1、玉 米 (农学专业),崔彦宏 河 北 农 业 大 学,第一节 概 述,一、起源与传播 (一) 名称 学名:Zea mays L. 英文:Maize,Corn 中文:俗称苞谷、玉蜀黍、苞粟、苞米、棒子、玉茭、玉麦、珍珠米、观音粟、六谷等,苞米:东北三省和山东省 苞谷:西南地区的云南、贵州、四川和陕西、湖北 玉茭:河北和河南的西部山区以及山西、陕北 棒子:华北地区,常 用 名 称,(二)起源 中美洲: 墨西哥(Mexico) 危地马拉(Guatemala) 南美洲: 秘鲁(Peru),种植历史: 墨西哥印第安人在公元前3500年左右已开始种植玉米秘鲁种植玉米历史约4000年左右,秘鲁 Peru (
2、古印第安克丘亚语),玉米之仓,玉米 “印第安古代文明之花” “玛雅(Maya)文化璀璨的明珠”,玉米在世界范围内的传播:1492年哥伦布到达美洲大陆,“发现了” 玉米 1494年哥伦布将玉米由南美洲带到西班牙(Spain),后传播到欧洲、非洲、亚洲和澳洲。,(三)玉米的传播,1511年安徽颖州志最早记载玉米最先传入东南沿海,后逐渐向内陆传播我国种植玉米的历史不足500年,在中国的传播,二、玉米生产概况(一) 世界玉米生产概况世界三大谷类作物:小麦、水稻、玉米 种植面积:小麦水稻玉米 总产量:小麦玉米水稻 单产:玉米小麦水稻,种植面积: 亚洲北中美洲非洲 南美洲欧洲大洋洲 总产量: 北中美洲亚洲
3、 欧洲南美洲 非洲大洋洲,表2 世界主要国家玉米生产情况(2002年),资料来源:FAO Production Yearbook 2002,种植面积: 美国、中国、巴西、墨西哥、印度、尼日利亚 (占世界种植面积的60%) 总产量: 美国、中国、巴西、墨西哥、法国、印度、意大利、尼日利亚 (占世界总产量的75%),科威特:20000公斤/公顷(1333.3公斤/亩) 以色列:15818.2公斤/公顷(1054.5公斤/亩) 约旦:15384.6公斤/公顷(1025.6公斤/亩) 卡塔尔:12500公斤/公顷(833.3公斤/亩) 意大利:10943.4公斤/公顷(729.6公斤/亩) 智利:10
4、590.2公斤/公顷(706.0公斤/亩) 新西兰:10436.6公斤/公顷(695.8公斤/亩) 西班牙:10229.3公斤/公顷(682.0公斤/亩),玉米高产国家( 2002 ) (FAO Production Yearbook 2002),谷物种植面积:水稻小麦玉米 谷物总产:水稻小麦玉米 谷物单产:水稻玉米小麦,(二)中国玉米生产概况,玉米种植面积最多的省份:山东、河北、黑龙江、吉林、河南、辽宁、内蒙古、四川玉米总产量最高的省份:吉林、山东、黑龙江、河南、河北、辽宁、内蒙古、四川,河北省玉米生产情况面积:占全国10.3% 总产:占8.497% 亩产:272.37公斤(低于全国平均水平
