玉米基礎(chǔ)知識(shí)

玉米基礎(chǔ)知識(shí)02通用教材二：玉米基礎(chǔ)知識(shí)起源和歷史玉米是神奇的作物，是印地安文明的基礎(chǔ)，也是印地安人對(duì)人類的最大貢獻(xiàn)，因?yàn)橛衩资怯〉匕踩碎L(zhǎng)期選育馴化的結(jié)果。玉米已經(jīng)完全失去了其野生性，如果沒有人類的幫助，玉米會(huì)立即滅絕。說玉米神奇在于它廣泛的適應(yīng)性、類型的豐富及不同于其他作物那樣具有明確的祖先。玉米的起源至今還是一個(gè)謎，它的祖先似乎消失的無影無蹤，它與任何近緣種屬都有顯著的差異，它的起源另科學(xué)家大傷腦筋，爭(zhēng)論了一個(gè)多世紀(jì)至今未有定論。多數(shù)人認(rèn)為，玉米大約起源于7000?8000年前的中美洲地區(qū)，經(jīng)歷了數(shù)千年的進(jìn)化，它的果穗由2.4厘米增加到現(xiàn)在的25厘米左右。1500?1510年間，玉米傳入我國，傳入途徑大約有兩條，一條是海路，一條是陸路，海路是通過船只傳入東南沿海地區(qū)，再傳入內(nèi)地；陸路是由印度傳入西藏，再傳入四川及內(nèi)地。從上個(gè)世紀(jì)50年代開始，中國的玉米育種工作取得了飛速的發(fā)展。目前我國已經(jīng)更換了5次單交種，生產(chǎn)力水平提高了很多。玉米帶和玉米的分布玉米(ZeaMaysL.)屬于禾本科(Gramineae),玉米屬，俗名玉蜀黍、大蜀黍、棒子、苞米、苞谷、玉菱、玉麥、六谷、蘆黍和珍珠米等。玉米是重要的糧食和飼料作物。在世界谷類作物中，玉米的種植面積和總產(chǎn)量?jī)H次于小麥、水稻而居第3位，平均單產(chǎn)則居首位。以北美洲最多，其次為亞洲、拉丁美洲、歐洲等。中國的玉米栽培面積和總產(chǎn)量均居世界第2位。集中分布在從東北經(jīng)華北走向西南這一斜長(zhǎng)形地帶內(nèi)，其種植面積約占全國玉米面積的85%。玉米帶的主要特點(diǎn)是，種植的海拔高度由東北向西南增加。東北地區(qū)種植高度大多在500米以下較為集中，華北海拔1200米以下，集中在300-700米，四川、湖北、湖南海拔1700米，在西南高原種植高度到2500米，集中在500-1500米。玉米的分布：南起海南島崖縣北至黑龍江黑河，東至臺(tái)灣，西至新疆、西藏等地均有玉米種植，全國又可分為六個(gè)種植區(qū)：1、北方春播玉米區(qū)：主要包括黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、寧夏、河北北部、陜西北部、山西大部和甘肅的部分地區(qū)，是我國玉米的主產(chǎn)區(qū)之一。2、黃淮平原春、夏玉米區(qū)，淮河秦嶺以北的地區(qū)：主要包括河南、山東、河北、山西、江蘇、安徽、陜西關(guān)中地區(qū)，一年兩熟（冬小麥--夏玉米）或兩年三熟（春玉米--冬小麥--夏玉米）是我國最大的玉米產(chǎn)區(qū)。3、西南丘陵山地玉米區(qū)：秦嶺以南我國西南部地區(qū)包括四川、云南、貴州、湖南、湖北、廣西西部、陜西西部、甘肅南部等地區(qū)的高山地區(qū)一年一熟春玉米為主，丘陵地區(qū)一年兩熟夏玉米為主，平原地區(qū)一年三熟秋玉米為主。是我國主要玉米產(chǎn)區(qū)之一。4、南方丘陵玉米區(qū)：長(zhǎng)江以南的大部地區(qū)包括廣東、海南、福建、浙江、江西、臺(tái)灣、江蘇和安徽的南部、廣西和湖南以及湖北的東部。