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