，土壤地力，种植月的，选择适宜的品种，饲用玉米和马齿型杂交种产量高。还要注意良种的繁育，适当安排种子田面积。玉米的播种期受温度，湿度的影响。春播玉米在7.6cm上层内稳定在15℃为最佳播种期。华北地区夏播玉米在小麦或豌豆收获后及时播种。播种深度，依土壤墒情为2.5--10cm，以5一6cm最适宜。每亩播种量3一4kg，每亩4000一6000株。 饲用玉米的种植方式。单播，从种植到收获便于机械操作。和大豆、袜食豆、豌豆、毛叶苕子间作，可以提高单位面积的蛋白质产量。管理：玉米植株高大，籽粒和茎叶产量高，要求管理精细。施肥、灌水、化学锄草及防治病虫害等是玉米高产栽培管理中的关键技术措施。要获得高产优质的玉米，播前每亩施 2000—3000kg优质厩肥作为基肥。播种时施4—5kg/亩硫酸按，15—20kg/亩过磷酸钙， 2一3kg/亩氯化树作种肥在拔节、孕穗、抽雄、开花灌浆期追施氮肥。全生育期施氮素10一20kg/亩。N：P：K为1：0．5一0．8：0．8。玉米喜半干旱气候，但对水分十分敏感。开花期一株玉米每天耗水约2kg，每亩每天耗水3—4m3 ，全生育期耗水 250—350m3 。不同生育用玉米对水分的需要不同。抽雄前10天至抽雄后10天是玉米一生中需水最多，对水分最敏感的时期，称为“需水临界期”。这个时期要进行灌溉。玉米一生中一般要浇水3—4次，依不同地区，具体情况而异。灌水方法，我国目前多为沟灌、畦灌，最近发展利用喷灌、滴灌，后两种方法，既节约用水，又灌溉均匀。玉米不耐 涝，在地下水位高及南方雨量大的地区，要注意排水或采取垄作、合田的栽培方式防止涝害。玉米经常发生叶斑病、丝黑穗病、黑粉病、黑条矮缩病、青枯病等病害及粘虫、玉米螟、蝼蛄、地老虎、蛴螬等虫害。应注选用抗病品种、加强栽培管理、合理轮作及药剂防治等措施及时防治病虫害。 

成熟期的三个阶段及识别方法：

玉米的成熟需经历乳熟期、蜡熟期、完熟期三个阶段。
一看乳线位置：玉米籽粒灌浆充实的顺序是：果穗中部快于下部，又快于上部。从一个籽粒看：从籽粒部开始向基部充实。在灌浆充实的过程中，从籽粒胚的背面可以看到籽粒顶部向基部的由深变线，其中有一条明显的界线，称为乳线。据观察和测定：当乳线处于距顶部三分之一的位置时，千粒重为299克，为成熟时粒重的90.9%；当乳线处于籽粒二分之一的位置，千粒重为323克，相当于成熟时的98.9%；当乳线处于基部并消失时，千粒重为329克，达最大值。
二看绿叶片数：据考察得知：当果穗苞叶枯黄，植株中上部仍有7-8片绿叶时收获，千粒重为318克，相当于成熟时粒重的92.9%；当果穗苞叶枯黄，植株还有5片左右绿叶时收获，千粒重为333克，为成熟时粒重的98.8%；当果穗苞叶枯黄并松动，植株只有1-2片绿叶的时收获，千粒重最高，为345克。
三看灌浆时间：从玉米分期收获结果得知：授粉后50天，千粒重最大值时为344克；授粉后45天，千粒重为3369克，相当于成熟时的98.8%；授粉后40天，千粒重为313克，相当于成熟90.9%；授粉50天以后，因呼吸作用消耗，粒重开始下降，在授粉55天以后，千粒重为336克，下降1.8%。

　1、直接食用。玉米是世界上最重要的食粮之一，现今全世界约有三分之一人口以玉米作为主要食粮，其中亚洲人的食物组成中玉米占50%，多者达90%以，非洲占25%，拉丁美洲占40%。玉米的蛋白质含量高于大米，脂肪含量高于面粉、大米和小米，含热量高于面粉、大米及高粱，但缺点是颗粒大、食味差、粘性校在生活水平较低地区，玉米是重要的食粮。在城市及较发达地区，玉米是调剂口味不可缺少的食品。随着玉米加工工业的发展，玉米的食用品质不断改善，新的玉米食品如玉米片、玉米面、玉米渣、特制玉米粉、速食玉米等随之产生，并可进一步制成面条、面包、饼干等。玉米还可加工成为玉米蛋白、玉米油、味精、酱油、白酒等，这些产品在国内外市场上很受欢迎。

