1、第一节 玉米的生产概况玉米属于禾本科，玉米属，俗名棒子，苞米等。 玉米是世界三大粮食作物之一，由于其产量高，增产潜力大，在农业生产中占有重要地位。一、发展玉米生产的作用1、玉米具有良好的食用品质，籽粒中含 70-75%的淀粉，约 10%的蛋白质，4-5%的脂肪，约 2%的维生素，籽粒中蛋白质、维生素 A、维生素 B1 和维生素 B2 均比水稻多。在国际会议上，谷类主要是老玉米、荞麦、薯类、燕麦、小米等，从来不提大米、白面，也不提洋快餐。谷类里第一提的是老玉米，说它是“黄金作物”。美国医学会作过普查，发现印第安人极少有高血压、动脉硬化的，就是吃老玉米吃的。后来，研究发现老玉米里含有大量的卵磷脂、
2、亚油酸、谷固醇、维生素 E，可以避免高血压和动脉硬化。从此以后，美国人就改吃玉米了。美洲、非洲、欧洲、日本、中国的香港、广州，早上都吃玉米羹了。现在，许多人在吃卵磷脂，就是希望不得动脉硬化。但是他不知道老玉米里含卵磷脂最多，而且不用多花钱。一个老玉米在美国是 2.5 美元，而在中国只要 1.5 块钱，便宜多了。但是我们很多人不知道，也不吃。每天喝玉米粥，肯定会体力充沛，精神饱满。2、玉米子粒是优质饲料，一般 2-3kg 子粒可转换 1kg 肉产品。50kg 玉米子粒的饲养价值大致相当于 75kg 稻谷和 61.5kg 大麦。同时玉米秸杆和鲜穗也是优质的饲料来源。3、特用玉米的生产价值。特用玉米
3、包括优质蛋白玉米、高油玉米、爆裂玉米、甜玉米、糯玉米、笋玉米、青饲玉米、高直链淀粉玉米等。特用玉米由于子粒中某一特殊物质含量较高或者利用玉米的某些特殊器官的特殊用途，具有更高的经济价值，主要做为食品、医药、饲料、编制及化学工业的原料。4、玉米秸杆可加工制造纤维素、纸张和胶板等。5、玉米穗轴可提取其中糠醛，是高级塑料的主要原料。6、玉米苞叶质地坚韧，可编制精美工艺品。二、世界玉米生产概况 全世界玉米种植面积以亚洲和北美洲最大，其它依次是非洲、南美洲、欧洲和大洋洲。世界上最适宜种植玉米的有三大玉米带：一是美国中北部玉米带，二是中国玉米带，三是欧洲玉米带，包括多瑙河流域的法国、罗马尼亚、南斯拉夫、德
4、国和意大利等国家。 世界玉米种植面积 13966 万公顷，单产 4296kg/公顷，总产 59997.4 万吨，面积仅次于水稻、小麦，居 3 位，总产和单产居第 1 位。其中种植面积最大的国家依次是美国、中国、巴西、墨西哥和印度，种植面积依次为2804、2347、1282、768 和 660 万公顷，分别占世界玉米种植面积的20.0%、16.8%、9.2%、5.5%和 4.7%。 总产量最多的国家依次为：美国、中国、巴西、墨西哥和法国，分别为23500、11039、4150、1920 和 1649 万吨。 单产最高的国家依次为以色列(13385kg/公顷)、德国(9525)、新西兰(9467)
5、、意大利(9417)、美国(8381)、法国(8664)、加拿大(7501)。 三、我国玉米的生产概况 中国种植玉米约有 500 年的历史。我国 2001 年玉米种植面积 2347 万公顷，总产量11039 万吨，均仅次于美国，居世界第二位。单产 4703kg/公顷。 我国玉米种植面积次于小麦、水稻，居第 3 位，总产和单产次于水稻，居第 2 位。玉米在我国分布很广，南自北纬 18 度的海南岛，北至北纬 53 度的黑龙江省的黑河以北，东起台湾和沿海省份，西到新疆及青藏高原，都有一定面积。玉米在我国各地区的分布并不均衡，主要集中在东北、华北和西南地区，大致形成一个从东北到西南的斜长形玉米栽培带。