以一年三熟為主，春、夏、秋都可種玉米，少數(shù)地區(qū)有冬玉米。5、西北灌溉玉米區(qū)：包括新疆、甘肅、河西走廊，一年一熟春玉米為主。6、青藏高原玉米區(qū)：包括青海和西藏，播種面積小，增產(chǎn)潛力大。玉米的分類由于目的及依據(jù)不同，可將玉米分成不同的類別，最常見的是按子粒形態(tài)與結(jié)構(gòu)分類，按生育期分類，以及按子粒成分與用途分類。1.按子拉形態(tài)與結(jié)構(gòu)分類根據(jù)子粒有無移殼、子粒形狀及胚乳性質(zhì)，可將玉米分成9個(gè)類型。(1)硬粒型：又稱燧石型，適應(yīng)性強(qiáng)，耐瘠、早熟。果穗多呈錐型，子粒頂部呈圓形，由于胚乳外周是角質(zhì)淀粉。故子粒外表透明，外皮具光澤，且堅(jiān)硬，多為黃色。食味品質(zhì)優(yōu)良，產(chǎn)量較低。(2)馬齒型：植株高大，耐肥水，產(chǎn)量高，成熟較遲。果穗呈筒形，子粒長(zhǎng)大扁平，子粒的兩側(cè)為角質(zhì)淀粉，中央和頂部為粉質(zhì)淀粉，成熟時(shí)頂部粉質(zhì)淀粉失水干燥較快，子粒頂端凹陷呈馬齒狀，故而得名。凹陷的程度取決于淀粉含量O食味品質(zhì)不如硬粒型。(3)粉質(zhì)型：又名軟粒型，果穗及子粒形狀與硬粒型相似，但胚乳全由粉質(zhì)淀粉組成，子粒乳白色，無光澤，是制造淀粉和釀造的優(yōu)良原料。(4)甜質(zhì)型：又稱甜玉米，植株矮小，果穗小。胚乳中含有較多的糖分及水分，成熟時(shí)因水分蒸散而種子皺縮，多為角質(zhì)胚乳，堅(jiān)硬呈半透明狀，多做蔬菜或制罐頭。(5)甜粉型：子粒上部為甜質(zhì)型角質(zhì)胚乳，下部為粉質(zhì)胚乳，世界上較為罕見。(6)爆裂型：又名玉米麥，每株結(jié)穗較多，但果穗與子粒都小，子粒圓形，頂端突生，淀粉類型幾乎全為角質(zhì)。遇熱時(shí)淀粉內(nèi)的水分形成蒸氣而爆裂。(7)蠟質(zhì)型：又名糯質(zhì)型。原產(chǎn)我國，果穗較小，子粒中胚乳幾乎全由支鏈淀粉構(gòu)成，不透明，無光澤如蠟狀。支鏈淀粉遇碘液呈紅色反應(yīng)。食用時(shí)粘性較大，故又稱粘玉米。(8)有移型：子粒為較長(zhǎng)的移殼所包被，故名。移殼頂端有時(shí)有芒。有較強(qiáng)的自花不孕性，雄花序發(fā)達(dá)，子粒堅(jiān)硬，脫粒困難。(9)半馬齒型：介于硬粒型與馬齒型之間，子粒頂端凹陷深度比馬齒型淺，角質(zhì)胚乳較多。種皮較厚，產(chǎn)量較高。2.按生育期分類主要是由于遺傳上的差異，不同的玉米類型從播種到成熟。即生育期亦不一樣，根據(jù)生育期的長(zhǎng)短，可分為早、中、晚熟類型。由于我國幅員遼闊，各地劃分早、中、晚熟的標(biāo)準(zhǔn)不完全一致，一般認(rèn)為：(1)早熟品種：春播80-100天，積溫2000?2200C,夏播70-85天，積溫為1800?2100c早熟品種一般植株矮小，葉片數(shù)量少，為14-17片。由于生育期的限制、產(chǎn)量潛力較小。(2)中熟品種：春播100?120天，需積溫2300?2500C。夏播85-95天，積溫2100?2200C。葉片數(shù)較早熟品種多而較晚播品種少。(3)晚熟品種：春播120-150天，積溫2500?2800C。夏播96天以上，積溫2300c以上。