玉 米

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——中国农业大学草地研究所 孙洪仁 武瑞鑫

    学名:Zea mays  L.    英名:Maize

    别名:玉蜀黍、苞谷、苞米、玉茭、玉麦、棒子、珍珠米

    原产于南美洲的墨西哥和秘鲁,是世界上分布最广的一种作物,栽培面积仅次于小麦。玉米在美国栽培最多,其次是中国、巴西,而单产最高的国家为奥地利、意大利、美国和加拿大。

    在我国玉米分布极为广泛,除南方沿海等湿热地区外,全国各地均适宜,但主要集中分布在东北、华北和西南山区。栽培最多的为黑龙江、吉林、河北三省,其次为山东、河南、辽宁。玉米是一种高产作物,其栽培面积和总产量,在粮食作物中仅次于水稻和小麦,约占第三位。

    玉米是重要的粮食和饲料作物。玉米的籽实是最重要的能量精料。收获籽实后的秸秆如能及时青贮或晒干,也是良好的粗饲料。玉米植株高大,生长迅速,产量高;茎含糖量高,维生素和胡萝卜素丰富,适口性好,饲用价值高,适于作青贮饲料和青饲料。玉米在畜牧生产上的地位,远远超过它在粮食生产上的地位,有“饲料之王”的美称。

(一)植物学特征

    玉米属禾本科玉米属一年生草本植物。须根系发达,60%~70%分布在0~60cm的土层中,最深可达150~200cm,故能从深层土壤中吸收水分和养分。近地面的茎节上轮生有多层气生根,除具有吸收能力外,还可支持茎秆不致倒伏。玉米根系发育与地上部生长相适应,根系发育健壮,则可供给地上部良好生长所需水分和养分。

    茎扁圆形,粗壮直立,高1~4m,粗2~4cm,茎上有节,节间基部都有一腋芽,通常只有茎秆中部的腋芽能发育成雌穗,基部的腋芽有时萌发成为侧枝,侧枝一般不能正常结实,收籽粒用的应早期除去,以免消耗养分,影响主茎生长。

    叶互生,叶片数一般与节数相等。叶由叶鞘、叶片、叶舌三部分组成。叶鞘紧包着节间,其长度,在植株的下部分比节间长,而上部的比节间短,叶鞘紧抱茎秆,有保护茎秆和贮藏养分的作用;叶舌(也有无叶舌品种)着生于叶鞘与叶片交接处,薄而短,能防止雨水、害虫等侵入叶鞘;叶片外伸,一般长70~100cm,宽6~10cm,叶缘呈波浪状,光滑或有绒毛。

    玉米雌雄同株,雄花序(又称雄穗)着生在植株顶部,为圆锥花序;雌花序(又称雌穗)着生在植株中部的一侧,为肉穗花序。雄花先开,借风力传粉,为典型的异花授粉植物。因此,玉米自交系或单交种制种田,都必须进行隔离。

    玉米的籽粒有硬粒型、马齿型、中间型等。硬粒型玉米籽粒近圆形,顶部平滑、光亮、质硬、富角质,含有大量蛋白质,多为早熟种;马齿型玉米籽粒扁平形、顶部凹陷、光亮度较差、质软、富淀粉质,含蛋白质较少,多为晚熟种;中间型玉米介于硬粒、马齿型之间。籽粒大小差异很大,大粒种千粒重可达400g以上,最小的千粒重仅50g。颜色主要为黄、白色,其中黄色玉米胡萝卜素含量丰富。饲料玉米一般为黄玉米。

(二)生物学特性

    玉米为喜温作物,对温度的要求因品种而异。中、早熟品种需有效积温为1800~3000℃,而晚熟品种则需3200~3300℃,所以夏玉米不能播种过晚,籽粒玉米要保证有130d生育期,青刈玉米也要有100d生育期。玉米种子一般在6~7℃时开始发芽,但发芽缓慢,由于在土壤中存留时间长,容易受到土壤微生物的侵染而霉烂。且苗期不耐霜冻,出现-2~-3℃低温即受霜害,所以春玉米不能播种过早。生产上通常把土壤表层5~10cm日均温稳定在10~12℃时作为春玉米的适宜播期;夏玉米的播种越早越好。在适期播种范围内,早播有利于产量的提高。玉米拔节期要求日温度为18℃以上,抽雄、开花期要求26~27℃,灌浆成熟期保持在20~24℃。玉米生育期内适温的控制主要通过选择适宜播期进行,如河南中部地区春玉米在4月中旬播种,夏玉米在6月20日前播种。

    玉米单株体积大,需水多,但不同生育时期对水分的要求不同。出苗至拔节期间,植株矮小,生长缓慢,耗水量不大,这一阶段的生长中心是根系。由于植物根系具有“向水性”,为了促进根向纵深发展,应控制土壤水分在田间持水量的60%左右。拔节以后,进入旺盛生长阶段,这时茎和叶的生长量很大,雌雄穗不断分化和形成,干物质积累增加,对水分的需求多,此期土壤含水量宜占田间持水量的70%~80%。抽穗开花期是玉米新陈代谢最旺盛,对水分要求最高的时期,对缺水最为敏感,有人称之为“水分临界期”。如水分不足,气温又高,空气干燥,抽出的雄穗在三两天内就会“晒花”,甚至有的雄穗不能抽出,或抽出的时间延长,造成严重减产甚至颗粒无收。这个时期土壤水分宜保持在田间持水量的80%。灌浆成熟期是籽粒产量形成阶段,一方面需要水分作原料进行光合作用,另一方面光合产物需要以水分为溶媒才能顺利运输到籽粒,保证籽粒高产,要保持土壤水分达田间持水量的70%~80%。