6、种植面积最大的省份是山东、吉林、河北、黑龙江、辽宁、河南、四川七省，总产和单产最高的是山东省，大面积高产田单产 9000-10500kg/hm2。 我国玉米产区可分为 6 个区 1.北方春播玉米区 本区包括黑龙江、吉林、辽宁全省，内蒙古和宁夏、山西的大部分及河北、陕西和甘肃的一部分地区，是我国玉米的主产区之一，约占全国玉米栽培面积的 30%。栽培制度主要为一年一熟，有玉米单作、玉米大豆间作，春小麦间作春玉米。 2.黄淮平原春、夏播玉米区 本区包括山东、河南全省，河北大部分地区、北京、天津、山西中南部，陕西关中和江苏徐淮地区。本区是我国玉米最大产区，占全国玉米播种面积的 40%以上。栽培制度主要
7、有一年两熟（冬小麦后种夏玉米）和两年三熟（春玉米-冬小麦-夏玉米）3.西南山地丘陵玉米区 本区包括四川、云南和贵州全省，湖北、湖南、广西的西部，陕西南部、甘肃部分地区。本区是我国主要玉米产区之一，约占全国玉米栽培面积的25%。栽培制度高山地区以一熟春玉米为主；丘陵地区以两年五熟春玉米和一年两熟夏玉米为主；平原地区以一年三熟秋玉米为主。 4.南方丘陵玉米区 本区包括广东、福建、浙江、江西、台湾全省、江苏、安徽的南部、广西、湖南、湖北的东部。本区玉米栽培面积约占全国玉米栽培面积的 5%。本区春、夏、冬玉米均有栽培，栽培制度有一年两熟、一年三熟甚至一年四熟。5.西北灌溉玉米区 本区包括新疆全区和甘肃
8、河西走廊，玉米栽培面积约占全国的2-3%。栽培制度以一年一熟的春玉米为主。 6.青藏高原玉米区 本区包括青海省和西藏自治区，玉米播种面积较少，栽培历史短，但增产潜力较大。四、湖南玉米生产概况 湖南发展玉米生产的时间不长，1995 年种植面积仅有 13.8 万公顷，总产 33.88 万吨，分别占全国总量的 0.6%和 0.3%，单产 2500kg/公顷，不到全国平均水平的一半。近几年我省玉米生产得到快速发展，紧凑型高产品种和地膜覆盖栽培技术的推广，使我省玉米单产有了较大程度的提高，出现了一些单产达 4500kg/公顷的乡镇，7500 kg/公顷的丰产片，说明发展我省玉米生产，无论是提高单产或扩大
9、种植面积，都有巨大潜力。 湖南 2001 年: 湖南省农作物总播种面积约为 8200 千公顷，但是，玉米播种面积相对不大，有 32 万公顷，总产量 190 万吨，其中，杂交玉米 30 万公顷，产量为 170 万吨。五、湖南玉米发展前景湖南玉米种植面积少，单产低，长期来玉米紧缺，产需矛盾突出，制约着我省食品工业、饲料工业和养殖业的发展，每年需从北方调进玉米 100 多万吨，同时还将大量稻谷用作饲料。而我省早稻稻谷因质量较差，尽管相当一部分被农民用作饲料，每年仍有大量稻谷积压，因此发展玉米生产，是优化我省粮食种植结构，保证粮食总产不断增加，促进畜牧业发展和促进农业持续高速发展的重要措施。我省今后一
10、段时间内，将继续适当压缩水稻种植面积，扩大玉米种植面积，基本实现饲用玉米大部分本省生产，同时解决稻谷积压的问题。六、玉米的发展趋势世界玉米种植面积基本稳定；平均产量持续提高；总产量不断增长；玉米的用途将更加广泛，加工将更加精细；饲用玉米的重量将占有更大的比例；玉米在世界经济发展中的地位日趋重要；国际市场上玉米贸易的竞争将更加激烈。七、玉米栽培学的发展第一阶段是 20 世纪 50 年代时期，以总结农民经验、推广适应技术为主的阶段。第二阶段是开展玉米基础理论的研究，探索玉米高产规律及农艺措施对玉米生长发育的影响，提出新理论、新观点、新方法阶段。第三阶段是 20 世纪 80 年代，结合农业区域综合治
