02-作物栽培学各论-玉米-山西农业大学-教案

1第二章玉米栽培第一节概述一、玉米生产的国民经济意义1．适应性广，产量潜力大。从赤道到北纬约50º、南纬约42º，从平原至海拔3800m高原均有种植。C4植物，增产潜力大，世界高产记录：春玉米23222kg／hm2(Warsow，1985)，夏玉米为16444kg／hm2(李登海，1989)，居禾谷类之首。2．发展畜牧业的优良饲料。子粒和秸秆都是畜牧业发展的支柱饲料。3．营养丰富。以玉米为原料可加工100多种美味主、副食品。4．重要的工业原料。以玉米子粒及其副产品为原料加工的工业产品达2000多种。5．综合利用价值高。玉米穗轴、苞叶等都能综利用合。二、玉米的分类(一)子粒特征分类1．硬粒型亦称硬粒种或燧石种。果穗多为圆锥形，子粒坚硬饱满，平滑，有光泽。子粒顶部和四周胚乳均为角质淀粉，仅中部有少量粉质淀粉。角质胚乳环生于外层，故子粒外表透明，多为黄色。品质较好，适应性强，成熟较早，产量低较稳定。2．马齿型亦称马牙种。果穗多呈圆柱形，子粒扁平呈方形或长方形。角质胚乳分布于子粒两侧，中央和顶部为粉质胚乳，成熟时顶部失水干燥较快，故子粒顶部凹陷如马齿状。多为黄白两色，不透明，品质较差。植株高大，需肥水较多，产量较高。3．半马齿型亦称中间型。子粒顶端凹陷不明显或呈乳白色的圆顶，角质胚乳较多，种皮较厚，边缘较圆。植株、果穗的大小、形态和子粒胚乳的特性都介于硬粒型与马齿型之间，子粒的颜色、形状和大小具有多样性，产量一般较高，品质比马齿型好，是各地生产上普遍栽培的一种类型。4．糯质型亦称蜡质型。胚乳全部为角质淀粉组成，子粒不透明，坚硬平滑，暗淡无光泽如蜡状，水解后易形成胶粘状的糊精。蜡质型玉米的胚乳，遇碘呈褐红色反应。此种最早发现于我国，主要作为鲜食或食品玉米。5．爆裂型亦称爆裂种。果穗较小，穗轴较细，子粒小而坚硬，粒形圆或子粒顶端突出，胚乳几乎全为角质淀粉。子实加热时，由于淀粉粒内的水分遇到高温，形成蒸汽而爆裂，子粒胀开如花。爆裂后的子粒的膨胀系数达25—45倍。按子实形状可分为两类：一类为米粒形，子粒小如稻米状，顶端带尖；一类为珍珠形，子粒顶部呈圆顶形如珍珠。6．粉质型又名软质种。果穗和子粒外形与硬粒种相似，但子粒无光泽。子粒胚乳完全由粉质淀粉组成，或仅在外层有一薄层角质淀粉。子粒乳白色，内部松软，容重很低，容易磨粉，是制造淀粉和酿造的优质原料。7．甜质型亦称甜质种(甜玉米)。乳熟期子粒含糖量为10％一18％，高达25％，比普通玉米高2～4倍。多鲜食、做蔬菜或制罐头。成熟时子粒的淀粉含量只有20％左右，脱水后表现凹陷，使种子皱缩，坚硬呈半透明状。胚乳多为角质，胚大。28．有稃型亦称有稃种。子粒包于长稃内(颖片和内外稃的变型)，有的具芒。子粒坚硬，角质胚乳环生外层，有色泽，具有各种颜色和形状。植株多叶，雄花序发达，常有着生子粒的现象，高度自交不孕，是一种原始类型，很少栽培，可作饲料。9．甜粉型亦称甜粉种。子粒上半部为角质胚乳，下半部为粉质胚乳。(二)生物学特性分类1．生育期分类根据玉米的生育期长短可分为早熟、中熟和晚熟三类(表4—1)。玉米生育期的长短，随环境不同而改变。一般日照加长、温度变低时生育期加长。反之，则生育期缩短。因此，生态条件和地域习惯不同，在品种的熟期划分上也有一定的差异。一般我国北方的同一熟期划分的玉米生育期天数相对长于南方。（1）早熟种：春播生育期70-100天（要求积温2000-2200℃）14-17片叶，千粒重150-250克，夏播生育期70-85天。（2）中熟种：春播生育期100-120天（积温2300-2600℃）18-20片叶子，千粒重200-300克，夏播生育期85-95天。（3）迟熟种：春播生育期120-150天（积温2600-2800℃）22-25片叶，千粒重300克左右，夏播生育期96天以上。2．株型分类植株茎叶角度和叶片的下披程度将玉米分为紧凑型、平展型和半紧凑型三种类型。(1)紧凑型。表现为果穗以上叶片直立、上冲，叶片与茎秆之间的夹角小于30度。