玉米(农学专业)

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：ZeamaysL.•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(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＞水稻表1世界各洲玉米生产情况(2002年)面积总产单产国家千公顷%万吨%公斤/公顷公斤/亩世界138896.760202.74334.3289.0亚洲42672.930.716733.527.83921.3261.4北中美39745.828.625901.743.06516.8434.5非洲25973.818.74318.77.21662.7110.8南美17144.112.35730.59.53342.5222.8欧洲13248.49.57449.412.45622.8374.9大洋州111.80.168.90.16168411.2资料来源：FAOProductionYearbook2002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＞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：FAOProductionYearbook2002表2世界主要国家玉米生产情况(2002年)面积总产单产国家千公顷%千吨%公斤/公顷公斤/亩世界138896.760202.74334.3289.0美国28547.220.622869.638.08011.1534.1中国24528.517.712416.620.65062.1337.5巴西11871.48.53547.95.92988.6199.2墨西哥8000.05.81900.03.22375158.3印度6200.04.51200.02.01935.5129.0尼日利亚4243.03.1538.30.91268.784.6南非3349.72.4912.31.52723.6181.6印度尼西亚3291.62.4927.71.52818.5187.9罗马尼亚2900.02.1850.01.42931195.4独联体2798.32.0717.71.22564.9171.0菲律宾2439.91.8434.10.71779.2118.6前南斯拉夫1876.41.4881.01.54694.9313.0法国1808.01.31600.02.78849.6590.0意大利1060.00.81160.01.910943.4729.6加拿大1198.80.9815.61.46803.8453.6资料来源：FAOProductionYearbook2002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：10590.2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）(FAOProductionYearbook2002)•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）中国玉米生产概况表3中国主要玉米种植省份生产情况1999省（市）、种植面积总产单产自治区万亩%万吨%公斤/亩公斤/公顷全国总计38855.9112808.59329.674945山东4152.310.691551.412.11373.65604河北3995.710.2810888.49272.274084黑龙江3977.8510.241228.49.59308.84632吉林3563.259.171692.613.214757125河南3290.618.471156.589.03351.475272辽宁2516.76.48985.47.69391.535873内蒙古2357.46.07771.46.02327.24908四川2038.85.256405.00313.934709云南1739.44.48459.53.59264.23963陕西1685.14.34440.43.44261.333920山西1385.73.57375.42.93271.134067资料来源：《中国农业年鉴》2000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）世界高产记录：春玉米1548.4公斤/亩（美国Illinois州农民HermanWarsaw1985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484.6633.35148.8新西兰618.0666.748.7希腊548.6665.4116.8（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60～70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%•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15～20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(FeedUnit):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.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(AminatedSilage)：通过氨化处理的玉米青贮饲料，可提高适口性和消化率。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（ExpandedFood，PopFood）•膨化食品（ExpandedFood，PopFood）•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β-淀粉转化为α-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。（2）早餐食品（BreakfastFood）•在北美和西欧比较流行•玉米片（CornFlake）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（MixedFlour）•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(CornOil)•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CornStarch玉米淀粉的用途•糖化：