玉米栽培学

玉米栽培学(Maize,Corn,Zeamays)第一章概论一、玉米生产的重要性1.玉米是重要的粮食作物玉米是世界上三大粮食作物之一，其种植面积和产量仅次于小麦和水稻而位居世界第三位，中国仅次于水稻居第二位，总产和单产均居粮食作物之首。2.玉米是高产作物（高产作物之王）高产记录：春玉米（美国，2002年）1849.5公斤/亩夏玉米（山东莱州，1992，1096公斤/亩）河南浚县2005年夏玉米15亩连片平均亩产达1006公斤/亩。2007年15亩连片平均亩产1064公斤/亩玉米高产的原因玉米是C4植物，光合效率高；杂优利用最早、最好的作物；株型合理，有利于光合产物的制造和运输3.玉米是重要的饲料作物玉米是公认的饲料之王，籽粒和茎叶都是优质饲料，其饲用价值远高于小麦、大麦、燕麦和高粱，１公斤玉米＝1.3公斤大麦＝1.35公斤燕麦＝1.5公斤稻谷。在畜禽饲料中占有极其重要的地位。玉米作为发展畜牧业的优质饲料来源，有着广阔的应用前景。玉米与肉、奶、蛋的关系非同一般，在配合饲料中玉米占60%，有人说菜蓝子里有一半是玉米。对玉米的态度一般分三部曲：生活水平低时重视玉米－做口粮；生活水平提高丢掉玉米－吃细粮；生活再提高又重视玉米－做饲料。4.玉米是重要的工业原料作物玉米是重要的工业原料，是人类加工利用最多的谷类作物，其深加工产品已超过3000种。玉米籽粒、秸秆、穗轴、苞叶等都是重要的工业原料。三大玉米产品：淀粉，糖(成本低)，油(保健油)由玉米可生产降解地膜，可降解塑料，液体燃料等二、玉米生产概况和发展趋势（一）世界玉米生产概况玉米除南极洲外，世界各地都有种植，分布在南纬40度和北纬50度之间。主要集中在北半球7月等温线在20-27℃，无霜期140-180天的温暖地区。世界上最适宜种植玉米四大区域为：美国中北部玉米带；中国东北和华北平原欧洲的多瑙河流域中南美洲的墨西哥、秘鲁等地区。世界各洲玉米种植比例（1997-2001）亚洲,30.59%北美洲,28.89%非洲,18.24%欧洲,12.60%南美洲,9.63%世界各洲玉米总产量比例（1997-2001）亚洲,26.28%北美洲,45.87%非洲,6.87%欧洲,11.63%南美洲,9.35%世界玉米主产国种植面积比例（1997-2001）美国,20.88%中国,17.16%巴西,8.49%墨西哥,5.92%印度,4.60%其它,42.95%世界玉米主产国总产量比例（1997-2001）美国,40.96%巴西,5.69%墨西哥,3.03%阿根廷,2.60%其它,28.23%中国,19.49%国家12345种植面积（khm2)美国中国巴西墨西哥印度29041238621180882356400总产量（kt)美国中国巴西墨西哥阿根廷245999117057341581821915596高产纪录27742.5kg/hm2(1849.5kg/亩，美国，材欧德，2002年）世界玉米主产国种植面积、总产、高产纪录（1997-2001）（二）中国玉米生产概况玉米在我国已有400多年的种植历史，与其它作物相比栽培历史最短，发展速度最快。我国的玉米种植面积和总产量均仅次于美国而居世界第二位。玉米单产水平为4703kg/hm2，超过世界平均水平（4296kg/hm2）。玉米已经成为仅次于水稻的第二大作物，是我国重要的粮食作物、饲料作物和工业原料作物，在国民经济中占有相当重要的地位。近20年，由于管理水平的提高和科技的进步，我国玉米生产发展迅速，种植面积增加了18.5%，单产水平提高了33.5%，总产量增加58.3%。我国玉米主产省区种植面积、总产、单产（据90年代统计资料）省区12345种植面积山东黑龙江吉林河北河南（khm2)25742306229422802046总产量吉林山东黑龙江河北河南（kt)153981379211651102369374单产（kg/hm2）吉林辽宁新疆内蒙江苏6711.05785.45683.05556.45425.7我国玉米种植产区划分分区依据：当地农业自然资源特点（热量、光照、水分等）；所处的地理位置及其形成和发展的历史；各地玉米间、套、复种等种植制度的特点；玉米在粮食作物中所占的地位、比重及发展前景。