玉米栽培学

第五章 玉米本章重点：玉米的根系的分类，玉米茎的功能，玉米叶的分组与特性，玉米三个生育阶段的划分标准、田间管理中心关心任务及田间管理技术要点，玉米的群体结构与合理密植技术，玉米的需肥特性与施肥技术，玉米的需水特性与灌水技术，本章难点：玉米的分类，玉米的生育进程，玉米雄穗和雌穗的形态特征与分化过程，玉米生长发育与光温条件，玉米的物质生产与产量形成。

学时安排：第一节概述2学时，第二节玉米栽培生物学基础4学时，第三节玉米栽培技术4学时，共计10学时。

第一节概述玉米，又名玉蜀黍、苞米、苞谷、玉茭、棒子、玉麦、珍珠米学名：Zea mays L.英名，maize、corn，俄名：KyKypya，日名：トウモロコシ。

一、玉米在国民经济中的重要性玉米是优良的饲料、重要的工业原料和优质的粮食作物。

全世界生产的玉米子粒的70%～80%作为饲料，10%～15%作为工业原料，10%～15%为人们食用。

随着社会的发展，玉米作为饲料和工业原料的比率会更大，发展玉米生产具有重要的意义。

(一)玉米是高产的粮食作物玉米的适应性很强，从北纬48°越过赤道到南纬40°（青饲玉米已延伸到北纬58°～60°），从低于海平面的盆地到海拔4000m的高原，都有玉米种植。

2002年，世界玉米收获面积（138897khm2），仅次于小麦（210785khm2）和稻谷（146029khm2），居第三位。

玉米又是高产作物，2002年单产（4334kg/hm2）和总产量（602027kt）均高于稻谷（3968kg/hm2、579477kt）和小麦（2695kg/hm2、568108kt），居首位。

玉米是C4植物，光合效率高，增产潜力大，世界玉米产量最高记录春玉米为23222kg/hm2(Herman Warsow，1985)，夏玉米为16444kg/hm2(李登诲，1999)，位居禾谷类作物之首。

(二)玉米营养价值高是食品加工的原料玉米子粒中一般含有10～13%的蛋白质、60～66%的淀粉、3～5%的脂肪和0.30～0.45%的赖氨酸，以及较多的维生素和矿物质。

在玉米子粒胚和胚乳的蛋白质中，其氨基酸种类多达19种，以谷氨酸、精氨酸的含量较高，而赖氨酸、色氨酸和蛋氨酸含量不足。

玉米种子的胚中含有36%～47%的油脂，玉米油是一种高质量的油，其中亚油酸的比率高，而亚麻酸的比率较低。

(三)玉米是高产优质的饲料玉米的饲用价值较高：世界上经济发达国家生产的玉米子粒80%以上作为饲料，畜牧业发达国家几乎无不对玉米进行青贮或青饲利用。

我国作为世界第二玉米生产大国，每年生产的玉米秸秆大约有1500×108Kg，而草原牧区每年的贮草总和也不超过100×108Kg，还不及秸秆资源的1/10。

但玉米的青贮利用面积尚很小，多局限于一些畜牧农场。

目前，全国玉米秸秆仅1/3供作饲料、燃料和肥料，有2/3被一把火烧掉或白白地浪费掉了。

为充分利用我国玉米资源来促进畜牧业的新发展，进一步开发利用青贮、青饲玉米，越来越成为当前和今后解决我国饲料问题的一个重要途径。

(四)玉米是重要的工业和医药原料世界上以玉米为原料的工业产品达500多种。

以玉米淀粉为原料生产的玉米果葡糖浆（约1t淀粉生产1t果葡糖）可作为食品工业用糖（甜味剂）；以糯玉米淀粉生产的增稠剂、乳化剂、粘着剂、悬浮剂等，已广泛应用于香肠、汤羹罐头、凉拌菜佐料、冷冻食品和各种快餐方便食品加工，以及造纸、纺织、粘着剂和塑料等工业。

二、玉米的起源、传播及分类(一)玉米的起源考古学者在美洲许多古代遗址里，发现了几乎完整的玉米果穗、穗轴、苞叶、雄穗和秸秆等，经14C测定证明：在墨西哥普埃布拉洲巨猫洞底下发掘出来的玉米穗轴，距今已有7000多年；在美国南部墨西哥洲蝙蝠洞发掘出来的玉米穗轴，距今已有6500多年；在秘鲁中部墓穴中发掘出来的玉米穗轴，距今已有5000多年。