5、),世界高产记录: 春玉米1548.4公斤/亩(美国Illinois州农民Herman Warsaw 1985年) 中国: 春玉米1450公斤/亩 夏玉米1096.3公斤/亩(山东李登海),(三)玉米的生产潜力 1. 高产潜力,2. 增产潜力 国家 1987年 1988年 增产 瑞士 484.6 633.35 148.8 新西兰 618.0 666.7 48.7 希腊 548.6 665.4 116.8,(1) C4光合系统光饱和点高 光补偿点低 光呼吸弱 CO2补偿点低,3. 玉米高产优势,夏玉米生育期间(6至9月份)雨热同期 热量资源充足 需水高峰与降雨高峰基本吻合:6至9月份自然降雨占全
6、年降雨量的65%80%,平均降雨量为350mm左右(233方) 亩产500公斤以上玉米全生育期耗水量约450mm 左右 (300方) 亏缺6070方 玉米灌浆期间光照条件充足,昼夜温差较大,有利于籽粒灌浆。,(2)生长发育期间自然条件优越,小麦生育期间,秋、冬、夏三季250天的降雨量只有130mm左右(86方),占全年的20%35%。 亩产500公斤小麦的田间耗水量为350方(535mm) 75%以上的水分需要灌溉来补充,(四) 河北省玉米生产存在的问题 1. 发展不均衡,山麓平原:玉米高产区 黄淮海低平原:玉米低产区 丘陵、山区:玉米低产区,2. 缺少抗逆性强、适应性广的高产品种,同一品种在
7、不同年份之间产量波动较大 同一品种在不同地区之间产量波动较大 同一品种在不同生产条件下产量波动较大,3. 肥料施用不当,肥料施用不平衡:重氮、轻磷、少钾 氮肥浪费严重:高产区 氮肥施用不足:丘陵、低产区,4. 种植密度不合理,种植密度过大:高产区 种植密度不足:低产区、山区 合理密植:根据品种特性、生产条件确定适宜种植密度,5.品种结构单一,普通玉米品种为主特用玉米品种很少,6. 品质低劣,缺少优质品种品质没有保证,7. 产后加工与综合利用不充分,三、玉米品质 (一) 玉米的营养价值 淀粉:70%75% 蛋白质:8%11% 油脂:4%5% 半纤维素:5%6% 纤维素:2%2.8% 糖份:2.5
8、% 维生素(VA、VB1、VB2):2%左右 灰份:1.3% 热量:365千卡,20%25%直链淀粉 75%80% 支链淀粉 淀粉纯度可达99.5%以上 在非洲和亚洲一些贫穷国家仍然是主要食物来源,1.玉米淀粉(Starch),分布:胚乳占75%,胚占20% ,果皮和种皮占5%左右。 构成:谷蛋白40%,醇溶蛋白39%,球蛋白9%,白蛋白8% “必需氨基酸”:人和单胃动物不能通过自身来合成,必须从食物当中摄取 (赖氨酸、色氨酸) 长期单纯食用玉米容易得“癞皮病”,2.蛋白质(Protein),3.油脂 (Oil, Lipid) 籽粒含油量4.6%左右 胚含油量36%47% 百公斤胚可榨油152
9、0 公斤玉米油构成:亚油酸61.9%,油酸24.1%,棕榈酸11.1%,硬脂酸2%,亚麻酸0.7,花生酸0.2%。不饱和脂肪酸占72%,饱和脂肪酸占28%。,(二) 饲用价值“饲料之王” 籽粒、秸秆均可做饲料,世界玉米总产量75%80%用于饲料,40% 喂猪、30%喂牛、20% 喂家禽 饲料单位(Feed Unit):1公斤燕麦所含营养 玉米:1.35、大麦:1.04、高粱:1.125 1公斤玉米:0.14公斤牛肉、0.23公斤猪肉、0.35公斤鸡肉、0.25公斤水产 籽粒消化率:以玉米消化率为100%,高粱:88%96%,燕麦:79%84%,大麦:88%91%,1. 籽粒(Grain),2.