一般植株高大，葉片數(shù)多，多為21-25片。由于生育期長(zhǎng)，產(chǎn)量潛力較大。由于溫度高低和光照時(shí)數(shù)的差異，玉米品種在南北向引種時(shí)，生育期會(huì)發(fā)生變化。一般規(guī)律是：北方品種向南方引種，常因日照短、溫度高而縮短生育期；反之，向北引種生育期會(huì)有所延長(zhǎng)。生育期變化的大小，取決于品種本身對(duì)光溫的敏感程度，對(duì)光溫愈敏感，生育期變化愈大。3.按用途與子粒組成成分分類根據(jù)子粒的組成成分及特殊用途，可將玉米分為特用玉米和普通玉米兩大類。特用玉米是指具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值或加工利用價(jià)值的玉米，這些玉米類型具有各自的內(nèi)在遺傳組成，表現(xiàn)由各具特色的子粒構(gòu)造、營(yíng)養(yǎng)成分、加工品質(zhì)以及食用風(fēng)味等特征，因而有著各自特殊的用途、加工要求。特用玉米以外的玉米類型即為普通玉米。特用玉米一般指高賴氨酸玉米、糯玉米、甜玉米、爆裂玉米、高油玉米等。世界上特用玉米培育與開發(fā)以美國最為先進(jìn)，年創(chuàng)產(chǎn)值數(shù)十億美元，已形成重要產(chǎn)業(yè)并迅速發(fā)展。我國特用玉米研究開發(fā)起步較晚，除糯玉米原產(chǎn)我國外其它種類資源缺乏，加之財(cái)力不足，與美國比還有不小差距。近年來，我國玉米育種工作者進(jìn)行了大量的研究試驗(yàn)，在高賴氨酸玉米、高油玉米等育種上取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，為我國特用玉米的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。(1)甜玉米：又稱蔬菜玉米，既可以煮熟后直接食用，又可以制成各種風(fēng)味的罐頭、加工食品和冷凍食品。甜玉米所以甜，是因?yàn)橛衩资程橇扛?。其子粒含糖量還因不同時(shí)期而變化，在適宜采收期內(nèi)，蔗糖含量是普通玉米的2-10倍。由于遺傳因素不同，甜玉米又可分為普甜玉米、加強(qiáng)甜玉米和超甜玉米3類。甜玉米在發(fā)達(dá)國家銷量較大。(2)糯玉米：又稱粘玉米，其胚乳淀粉幾乎全由支鏈淀粉組成。支鏈淀粉與直鏈淀粉的區(qū)別是前者分子量比后者小得多，食用消化率又高20%以上。糯玉米具有較高的粘滯性及適口性，可以鮮食或制罐頭，我國還有用糯玉米代替粘米制做糕點(diǎn)的習(xí)慣。由于糯玉米食用消化率高，故用于飼料可以提高飼養(yǎng)效率。在工業(yè)方面，糯玉米淀粉是食品工業(yè)的基礎(chǔ)原料，可作為增稠劑使用，還廣泛地用于膠帶、粘合劑和造紙等工業(yè)。積極引導(dǎo)豉勵(lì)糯玉米的生產(chǎn)，將會(huì)帶動(dòng)食品行業(yè)、淀粉加工業(yè)及相關(guān)工業(yè)的發(fā)展，并促進(jìn)畜牧業(yè)發(fā)展，增加國民經(jīng)濟(jì)收入。(3)高油玉米：是指子粒含油量超過8%的玉米類型，由于玉米油主要存在于胚內(nèi)，直觀上看高油玉米都有較大的胚。玉米油的主要成分是脂肪酸，尤其是油酸、亞油酸的含量較高，是人體維持健康所必需的。玉米油富含維生素F,維生素A、E和卵磷脂含量也較高，經(jīng)常食用可減少人體膽固醇含量，增強(qiáng)肌肉和心血管的機(jī)能，增強(qiáng)人體肌肉代謝，提高對(duì)傳染病的抵抗能力。