现在一般认为，美洲大陆是玉米的起源地，从美洲的西南部经墨西哥直至秘鲁和智利，可能是最早驯化种植玉米的地区。

近年来的研究表明：中国云南、广西一带可能是糯玉米的初生起源中心。

(二)玉米的传播1492年哥伦布发现新大陆之前，玉米只在美洲范围内传播，以后，才逐步向其它洲传播。

佟屏亚、赵国磐（1988）根据有关玉米史料认为，玉米向亚洲传播，约在16世纪20年代，通过陆路从土耳其经伊朗、阿富汗、传到东亚各地；另一条是通过水路，经非洲好望角至马达加斯加岛传播到印度及东南亚各国。

1759年葡萄牙人把玉米带到日本。

(三)玉米的分类玉米属中只有一个栽培种(学名为Zea mays L.)，染色体数2n=2x=20。

通过长期的变异和人工选择，玉米栽培种形成了丰富多样的类型。

根据玉米的植物学特性和生物学特性以及在生产上的利用情况，玉米可分为不同的类型。

1.子粒特征分类：根据子粒的形状、胚乳淀粉的结构分布，以及子粒外部稃壳的有无，可将玉米分为九个类型(亚种)。

(1)马齿型、(2)硬粒型、(3)半马齿型、（4）粉质型、（5）甜质型、（6）糯质型、（7）爆裂型、(8)甜粉型、(9)有稃型、2.根据生育期长短分类：我国栽培品种，根据生育期长短划分为早、中和晚熟三类。

早熟品种：春播生育期约为70～100d，积温2000～2200℃，夏播生育期为70～85d，积温1800～2100℃，植株较矮，叶片数14～17片左右，千粒重约180～200g。

中熟品种：春播生育期约101～120d，积温2300～2500℃，夏播生育期约86～100d，积温2100～2200℃，株高中等，叶片数18～20片左右，千粒重200～300g。

晚熟品种：春播生育期为120～150d，积温2500～2800℃，夏播生育期为100d以上，积温2300～2500℃。

植株高大，叶片一般21～25片，粒大，千粒重300g以上。

3.根据玉米株型分类：三、玉米的分布及区划(一)世界玉米生产概况玉米是世界上分布较广的作物之一。

从地理位置和环境条件看，世界玉米集中产区主要分布在北半球温带地区，即7月份等温线为20～27℃，无霜期在140～180d的范围内。

世界上最适于种植玉米的地区有3个带：第一是美国玉米带，它包括12个州；第二是中国玉米带，包括东北、华北两大平原和西南山区半山区；第三是欧洲玉米带，包括多垴河流域的法国、罗马尼亚、南斯拉夫、德国和意大利等国家。

(二)中国玉米生产概况中国玉米分布很广，南起海南岛，北到黑龙江；东自台湾和沿海各省，西至新疆、青藏高原，都有玉米栽培，但主要集中分布在东北、华北和西南山区，形成从东北向西南的一个弧形玉米带，其播种面积和总产量占全国玉米总面积和总产量的80%以上。

(三)内蒙古玉米生产概况据2002年的统计资料，内蒙古玉米总播种面积为1562.2 khm2，总产量8215kt，分别占自治区粮食作物播种面积、总产量的36.0%、58.4%；单产5259 kg/hm2，仅次于水稻，而位居旱粮之首。