6个产区：北方春播玉米区黄淮海夏播玉米区西南山地玉米区南方丘陵玉米区西北灌溉玉米区青藏高原玉米区（三）通辽市玉米生产概况玉米在通辽市已有100多年的种植历史，通辽市处在北纬40°-45°之间，气候和自然条件都适于玉米的生产，是我国玉米种植的最适区域之一（玉米黄金带，通辽市两黄产业）。建国以来，玉米生产得到了迅速的发展，种植面积、单产和总产都有了显著的提高。年份种植面积（万hm2）单产（kg/hm2）总产量（万t）19143.26495.01.645194992.9716.067196095.3977.0921970112.91928.0217.51980168.03172.0533.01990217.74410.0960.52000220.14883.01075.02004230.5三、我国玉米栽培科学的发展建国以来，我国玉米栽培科研的发展经历了4个阶段：1.以总结农民丰产经验、推广实用技术为主的阶段；2.开展玉米栽培理论研究，探索玉米高产规律及农业措施对玉米生长发育的影响，提出新理论、新方法和新观点的阶段（80年代）；3.结合农业区域综合治理，进行玉米高产开发和综合栽培技术的研究阶段（90年代）；4.围绕玉米高产光合机理、源库关系、籽粒建成以及集成栽培技术措施进行研究，对传统的群体结构观念和理论有所突破，并提出高产、优质、高效及绿色无公害栽培，形成较为完善的栽培技术体系的阶段（现阶段）。（一）玉米栽培科学研究进展研究对象：已经从单一作物的研究扩展到两作多作复合群体，乃至有关连作、轮作等有关栽培技术；研究目标：已经从单纯的追求产量发展到着眼于高产、优质、高效、安全、生态；研究领域：已经从单纯的研究农田的自然性、生物性、生产性,延伸到产前、产中、产后等整个产业系统。（二）我国玉米生产的主要增产措施选育和推广大批高产抗病杂交种；合理增加种植密度，提高光能利用率；增加肥料投入，优化施肥技术；发展灌溉，提高水分利用效率；建立病虫草害综合防治体系；推广地膜覆盖、育苗移栽等栽培技术。（三）我国玉米生产发展前景根据今后对玉米的需求和现在的生产规模和水平，专家预测：2010年：玉米种植面积将达到2800万公顷，单产5500千克/公顷，总产1.54亿吨；2020年：玉米种植面积将达到2900万公顷，单产6000千克/公顷，总产量1.74亿吨；2030年：玉米种植面积达到3000万公顷，单产达7000千克/公顷，总产达2.1亿吨。（四）我国玉米生产的发展策略和措施策略：1.把玉米逐步转变为粮食、饲料和经济作物，确立玉米在饲料中的主导地位；2.由单纯的产量型生产转变为质量型生产；3.由单纯的原料型生产转变为种、养、加综合型生产；4.重视玉米的深层次开发利用，开拓国内外市场，把玉米生产优势转化为经济优势。措施：1.加速优质高效的玉米生产基地建设，分区建立优质高效的玉米生产基地；2.依靠科技进步降低玉米生产成本，保证玉米高产稳产，拓宽国内外市场；3.统筹玉米生产的发展，合理规划玉米产区布局，因地制宜制定发展规划；4.重视现代科学技术和传统精细农艺相结合，达到良种、良田、良法配套，实现玉米生产的高产量、高品质和高效益；5.因地制宜，大力发展专用玉米生产，提高玉米的经济价值、营养价值和加工价值；6.大力发展饲料工业，促进玉米转化增值；7.建立玉米工业体系，促进玉米的初加工和深加工，实现加工增值。第二章玉米栽培的生物学基础第一节玉米的起源、传播和分类一、起源关于玉米的起源有着多种学说：1.蒙哥马利共同祖先学说：认为玉米、大刍草、摩擦禾来自共同的祖先，以后在不同的条件下发育成不同的种族；2.圣希莱尔有稃种学说：认为玉米起源于有稃玉米；3.阿谢森大刍草学说：认为玉米起源于大刍草；4.