美国玉米生产概况及高产栽培技术.pdf

1、 文 章 编 号 : 1003 - 4803 (2000) 03 - 0010 - 03美 国 玉 米 生 产 概 况 及 高 产 栽 培 技 术张 瑛(吉 林 省 农 业 科 学 院 文 献 信 息 中 心 ,吉 林 公 主 岭 136100)摘 要 :介 绍 了 美 国 的 玉 米 生 产 概 况 及 玉 米 的 区 域 化 和 专 业 化 生 产 、 杂 种 优 势 利 用 、 培肥 地 力 、 增 加 种 植 密 度 及 实 现 机 械 化 作 业 等 高 产 栽 培 措 施 。关 键 词 :玉 米 ;生 产 概 况 ;栽 培 技 术 ;美 国中 图 分 类 号 : S513 - 10

2、1 (712) ;S513. 04 文 献 标 识 码 : B美 国 是 玉 米 杂 交 种 的 首 创 国 ,也 是 世 界上 第 一 玉 米 生 产 大 国 。 美 国 玉 米 种 植 面 积 、总 产 量 和 出 口 量 都 居 世 界 之 首 。 90 年 代 美国 的 玉 米 面 积 为 2757. 1 万 hm2 ,占 全 世 界 玉米 面 积 (13261. 8 万 hm2)的 20. 79 % ,总 产 量为 20617. 2 万 t , 占 世 界 玉 米 总 产 量(50674. 2 万 t) 的 40. 69 %。 美 国 玉 米 单 产水 平 达 7439. 6 kg/

3、 hm2 ,相 当 于 世 界 平 均 单产 的 1 倍 。美 国 的 玉 米 生 产 可 以 概 括 为 生 产 专 业化 、 技 术 现 代 化 和 用 途 饲 用 化 三 大 特 点 。 统计 表 明 : 50 年 代 玉 米 产 品 用 作 饲 料 的 占85. 7 % ,工 业 原 料 和 食 品 占 8. 08 % ,出 口 占5. 17 % ;60 年 代 饲 用 玉 米 占 77. 76 % ,工 业 原料 和 食 品 占 8. 23 % ,出 口 占 12. 38 % ; 70 年代 饲 用 玉 米 占 66. 02 % ,工 业 原 料 和 食 品 占8. 77 % ,出

4、口 占 25. 21 % ;80 年 代 饲 用 玉 米 占59. 36 % ,工 业 原 料 和 食 品 占 11. 65 % ,出 口占 28. 63 % ;90 年 代 饲 用 玉 米 占 57. 6 % ,工业 原 料 和 食 品 占 12. 7 % ,出 口 占 27. 8 %。 因此 ,美 国 50 80 年 代 饲 用 玉 米 的 比 例 呈 下 降趋 势 ,而 出 口 量 增 长 迅 速 ,用 于 工 业 原 料 和 食品 的 玉 米 数 量 较 为 稳 定 。1 实 行 种 植 区 域 化 和 生 产 专 业 化根 据 各 地 的 气 候 及 土 壤 等 自 然 条 件 ,因

5、地 制 宜 安 排 作 物 布 局 ,实 现 玉 米 区 域 化 种 植 ,是 美 国 玉 米 高 产 的 重 要 经 验 之 一 。 早 在 40年 代 美 国 就 形 成 了 包 括 依 阿 华 、 伊 利 诺 斯 、 印第 安 纳 、 俄 亥 俄 和 密 苏 里 5 个 州 的 玉 米 带 。美 国 的 玉 米 带 位 于 北 纬 38 43 ,西 经82 102 范 围 内 ,海 拔 不 到 500 m。 地 势 平坦 ,土 层 深 厚 ,属 肥 沃 的 草 原 黑 钙 土 ,有 机 质含 量 高 达 3 % 5 %。 无 霜 期 为 160 180 d ,在 玉 米 全 生 育 期