内蒙古玉米集中在东部通辽市、赤峰市、兴安盟三盟市，占全区玉米总播种面积的56.5%。

其中以通辽市玉米播种面积最大，约占全区玉米总播种面积的22.4%；其次是兴安盟、赤峰市分别占17.1%、17.0%。

内蒙古西部地区乌盟占8%左右。

内蒙古玉米种植区划内蒙古东、西部气候、土壤等生态条件和种植制度差异较大，以此为依据，刘永庆等（1991年）将内蒙古玉米种植区划分为4个旱作区和4个灌溉区。

4个旱作区：Ⅰ1大兴安岭东温凉旱作区位于大兴安岭东麓山前丘陵平原，包括扎兰屯市、阿荣旗、莫力达瓦旗。

Ⅰ2大兴安岭南温暖旱作区位于大兴安岭东南部，包括扎赉特旗、科尔沁右翼前旗、突泉县、科尔沁右翼中旗和乌兰浩特市。

Ⅰ3通辽市坨甸温热旱作区位于西辽河灌区两侧，包括科尔沁左翼后旗西部、奈曼旗中南部、开鲁县西部、科尔沁左翼中旗南部、库伦旗全部和扎鲁特旗南部。

Ⅰ4赤峰市山地丘陵温暖旱作区位于大兴安岭南段的中山和低山丘陵区，包括阿鲁科尔沁旗、巴林左旗、巴林右旗和林西县。

4个灌溉区：Ⅱ1西辽河平原温热灌溉区位于西辽河流域下游，包括科尔沁区、开鲁县、科尔沁左翼中旗南部、奈曼旗北部和科尔沁左翼后旗东部。

Ⅱ2赤峰市南部黄土沟壑温热灌溉区位于燕山山地丘陵区，包括松山区以及宁城县、喀喇沁旗、敖汉旗和翁牛特旗。

Ⅱ3土默特平原温暖灌溉区位于内蒙古中南部，包括呼和浩特市郊区、包头市郊区、托克托县、土默特左旗和土默特右旗。

Ⅱ4黄河河套平原温热灌溉区位于内蒙古西部，包括磴口县、杭锦后旗、临河市、五原县、乌拉特前旗、乌拉特中旗和乌拉特后旗的山前平原地区及杭锦旗、达拉特旗和准格尔旗的沿黄河自西向东横贯全境的平原灌区。

4个新的发展区：此外，随着玉米生产的迅速发展，还应包括：Ⅰ5阴山北麓丘陵旱作玉米区Ⅰ6鄂尔多斯高原旱作玉米区Ⅱ5阴山山前灌溉玉米区Ⅱ6鄂尔多斯南部毛乌素沙地灌溉玉米区第二节玉米栽培的生物学基础一、玉米的生育进程(一)玉米的一生从播种至新的种子成熟为止，经过种子萌动发芽、出苗、拔节、孕穗、抽雄开花、抽丝、受精、灌浆直到新的种子成熟，完成了整个生长发育过程(二)玉米的生育期和生育时期1.生育期：玉米从播种或出苗至新种子成熟的天数，称为生育期。

生育期的长短与品种，播期和温度等有关。

一般早熟品种生育期短，晚熟品种生育期长。

春播玉米生育期长，夏播则短。

温度高生育期短，温度低生育期就长。

2.物候期：物候期是指从播种到种子成熟的整个生长发育过程中，在一定的外界条件下所表现的植株外部形态和内部组织发生阶段性的变化，由此人为地制定一个具体标准，以便科学地把握玉米的生育进程。

常用某月某日记载。

玉米物候期如下：（1）出苗播种后第一片叶出土，苗高2cm左右。

（2）拔节雄性生长锥伸长，伸长节间伸长2～3cm时，叶龄指数30%左右。

（3）大喇叭口外形是棒三叶伸出，但果穗上部叶还未全部展开，心叶丛生，形成大喇叭口状，内部雄穗分化进入四分体期，雌穗正处于小花分化期，叶龄指数在65%左右。

（4）抽穗雄穗主轴从顶叶抽出3～5cm。

（5）吐丝雌穗花丝开始露出苞叶2cm左右。

（6）成熟苞叶变黄而松散，子粒胚下端出现黑色层，子粒脱水变硬。

一般玉米田，群体达到10%、50%以上分别作为全田进入各物候期始期、盛期的标志。

3.生育时期玉米的生育时期是根据其起止的物候期确定的，常用该物候期的持续天数表示。

玉米的生育时期有：出苗期、拔节期、大喇叭口期、抽穗期、吐丝期、成熟期。

(三)玉米的三个生育阶段二、玉米器官的形态特征与功能(一)根：玉米根系是须根系，由胚根和节根组成1、胚根胚根只有一条，在种子萌动发芽时，首先突破胚根鞘而伸出，亦称初生胚根。

初生胚根伸出后迅速生长，垂直入土。

胚根伸出1～3d，在中胚轴基部，盾片节的上面长出3～7条幼根，称为次生胚根。