    玉米是需肥较多的作物。一生中对氮的需要量远比其他禾本科作物高,钾次之,对磷的需要量较少。每生产100kg玉米籽粒需吸收N3.43kg、P2O51.23kg、K2O3.26kg,氮、磷、钾的比例为3︰1︰2.8,所以应以施氮肥为主,配合施用磷钾肥料。但玉米不同生育期吸收氮磷钾的速度和数量不同,因此,玉米除施足基肥外,生长期间应分期追肥。一般来说,拔节至开花期生长快,吸收养分多,是玉米需肥的关键时期,充足的营养有利于促使玉米穗大粒多。春、夏玉米对肥料的吸收速度各异,夏玉米追肥的关键时期就是拔节至孕穗期;春玉米吸收氮较晚而平稳,到抽雄开花期达到高峰,所以春玉米除拔节、孕穗期施肥外,应适量多施粒肥,以满足后期对肥料的要求。

    玉米为喜光作物,在间作时,应搭配株矮耐荫的豆类和马铃薯等阴性植物。玉米又为短日照植物,在8~10h的短日照条件下开花最快,不过长日照18h仍能开花结实。因品种不同对光照反应差别很大,并与温度有密切关系,大多品种要求8~10h的光照和20~25℃的温度。

    玉米对土壤要求不严,各类土壤均可种植,质地较好的疏松土壤保肥保水力强,能使玉米发育良好,有利于增产。土壤酸碱性宜pH5~8,而以中性土壤为好,不适于在过酸、过碱的土壤中生长。

    玉米的生育期一般为80~140d。目前生产上推广的玉米单交种,生长期一般夏播85~95d,春播105~120d。

(三)饲用价值

(一)籽粒和秸秆

    玉米籽粒淀粉含量高,还含有胡萝卜素、核黄素、VB等多种维生素,是畜、禽的优质高能精饲料。在畜禽的谷物精料中,玉米用量最大。100kg玉米籽粒的饲用价值相当于135kg燕麦、120kg高粱或130kg大麦。玉米的营养成分见表18-1。

表18-1  玉米的营养成分(%)

(《饲料生产学》,南京农学院主编,1980)

类别

产地

水分

粗蛋白质

粗脂肪

粗纤维

无氮浸出物

粗灰分

籽  粒

北京

11.3

7.2

4.8

1.2

73.9

1.4

秸  秆

泰安

11.2

3.5

0.8

33.4

42.7

8.4

玉米芯

北京

8.7

2.0

0.7

28.2

58.4

2.0

 

    但在其氨基酸组成中,缺乏赖氨酸、蛋氨酸和色氨酸,对猪、禽不宜单独饲用。应补充其他富含这些营养元素的豆科饲料,以发挥蛋白质间的互作效用。

    收籽实后的玉米秸,如尽早刈割晒干或青贮,可用作牛、羊、猪等的粗饲料。但因玉米秸质地较粗,品质较差,宜与其他青绿多汁饲料混合喂饲。

(二)青刈玉米

    青刈玉米味甜多汁,适口性好,是马、牛、羊、猪的良好青饲料。喂牛可整株饲喂,喂马一般将青刈玉米切短成3~4cm,喂猪时宜粉碎或打浆。青刈玉米营养丰富,无氮浸出物含量高,消化性好。青刈玉米的营养成分见表18-2。

18-2  青刈玉米的营养成分(%)

(《饲料生产学》,南京农学院主编,1980)

种类

水分

粗蛋白质

粗脂肪

无氮

浸出物

粗纤维

粗灰分

可消化

蛋白质

总消化

养分

鲜草

78.9

1.7

0.4

13.2

4.6

1.2

1.0

14.2

青贮

82.9

1.4

0.8

8.5

5.2

1.3

0.9

10.0

干草

18.1

7.1

2.1

40.6

25.8

6.3

3.7

52.9

 

(三)青贮玉米

    青贮能较好地保存玉米的营养成分(表18-3)。青贮玉米品质优良,可大量贮备供冬春饲用。

表18-3  青贮前后玉米全株的营养成分(%)

样品

水分

 

粗蛋白质

粗脂肪

粗纤维

无氮浸出物

粗灰分

青贮前

3.95

 

7.21

1.21

27.28

50.33

9.90

青贮后

5.74

 

7.96

2.67

31.25

48.09

10.03

    带穗青贮玉米具有干草与青料两者的特点,且补充了部分精料。7~9kg带穗青贮玉米料中约含籽粒1kg,因此,营养价值较茎叶青贮料高得多。据试验,100kg带穗青贮料喂乳牛可相当于30~40kg豆科牧草干草的饲用价值;喂肥育肉牛或肥羔,可相当于50kg豆科牧草干草的饲用价值。青贮料日喂量为:青年牛5~8kg;冬季种母牛15~20kg;母羊1.5~2.0kg;去势牛、羊可占日粮的70%。青贮料体积大,粗纤维含量高,喂猪时浪费较大。但据菲律宾畜牧人员试验,怀孕母猪每日喂1.2kg精料与4kg的青贮玉米,可防止母猪过肥,使每窝产仔数和断奶活仔数增加。

(资料来源:本站原创 编辑:武瑞鑫)



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