6、10 的 活 动 积 温 达 3300 4600 d。 玉 米 生 育 季 节 (4 9 月 ) 降 雨量 可 达 530 650 mm ,而 且 每 个 月 都 有 8090 mm 的 均 匀 降 雨 。 这 些 优 越 的 自 然 条 件非 常 适 合 玉 米 的 生 长 发 育 ,形 成 了 闻 名 于 世的 美 国 玉 米 带 。近 年 ,由 于 土 地 集 约 化 程 度 提 高 ,生 产 实现 高 度 机 械 化 作 业 ,以 及 化 肥 和 除 草 剂 的 大量 应 用 都 促 进 了 玉 米 种 植 的 区 域 化 和 专 业化 。 实 践 证 明 ,实 现 专 业 化 和 区

7、 域 化 种 植 更便 于 大 面 积 实 行 机 械 化 作 业 ,提 高 劳 动 生 产率 ;便 于 集 中 使 用 资 金 ,降 低 生 产 成 本 ,提 高生 产 效 益 ;有 利 于 推 广 应 用 新 品 种 、 新 农 药 和除 草 剂 等 ,有 利 于 推 广 先 进 的 生 产 技 术 和 经验 ;适 地 种 植 可 以 更 好 地 满 足 玉 米 生 产 的 需收 稿 日 期 :2000 - 02 - 23杂 粮 作 物Rain Fed Crops 2000 ,20 (3) :10 13要 ,能 充 分 利 用 当 地 的 自 然 条 件 和 社 会 经 济条 件 ,更 好

8、 地 发 挥 玉 米 的 增 产 潜 力 。2 玉 米 杂 种 优 势 利 用美 国 培 育 和 推 广 玉 米 杂 交 种 是 玉 米 单 产大 幅 度 提 高 的 重 要 原 因 之 一 。 据 Russell 估算 ,玉 米 产 量 的 增 加 有 60 %属 于 遗 传 因 素 。近 30 年 来 美 国 玉 米 产 量 的 提 高 ,40 % 50 %应 归 因 于 杂 交 种 的 推 广 应 用 。 据 佟 屏 亚(1986)分 析 ,美 国 为 保 证 玉 米 杂 交 种 的 选 育和 推 广 主 要 采 取 了 四 项 措 施 :第 一 是 重 视 玉米 育 种 的 基 础 理

9、 论 研 究 工 作 。 目 前 ,各 农 业科 研 单 位 和 州 立 农 业 院 校 都 从 事 玉 米 育 种 基础 理 论 研 究 ,全 国 还 有 700 余 家 种 子 公 司 担任 部 分 科 研 和 育 种 工 作 ,培 育 自 交 系 和 杂 交种 。 第 二 是 重 视 玉 米 品 种 资 源 的 搜 集 、 整 理 、鉴 定 和 研 究 工 作 。 各 地 都 建 立 自 己 的 种 质 基因 库 ,为 玉 米 育 种 和 改 良 新 品 种 提 供 丰 富 的原 始 材 料 。 第 三 是 有 健 全 的 良 种 繁 育 体 系 和严 格 的 种 子 管 理 制 度 。

10、 国 家 有 专 门 机 构 负 责良 种 区 域 试 验 、 良 种 审 定 、 登 记 、 种 子 生 产 和种 子 检 验 等 项 工 作 ,以 确 保 种 子 质 量 。 第 四是 玉 米 良 种 由 国 家 统 一 供 应 。近 年 ,美 国 每 年 大 约 需 要 原 种 4 亿 kg ,生 产 这 些 种 子 需 要 20 万 hm2 的 良 种 基 地 。美 国 的 原 种 生 产 由 专 门 的 农 场 承 担 ,种 子 不准 私 自 出 售 ,不 准 自 己 留 种 种 植 ,国 家 种 子 公司 负 责 种 子 的 收 购 、 鉴 定 、 干 燥 、 精 选 、 分 级

11、、拌 药 和 包 装 等 作 业 ,还 负 责 良 种 的 普 及 和 技术 指 导 工 作 。3 科 学 合 理 地 施 肥 和 轮 作美 国 十 分 重 视 发 展 新 型 肥 料 品 种 ,主 要有 氮 磷 钾 复 合 肥 料 和 含 有 微 量 元 素 的 复 合 肥料 、 高 浓 度 肥 料 和 液 态 肥 料 等 。 美 国 复 合 肥料 用 量 占 化 肥 总 量 的 80 %左 右 ;高 浓 度 肥 料的 有 效 成 分 为 85 % 95 % ,可 以 减 小 肥 料 体积 ,节 省 包 装 和 贮 运 费 用 ;液 态 肥 料 具 有 投 资少 、 成 本 低 、 制 造