11、理，开展玉米高产开发和综合栽培技术的研究阶段。第四阶段是围绕高产玉米光合机理、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，形成较为完整的栽培技术体系的阶段。八、玉米的起源 第二节 玉米的生长发育玉米种子是由种皮、胚乳和胚三部分组成，千粒重一般为 200350g。胚乳占种子重量的 80%-85%，胚由胚芽、胚轴和胚根组成，占种子总重量的 10%-15%。一、玉米的分类1、按籽粒形态和结构分类：（1）硬粒型：又称燧石型，果穗多呈圆锥形，顶部呈圆形，由于胚乳外周是角质淀粉，故子粒外表透明，外皮具光泽，且坚硬，多为黄色。食味品质
12、优良，具有适应性强，耐瘠、早熟，结实性好等特点。（2）马齿型：果穗多呈圆柱形，子粒较大，胚乳以粉质淀粉为主。植株高大，子粒长大扁平，子粒的两侧为角质淀粉，中央和顶部为粉质淀粉，成熟时顶部粉质淀粉失水干燥较快，子粒顶端凹陷呈马齿状，故而得名。凹陷的程度取决于淀粉含量。食味品质不如硬粒型。该类型耐肥水，成熟较迟，产量高， 是栽培品种的主要类型。（3）半马齿型：介于硬粒型与马齿型之间，子粒顶端凹陷深度比马齿型浅，角质胚乳较多。种皮较厚，产量较高，品质比马齿型好，系马齿型与硬粒型的杂交种衍生而得到的，生产上应用的品种较多。（4）糯质型：又名蜡质型。原产我国，果穗较小，子粒中胚乳几乎全由支链淀粉构成，不
13、透明，无光泽如蜡状。支链淀粉遇碘液呈红色反应。栽培面积不大。（5）甜质型：又称甜玉米，由于所带隐性基因种类的不同，又分为普通甜玉米和超甜玉米。植株矮小，果穗小。胚乳中含有较多的糖分及水分，成熟时因水分蒸散而种子皱缩，多为角质胚乳，坚硬呈半透明状，多做蔬菜或制罐头。 （6）爆粒型：又名玉米麦，每株结穗较多，但果穗与子粒都小，子粒圆形，顶端突出，淀粉类型几乎全为角质。遇热时淀粉内的水分形成蒸气而爆裂。 （7）粉质型：又名软粒型，果穗及子粒形状与硬粒型相似，但胚乳全由粉质淀粉组成，子粒乳白色，无光泽，是制造淀粉和酿造的优良原料。（8）有稃型：子粒为较长的稃壳所包被，故得名。稃壳顶端有时有芒。有较强的
14、自花不孕性，雄花序发达，子粒坚硬，脱粒困难。 （9）甜粉型：子粒上部为甜质型角质胚乳，下部为粉质胚乳，生产价值小，世界上较为罕见。 2、按生育期分类：（1）早熟品种：春播 80100 天，积温 20002200，夏播 7085 天，积温为18002100早熟品种一般植株矮小，叶片数量少，为 1417 片。由于生育期的限制、产量潜力较小。 （2）中熟品种：春播 100120 天，需积温 23002500。夏播 8595 天，积温21002200。叶片数较早熟品种多而较晚播品种少。 （3） 晚熟品种：春播 120150 天，积温 25002800。夏播 96 天以上，积温2300以上。一般植株高大
15、，叶片数多，多为 2125 片。由于生育期长，产量潜力较大。3、按用途与子粒组成成分分类： 根据子粒的组成成分及特殊用途，可将玉米分为特用玉米和普通玉米两大类。 特用玉米是指具有较高的经济价值、营养价值或加工利用价值的玉米，这些玉米类型具有各自的内在遗传组成，表现出各具特色的子粒构造、营养成分、加工品质以及食用风味等特征，因而有着各自特殊的用途和加工要求。特用玉米以外的玉米类型即为普通玉米。特用玉米一般指高赖氨酸玉米、糯玉米、甜玉米、爆裂玉米、高油玉米等。 4、根据株型分类：紧凑型：植株紧凑，叶片与茎杆的叶夹角小于 15 度。半紧凑型：也称中间型，植株较紧凑，叶片与茎杆的叶夹角为 15-30
