形態特徵
一年生高大草本。稈直立,通常不分枝,高1-4米,基部各節具氣生支柱根。葉鞘具橫脈;葉舌膜質,長約2毫米;葉片扁平寬大,線狀披針形,基部圓形呈耳狀,無毛或具疵柔毛,中脈粗壯,邊緣微粗糙。頂生雄性圓錐花序大型,主軸與總狀花序軸及其腋間均被細柔毛;雄性小穗孿生,長達1厘米,小穗柄一長一短,分別長1-2毫米及2-4毫米,被細柔毛;兩穎近等長,膜質,約具10脈,被纖毛;外稃及內稃透明膜質,稍短於穎;花葯橙黃色;長約5毫米。雌花序被多數寬大的鞘狀苞片所包藏;雌小穗孿生,成16-30縱行排列於粗壯之序軸上,兩穎等長,寬大,無脈,具纖毛;外稃及內稃透明膜質,雌蕊具極長而細弱的線形花柱。穎果球形或扁球形,成熟後露出穎片和稃片之外,其大小隨生長條件不同產生差異,一般長5-10毫米,寬略過於其長,胚長為穎果的1/2-2/3。染色體2n=20,40,80 (Sarma et Sharma, 1986; Molina, 1986)。花果期秋季。
地理分布
我國各地均有栽培。全世界熱帶和溫帶地區廣泛種植,為一重要穀物。
玉米原產於中南美洲。現在世界各地均有栽培。主要分布在30°--50°的緯度之間。栽培面積最多的是美國、中國、巴西、墨西哥、南非、印度和羅馬尼亞。我國的玉米主要產區是東北、華北和西南山區。
生態特徵
玉米是喜溫作物,全生育期要求較高的溫度。玉米生物學有效溫度為10℃。種子發芽要求6-10℃,低於10℃發芽慢,16-21℃發芽旺盛,發芽最適溫度為28-35℃,40℃以上停止發芽。苗期能耐短期-2--3℃的依溫。拔節期要求15-27℃,開花期要求25-26℃,灌漿期要求20-24℃。不同玉米品種對溫度的要求也不相同,我國早熟品種要求積溫2000-2200℃;中熟品種2300-2600℃;晚熟品和2500-2800(3000)℃。世界玉米產區多數集中在7月份等溫線為21-27℃,無霜期為120-180天的範圍內。玉米是短日照植物,在短日照(8-10小時)條件下可以開花結實。光譜成分對玉米的發育影響很大,據研究白天藍色等短波光玉米發育快,而早晨或晚上以紅色等長波光發育快。玉米為C4植物,具有較強的光合能力,光的飽和點高,一般玉米光合強度為35-80mgCO2/dm2·葉·小時。玉米的植株高,葉面積大,因此需水量也較多。玉米生長期間最適降水量為410-640mm,於旱影響玉米的產量和品質。一般認為夏季低於150mm的地區不適於種植玉米,而降水過多,影響光照,增加病害,倒伏和雜草危害,也影響玉米產量和品質的提高。雖然玉米需水較多,但相對需水量不太高,蒸騰係數240-370,比大麥(280-400)、燕麥(340-500)、紫花首清(831)、三葉草(797)低,耗水量較為經濟。玉米有強大的根系,能充分利壤中的水分。在溫度高,空氣乾燥時,葉片向上捲曲,減少蒸騰面積,使水分吸收與蒸騰適當平衡。玉米對土壤要求不十分嚴格。土質疏鬆,土質深厚,有機質豐富的黑鈣土、栗鈣土和砂質壤土,出在6-8範圍內都可以種植玉米。玉米苗期能生長在含NaCl0.21%的土壤中,大於植株死亡。玉米植株含有16種元素,除C、H2O2來自CO2。和都要從土壤中吸收。需要量較大的有N、P、K、S、Ca和Mg等,需要量較少的有Fe、Mn、Zn、Cu、Ba和Cl2。等。玉米從抽雄前10天到抽華後25-30天是玉米於物質積累最快、吸肥最多的階段,這個階段吸收占總吸肥量 70-75%的N、60-70%的 P和 65%的K。每生產 100斤玉米籽粒需 N1.75-2.22kg、H2PO40.59-0.85kg和K2O1.5-1.84kg。三要素的比例為2.6:1:2。
飼用價值