因此，人們稱之為健康營(yíng)養(yǎng)油。玉米油在發(fā)達(dá)國家中已成為重要的食用油源，美國玉米油占食用油8%。普通玉米的含油量為4%?5%,研究發(fā)現(xiàn)隨著含油量的提高，子粒蛋白質(zhì)含量也相應(yīng)提高，因此，高油玉米同時(shí)也改善了蛋白品質(zhì)。(4)高賴氨酸玉米：也稱優(yōu)質(zhì)蛋白玉米，即玉米子粒中賴氨酸含量在0.4%以上，普通玉米的賴氨酸含量一般在0.2%左右。賴氨酸是人體及其它動(dòng)物體所必需的氨基酸類型，在食品或飼料中欠缺這些氨基酸就會(huì)因營(yíng)養(yǎng)缺乏而造成嚴(yán)重后果。高賴氨酸玉米食用的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高，相當(dāng)于脫脂奶。用于飼料養(yǎng)豬，豬的日增重較普通玉米提高50%-110%,喂雞也有類似的效果。隨著高產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)蛋白玉米品種的涌現(xiàn)，高賴氨酸玉米發(fā)展前景極為廣闊。(5)爆裂玉米：即前述的爆裂玉米類型，具突生特點(diǎn)是角質(zhì)胚乳含量高，淀粉粒內(nèi)的水分遇高溫而爆裂。一般作為風(fēng)味食品在大中城市流行。形態(tài)特征玉米的根屬須根系，除胚根外，還從莖節(jié)上長(zhǎng)由節(jié)根：從地下莖節(jié)長(zhǎng)生的稱地下節(jié)根，一般4?7層；從地上莖節(jié)長(zhǎng)生的節(jié)根又稱支持根、氣生根，一般2?3層。地下節(jié)根是根系的主體，入土深度一般30?50厘米，也有7達(dá)2米以上的。地上節(jié)根入土角度陡，伸入土中后能支持植株，也具有吸收水分、養(yǎng)分和合成氨基酸等作用。株高1?4.5米，稈呈圓筒形，髓部充實(shí)而疏松，富含水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。玉米除上部4?6節(jié)外，其余葉腋中都能形成腋芽。地上部的腋芽通常只有最上部的1?2個(gè)能發(fā)育成果穗。地下部的腋芽發(fā)育成分麋，一般不結(jié)穗，栽培上要求及早除去。一般全株有葉15?22片。葉身寬而長(zhǎng)，葉緣常呈波浪形。葉鞘厚而堅(jiān)硬，緊包莖稈，與葉身連接處有葉舌。也有不具葉舌的變種?；閱涡?，雌雄同株。雄穗著生于植株的頂端，為圓錐花序；雌穗著生于植株中部的葉腋內(nèi)，為肉穗花序。雄穗開花一般比雌穗吐絲早3?5天。雄穗的主軸和分枝上成對(duì)排列的每個(gè)雄小穗有穎片包住兩朵雄小花。每朵雄小花有內(nèi)秤、外移和3個(gè)雄蕊，花藥多為黃色，也有的為紫、粉紅或綠色，每個(gè)花藥內(nèi)約有2000個(gè)花粉粒。雌穗外為多數(shù)葉狀總苞片所包裹，穗軸粗大，著生許多縱行排列的雌小穗。每個(gè)雌小蕊有2朵小花，1朵結(jié)實(shí)。結(jié)實(shí)雌花有內(nèi)移、外秤、2片鱗被和1個(gè)雌蕊?；ㄖ椭^細(xì)長(zhǎng)，合稱“花絲”,黃色、淺紅或紫紅色，其上密生茸毛，能接受花粉。雌穗上的雌小穗成對(duì)排列，每1雌小穗只結(jié)1個(gè)子粒，所以果穗（俗稱“棒子”）上的子粒行數(shù)都成雙。