16、度。平展型：植株较松散，叶片与茎杆的叶夹角大于 30 度。二、玉米的生长发育过程与生育期 玉米从播种到成熟的一生经历种子萌芽、出苗、拔节、雌雄穗分化、抽雄、开花受精和灌浆成熟等生育时期，形成根、茎、叶、花序和种子等各部分器官。但按其形态特征和生长性质，在大田生产中，一般把玉米整个生育周期划分为苗期、穗期和花粒期三个生育阶段。（一）苗期阶段 是指播种到开始拔节这一时期。包括种子萌发、出苗及幼苗生长等过程。苗期的长短，因品种和气候条件而异，一般约为 2540 天。迟熟品种的苗期较长；同一品种，春播比秋播苗期长。苗期的生长特点是以根系建成为主，根系生长较快，而地上部生长缓慢，到拔节期已基本形成强大的
17、根系。 （二）穗期阶段 是指从玉米植株拔节到抽雄这一段时期。包括一部分叶的生长，节间的伸长、长粗，雌雄穗的分化过程。穗期一般约 3035 天。这一时期的生育特点是：在叶片和茎杆旺盛生长的同时，雌雄穗生殖器官也正在分化发育，是营养生长与生殖生长并进阶段，也是玉米一生中生长最快的阶段。（三）花粒期阶段 是从玉米抽雄到籽粒成熟这一段时期，一般约需 4050 天。此期的生育特点是：营养生长基本停止，进入以生殖生长为中心，即经历开花、受精、结实和籽粒成熟等过程。 玉米一生可细分为以下几个生育时期：出苗期、拔节期、大喇叭口期、抽雄期、叶丝期、灌浆期、乳熟期、蜡熟期、完熟期。1. 出苗期 幼苗高度达到 2c
18、m。2. 拔节期茎节总长达到 2 3 厘米；靠近地面能够用手摸到节；雄穗生长锥开始伸长；叶龄指数 35% 40%；7 8 展叶（20 片叶品种）；植株生长由根系转向茎、叶 3. 大喇叭口期心叶丛生，上平，侧面形状如高音喇叭；11 12 展叶；叶龄指数 60%左右；雌穗小花分化；是玉米一生最重要的管理时期口期4. 抽雄期 雄穗自顶叶抽出；叶片全部展开；叶龄指数 100%5. 吐丝期 雌穗花丝自苞叶抽出6. 灌浆期 籽粒开始积累同化产物；吐丝后 1215 天 7. 乳熟期 籽粒开始快速积累同化产物；吐丝后 2530 天8. 蜡熟期 籽粒开始变硬；吐丝后 3540 天9. 完熟期 籽粒达到生理成熟；
19、呈现出本品种固有的色泽、质地；吐丝后 4550天三、玉米的器官形态（一） 根1.1 玉米的根系形态玉米的根由胚根和节根组成，属须根系。 胚根又称种子根。由胚伸出的一条幼根称主胚根，经 1-3天后又陆续长出 3-7 条幼根，称次生胚根。主胚根和次生胚根组成初生根系。 着生在地下茎节上的叫地下节根（即次生根或永久根），着生在地上茎节上的叫地上节根（即气生根或支持根）。当幼苗 2-3 叶时，开始发生第一层地下节根。以后随着茎叶的生长，依次向上发生，一般有 4-7 层，因品种和肥水条件而异。地上节根在拔节后发生，暴露在空气中，根系粗壮坚硬，含有色素，具有固定植株的作用。 1.2 根的功能初生根：功能期
20、在出苗至拔节的一段时间。是苗期的主要根系，用于建造幼苗。随着植株的生长，地下节根的不断发生，其功能渐为地下节根所替代。次生根：功能期在拔节至吐丝期。其中 1-4 层节根主要供应下部茎叶的生长和穗的分化；5-6 层节根固定茎杆，增加穗粒，防止植株倒伏。地下节根是玉米最主要的根系，对玉米中后期的生长有重要作用。气生根：功能期在吐丝至籽粒灌浆期。促进中上部叶片生长，增加穗粒，防止倒伏。1.3 根系的分布垂直分布：11.5 米，最深可达 2 米。水平分布：一般为半径 50cm，但主要在半径 20cm 范围内。重量分布：0 20Cm 根量占 60%0 30 Cm 占 80%0 50 Cm 占 90%1.