曼格斯多夫三重学说：栽培玉米起源于有稃玉米，大刍草不是玉米的祖先，而是玉米的后代，大多数现代玉米都具有大刍草或摩擦禾的遗传种质。第一节玉米的起源、传播和分类大刍草植株细小，茎秆瘦弱，丛生，植株顶端有一个很小的穗状花序，籽粒在一个脆弱的花轴上排成对生的单行，易脱落，种子上却着生一层极硬的、发亮的、象甲虫似的外壳，保护种子免受鸟兽的危害。大刍草还有一种十分特殊的功能，就是它的根部生长着极为强大的、密集的侧枝，尤如今天栽培玉米强大的气生根一样。第一节玉米的起源、传播和分类•人类最早把玉米作为栽培作物种植的时候，可能是无意识地就开始对玉米果穗进行人工选择了。•玉米有一个坚硬的、不易腐烂的木质穗轴。不同时期的玉米穗轴化石，可以看到一部完整的进化史。•野生玉米穗轴长2.4cm，•人工栽培后穗轴增至5.5cm；•16世纪初穗轴增至13cm。•现在穗轴增至22cm•自然驯化和人工选择的威力是巨大的！！人工栽培穗轴的进化玉米起源于美洲大陆，关于起源中心仍有不同的观点：1.瓦维洛夫等认为玉米起源地在中美洲的墨西哥、危地马拉和洪都拉斯；2.达尔文等认为玉米起源地在南美洲的秘鲁和智利沿岸的半荒漠地带；3.曼格斯多夫等认为玉米有两个起源地，初生起源中心在南美洲的亚马孙河流域，包括巴西、玻利维亚、阿根廷等地，中美洲的墨西哥和秘鲁则是第二起源中心；4.叶卡索夫等认为玉米有多个起源中心，软质型玉米起源中心在哥伦比亚，硬粒种玉米起源中心在秘鲁，马齿型和爆裂型玉米起源中心在墨西哥，甜质种和有稃种玉米起源中心在巴拉圭；5.近年来的研究表明，我国的云南、广西一带也可能是玉米的起源地之一。玉米的起源和分布区域玉米的起源在墨西哥、秘鲁以及智利、哥伦比亚等地古墓中出土的文物，以及古代众多的建筑物上，都发现有古代印第安人遗留下来的玉米印迹，昂第安人崇敬地把玉米植株和果穗的图象绘画在庙宇上，塑造在神象上，绘织在衣物上，镶嵌在陶器上。墨西哥传说中的特拉洛克神(Tlaloce)，就是印第安人崇敬的玉米神，广义上说，就是肥沃之神，雨水之神，丰收之神。许多印第安部落以玉米命名，称之为“玉米族”、“青玉米族”。二、传播16世纪之后，玉米沿着3条路线传播到世界各地：第一条路线：由美洲大陆首先传到西班牙，然后沿地中海航线传播到意大利、希腊和土耳其，经此由比利牛斯山传入法国和德国，1562年玉米传入英国，其后由土耳其再传入罗马尼亚、波兰等一些东欧国家，大约17世纪末传入俄国；第二条路线：16世纪初，伴随着各国的商业往来，玉米从突尼斯传入埃及、埃塞俄比亚、苏丹等国家，其后沿着贩卖黑奴的路线，传入南非许多国家；第三条路线：大约16世纪30年代，玉米一路通过陆路从土耳其、伊朗、阿富汗传入东亚，另一路通过东方航线传播至印度和东南亚各国。玉米的起源地、传播路线和分布区域关于玉米传入我国的年代和路径，目前还没有定论，目前比较公认的玉米传入我国的时间大约是16世纪初期，农史学术界认为，玉米可能沿着3条路线传播到我国：第一条路线：由西班牙传到麦加，再由麦加经过中亚细亚传到我国的西北地区，从西北再传到内陆各省份；第二条路线：先从北欧传到印度、缅甸等地，再由印度或缅甸引种到我国西南地区的云南、贵州、四川等地，尔后向北传到陕西、甘肃、山西等地，向东传播到广西、湖南、湖北、浙江等地；第三条路线：先从欧洲传到菲律宾，再经海路传入我国东南沿海各省。从现有的资料看，玉米最早从东南沿海传入我国的可能性不大，从西北陆路传入的证据也不足，玉米从西南陆路传入我国的可能性最大。三、分类玉米（ZeamaysL.)在植物学分类上属于禾本科玉米属，学名玉蜀黍,也称作苞谷、苞米、玉茭等。（一）按生育期分类：1.早熟种：生育期春播85-100天，夏播70-85天，积温2000-2200℃，植株较矮，叶数较少，一般14-18叶，籽粒较小，千粒重约150-250克，如烟单15号等；2.中熟种：生育期春播100-120天，夏播85-95天，积温2300-2500℃，植株高度一般处于早熟种和晚熟种之间，一般16-20叶，果穗大