子粒為穎果，色黃、白、紫、紅或呈花斑等。生產(chǎn)上栽培的以黃、白色者居多。胚約占子粒重的10?15%,胚乳占80?85%,果皮占6?8%）。玉米的一生從播種到新的種子成熟，叫做玉米的一生。它經(jīng)過若干個(gè)生育階段和生育時(shí)期，才能完成其生活周期。（一）生育階段在玉米的一生中，按形態(tài)特征、生育特點(diǎn)和生理特性，可分為3個(gè)不同的生育階段，每個(gè)階段有包括不同的生育時(shí)期。這些不同的階段與時(shí)期既有各自的特點(diǎn)，又有密切的聯(lián)系。.苗期階段玉米苗期是指播種至拔節(jié)的一段時(shí)間，是以生根、分化莖葉為主的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段。本階段的生育特點(diǎn)是：根系發(fā)育較快，但地上部莖、葉量的增長(zhǎng)比較緩慢。為此，田間管理的中心任務(wù)就是促進(jìn)根系發(fā)育、培育壯苗，達(dá)到苗早、苗足、苗齊、苗壯的“四苗”要求，為玉米豐產(chǎn)打好基礎(chǔ)。a.播種一一三葉期一粒有生命的種子埋入土中，當(dāng)外界的溫度在8度以上，水分含量60%左右和通氣條件較適宜時(shí)，一般經(jīng)過4-6天即可由苗。等到長(zhǎng)到三葉期，種子貯藏的營(yíng)養(yǎng)耗盡，稱為“離乳期”,這是玉米苗期的第一階段。這個(gè)階段土壤水分是影響生苗的主要因素，所以澆足底埔水對(duì)玉米產(chǎn)量起決定性的作用。另外，種子的大小和播種深度與幼苗的健壯也有很大關(guān)系，種子個(gè)大，貯藏營(yíng)養(yǎng)就多，幼苗就比較健壯；而播種深度直接影響到生苗的快慢，出苗早的幼苗一般比出苗晚的要健壯，據(jù)試驗(yàn)，播深每增加2.5厘米，由苗期平均延遲一天，因此幼苗就弱。b.三葉期一一拔節(jié)三葉期是玉米一生中的第一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，玉米從自養(yǎng)生活轉(zhuǎn)向異養(yǎng)生活。從三葉期到拔節(jié)，由于植株根系和葉片不發(fā)達(dá)，吸收和制造的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有限，幼苗生長(zhǎng)緩慢，主要是進(jìn)行根、葉的生長(zhǎng)和莖節(jié)的分化。玉米苗期怕澇不怕早，澇害輕則影響生長(zhǎng)，重則造成死苗，輕度的干旱，有利于根系的發(fā)育和下扎。.穗期階段玉米從拔節(jié)至抽雄的一段時(shí)間，稱為穗期。拔節(jié)是玉米一生的第二個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，這個(gè)階段的生長(zhǎng)發(fā)育特點(diǎn)是：營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)同時(shí)進(jìn)行，就是葉片、莖節(jié)等營(yíng)養(yǎng)器官旺盛生長(zhǎng)和雌雄穗等生殖器官強(qiáng)烈分化與形成。這一時(shí)期是玉米一生中生長(zhǎng)發(fā)育最旺盛的階段，也是田間管理最關(guān)鍵的時(shí)期。