2、饲料用途。玉米是饲料之王。据报道，100千克玉米的饲用价值相当于135千克燕麦，120千克高粱或150千克籼米。以玉米为主要成分的饲料，每2~3千克即可换回1千克肉食，玉米的副产品秸秆也可制成青贮饲料。世界上大约65-70%的玉米都用作饲料，发达国家高达80%，是畜牧业赖以发展的重要基矗。

3、工业加工用途。玉米子粒是重要的工业原料,初加工和深加工可生产二、三百种产品。初加工产品和副产品可作为基础原料进一步加工利用，在食品、化工、发酵、医药、纺织、造纸等工业生产中制造种类繁多的产品，穗轴可生产糠醛。另外，玉米秸秆和穗轴可以培养生产食用菌，苞叶可编织提篮、地毯、坐毯等手工艺品，行销国内外。

(1)玉米淀粉：玉米在淀粉生产中占有重要位置，世界上大部分淀粉是用玉米生产的，美国等一些国家则完全以玉米为原料。为适应对玉米淀粉量与质的要求，玉米淀粉的加工工艺已取得了引人注目的发展。特别是在发达国家，玉米淀粉加工已发展成为重要的工业生产行业。

(2)玉米的发酵加工：玉米为发酵工业提供了丰富而经济的碳水化合物。通过酶解生成的葡萄糖，是发酵工业的良好原料。加工的副产品，如玉米浸泡液、粉浆等都可用于发酵工业，生产酒精、啤酒等许多种产品。

(3)玉米制糖：随着科技发展,以淀粉为原料的制糖工业正在兴起，品种、产量和应用范围大大增加，其中以玉米为原料的制糖工业尤为引人注目。专家预计，未来玉米糖将占甜味市场的50%，玉米将成为主要的制糖原料。

(4)玉米油：玉米油是由玉米胚加工制得的植物油脂，主要由不饱和脂肪酸组成。其中的亚油酸是人体必需脂肪酸，是构成人体细胞的组成部分，在人体内可与胆固醇相结合，呈流动性和正常代谢，有防治动脉硬化等心血管疾病的功效。玉米油中的谷固醇具有降低胆固醇的功效，富含维生素E，有抗氧化作用，可防治干眼并夜盲症、皮炎、支气管扩张等多种功能，并具有一定的抗癌作用。玉米油还有营养价值高、味觉好、不易变质等特点，因而深受人们欢迎。 

1．按子拉形态与结构分类 根据子粒有无稃壳、子粒形状及胚乳性质，可将玉米分成9个类型。

（1）硬粒型：又称燧石型，适应性强，耐瘠、早熟。果穗多呈锥型，子粒顶部呈圆形，由于胚乳外周是角质淀粉。故子粒外表透明，外皮具光泽，且坚硬，多为黄色。食味品 
质优良，产量较低。、

（2）马齿型：植株高大，耐肥水，产量高，成熟较迟。果穗呈筒形，子粒长大扁平，子粒的两侧为角质淀粉，中央和顶部为粉质淀粉，成熟时顶部粉质淀粉失水干燥较快，子粒顶端凹陷呈马齿状，故而得名。凹陷的程度取决于淀粉含量。食味品质不如硬粒型。

（3）粉质型：又名软粒型，果穗及子粒形状与硬粒型相似，但胚乳全由粉质淀粉组成，子粒乳白色，无光泽，是制造淀粉和酿造的优良原料。

（4）甜质型：又称甜玉米，植株矮小，果穗小。胚乳中含有较多的糖分及水分，成熟时因水分蒸散而种子皱缩，多为角质胚乳，坚硬呈半透明状，多做蔬菜或制罐头。

（5）甜粉型：子粒上部为甜质型角质胚乳，下部为粉质胚乳，世界上较为罕见。

（6）爆裂型：又名玉米麦，每株结穗较多，但果穗与子粒都小，子粒圆形，顶端突出，淀粉类型几乎全为角质。遇热时淀粉内的水分形成蒸气而爆裂。

（7）蜡质型：又名糯质型。原产我国，果穗较小，子粒中胚乳几乎全由支链淀粉构成，不透明，无光泽如蜡状。支链淀粉遇碘液呈红色反应。食用时粘性较大，故又称粘玉米。

（8）有稃型：子粒为较长的稃壳所包被，故名。稃壳顶端有时有芒。有较强的自花不孕性，雄花序发达，子粒坚硬，脱粒困难。 
（9）半马齿型：介于硬粒型与马齿型之间，子粒顶端凹陷深度比马齿型浅，角质胚乳较多。种皮较厚，产量较高。 
2．按生育期分类 主要是由于遗传上的差异，不同的玉米类型从播种到成熟。即生育期亦不一样，根据生育期的长短，可分为早、中、晚熟类型。由于我国幅员辽阔，各地划分早、中、晚熟的标准不完全一致，一般认为：