植株中部叶片比较长，而上部和下部叶比较短。紧凑型玉米群体的透光性能较好，对光能的利用率高，特别适合于高密度种植，具有较高的群体生产潜力，是目前高产玉米的主要类型。(2)平展型。表现为果穗叶以上叶片平展，叶尖下垂，叶片与茎秆夹角大于45度。植株上部叶片较长，下部叶片较短，个体粗壮，群体透光性能差，不宜高密度种植。(3)半紧凑型。株型介于紧凑型和平展型之间。(三)其他分类按播种季节：分为春玉米、夏玉米、秋玉米、冬玉米。按玉米利用途径和经济价值：分为高油玉米、糯玉米、甜玉米、爆裂玉米、优质蛋白玉米、青饲青贮玉米、高淀粉玉米、笋玉米等。按玉米对环境适应性：分为抗旱品种、耐涝品种、耐瘠薄品种、耐肥品种、耐高温品种、耐低温品种等。三、玉米生产概况(一)世界玉米生产概况1．玉米的起源据考古研究，玉米主要起源于中南美洲，栽培历史约有5000年。我国是糯玉米的起源地。2。世界玉米的分布玉米是世界上分布较广的作物之一。从地理位置和气候条件看，世界玉米集中产区主要分布在北半球温带地区。以北美洲的种植面积最大，亚洲、非洲和拉丁美洲次之。世界3大玉米带：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。33。玉米生产基本情况全世界玉米种植面积1.4亿hm2；总产量6亿t。1995—2001年的资料，玉米主要生产国家的播种面积和总产量排名次序如下：种植面积较大的前10个国家：美国(2756～2821万hm2)、中国(2124～2270万hm2)、巴西(1254万—1271万hm2)、墨西哥(743万～761万hm2)、印度(595万—605万hm2)、南非(371万—374万hm2)、罗马尼亚(291万～298万hm2)、阿根廷(222万—250万hm2)、南斯拉夫(164万～182万hm2)、法国(171万～173万hm2)。总产量较高的前10个国家：美国(20616万—21930万t)、中国(9850万—10829万t)、巴西(2888万～3017万t)、墨西哥(1596万—1684万t)、法国(1282万—1386万t)、阿根廷(935万—1147万t)、印度(936万—988万t)、罗马尼亚(856万～922万t)、南非(655万～766万t)、南斯拉夫(596万～598万t)。种植面积在150万hm2以上的单产较高的国家：法国(7432～7915kg／hm2)、美国(7439—7740kg／hm2)、中国(4632～4753kg／hm2)、阿根廷(4134～4471kg／hm2)、南斯拉夫(3279～3699k8／hm2)。4．世界玉米发展前景20世纪80年代以来，世界玉米的利用逐步有粮食作物转变为以饲料和工业原料为主的兼用作物（粮-经-饲三元结构）。今后，随着世界人口的不断增长，人均耕地逐年减少，畜牧业和玉米工业的发展，对玉米的需求量将进一步增加。世界玉米生产的总趋势是面积稳定，单产不断增加。采用现代科技和先进的管理手段，努力提高玉米品质和单产是今后玉米生产的主攻方向。今后世界玉米提高单产主要措施有：一，培育和推广高产、抗逆性强、适应性广的优质杂交种；二，增加施肥投入和科学施肥，发展混合肥料和高效复合肥料，重点考虑化肥与有机肥的配合问题；三，迅速推广少耕法和免耕法，扩大面积；四，系统工程及模式化栽培技术将进入实用阶段。如美国开发的CERES—MAIZE模型；玉米“专家系统”等的推广应用。(二)中国玉米发展概况1。中国玉米的分布。我国幅员辽阔，玉米的分布极广。东自台湾和沿海各省，西至新疆及西藏高原，南自北纬18度的海南岛，北至北纬53度的黑龙江黑河地区都有栽培。但主要分布在从黑龙江经吉林、辽宁、河北、山东、河南、山西、陕西，转向四川、贵州、云南和广西的12个省(自治区)，形成从东北到西南的一个弧形玉米带。玉米带面积和总产量占全国的80％以上。东北和华北是在平原上种植玉米，其他约65％的玉米分布在丘陵坡地上。42。中国玉米种植区划（表4—2）。