12、工 艺 简 单 等 特 点 ,主 要 有 液氨 、 氨 水 和 氮 溶 液 ,结 合 灌 溉 用 于 追 肥 。 目前 ,玉 米 对 氮 肥 的 利 用 率 只 有 50 %左 右 ,为减 少 氮 素 在 土 壤 中 的 流 失 ,把 速 效 氮 制 成 缓效 肥 料 ,这 种 肥 料 可 以 在 土 壤 中 缓 慢 分 解 ,延长 肥 效 ,提 高 利 用 率 。 美 国 在 施 氮 时 加 入 硫脲 、 双 氰 铵 、 五 氯 六 吡 啶 等 氮 肥 稳 定 剂 ,可 以抑 制 土 壤 中 亚 硝 化 极 毛 杆 菌 的 活 性 ,从 而 抑制 氨 态 氮 的 硝 化 作 用 ,使 氮 肥

13、 利 用 率 提 高15 % 25 % ,也 可 使 玉 米 增 产 4 % 5 %。美 国 比 较 重 视 基 肥 ,氮 肥 一 般 是 在 秋 翻地 时 施 入 全 部 数 量 的 2/ 3 ,其 余 1/ 3 用 作 追肥 ;美 国 大 部 分 玉 米 田 含 磷 量 较 低 ,每 隔 23 年 都 要 大 量 施 用 磷 肥 ,一 般 在 秋 翻 时 撒 施或 在 播 种 时 作 为 种 肥 施 用 ,其 后 效 可 达 3 4年 之 久 ;钾 肥 也 是 在 玉 米 田 每 隔 2 3 年 集 中施 用 一 次 ,在 秋 翻 时 撒 施 后 翻 入 土 壤 ,其 后 效可 维 持 2

14、 3 年 。 玉 米 施 用 微 量 元 素 肥 料 对提 高 玉 米 产 量 和 品 质 均 有 明 显 作 用 ,特 别 是在 高 产 水 平 下 施 用 锌 、 锰 、 钼 、 硼 等 微 量 元 素肥 料 ,都 表 现 出 增 产 效 果 ,尤 其 锌 的 增 产 效 果最 大 ,一 般 可 增 产 8 % 12 %。 美 国 玉 米 生产 施 肥 不 仅 肥 料 充 足 、 质 量 高 、 品 种 齐 全 ,而且 施 肥 方 法 更 具 科 学 性 。 主 要 表 现 在 重 视 营养 诊 断 和 农 化 服 务 工 作 。 如 植 株 营 养 诊 断 、土 壤 肥 力 分 析 、

15、编 制 农 化 图 、 提 供 肥 料 分 配 方案 等 。 美 国 的 土 壤 调 查 、 植 株 分 析 和 施 肥 数量 都 由 科 研 单 位 和 化 肥 公 司 实 验 室 承 担 。 美国 各 州 为 农 户 服 务 的 农 化 实 验 室 ,每 3 年 进行 一 次 全 面 的 土 壤 普 查 ,其 分 析 项 目 除 N、P、 K外 ,还 测 定 S、 Mg、 Mn、 B、 Mo 和 Cu 等 。近 年 ,美 国 制 定 了 全 国 统 一 标 准 的 分 析 法 ,并根 据 玉 米 生 产 水 平 和 土 壤 肥 力 状 况 ,按 地 区分 类 提 出 施 肥 计 划 ;在

16、玉 米 不 同 生 育 阶 段 测定 植 株 营 养 临 界 值 ,为 农 户 获 得 高 产 提 供 依据 。美 国 玉 米 带 上 的 玉 米 之 所 以 能 够 持 续 地高 产 稳 产 ,很 重 要 的 一 个 原 因 就 是 保 持 和 培肥 地 力 ,其 主 要 措 施 是 合 理 的 轮 作 制 度 、 大 量的 秸 秆 还 田 、 注 意 施 用 有 机 肥 和 高 效 复 合 肥11 第 3 期 张 瑛 :美 国 玉 米 生 产 概 况 及 高 产 栽 培 技 术料 。 近 年 ,美 国 玉 米 带 上 的 玉 米 种 植 面 积 占40 %左 右 ,有 30 %的 大 豆