（1）早熟品种：春播80-100天，积温2000～2200℃，夏播70-85天，积温为1800～2100℃早熟品种一般植株矮小，叶片数量少，为14-17片。由于生育期的限制、产量潜力较小。

（2）中熟品种：春播100-120天，需积温2300～2500℃。夏播85-95天，积温2100～2200℃。叶片数较早熟品种多而较晚播品种少。

（3） 晚熟品种：春播120-150天，积温2500～2800℃。夏播96天以上，积温2300℃以上。一般植株高大，叶片数多，多为21-25片。由于生育期长，产量潜力较大。 由于温度高低和光照时数的差异，玉米品种在南北向引种时，生育期会发生变化。一般规律是：北方品种向南方引种，常因日照短、温度高而缩短生育期；反之，向北引种生育期会有所延长。生育期变化的大小，取决于品种本身对光温的敏感程度，对光温愈敏感，生育期变化愈大。　3．按用途与子粒组成成分分类 根据子粒的组成成分及特殊用途，可将玉米分为特用玉米和普通玉米两大类。

特用玉米是指具有较高的经济价值、营养价值或加工利用价值的玉米，这些玉米类型具有各自的内在遗传组成，表现出各具特色的子粒构造、营养成分、加工品质以及食用风味等特征，因而有着各自特殊的用途、加工要求。特用玉米以外的玉米类型即为普通玉米。 特用玉米一般指高赖氨酸玉米、糯玉米、甜玉米、爆裂玉米、高油玉米等。世界上特用玉米培育与开发以美国最为先进，年创产值数十亿美元，已形成重要产业并迅速发展。我国特用玉米研究开发起步较晚，除糯玉米原产我国外其它种类资源缺乏，加之财力不足，与美国比还有不小差距。近年来，我国玉米育种工作者进行了大量的研究试验，在高赖氨酸玉米、高油玉米等育种上取得了长足进步，为我国特用玉米的发展奠定了基础。

（1）甜玉米：又称蔬菜玉米，既可以煮熟后直接食用，又可以制成各种风味的罐头、加工食品和冷冻食品。甜玉米所以甜，是因为玉米食糖量高。其子粒含糖量还因不同时期而变化，在适宜采收期内，蔗糖含量是普通玉米的2-10倍。由于遗传因素不同，甜玉米又可分为普甜玉米、加强甜玉米和超甜玉米3类。甜玉米在发达国家销量较大。

（2）糯玉米：又称粘玉米，其胚乳淀粉几乎全由支链淀粉组成。支链淀粉与直链淀粉的区别是前者分子量比后者小得多，食用消化率又高20%以上。糯玉米具有较高的粘滞性及适口性，可以鲜食或制罐头，我国还有用糯玉米代替粘米制做糕点的习惯。由于糯玉米食用消化率高，故用于饲料可以提高饲养效率。在工业方面，糯玉米淀粉是食品工业的基础原料，可作为增稠剂使用，还广泛地用于胶带、粘合剂和造纸等工业。积极引导鼓励糯玉米的生产，将会带动食品行业、淀粉加工业及相关工业的发展，并促进畜牧业发展，增加国民经济收入。

（3）高油玉米：是指子粒含油量超过8%的玉米类型，由于玉米油主要存在于胚内，直观上看高油玉米都有较大的胚。玉米油的主要成分是脂肪酸，尤其是油酸、亚油酸的含量较高，是人体维持健康所必需的。玉米油富含维生素F，维生素A、E和卵磷脂含量也较高，经常食用可减少人体胆固醇含量，增强肌肉和心血管的机能，增强人体肌肉代谢，提高对传染病的抵抗能力。因此，人们称之为健康营养油。玉米油在发达国家中已成为重要的食用油源，美国玉米油占食用油8%。普通玉米的含油量为4%-5%，研究发现随着含油量的提高，子粒蛋白质含量也相应提高，因此，高油玉米同时也改善了蛋白品质。

（4）高赖氨酸玉米：也称优质蛋白玉米，即玉米子粒中赖氨酸含量在0.4%以上，普通玉米的赖氨酸含量一般在0.2%左右。赖氨酸是人体及其它动物体所必需的氨基酸类型，在食品或饲料中欠缺这些氨基酸就会因营养缺乏而造成严重后果。高赖氨酸玉米食用的营养价值很高，相当于脱脂奶。用于饲料养猪，猪的日增重较普通玉米提高50%-110%，喂鸡也有类似的效果。随着高产的优质蛋白玉米品种的涌现，高赖氨酸玉米发展前景极为广阔。