可划分为6个玉米区：Ⅰ．北方春播玉米区（除运城、临汾盆地以外的山西所有地区属于此区）；Ⅱ．黄淮海平原夏播玉米区（运城、临汾盆地属于此区）；Ⅲ．西南山地玉米区；Ⅳ．南方丘陵玉米区；V．西北灌溉玉米区；Ⅵ．青藏高原玉米区。其中I、Ⅱ、Ⅲ主产区，占全国面积和总产80％，Ⅳ、V、Ⅵ为副产区，玉米种植面积和总产量均较少。1、北方春播玉米区：主要包括黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、宁夏、河北北部、陕西北部、山西大部和甘肃的部分地区，是我国玉米的主产区之一。2、黄淮平原春、夏玉米区，淮河秦岭以北的地区：主要包括河南、山东、河北、山西、江苏、安徽、陕西关中地区。是我国最大的玉米产区。3、西南丘陵山地玉米区：秦岭以南我国西南部地区包括四川、云南、贵州、湖南、湖北、广西西部、陕西西部、甘肃南部等地区。是我国主要玉米产区之一。4、南方丘陵玉米区：长江以南的大部地区包括广东、海南、福建、浙江、江西、台湾、江苏和安徽的南部、广西和湖南以及湖北的东部。以一年三熟为主，春、夏、秋都可种玉米，少数地区有冬玉米。5、西北灌溉玉米区：包括新疆、甘肃、河西走廊，一年一熟春玉米为主。6、青藏高原玉米区：包括青海和西藏，播种面积小，增产潜力大。3。中国玉米生产概况4。专用玉米优势区域布局规划（一）优势区域布局原则1．生态适宜。优势区域的生态条件符合《玉米栽培学》中划定的最适宜区或适宜区的指标要求。2．社会经济条件较好。一是商品量大、商品率高，养殖、加工转化和外销能力较强；二是生产布局相对集中，种植面积大，单产水平高；三是农业生产条件较好，农田基本建设和机械化水平相对较高。（二）东北、内蒙古专用玉米优势区1．区域特点。地处著名的“黄金玉米带”，是我国玉米大豆轮作区，土壤肥沃，光、热、水资源丰富且时空分布合理，与玉米生育期进程同步，玉米营养品质好，种植面积、产量占全国1／3以上，单产比全国高10%。玉米产量高，商品量大，商品率高。该区域是东北生猪主产区和东北肉牛、奶牛带，畜牧业发展潜力大，国家“十五”计划已经确定该区为畜牧业优先发展地区。区内大型玉米、畜产品加工企业集中，加工能力强，为玉米就地转化增值创造了条件。2．主攻方向。一是控制玉米越区种植，降低玉米含水量，压缩第三、四积温带和东北西部、内蒙古东部连年干旱地区玉米种植面积，因地制宜地发展青贮玉米，实施玉米大豆轮作；二是培育与推广高产、抗逆性强的专用品种，提高玉米品质，大力推广旱作节水技术；三是实行专用玉米专收、专贮，提高玉米的商品质量；四是大力发展畜牧业、玉米加工业，提高玉米就地“过腹”、“过机”转化能力，将玉米优势变为畜产品优势和加工产品优势。（三）黄淮海专用玉米优势区1．区域特点。该区气候和农田基本条件较好，有效灌溉面积达50%以上，玉米生产水平较高，玉米播种面积、产量均占全国的33%以上。区内畜牧业和玉米加工业比较发达，地处中原肉牛带，拥有大型畜牧业生产、大中型饲料加工和大中型玉米加工企业，专用玉米需求量大，玉米就地加工转化能力强。交通便利，距南方销区近，为专用玉米尤其是饲料玉米的生产和销售提供了条件。3．主攻方向。一是推广早熟高产专用的饲料及加工用品种，提高专用玉米的商品品质和加工品质；二是大力推广节本增效技术，从肥、水、病虫害防治等方面降低生产成本；三是发展饲料加工5和工业加工，延长产业链，增加附加值。（四）主要措施1．推广专用玉米品种。重点引进、选育、推广早熟、高产的专用品种，推进专用品种区域化种植，严格控制越区种植，改善玉米品质，提高商品玉米质量的一致性和稳定性。2．提高玉米生产机械化水平。重点推广深松机、重型耙、精量播种机、覆膜机、联合收割机、灭茬机等大中型农机具及其配套设备。有组织地推进农机服务社会化，提高劳动生产效率，降低用工成本。3．加强病虫害综合防治。合理轮作，东北推广玉米大豆轮作，黄淮海推广玉米与大豆、花生、棉花等轮作，减少玉米病虫害发生。推广生物（赤眼蜂等）防治技术。