17、面 积 和 豆 科 牧 草 ,基 本 上 形 成 了 玉 米 玉 米 大 豆 的 轮 作 体系 ,保 证 了 用 养 结 合 。 玉 米 带 上 生 产 的 大 量玉 米 和 大 豆 作 为 饲 料 ,发 展 了 畜 牧 业 ,因 此 玉米 带 又 是 著 名 的 乳 肉 带 。 而 发 达 的 畜 牧 业 又为 玉 米 生 产 提 供 了 大 量 的 有 机 肥 料 ,从 而 恢复 和 保 持 了 土 壤 肥 力 ,如 此 形 成 了 良 性 循 环 ,另 据 研 究 表 明 ,每 年 翻 压 6 8 t/ hm2 的 玉 米秸 秆 ,能 基 本 上 保 持 土 壤 有 机 质 含 量 不

18、降 低 。在 美 国 玉 米 带 上 ,每 年 都 有 大 量 的 玉 米 秸 秆翻 压 还 田 ,这 也 是 保 持 和 培 肥 地 力 的 重 要 措施 。4 增 加 种 植 密 度实 践 证 明 玉 米 要 获 得 高 产 ,必 须 要 求 群体 结 构 合 理 和 群 体 中 个 体 发 育 协 调 ,即 要 有合 适 的 密 度 ,在 30 40 年 代 ,美 国 玉 米 生 产中 70 % 90 %采 取 行 距 为 107 cm 的 方 格 宽行 种 植 ,密 度 为 3 万 3. 3 万 株 / hm2 ; 50 年代 ,方 形 播 种 面 积 减 少 到 48 % ,开 始

19、实 行 条播 和 点 播 ,行 距 缩 小 到 102 cm ,密 度 为 3. 8万 3. 9 万 株 / hm2 ;60 年 代 条 播 和 点 播 约 各占 50 % ,行 距 为 96 cm ,密 度 与 50 年 代 相 近 ;70 年 代 条 播 面 积 占 90 % ,点 播 只 占 10 % ,行距 为 70 cm ,密 度 达 4 万 4. 5 万 株 / hm2 ;90年 代 全 部 实 行 机 械 化 条 播 ,密 度 达 到 5 万 6万 株 / hm2 ,在 高 产 田 块 或 种 植 耐 密 品 种 密 度超 过 6 万 株 / hm2 。专 家 们 认 为 ,增

20、加 种 植 密 度 是 近 年 来 美国 玉 米 大 面 积 高 产 的 关 键 措 施 之 一 。 在 所 调查 的 549 块 玉 米 高 产 田 中 ,平 均 单 产 达 到13867 kg/ hm2 , 平 均 密 度 达 到 62490 株 /hm2 。 玉 米 密 植 后 ,为 利 于 其 单 株 生 长 发 育 ,逐 渐 缩 小 行 距 而 加 大 株 距 ,这 是 美 国 玉 米 栽培 的 发 展 趋 势 。 近 年 ,美 国 大 面 积 获 得 玉 米单 产 13500 kg/ hm2 的 田 块 ,平 均 行 距 为 84cm。 玉 米 密 植 带 来 的 问 题 是 倒

21、伏 ,美 国 每 年因 倒 伏 损 失 产 量 5 % 10 %。 近 年 已 经 通 过培 育 矮 秆 抗 倒 品 种 解 决 了 倒 伏 问 题 。 预 计 随着 高 产 耐 密 品 种 的 进 一 步 推 广 应 用 ,施 肥 量的 增 加 以 及 各 项 农 业 技 术 的 改 进 和 提 高 ,玉米 的 种 植 密 度 还 会 有 所 增 加 。5 玉 米 生 产 实 现 机 械 化 作 业美 国 是 世 界 上 发 展 机 械 化 最 早 的 国 家 ,也 是 玉 米 生 产 现 代 化 程 度 最 高 的 国 家 ,早 在40 年 代 前 后 就 基 本 实 现 了 农 业 机