玉米產量高,適應性強。玉米的籽粒、莖時營養豐富,是各種家畜的優質飼料. 每生產-公斤豬肉需要5.6kg玉米籽粒,一公斤牛肉需10kg。100kg玉米籽粒相當於135kg的燕麥,125kg的高粱。是肉牛、奶牛、馬、羊、豬、禽類和魚類不可缺少的飼料。玉米整個植株都可飼用,利用率達85%以上,是著名的“飼料之王”玉米的粗蛋白質含量5-10%,纖維素少,適口性好;各種家畜都喜食。玉米籽粒中賴氨酸、
色氨酸和
蛋氨酸含量不足,一般含
賴氨酸0.2-0.5%,國外最近育出的新品種有的高達5%。玉米各個部分所含胺基酸成分不同、以籽粒最為豐富。玉米的微量元素也很豐富,據測定玉米籽粒中含維生素A 906.72mg/kg 維生素B
1 0.934mg/kg,維生素B2 0.272mg/kg,維生素E5.073mg/kg,胡蘿蔔素 1.32mg/kg,核黃素3.7-6.3mg/kg。據北京農業大學測定。玉米的有機物質消化率較高。玉米在已開發國家85%作為飼料,籽粒為豬、雞、奶牛、肉牛的精料。青刈和青貯玉米,是奶牛必不可少的飼料。隨著生產的發展,玉米作為飼料作物在我國的地位日趨重要。
栽培要點
玉米在我國的栽培歷史大約有470多年。但由於產量高,品質好,適應性強,栽培面積發展很快。目前我國播種面積在3億畝左右,僅次於稻、麥,在糧食作物中居第三位。在世界上僅次於美國。我國對玉米的栽培技術也積累了豐富的經驗。
播種:我國玉米產區自然條件差別很大,要根據本地的霜期長短,土壤質地,土壤地力,種植月的,選擇適宜的品種,飼用玉米和馬齒型雜交種產量高。還要注意良種的繁育,適當安排種子田面積。玉米的播種期受溫度,濕度的影響。春播玉米在7.6cm上層內穩定在15℃為最佳播種期。華北地區夏播玉米在小麥或豌豆收穫後及時播種。播種深度,依土壤墒情為2.5-10cm,以5-6cm最適宜。每畝播種量3-4kg,每畝4000-6000株。 飼用玉米的種植方式。單播,從種植到收穫便於機械操作。和大豆、襪食豆、豌豆、毛葉苕子間作,可以提高單位面積的蛋白質產量。
管理:玉米植株高大,籽粒和莖葉產量高,要求管理精細。
施肥、灌水、化學鋤草及防治病蟲害等是玉米高產栽培管理中的關鍵技術措施。要獲得高產優質的玉米,播前每畝施 2000-3000kg優質廄肥作為基肥。播種時施4-5kg/畝硫酸按,15-20kg/畝過磷酸鈣, 2-3kg/畝氯化樹作種肥在拔節、孕穗、抽雄、開花灌漿期追施氮肥。全生育期施氮素10-20kg/畝。N:P:K為1:0.5-0.8:0.8。玉米喜半乾旱氣候,但對水分十分敏感。開花期-株玉米每天耗水約2kg,每畝每天耗水3-4m3,全生育期耗水 250-350m3。不同生育用玉米對水分的需要不同。抽雄前10天至抽雄後10天是玉米一生中需水最多,對水分最敏感的時期,稱為“需水臨界期”。這個時期要進行灌溉。玉米一生中一般要澆水3-4次,依不同地區,具體情況而異。灌水方法,我國目前多為溝灌、畦灌,最近發展利用噴灌、滴灌,後兩種方法,既節約用水,又灌溉均勻。玉米不耐澇,在地下水位高及南方雨量大的地區,要注意排水或採取壟作、合田的栽培方式防止澇害。
玉米經常發生葉斑病、絲黑穗病、黑粉病、黑條矮縮病、青枯病等病害及粘蟲、玉米螟、螻蛄、地老虎、蠐螬等蟲害。應注選用抗病品種、加強栽培管理、合理輪作及藥劑防治等措施及時防治病蟲害。
主要價值
苞谷用作飼料、食物和工業原料,在許多地區作為主要食物,但營養價值低於其他穀物,蛋白質含量也低,並缺乏菸草酸,若以苞谷為主要食物則易患糙皮病。苞谷的谷蛋白質低,不適於製做麵包。在拉丁美洲,苞谷廣泛用作不發酵的苞谷餅。
苞谷除食用外,苞谷玉蜀黍(Zea mays)的穗也是工業酒精和燒酒的主要原料。籽粒加工方式有多種︰濕磨法是將籽粒在稀的亞硫酸溶液中浸泡40-60小時;乾磨法是用噴霧或蒸汽使籽粒短期濡濕;發酵法是將澱粉轉化為糖,又加酵母使糖轉變為酒精。植株的其它部分用途也相當廣泛:苞谷稈用於造紙和制牆板;苞葉可作填充材料和草藝編織;苞谷穗軸可作燃料,也用來制工業溶劑,莖葉除用作牲畜飼料外,還是沼氣池很好的原料。