玉米（禾本科玉米屬植物）

玉米（禾本科玉米屬植物）

玉米（學名：Zea mays L.），又稱玉蜀黍、包穀、苞米、棒子等，是禾本科玉米屬一年生草本植物。作為全球三大糧食作物之一，玉米起源於美洲，16世紀傳入中國後迅速成為重要的糧食和經濟作物。其植株高大，莖稈直立，葉片寬大，果實為穎果，排列成圓柱形穗狀，外被多層苞葉包裹。

根係結構

玉米具備發達的纖維狀根係，由胚根和不定根組成，可深入土壤2米以上。生育後期會從近地面莖節長出支持根，增強抗倒伏能力。

莖稈形態

直立莖稈高度通常為1-4米，直徑2-4厘米，節間數目隨品種而異。莖稈內部充滿髓質，外部堅硬，兼具支撐和輸導功能。

葉片特徵

互生葉片呈帶狀披針形，長30-100厘米，寬5-10厘米，邊緣常呈波浪狀。葉鞘緊包莖稈，葉舌膜質防止雨水滲入。

花序結構

雌雄同株異花：

• 雄花序：頂生圓錐花序，由多數小穗組成

• 雌花序：腋生肉穗花序，著生於葉腋，外包多層苞葉

果實特徵

穎果多為黃色或白色，也有紫、紅、黑等特殊品種。果實由果皮、胚乳和胚組成，胚乳佔總重量的80-85%。

按籽粒形態分類

1. 硬粒型（Zea mays indurata）：果皮堅硬，耐儲存

2. 馬齒型（Zea mays indentata）：胚乳兩側收縮呈馬齒狀

3. 粉質型（Zea mays amylacea）：胚乳鬆軟，澱粉含量高

4. 甜質型（Zea mays saccharata）：胚乳含糖量高

5. 爆裂型（Zea mays everta）：遇熱爆裂特性

6. 蠟質型（Zea mays ceratina）：胚乳呈蠟狀

7. 有稃型（Zea mays tunicata）：籽粒外包穎片

按生育期分類

• 早熟種（70-100天）

• 中熟種（100-120天）

• 晚熟種（120-150天）

溫度需求

喜溫作物，全生育期需≥10℃積溫1800-2800℃。種子發芽最低溫度8-10℃，最適25-30℃。

光照要求

短日照植物，但多數栽培品種對光周期不敏感。充足光照有利於提高產量。

水分需求

需水量較大但耐旱能力強，關鍵需水期為抽雄前後（"卡脖旱"敏感期）。

土壤適應

對土壤要求不嚴，pH值5-8均可生長，以土層深厚、有機質豐富的壤土為佳。

整地要求

深耕20-30厘米，耙平保墒。北方春季需起壟防澇，南方多雨地區需開溝排水。

播種技術

• 播期：地溫穩定在10-12℃時播種

• 密度：常規品種每畝3000-4000株，緊湊型可達5000株

• 方法：機械精量播種或人工點播，播深3-5厘米

田間管理

1. 苗期管理：3-4葉期間苗，5-6葉期定苗

2. 中耕培土：生育期中耕2-3次，結合培土防倒伏

3. 水肥管理：

   • 基肥：有機肥配合氮磷鉀複合肥

   • 追肥：拔節期和大喇叭口期分次追施氮肥

4. 病蟲防治：

   • 主要病害：大斑病、小斑病、紋枯病

   • 主要蟲害：玉米螟、蚜蟲、地下害蟲

糧食應用

• 直接食用：煮食、烤玉米、玉米粥等

• 加工食品：玉米粉、玉米片、爆米花等

• 釀造原料：製作酒精飲料和工業酒精

飼料用途

• 籽粒：高能量飼料（代謝能達13.5MJ/kg）

• 青貯：全株青貯營養價值高

• 秸稈：經處理後可作粗飼料

工業原料

1. 澱粉工業：生產改性澱粉、糖漿等

2. 生物燃料：生產燃料乙醇

3. 製藥工業：提取玉米油、胚芽蛋白等

4. 環保材料：製作可降解塑料

醫療價值

• 玉米油含不飽和脂肪酸達85%以上

• 玉米鬚具利尿、降壓功效

• 富含膳食纖維（每100克含2.9克）

全球生產

2020年全球產量達11.6億噸，主要生產國：

1. 美國（占全球31.2%）

2. 中國（22.4%）

3. 巴西（9.1%）

中國種植分布

• 北方春播區：黑龍江、吉林、遼寧

• 黃淮海夏播區：山東、河南、河北

• 西南山地區：四川、雲南、貴州

• 南方丘陵區：廣西、廣東

貿易狀況

全球年貿易量約1.8億噸，主要出口國為美國、巴西、阿根廷；主要進口國為墨西哥、日本、韓國。

在美洲文化

• 瑪雅文明將玉米神（Yum Kaax）作為重要神祇

• 阿茲特克神話認為人類由玉米創造

在中國文化

• "五穀"之一，象徵豐收

• 東北地區有"苞米樓子"傳統儲存方式

• 民間工藝品常用玉米皮編織

遺傳研究

• 基因組測序完成（約2.3Gb，含32,540個基因）

• 重要農藝性狀QTL定位

• 轉基因技術培育抗蟲、抗除草劑品種

育種成果

1. 雜交種普及率達95%以上

2. 耐密植品種推廣（每畝6000株以上）

3. 特用玉米開發（高油、高賴氨酸等）

栽培技術創新

• 全膜雙壟溝播技術（旱作區增產30%以上）

• 密植高產精准調控技術

• 秸稈還田與保護性耕作

1. 儲存要求：籽粒含水量需降至14%以下

2. 連作障礙：避免長期連作導致土傳病害加重

3. 轉基因安全：嚴格遵守國家法規管理

4. 營養平衡：長期單一食用需注意補充色氨酸和煙酸

玉米作為適應性強、用途廣泛的重要作物，在保障糧食安全、發展畜牧業和工業生產等方面持續發揮關鍵作用。隨著科技進步，其產量潛力和應用價值將進一步提升。