22、械 化 ,畜 力在 农 用 动 力 中 只 占 6 %。 1940 1944 年 美 国就 拥 有 拖 拉 机 186. 1 万 台 ,谷 物 康 拜 因 和 玉米 收 割 机 40 万 台 ,早 期 的 玉 米 生 产 机 械 主 要用 于 翻 地 、 播 种 和 中 耕 方 面 ,玉 米 摘 穗 机 已 开始 普 遍 使 用 。 60 年 代 使 用 收 获 同 时 脱 粒 的摘 穗 机 。 70 年 代 末 期 ,美 国 拥 有 拖 拉 机 438万 台 ,平 均 每 台 负 担 耕 地 43 hm2 ;玉 米 摘 穗脱 粒 机 57. 9 万 台 ,每 台 负 担 收 获 面 积 58

23、hm2 。美 国 农 业 电 气 化 起 步 很 早 。 1945 年 美国 就 有 45 %的 农 场 实 现 了 电 气 化 ,1960 年 前后 已 完 全 实 现 了 电 气 化 。 进 入 80 年 代 ,美 国玉 米 生 产 已 从 机 械 化 走 向 自 动 化 。 玉 米 生 产机 械 化 的 特 点 是 向 大 功 率 、 高 速 度 作 业 ,宽 幅和 联 合 作 业 方 向 发 展 。 拖 拉 机 功 率 都 在 200马 力 左 右 ,耕 地 时 前 进 速 度 达 12 km/ h ,可 耕地 12 hm2/ d。 整 地 、 播 种 机 具 作 业 幅 宽 达 20

24、m 左 右 。 为 保 证 播 种 质 量 ,采 用 装 有 电 子 监控 、 自 动 调 节 和 激 光 定 位 的 先 进 播 种 机 具 ,提高 了 种 子 定 位 能 力 ,使 播 种 条 幅 更 加 规 格 ,播深 控 制 准 确 一 致 。近 年 ,美 国 拥 有 各 种 农 用 卡 车 、 燃 料 运 输车 、 肥 料 车 等 320 万 辆 ,农 用 飞 机 1 万 余 架 。在 一 些 大 型 农 场 ,施 肥 、 喷 药 等 都 使 用 飞 机 作业 。 美 国 的 农 用 机 械 日 益 向 大 型 化 、 一 机 多用 和 多 机 联 合 作 业 方 面 发 展 ,使

25、玉 米 生 产 的全 过 程 包 括 翻 地 、 整 地 、 播 种 、 中 耕 、 除 草 、 施肥 、 喷 药 、 排 灌 、 收 获 、 运 输 、 贮 存 、 加 工 等 作 业都 实 现 了 高 度 机 械 化 和 自 动 化 。 高 度 的 机 械化 大 大 提 高 了 劳 动 生 产 率 ,加 大 了 玉 米 生 产21 杂 粮 作 物 第 20 卷文 章 编 号 : 1003 - 4803 (2000) 03 - 0013 - 02不 同 行 株 距 种 植 对 鲁 玉 15 号叶 面 积 及 经 济 性 状 的 影 响邹 淑 芳 ,张 桂 中(山 东 省 聊 城 市 种 子

26、管 理 处 ,山 东 聊 城 252000)中 图 分 类 号 : S513. 04 文 献 标 识 码 : B鲁 玉 15 号 是 山 东 省 聊 城 市 农 业 科 学 研究 所 育 成 的 中 熟 、 抗 病 、 大 穗 、 超 高 产 型 玉 米新 杂 交 种 ,1996 年 4 月 通 过 山 东 省 农 作 物 品种 审 定 委 员 会 审 定 ,近 几 年 在 聊 城 及 其 周 边省 、 市 推 广 面 积 逐 渐 扩 大 。 为 更 好 地 发 挥 鲁玉 15 号 的 增 产 作 用 ,在 聊 城 市 农 业 科 学 研 究所 对 其 进 行 综 合 优 化 栽 培 技 术