10、秸秆 (Stalk),抽雄时收割茎叶切碎后直接饲喂。 营养价值比其他谷物秸秆高1.5倍,特别适合于奶牛饲养。 青饲玉米含水分67% 68%,碳水化合物20.09%,粗蛋白2.58%,粗脂肪0.81%,矿质元素1.99%。,青饲(Succulence),乳熟初期至乳熟末期收获后切碎、贮藏,主要在冬、春用作奶牛或肉牛的饲料。 营养价值比其他谷类作物秸秆高1倍左右。100公斤青贮玉米秸秆的饲用价值相当于20公斤精饲料 青贮玉米含水分70%,碳水化合物15%,粗蛋白2.5%,粗脂肪0.75%,矿质元素2%。 氨化饲料(Aminated Silage):通过氨化处理的玉米青贮饲料,可提高适口性和消化率。
11、,青贮饲料(Silage),(三)玉米的综合利用,玉米综合利用前景广阔,二十世纪70年代兴起于北美和欧洲 玉米加工产品达500多种,用玉米制作的食品有800多种。 主要加工产品:玉米淀粉、玉米高果糖浆、玉米油、配合粉等, 应用领域:食品工业、轻化工业、医药业,(1)膨化食品 (Expanded Food,Pop Food),膨化食品(Expanded Food,Pop Food) 兴起于本世纪70 年代 通过膨化过程可以使玉米淀粉糊化,将-淀粉转化为-淀粉,使消化率由原来的75%提高到83.8% 在膨化过程中可根据需要加入多种配料,制成色、香、味具佳的方便食品 我国目前大多数儿童食品均属此类。
12、,(2)早餐食品 (Breakfast Food),在北美和西欧比较流行 玉米片(Corn Flake)为代表,早餐时用牛奶冲食 美国年产10 亿公斤,英国年产8 亿公斤,(3)配合粉 (Mixed Flour),将玉米粉与其他作物的面粉(小麦、小米、大豆等等)按照一定比例配制而成 弥补玉米自身某些营养成分的不足。,(4)甜味剂(Suagar),果葡糖浆(高果糖浆、异构糖浆): 玉米淀粉经过糖化酶转化为葡萄糖,再经过葡萄糖异构酶转化为果糖 含42%的葡萄糖、55%的果糖、3%的低聚糖,浓度为77%,甜度达到110以上(蔗糖甜度为100,果糖为150);甜度高、味道纯正,用途广泛 每100公斤玉
13、米淀粉可生产52.5 公斤异构糖。 科学家预测,未来世界甜味剂市场当中将有50%来自于玉米制糖业,(5)玉米油 (Corn Oil),属于高档食用油,其品质高于葵花子油、胡麻油、花生油和大豆油 主要用做高级烹调油如色拉油等 具有降低胆固醇、防止血管硬化、预防肥胖症及心脏病等功效,被誉为健康营养油 榨油后的玉米饼可做饲料蛋白粉,2 轻化工业,(1)玉米淀粉 Corn Starch,玉米淀粉的用途,糖化:可制造出低聚糖、结晶葡萄糖、果葡糖、食用葡萄糖浆、麦芽糖、糊精等产品。 氢化:可制造出山梨醇、表面活性剂、VC、食品添加剂、油漆、牙膏等产品。 发酵:可制造出酒精、味精、柠檬酸、丙酮醇、单细胞蛋白
14、、酶制剂等产品。 氧化:可制造出葡萄糖酸、内脂(凝固剂)等产品。 玉米制淀粉后的废水、废渣可做纤维蛋白饲料及饲料酵母等。,(2) 玉米穗轴,玉米穗轴当中含有16% 19%的糠醛 可制造出高级塑料 糠醛渣可以制取酒精 穗轴本身可以制造电木、漆木、人造软木、人造纤维 用于食用菌培养,(3) 玉米茎秆,加工成纤维板、人造板、电器绝缘体、化学胶板、造纸、压缩成碳块 也可用于食用菌培养 制造液化汽,医药工业,玉米淀粉:西药填料、制取葡萄糖、提取抗生素等。 玉米油:降低胆固醇、防止血管硬化、肥胖症及心脏病等 花丝:可治疗高血压、胆囊炎、黄疸性肝炎等症,利尿、止血。,五、玉米种植区划 (一) 全国玉米种植区