21、4 根系的生长苗期生长缓慢，拔节后生长最快，抽雄后生长速度下降并开始逐渐衰亡。缓慢增长期：发芽至拔节。根干重增加缓慢，根在此期的生长量只有最大根干物重的5-8%。直线增长期：拔节至抽雄、散粉。根干物重直线增长，是次生根、气生根和侧根大量形成期。稳定增长期：抽雄散粉后至乳熟期。在直线增长后，根干物重变化很小，稳定在一定水平，老根死亡量和新根产生量相当。下降期：根干物重明显下降的时期。蜡熟期后至完熟期。1.5 根系生长对环境条件的要求 玉米根系生长与土壤水分、养分和温度等条件有很大关系。一般田间持水量在 60%-70%时，有利于根系生长，土壤严重干旱或受涝时，根系易老化甚至停止生长。 根系生长较适
22、宜的地温为 20-24，当地温降到 4-5时，根系完全停止生长。土壤缺肥根系生长较差，生理机能降低。 播种前的深耕施肥和精细整地，是为根系生长创造良好的水、肥、气条件。苗期早中耕、勤中耕，能提高地温，促进幼苗早期根系发育；中期的培土、中耕，也有得利于根系的生长发育。(二) 叶2.1 叶的形态 玉米每个茎节上着生一片叶，互生排列。叶由叶鞘、叶片和叶舌组成。玉米一般具有15-24 片叶。早熟品种 15-17 片叶，中熟品种 18-20 片，晚熟品种 20 片以上。植株基部 1-5 片叶，早在胚内就已分化形成，称为胚叶。胚叶正面光滑，没有茸毛，5 叶以上各叶的叶面均着生有茸毛。第 1 叶其叶尖呈圆形
23、，其余各叶呈尖形，这些特征可作为判断叶位、叶龄的依据。 不同节位的叶对籽粒产量所起的作用，一般中部叶片大于上部叶片，上部叶片又大于下部叶片，以穗位上下三片叶对籽粒产量的贡献最大。2.2 叶片分组及功能根叶组：着生在地下的茎节上，本组叶是从出苗至拔节期逐步伸展形成的。叶片制造的光合产物主要供给根系生长：茎叶组：着生在地面以上的数个茎节上。本组叶片是在拔节至大喇叭口期（雌穗小花分化期）伸展形成的。叶片制造的光合产物主要是茎杆，其次是雄穗生长发育的需要。穗叶组：着生在果穗节上下几个茎节上。本组叶片是在大喇叭口期至孕穗期伸展形成的。叶片制造的光合产物主要是供给雌穗生长发育的需要。粒叶组：着生在雄穗以下
24、几个茎节上。本组叶片是在孕穗期至开花期伸展形成的。叶片制造的光合产物主要是供给籽粒生长发育的需要。棒三叶：穗位叶和其上、下各 1 叶称为“棒三叶”。籽粒积累的同化产物约 50%来自棒三叶，30%来自穗位叶。2.3 叶生长对环境条件的要求玉米是短日照作物，光周期和光强度对植株叶片数量和大小都有影响。我国北种南引，因日照变短，植株相应变矮，叶数减少；南种北移，因日照时数增加，植株较高大，穗分化发育晚。玉米叶片出现快慢主要与当时的气温条件有关。 肥水条件影响叶片的大小和功能期的长短。在氮素营养适宜，水分充足时，叶面积扩大，叶片光合强度大，寿命长；氮素不足或干旱时，叶片光合效能降低，叶片早衰，籽粒产量