27、研 究 的 基 础上 ,1996 年 我 们 又 进 一 步 研 究 了 在 适 宜 密 度(5000 株 / 667 m2)条 件 下 不 同 行 株 距 种 植 对鲁 玉 15 号 叶 面 积 及 经 济 性 状 的 影 响 ,为 完 善鲁 玉 15 号 栽 培 措 施 提 供 了 依 据 。1 试 验 地 点 与 方 法本 试 验 在 聊 城 市 种 子 管 理 处 试 验 基 地 进行 ,地 势 平 坦 ,地 力 均 匀 ,中 等 肥 力 ,排 灌 方便 。 6 月 19 日 播 种 ,试 验 设 4 个 处 理 : 50cm 27 cm ; 60 cm 22 cm ; 70 cm 1

28、9cm ; 70 cm 38 cm (双 株 ) 。 重 复 3 次 ,随机 排 列 ,小 区 行 长 11 m ,5 行 区 ,各 小 区 留 苗密 度 均 为 5000 株 / 667 m2 ,收 获 时 收 中 间 3行 计 产 ,田 间 管 理 措 施 一 致 ,从 7 月 22 日 至9 月 14 日 ,每 小 区 选 大 小 、 长 势 一 致 的 植 株定 点 定 株 测 量 其 绿 叶 面 积 ,每 点 连 续 测 5 株 ,收 稿 日 期 :2000 - 03 - 13的 集 约 化 规 模 。总 之 ,美 国 的 玉 米 生 产 之 所 以 高 度 发 达原 因 是 多 方

29、 面 的 。 美 国 国 土 辽 阔 ,自 然 条 件优 越 ,全 国 2/ 3 的 土 地 是 平 原 和 丘 陵 ,大 部 分地 区 土 壤 肥 沃 平 坦 ,气 候 温 和 雨 量 充 沛 ,适 合玉 米 生 长 。 近 百 年 来 ,美 国 处 于 和 平 环 境 ,两次 世 界 大 战 对 粮 食 的 需 求 刺 激 了 美 国 的 玉 米生 产 大 发 展 。 历 届 美 国 政 府 根 据 不 同 时 期 的经 济 发 展 情 况 ,采 取 诸 如 投 资 、 贷 款 、 价 格 支持 和 税 法 照 顾 、 农 产 品 补 贴 等 政 策 刺 激 玉 米生 产 。 同 时 强

30、大 的 现 化 化 工 业 为 玉 米 生 产 实现 机 械 化 、 电 气 化 和 化 学 化 提 供 了 最 新 的 科学 技 术 装 备 和 重 要 的 物 资 基 础 。参 考 文 献 :1 蒋 建 平 . 从 统 计 数 字 看 美 国 玉 米 单 产 增 产 因 素 J . 世界 农 业 ,1989 (3) :21 24.2 佟 屏 亚 . 美 国 玉 米 生 产 概 况 和 发 展 趋 势 J . 世 界 农业 ,1986 (1) :27 31.3 陈 国 平 . 美 国 玉 米 生 产 及 考 察 后 的 反 思 J . 作 物 杂志 ,1992 (2) :1 4.4 张 明

31、峰 . 美 国 玉 米 生 产 发 展 概 况 J . 作 物 杂 志 ,1996(1) :37 39. 5 赵 明 . 美 国 玉 米 育 种 与 种 子 技 术 见 闻 UNDP 援 助项 目 赴 美 考 察 报 告 J . 玉 米 科 学 ,1993 (3) :7 10.6 佟 屏 亚 . 80 年 代 世 界 玉 米 生 产 评 述 J . 世 界 农 业 ,1991 (7) :13 15.7 廖 兴 其 . 美 国 的 测 土 施 肥 技 术 J . 世 界 农 业 , 1993(9) :17 20.8 李 健 生 . 美 国 玉 米 生 产 和 利 用 概 况 J . 世 界 农 业 ,1994 (12) :17 18.9 刘 显 华 . 美 国 玉 米 遗 传 育 种 浅 析 J . 吉 林 农 业 科 学 ,1996 (2) :70 74.杂 粮 作 物Rain Fed Crops 2000 ,20 (3) :13 14