15、划,区域:山东、河南全部,河北中、南部,北京、天津,苏北、皖北,陕西中部,山西南部。属暖温带半湿润季风气候区。 气候特点:温度适宜、热量丰富、年平均气温10 14 OC,玉米生长期内平均气温24 26 OC,无霜期110(北) 220(南)天;0 OC以上积温4100 5200 OC,10 OC以上积温3400 4700 OC;光辐射110 140 千卡/cm2,日照时数2200 2800 小时,年降雨量500 (西北) 1100 (东南)mm; 6 8 月份降雨占全年的70%,年际之间变化较大,春旱机率34%,伏旱机率31%,夏涝机率30%,常有风、雹等自然灾害。,1. 黄淮海夏玉米区,土壤
16、条件:土壤以沙质和壤质为主,土层深厚、地势平坦。玉米灌溉面积占50%。 玉米生产:玉米面积1.3 1.5 亿亩,总产4000多吨,面积和总产占全国的1/3 以上。一年两熟,包括回茬和套种两种方式。,区域:黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古全部,河北北部,陕北,山西中、北部。属寒温带湿润、半湿润气候区。 气候特点:夏季温暖湿润、冬季严寒漫长。年平均气温 -410OC,玉米生长期内平均气温2025OC,无霜期110(西北)220(东南)天;0OC以上积温25004100OC,10 OC以上积温13003700OC;光辐射120130 千卡/cm2,日照时数23003000小时,年降雨量500(西北)800
17、(东南)mm;79月份降雨占全年的60%。,2. 北方春玉米区,土壤条件:土壤以黑土、棕壤土和淤土为主,土壤肥沃、地势平坦。玉米灌溉面积只有20%。 玉米生产:主要集中在松辽平原。玉米面积1.2亿亩,总产4300多吨,面积和总产占全国的35% 左右。一年一季。,区域:四川、云南、贵州全部,广西、湖南、湖北西部。属温带、亚热带和热带湿润、半湿润气候区。 气候特点:年平均气温 12 18OC,无霜期240 360天,10 OC以上积温3500 6500 OC;年降雨量800 (西北) 1600 (东南)mm; 多集中在4 10 月份。水资源较好,光照条件比较差。气候变化比较大。,3. 西南山地玉米
18、区,土壤条件:90%耕地为丘陵山地和高原,海拔从几十米到3000多米,河谷平原和山间盆地各占5%。 玉米生产:以四川为主。玉米面积占全国的20%,总产占15% 左右,区域:新疆、甘肃、宁夏、青海、西藏全部。陕西一部分。气候垂直变化明显。 气候特点:年平均气温 0 12OC,无霜期140 170天,个别地区达到200天。10 OC以上积温2000 4500 OC;年日照时数2600 3400小时,年降雨量多在100 mm以下,个别地区250mm左右;热量充足、昼夜温差大、但干旱少雨。陕西地区气候稍好,10 OC以上积温3500 5700 OC;年日照时数1400 2850小时,年降雨量多在330
19、 1250 mm,有利于作物生长发育。,4. 西北灌溉玉米区,土壤条件:地势差异比较大。 玉米生产:以新疆、甘肃和陕西为主。玉米面积占全国的4%,总产占3% 左右。,区域:广东、福建、台湾、浙江、江西全部,江苏、安徽南部,湖南、湖北东部。属热带、亚热带湿润气候区。 气候特点:年平均气温 15 24OC,无霜期300 360天, 年降雨量1000 (西北) 2500 (东南)mm。全年光照时数1600 2600 小时。高温多雨、终年温暖,雨热同期,分布均匀。,5. 南方丘陵玉米区,土壤条件:多为红壤和水稻土。 玉米生产:玉米面积比较少,占全国的6%,总产占5% 左右。,(二) 河北省玉米种植区划,春玉米区: 承德、张家口全部,唐山、秦皇岛北部,保定西北部山区。为一年一茬。,套种回茬玉米区: 保定北部、廊坊、唐山南部,沧州、衡水、石家庄。两茬热量不足,适合于套种。,回茬复种区: 邢台、邯郸,热量充足,可回茬复种。,The End,更多资源,初三语文 初三英语 初三数学 初三物理 初三化学 初三政治 初三历史 初三地理 初三生物,