為此，這一階段田間管理的中心任務(wù)，就是促進(jìn)中上部葉片增大，莖稈墩實(shí)的豐產(chǎn)長(zhǎng)相，以達(dá)到穗多、穗大的目的。.花粒期階段玉米從抽雄至成熟這一段時(shí)間，稱為花粒期。玉米抽雄、散粉時(shí)，所有葉片均已展開，植株已經(jīng)定長(zhǎng)。這個(gè)階段的生育特點(diǎn)：就是基本停止?fàn)I養(yǎng)體的增長(zhǎng)，而進(jìn)入以生殖生長(zhǎng)為中心的階段，由現(xiàn)了玉米一生的第三個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。為此，這一階段田間管理的中心任務(wù)，就是保護(hù)葉片不損傷、不早衰，爭(zhēng)取粒多、粒重，達(dá)到豐產(chǎn)。（二）生育期和生育時(shí)期.生育期玉米從播種至成熟的天數(shù)，稱為生育期。生育期長(zhǎng)短與品種、播種期和溫度等有關(guān)。一般早熟品種、播種晚的和溫度高的情況下，生育期短，反之則長(zhǎng)。.生育時(shí)期在玉米一生中，由于自身量變和質(zhì)變的結(jié)果及環(huán)境變化的影響，不論外部形態(tài)特征還是內(nèi)部生理特性，均發(fā)生不同的階段性變化，這些階段性變化，稱為生育時(shí)期，各生育時(shí)期及鑒別標(biāo)準(zhǔn)如下。(1)由苗期：幼苗由土高約2cm的日期。(2)三葉期：植株第三片葉露由葉心2-3cmo(3)拔節(jié)期：植株雄穗伸長(zhǎng)，莖節(jié)總長(zhǎng)度達(dá)2-3cm,葉齡指數(shù)30左右。(4)小喇叭口期：雌穗進(jìn)入伸長(zhǎng)期，雄穗進(jìn)入小花分化期，葉齡指數(shù)46左右。(5)大喇叭口期：雌穗進(jìn)入小花分化期、雄穗進(jìn)入四分體期，葉齡指數(shù)60左右，雄穗主軸中上部小穗長(zhǎng)度達(dá)0.8cm左右，棒三葉甩開呈喇叭口狀。(6)抽雄期：植株雄穗尖端露由頂葉3-5cmo(7)開花期：植株雄穗開始散粉。(8)抽絲期：植株雌穗的花絲從苞葉中伸由2cm左右。(9)子粒形成期：植株果穗中部子粒體積基本建成，胚乳呈清漿狀，亦稱灌漿期。(10)乳熟期：植株果穗中部子粒干重迅速增加并基本建成，胚乳呈乳狀后至糊狀。(11)蠟熟期：植株果穗中部子粒干重接近最大值，胚乳呈蠟狀，用指甲可以劃破。(12)完熟期：植株子粒干硬，子?；坑涩F(xiàn)黑色層，乳線消失，并呈現(xiàn)由品種固有的顏色和光澤。一般大田或試驗(yàn)田，以全田50%以上植株進(jìn)入該生育時(shí)期為標(biāo)志玉米雜交種有哪些類型及特點(diǎn)玉米雜交種可以分為以下幾種：(1)品種間雜交種：是利用兩個(gè)自然授粉的品種相雜交，所產(chǎn)生的后代叫品種間雜交種。品種間雜交種一般較農(nóng)家種增產(chǎn)10—20%o具有取材方便，育種時(shí)間短制種簡(jiǎn)便等特點(diǎn)(2)品種與自交系雜交種，又稱頂交種：是用當(dāng)?shù)刈顑?yōu)良的品種與一個(gè)自交系雜交而成。頂交種一般較農(nóng)家品種增產(chǎn)15%左右，具有選育簡(jiǎn)單，制種簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。(3)自交系間雜交種：自交系間雜交種由于組合形式不同，又可分為以下幾種：①單交