25、降低。(三)茎3.1 茎的形态 玉米茎杆粗壮、高大，一般由 15-24 个节和节间组成，晚熟品种多于早熟品种。位于地下部分的茎节一般 3-7 个，靠近地面的 2-3 个节间粗短，则根系发育良好，抗倒能力强。节间的长度，从基部到顶端逐渐增长。 株高最矮仅 0.5 米，高的可达 9 米。生产上一般品种为 2 3 米 。茎秆主要具有支持、输导、贮藏的功能。节上叶腋生有腋芽。但顶部 46 节无腋芽（或腋芽不发育），以下各节均生一腋芽。最下部腋芽形成早但穗分化开始晚，上部腋芽形成晚但穗分化开始早。茎秆上部腋芽具有顶端优势（发育为正常果穗）。普通玉米的分蘖发生较少，且不能形成产量，一般在出苗至拔节期拔除。
26、饲用玉米则可利用其分蘖特性生产较多的同化产物。3.2 茎秆的生长出苗至拔节生长非常缓慢拔节后开始迅速生长散粉后基本停止生长节间长度：自基部逐渐增长雄，穗位节达到最大，穗位以上又逐渐缩短各节间长度的增长自下向上具有重叠性节间粗度：由基部到顶部逐渐变细3.3 茎生长对环境条件要求 玉米茎杆的生长与温度、水分和养分条件有密切关系。温度高、养分充足，则茎杆伸长迅速。茎杆生长最适温度为 24-28，若低于 10-12，茎杆基本停止生长。增施有机肥和适当施用氮肥，植株高度和重量有所增加。 但若肥水过多，密度较大，通风条件较差时，易引起节间过度伸长，使植株生长细弱。因此，生产上要从肥水管理等环节控制基部节间
27、不要过份伸长，以增强抗倒能力。（四）雌雄穗的分化发育玉米花序是雌雄同株异花异位，是异花授粉作物，自然异交率达 95%以上。 4.1 雄花序（Tassel）雄花序由植株顶芽发育而成，即茎顶端生长点分化形成；为圆锥花序，由主轴和侧枝组成，侧枝 411 个；主轴上着生若干行成对小穗，分枝上着生两行成对小穗；每对小穗中，一有柄小穗位于上方，一无柄小穗位于下方。每个小穗基部两侧各有一颖片，中间有两朵小花；每朵花由内、外颖和雄蕊组成。雄穗分化发育:雄穗的分化发育可分为生长锥伸长期、小穗分化期、小花分化期和性器官形成期生长锥伸长期 叶龄指数在 30%左右，历时 3-5 天，生长锥长度约为宽度的一倍小穗分化期
28、 叶龄指数 37-42 % ，历时 5-7 天，生长锥基部出现分枝原基，中部出现小穗原基。以后每小穗原基又形成两个小穗突起，大的在上，将来发育为有柄小穗，小的在下发育为无柄小穗。小花分化期 叶龄指数在 47-55 %之间，历时 6-8 天。每个小穗在颖片原基上又分化出两个大小不等的小花原基，小花原基进一步分化形成三个雄蕊原始体，中央形成一个雌蕊原始体，以后雌蕊退化，雄蕊继续发育。性器官形成期 叶龄指数在 60 %左右，植株上部叶片丛生呈现喇叭口形，称为喇叭口期，历时 9-12 天。雄蕊迅速生长并形成花药，花粉母细胞进行减数分裂，形成四分体，随后花粉粒形成，雄穗体积急剧增长，植株进入孕穗期。 4.2 雌花序雌穗分化发育:
