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玉蜀黍（学名：Zea maysL.）是禾本科、玉蜀黍属植物，俗称玉米。[1]转基因玉米：甜脆。[31]玉米是一年生高大草本。秆直立，通常不分枝，高1-4米。叶鞘具横脉；叶舌膜质，长约2毫米；叶片扁平宽大。顶生雄性圆锥花序大型，雄性小穗孪生，长达1厘米。颖果球形或扁球形，一般长5-10毫米。花果期秋季。[6]
玉米原产于中美洲和南美洲。[1]全世界热带和温带地区广泛种植。[6]营养价值较高，是优良的粮食作物；也是食品、医疗卫生、轻工业、化工业等的不可或缺的原料之一。[3]2018年8月，财政部、农业农村部、银保监会印发通知，将玉蜀黍作物制种纳入中央财政农业保险保险费补贴目录。[29]
- 玉蜀黍
- L.，1753
- 无危，IUCN
- corn
目录
在1492年11月哥伦布到达新大陆时，玉米仅仅存在于美洲。当时玉米是印第安人最重要的粮食作物，没有玉米就不可能有印第安人的文明。经近代农民的选择和育种家工作，玉米获得了更高产的性状，成为世界上最重要的饲料作物和粮食作物之一。[25]
任何野生的种子植物都有它自己的种子散布方法，使其后代得以延续。现代玉米是高度驯化的作物，它的种的延续完全依赖于人类。玉米的果穗在生物学上是一种畸变的类型，它能产生大量的种子，然而不具备散布其种子的方法。在自然条件下掉落地上的果穗在有利于萌发的条件下任其萌发、生长，就会产生一丛过分密集的幼苗，它们之间在有限的空间里争夺土壤水分和营养，以致全都不能正常发育结实。因此，现代玉米如果没有人的干预不用几代就会灭绝。只有经过人的收获、脱粒和播种，它们才能保存下来。玉米果穗是人类为了自身的需要经过长期的选择育种创造出来的，一切野生植物和其他植物都没有这样的果穗。但是玉米原先必定是从某种野生植物进化而来。[25]
有研究认为，玉蜀黍起源于南美洲中部的亚马孙河流域，如秘鲁、巴西、玻利维亚等。但也有人研究认为中美洲的墨西哥、危地马拉、洪都拉斯等也是玉蜀黍的原产地。其中，在墨西哥发现的“大刍草”，有研究说它是各种玉蜀黍类型的祖先。近代，考古学家已在墨西哥，南美洲的秘鲁、哥伦比亚、巴西等，从古墓和废墟里，先后发现了玉蜀黍果穗等证据，据测定约有7000年至5000年历史。其中，还有印第安人崇拜玉蜀黍的雕塑神像。[12]
- 起源
用生物进化观点来探讨玉蜀黍的近缘祖先及其演变为现代玉蜀黍的过程。栽培玉蜀黍的野生祖先是一种类玉蜀黍。[25]
玉蜀黍族（Maydae）内的植物共有7个属，其中玉蜀黍属（zea）和摩擦禾属（Tripsacum）原产美洲。与玉蜀黍有关是类玉蜀黍（Teosinte），俗称大刍草，分类上原为类蜀黍属（Euchlaena），已改为Zea mexicana。它包括6个一年生的野生种家族，分布于墨西哥、危地马拉、洪都拉斯的广大地域内，与玉蜀黍有很低的亲缘关系，在植株外形和花序器官等方面与玉蜀黍也有相似之处。[25]
从生态习性来看，类玉蜀黍和玉蜀黍一样，是12-13小时短日照的一年生喜温植物。作为一种野生草类，它分布于墨西哥中部玉蜀黍最初驯化的同一地区内。而大多数摩擦禾的种都是多年生野草，具有密集的根茎，这是栽培玉蜀黍从项棵循来没有出现过的性状。细胞学观察表明，墨西哥类玉蜀黍和栽培玉蜀黍的配子染色体基数相同，都是n=10，而摩擦禾的相应基数是n=18。在现代栽培玉蜀黍和墨西哥类玉蜀黍的小孢母细胞中，粗线期染色体上的染结往往分布于染色体的近中部位；在摩擦禾和危地马拉类玉蜀黍的相应染色体上则以顶端染结为主，说明与玉蜀黍染色体特征有明显的不同。用人工方法更容易进行类玉蜀黍和栽培玉蜀黍的杂交，在其杂种一代中双亲的相应染色体可以联会成对，呈现同源性，导致良好的结实。[25]
类玉蜀黍在中美洲逐步驯化为栽培玉蜀黍以后，不同玉蜀黍种簇间会经常发生杂交，产生形形色色的变异类型。分布于美国中西部玉蜀黍带的最高产马齿型玉蜀黍，就是由北部硬粒型玉蜀黍和南部典型深马齿玉蜀黍杂交和选择的产物。[12]
- 分类学
玉蜀黍的近缘种：分类学上玉蜀黍（Zea maysL.）属于禾本科（Gramineae）玉蜀黍族（Maydeae）玉蜀黍属（zeaL.）。玉蜀黍族由7个属组成，其中2个属——玉蜀黍属和磨擦禾属（TfipsacumL.）起源于西半球。另5个属——薏苡属（CoiscL.）、流苏果属习元（Chionachne R.Br.）、硬皮果属（SchlerachneR.Br.）、三裂果属（TrilobachneHenr.）和多裔 黍属（PolytocaR.Br.）起源于东半球。[25]
关于玉蜀黍的起源存在5个主要理论假说和几个次要的理论假说。[25]
- 有稃玉蜀黍理论
有稃玉蜀黍理论是法国博物学家Saint-Hi-laire 1829年提出的。当时有人从巴西送了一种独特的玉蜀黍类型给他，这种类型的籽粒被颖片包被，他将它描述为颂霸凳一种新变种Zea maysvar. tunicata，认为这种类型是玉蜀黍的自然状态，推测其原产地在南美，可能是巴拉圭。有稃玉蜀黍理论当时引起科学家的注意，由于有稃类型与正常玉蜀黍之间只有一个单基因的差别，它在形态上与玉蜀黍草（comgrass）、类大刍草有稃型（teopod）等畸形玉蜀黍类型相似，但它不具备野生禾草的特征，在野外不能存在，许多人对这一理论持反对意见（Mange-lsdorf，1974）。[25]
- 共同祖先理论
1906年Montgomery首先提出玉蜀黍和元蜜匪大刍草起源于一个共同的祖先。1918年Wea-therwgx认为不仅是玉蜀黍和大刍草，还有摩擦禾，这3种植物按照达尔文所描述的通常的趋异进化方式由一个共同祖先传下来。这3种植物都有很多未发育的结构，它们是进化过程中失去的器官的痕迹，如果这些结构能得到充分的发育，这3种植物在形态上将有一种共同的形式（Mangelsdorf，1974）。[25]
- “三成分”理论
这个理论是Reeves和MangelsdorI 1939年提出的，它由3个独立的部分组成。有稃玉蜀黍可能是祖先类型；由于有稃玉蜀黍由稃壳包被籽粒的特性是野生的禾本科植物的普遍特性，因而Reeves和Mangelsdorf认为“有稃”这种怪异的性状是单个遗孑的野生基因迭印在高度驯化的现代玉蜀黍品种上的结果。这个理论的第三部分是：玉蜀黍驯化过程中，大刍草对玉蜀黍的进化至少起了非常重要的作用。在墨西哥部分地区的玉蜀黍地周围普遍生长着大刍草，它频繁地与玉蜀黍杂交，其杂种高度可孕，且易于与一亲或两亲多次重复杂交，结果，不可避免地存在着由大刍草向玉蜀黍的基因流。因而，许多现代玉蜀黍品种必然是过去与大刍草杂交的产物。[25]
- 野生玉蜀黍与多年生大刍草杂种理论
当1979年报告发现二倍体多年生大刍草（即二倍体多年生玉蜀黍）之后，Mangelsdorf提出另一种理论假说，认为玉蜀黍起源于野生玉蜀黍与多年生大刍草的杂种。他认为：现代玉蜀黍的祖先不是一个，而是两个，它产生于原始的有稃--爆裂玉蜀黍与二倍体多年生大刍草之间的杂种后代。这个杂交不仅产生现代玉蜀黍，而且还产生一年生大刍草。这个理论的整芝户宙观点最初是由Wiucers提出的，1979年初Mangelsdorf用杂交试验检验了这个假设。所用的杂交亲本是较原始的玉蜀黍品种Palom-eroToluqueno与二倍体多年生大刍草，杂种一代互交以及与多年生大刍草回交。在F2群体中得到一年生大刍草、多年生大刍草、一年生玉蜀黍和多年生玉蜀黍4种植株类型，在回交群体中发现了相当数量的一年生大刍草植株（Mangelsdorf，1986）。[25]
从拥护有稃玉蜀黍理论到提出野生玉蜀黍与多年生玉蜀黍杂种理论，Mangelsdorf一直坚持存在着已灭绝的野生玉蜀黍祖先的意见，其主要根据在于考古学方面的发现。从20世纪40年代末期起，在从美国亚利桑那州到危地马拉的Peten的范围内至少10个地区发现了大量的玉蜀黍穗轴或化石花粉以及大刍草的片断（MacNeish，1985）。这些玉蜀黍标本的年代范围是从大约公元前8000年至公元后。最丰富的有价值的考古学标本来自于Tehua. Call山谷，那里发掘的洞穴是古代人堆积垃圾的坑洞，坑洞里玉蜀黍穗轴在不同层次中显示出由于驯化而演变的明显次序。在那里发现了20364个玉蜀黍穗轴或穗轴的部分、3822个玉蜀黍片断。其中75个玉蜀黍穗轴来自于最早的栽培时期——Coxtadan时期，年代大约在公元前5000年至公元前3500年。这些穗轴细小，大约2.5厘米长，有软而长的颖片、壳斗浅、长而不宽，像大刍草壳斗那样明显；大多数穗轴着生8行籽粒，顶端具有雄穗的残余，每穗大约长有5060粒籽粒。下一个时期是Abeias时期，年代大约是公元前3400年至公元前2300年。来自于这个时期的发掘平面上的大多数穗轴（176个穗轴）与Coxtatlan时期的穗轴极相似，但有10个穗轴明显不同，其中的8个花序轴和颖组织硬化，颖低、厚而弯曲，它们比其他穗轴大，有2个大穗轴具有大刍草的某些特征同时也有较多的行数。这10个穗似乎最早表现出大刍草显性遗传特性所决定的特征。在大约公元前1000年的AJalpan时期的发掘物中具有这种特征的穗轴达到相当数量，在186个穗轴中有104个有这样的特征（MacNeish，1985；Beadle，1980）。年代为公元前4000年的一个穗轴上有类似于大刍草那样的离层延伸至横过花序轴的中途。大刍草渐渗的总效应与用现代的ConfiteMo-rocho玉蜀黍与Guerrero大刍草杂交的杂种P1的表现相似（Gali. nat，1977）。在Tehuacan山谷Coxtatlan洞穴的标本中，来自于第13层的6个完整穗轴中的1个和来自于第11层的6个完整穗轴中的3个在体积上稍大，Mangelsdorf等推测它们是“栽培化的首批产物”（Mangelsdof等，l967）。[25]
支持存在过野生玉蜀黍祖先的意见的化石花粉的证据来自于墨西哥城BellasArtes处的钻孔70米深处取回的岩芯，在这岩芯中发现14粒花粉粒。当时估计这些花粉粒存在的年代距2011年有25000-80000年之久。其中9粒较小，另5粒较大，这5粒的大小在玉蜀黍花粉粒大小范围之内，经Barghoom鉴定为玉蜀黍的花粉粒，根据这一发现，玉蜀黍存在的时间被推至距今80000年以前（Beadie，1981；Sears，1984）。在GurlaNaquitz洞穴从公元前8000年至2011年的各剖面中都发现了玉蜀黍花粉（Schoenwetter，1974）。根据Ma-cNeish的意见，这里的公元前5000年以前的玉蜀黍花粉是野生玉蜀黍的，而且从公元前8000年至公元前5000年各层的植物残体中没有玉蜀黍的残体。由于所有各处考古学上发现玉蜀黍的年代总比发现大刍草的年代早，发现没有受到大刍草渐渗作用影响玉蜀黍的年代总比发现受到大刍草渐渗作用影响的玉蜀黍的年代早（MaeNeish，1985），因而Mangelsdorf及其同事认为大刍草是近代起源的，它不可能是玉蜀黍的祖先。[25]
BellasArtes的化石花粉的年代近来受到质疑。取出岩芯的钻孔地点过去是一个浅湖和沼泽，其岩芯剖面有3层，最上层厚6-8米，沉积着菊科、苋和禾本科植物（包括玉蜀黍）的混合物；中间一层厚约50米，是xitle火山喷发的岩浆；在71.2米平面以下仍然是与最上层一样的沉积物。由于溶岩和火山灰的沉积，这里的地面以每年4厘米的速度沉降，在2000年左右即可沉降70米。因此，这些化石花粉不是距今80000年前的花粉，而是公元前2000年左右的玉蜀黍花粉（Sears，l984）。[25]
1964年R. S. 麦克尼什在墨西哥南部特瓦坎山谷史前人类居住过的洞穴中，发现了一些保存完好的野生玉蜀黍穗轴，据判断为公元前5000年有稃爆粒种玉蜀黍的残存物，现代的栽培种系由此进化而成。但也有人认为玉蜀黍是从野生墨西哥类蜀黍（Euchl-aenamexicana）进化而才采来，或是由类玉蜀黍与其他禾本科植物杂交而形成的。[25]
关于玉蜀黍品种传入中国的问题，《中国玉米品种志》中说：“玉蜀黍16世纪前半期由欧洲传入中国，在明田艺衡《留青日札》和李时珍境赠《本草纲目》中都有记载。”据日本人星川清亲说，16世纪初葡萄牙人将玉蜀黍传入印度，而后从印度传入中国。但是，新近的发现表明，玉蜀黍传入中国的时间显然早于明朝。兹举例如下：元贾铭《饮食须知·谷类》卷二：“玉蜀黍即番麦，味甘性平。”元李东垣《食物本草·谷部》卷五：“玉蜀黍：一名玉高粱，种出西土。其苗叶俱似蜀黍而肥矮，亦似薏苡。苗高出三四尺，六七月开花出穗，如秕麦状。苗腋别出一苞，如棕鱼形，苞上出白须垂垂。久则苞拆子出，颗颗攒簇。子亦大如粽子黄白色，可炸炒食之。”[12]
关于玉蜀黍第一次传入中国的真实年代和途径尚没有明确的结论，但根据对中国农学遗产的初步研究指出，玉蜀黍引入中国的时间至少在公元1511年以前。公元1511年的古书《颍州志》中已有关于玉蜀黍的记载。传入中国的途径可能有两条：一条是由印度经西藏传入四川，另一条是由海路传入东南沿海地区，再传至内地各省。早期引进的玉蜀黍是硬粒型的，马齿型的引入是在20世纪20年代以后。1927年公主岭农业试验场自美国引入“美稔黄”和“白鹤”；1930年山西太谷铭贤学校自美国引入“金皇后”；1931年引入“意大利白”，后经选择形成“白马牙”品种；1943年由欧洲引入“英粒子”。50年代初期“金皇后”和“白马牙”品种曾在北方推广了一定的面积。这些引进的马齿型品种经在各地条件下长期栽培与选择，分化为适应于当地条件的品种，其与当地硬粒型品种通过渐渗杂交产生新的粒型为驼谅雅中间型的品种。在1760年以前由云南、广西一带的硬粒型地方品种经突变和选择形成糯质型的品种，云南、广西一带是糯质玉蜀黍的起源中心。曹镇北和徐文伟将中国的玉蜀黍品种划分为5个“种族”和4个可能是独立种族的类群。[25]
一年生高大草本。秆直立，通常不分枝，高1-4米，基部各节具气生支柱根。叶鞘具横脉；叶舌膜质，长约2毫米；叶片扁平宽大，线状披针形，基部圆形呈耳状，无毛或具疵柔毛，中脉粗壮，边缘微粗糙。顶生雄性圆锥花序大型，主轴与总状花序轴及其腋间均被细柔毛；雄性小穗孪生，长达1厘米，小穗柄一长一短，分别长1-2毫米及2-4毫米，被细柔毛；两颖近等长，膜质，约具10脉，被纤毛；外稃及内稃透明膜质，稍短于颖；花药橙黄色；长约5毫米。雌花序被多数宽大的鞘状苞片所包藏；雌小穗孪生，成16-30纵行排列于粗壮之序轴上，两颖等长，宽大，无脉，具纤毛；外稃及内稃透明膜质，雌蕊具极长而细弱的线形花柱。颖果球形或扁球形，成熟后露出颖片和稃片之外，其大小随生长条件不同产生差异，一般长5-10毫米，宽略过于其长，胚长为颖果的1/2-2/3。染色体2n=20，40，80。[6]
种子的物理性状由粒色、粒形、种皮光泽、粒长、粒宽、百粒重、粒径、籽粒均匀程度和硬实率等指标组成。玉蜀黍籽粒颜色包括种皮、糊粉层（富含蛋白质，也被称为蛋白质层）以及胚乳三部分。在大多数情况下，玉蜀黍成熟籽粒胚乳的颜色是黄色或白色，种皮和糊粉层没有颜色，呈透明状。根据玉蜀黍籽粒的颜色不同，玉蜀黍有黄玉蜀黍、白玉蜀黍和混合玉蜀黍三种。根据玉蜀黍籽粒形态、硬度及不同用途，玉蜀黍分为普通玉蜀黍（硬粒型、中间型、马齿型、硬偏马型、马偏硬型）和特种玉蜀黍（高赖氨酸玉蜀黍、高油玉蜀黍、甜玉蜀黍、爆裂玉蜀黍、糯玉蜀黍）两种。种子形状和大小因品种不同有所不同，一般玉蜀黍长8-12毫米，宽7-10毫米，厚3-7毫米，如果玉蜀黍颗粒之间差异太大，会使玉蜀黍在加工过程中难以清洗和破碎。[3]
玉蜀黍的品种类型很多，按用途分，有粮用饲用品种、菜用品种（包括糯质型、甜质型、玉蜀黍笋型）、加工品种（甜玉蜀黍、玉蜀黍笋）、爆粒型品种（爆米花专用品种）等。[2]
MC838 |
先玉1938 |
京科995 |
陇研599 |
亚创959 |
梦玉298 |
隆特166 |
隆黄1902 |
禾创5号 |
富友999 |
富友396 |
东单6531 |
爱玉18 |
壮玉1818 |
中科玉613 |
中科玉612 |
鑫联鑫638 |
强盛281 |
梦玉80 |
隆特177 |
隆黄1903 |
隆黄1901 |
粒粒金701 |
金博士917[27]
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京科968[22-23]
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锦玉276[17]
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辽单565[19]
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华农866[20]
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BM492 |
京双甜382 |
BM4192 |
圣甜1365 |
斯达甜231 |
先甜18号 |
佛甜10号 |
斯达甜230 |
京科甜365 |
华耐甜玉782 |
亨甜301 |
甜脆808 |
荣玉甜13 |
仲鲜甜102 |
农甜88 |
广良甜27号[27]
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玉蜀黍喜光，不耐阴，是短日照植物。玉蜀黍是喜温，适宜生长的温度为22-30℃、种子发芽的温度为6-10℃、拔节期的温度为15-27℃、开花的温度为25-26℃，灌浆的温度为20-24℃。[16]
玉米是喜温作物，全生育期要求较高的温度。玉米生物学有效温度为10℃。种子发芽要求6-10℃，低于10℃发芽慢，16-21℃发芽旺盛，发芽最适温度为28-35℃，40℃以上停止发芽。苗期能耐短期-2至3℃的低温。拔节期要求15-27℃，开花期要求25-26℃，灌浆期要求20-24℃。不同玉米品种对温度的要求也不相同，中国早熟品种要求积温2000-2200℃；中熟品种2300-2600℃；晚熟品和2500-2800（3000）℃。世界玉米产区多数集中在7月份等温线为21-27℃，无霜期为120-180天的范围内。玉米是短日照植物，在短日照（8-10小时）条件下可以开花结实。[26]
光谱成分对玉米的发育影响很大，据研究白天蓝色等短波光玉米发育快，而早晨或晚上以红色等长波光发育快。玉米为C4植物，具有较强的光合能力，光的饱和点高，一般玉米光合强度为35-80毫克CO2/dm2·叶·小时。玉米的植株高，叶面积大，因此需水量也较多。[26]
玉米生长期间最适降水量为410-640毫米，干旱影响玉米的产量和品质。一般认为夏季低于150毫米的地区不适于种植玉米，而降水过多，影响光照，增加病害，倒伏和杂草危害，也影响玉米产量和品质的提高。虽然玉米需水较多，但相对需水量不太高，蒸腾系数240-370，比大麦（280-400）、燕麦（340-500）、紫花苜蓿（831）、三叶草（797）低，耗水量较为经济。玉米有强大的根系，能充分利壤中的水分。在温度高，空气干燥时，叶片向上卷曲，减少蒸腾面积，使水分吸收与蒸腾适当平衡。[26]
玉米对土壤要求不十分严格。土质疏松，土质深厚，有机质丰富的黑钙土、栗钙土和砂质壤土，出在6-8范围内都可以种植玉米。玉米苗期能生长在含NaCl0.21%的土壤中，大于植株死亡。玉米植株含有16种元素，除C、H2O2来自CO2。和都要从土壤中吸收。需要量较大的有N、P、K、S、Ca和Mg等，需要量较少的有Fe、Mn、Zn、Cu、Ba和Cl2。等。玉米从抽雄前10天到抽华后25—30天是玉米于物质积累最快、吸肥最多的阶段，这个阶段吸收占总吸肥量 70-75%的N、60-70%的 P和 65%的K。每生产 100斤玉米籽粒需 NI75-2.22千克、H2PO40.59-0.85千克和K2O1.5-1.84千克。三要素的比例为2.6:1:2。[26]
原产于中美洲和南美洲。[1]全世界热带和温带地区广泛种植，主要分布在30°-50°的纬度之间。栽培面积最多的是美国、中国、巴西、墨西哥、南非、印度和罗马尼亚。中国各地均有栽培，主要产区是东北、华北和西南山区。[6][26]
花果期秋季。[6]玉蜀黍与传统的水稻、小麦等粮食作物相比，玉蜀黍具有很强的耐旱性、耐寒性、耐贫瘠性以及较好的环境适应性。[3]
- 全生育期
从播种到新的籽粒成熟为玉米的一生。一般将玉米从播种到成熟所经历的天数称为全生育期，从出苗至成熟所经历的天数称为生育期，生育期长短、产量高低与品种特征和环境条件等因素有关。[24]
某一品种整个生育期问所需要的活动积温（生育期内逐日≥10℃平均气温的总和）基本稳定，生长在温度较高条件下生育期会适当缩短，而在较低温度下生育期会适当延长。生产上一般划分为早熟、中早熟、中熟、中晚熟和晚熟5类。[24]
旱作玉米区种植方式以玉米单作、春播为主，由于土地幅员辽阔，生态条件变化明显。无霜期由北向南递增，玉米主要种植区的无霜期130-180天，活动积温由北向南递增，平均在3100℃左右；春玉米生育期差别较大，一般在100-135天之间。[24]
- 生育时期
玉米一生中，外部形态、内部生理及代谢均会发生阶段性变化，这些阶段性称为生育时期。当50%以上植株表现出某一生育时期特征时，标志全田进入该生育时期。[24]
要达到玉蜀黍高产，玉蜀黍的选种是关键。在选种时，一定要因地制宜，结合当地的实际种植情况，选择适宜当地土壤质地、气候及栽培水平的优良品种，最好选择增产潜力大的杂交新品种。要求出芽率和出芽势达标，出芽率必须达到85%以上。适宜张家口地区栽培的玉蜀黍品种有华农866、万糯、辽单565等。[10]
玉蜀黍在生长过程中需要从土壤里吸取大量的水分和营养，由于根系发达，对于土壤条件要求不是很高，对环境具有很强的适应力。种植玉蜀黍一般选择地势较平坦、土层深厚、质地疏松、通透性好、肥力中等以上，保水、保肥力较好的地块。[10]
对地块进行整地、翻耕、造墒，在施足基肥的基础上因地制宜适时播种。地处高寒冷凉的地区，要提早播种，可以考虑推广使用地膜种植。使用地膜不仅可以提早播种，延长玉蜀黍的生育期，还可以起到保墒、增温、除草的作用，而且通过地膜的使用还可以促进玉蜀黍生长和早成熟，可以改种生育期长、增产潜力大的品种，从而达到玉蜀黍的增产增效。[10]
要提高玉蜀黍的产量，可以合理增加种植密度。这种种植方式一般在土壤肥力及灌溉条件较好地区优先推广。种植密度一般以每亩3000-3500株为宜，耐密品种的种植密度更大些，可以达到每亩4500-5000株。种植方式不同，密度也不相同。机械播种行距一般60-70厘米，人工播种行距大部分50-60厘米，也可以采用大小垄或宽窄行种植。增加种植密度是增产的一项有效措施，但是要求选择耐密性好的品种，同时需要相应地增施肥料和采用平衡配方施肥。[10]
玉蜀黍高产水肥管理是关键。玉蜀黍在不同的生长期所需水肥不同，严格按照玉蜀黍作物的生长特性和生物需要量进行施肥浇水，合理施肥，平衡营养。因此，要根据玉蜀黍的特性安排肥水。[10]
- 不同时期的水肥需求特点
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1.播种—苗期：需肥水量很小，但是非常关键和重要，要有充足适宜的底墒，确保全苗。[10]
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2.出苗—拔节期：此期玉蜀黍需肥水量小，适当干旱有利于蹲苗。[10]
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3.拔节期—大喇叭口期：该时期需肥水量增加，应适当增加养分和水分，以保障玉蜀黍生长的需求。[10]
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4.大喇叭口期—灌浆高峰期：大约1个月时间，该时期是需肥水量最大的时期，特别是吐丝期前后非常敏感，此时缺肥水会导致植株营养不良、生长变弱，难以抽雄授粉不良，会造成严重减产。[10]
- 施肥技术
玉蜀黍的施肥量：每亩施农家肥1000-1500千克、磷肥5千克、尿素40千克、钾肥10千克。玉蜀黍的施肥原则是施足基肥、早施苗肥、重施追肥。以1/4的氮肥和全部的农家肥、磷肥、钾肥做基肥一次性施入，3/4的氮肥做追肥，在拔节前追施。一般苗肥在播种后30-35天、叶片在6-7片叶的时候进行，拔节肥在播种后60-65天、叶片在11-12片叶进行。[10]
玉蜀黍田间管理主要是苗期管理。苗期管理主要是查苗、补苗、间苗、定苗。玉蜀黍出苗后要及时查苗补苗，防止幼苗相互拥挤，争光争水争肥，浪费养分和水分。一般玉蜀黍长到3-4叶期间苗，6-7叶期定苗。间、定苗是确定密度的关键环节，一般留苗应当间密留稀、间小留大、间病苗留壮苗。如果一次性完成间苗、定苗可在4-5叶期进行。可根据密度指标和行距确定株距，另外，留苗时要多留20%以备损耗。[10]
适时采收可保证玉蜀黍的品质。根据当地气候特点和作物生长期及时采收。鲜食玉蜀黍要在籽粒饱满、灌浆之后、口感最好时采收，一般是授粉后22-24天，采收后要及时销售或加工。收粒的玉蜀黍可以在达到生理成熟时进行收获，收获后要及时扒皮、晾晒脱水，以便存放。[10]
玉蜀黍主要病害有褐斑病、大小班病、锈病、茎腐病等，要及时用甲基托布津、多菌灵或三唑酮喷雾防治。[10]当出现病菌后，玉米植株上会有明显危害现象。因此，种植人员要重视植株生长状况，及时关注玉米生长过程中出现的变化。病害不仅影响植株生长，同时还具有一定的传染性。在病害防治中，农药应用具有重要作用。但过度使用农药，会对植物生长及后期人类食用造成危害。因此，在施用农药时，需要提前掌握农药用量。[11]
玉米穗期如果遇雨雾频繁、温度较低天气时，通常会引起小斑病、纹枯病等大面积暴发。以纹枯病为例，其主要发病部位在果穗和叶鞘，茎秆上也可能会出现，发病后叶片出现淡褐色斑块。随着时间推移，病情加重，病害从基部叶鞘开始向植株上部蔓延，最终发展至果穗，使穗苞出现云纹状大块病斑。常用氟硅唑37.5毫升/公顷兑水2 250升/公顷进行叶面喷雾防治。灌浆成熟期，主要病害为早衰和青枯病，通常采用抗病能力强的良种，加强田间管理工作，确保玉米群体透光通风。防治小斑病，可采用50%多菌灵或70%甲基托布津可湿性粉剂500倍液进行喷防，每隔7-10天喷施1次。[11]
玉蜀黍虫害主要有玉米螟和蚜虫等，要及时用吡虫啉、氯氰菊酯等进行化学防治。玉蜀黍病虫害防治要以防为主、以治为辅。对病虫害要进行针对性防治，做到早防早治。可以进行药剂拌种和玉蜀黍种子包衣，这样不仅可以防治病虫害，还可以促进玉蜀黍苗的健壮生长。[10]
值得注意的是，特种玉蜀黍的营养价值要高于普通玉蜀黍，鲜玉蜀黍的水分、活性物、维生素等各种营养成分也比老玉蜀黍高很多。[2]
据《本草纲目》记载：玉蜀黍种出西土，甘平无毒，能调中开胃。玉蜀黍的花粉、胚芽中还含有大量的维生素E和玉蜀黍黄酮，经常食用玉蜀黍制品可延缓人体衰老，增强人的体力和耐力。玉蜀黍果糖浆能防止牙龈出血，对心血管疾病的治疗具有辅助功效。将玉蜀黍变性淀粉涂于人体烧伤处可使患处不产生疤痕。玉蜀黍淀粉还是良好的生产青霉素的培养基。氧化后的玉蜀黍右旋糖制成的山梨醇膏，可用于制备抗坏血酸片剂。玉蜀黍还有美容瘦身的作用。与大豆、小麦相比，玉蜀黍的脂肪、蛋白质含量较低，碳水化合物含量较高。[3]
- 玉蜀黍须
玉蜀黍须又称“龙须”，有广泛的预防保健用途，故有着“一根玉蜀黍须，堪称二两金”之说。[7]
玉蜀黍须中含有粗纤维、粗蛋白、多糖和粗脂肪。不同品种、不同时期玉蜀黍须的化学成分发生了很大变化。玉蜀黍须中总酚和总花青素的含量在其乳熟期时达到最高，抽丝期的总黄酮含量和抗氧化活性最高，但是甜玉蜀黍和白玉蜀黍总酚、总黄酮的含量和抗氧化活性都在吐丝时期最高。[1]
通过抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制葡萄糖摄入来控制餐后高血糖被认为是治疗T2DM和相关并发症的有效方法。富含酚类和黄酮类化合物的玉蜀黍须提取物常被报道为α-淀粉酶及α-葡萄糖苷酶的抑制剂。玉蜀黍须乙酸乙酯萃取物能够显著降低过氧化氢或甲氧乙二醛诱导的活性氧水平，降低大鼠胰腺β细胞活力，抑制细胞增殖，改善胰岛素、葡萄糖激酶和胰腺十二指肠同源盒-1的mRNA表达，增强葡萄糖刺激胰岛素分泌，从而调节血糖。[1]
研究表明，玉蜀黍须的水提取物不仅可以降低高脂血症小鼠的血糖，还可以改善血脂和血液流变学；玉蜀黍须中的总黄酮可显著降低高脂血症大鼠的血清总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇水平，增加高密度脂蛋白胆固醇水平。[1]
- 玉蜀黍皮
玉蜀黍皮主要成分中膳食纤维占含量最高。但是，由于玉蜀黍皮的口感粗糙、水溶性差，不受大众欢迎，并且膳食纤维成分未被充分利用，导致浪费。玉蜀黍膳食纤维的具有降血脂，降血压，降低肠道疾病的可能等作用。[1]
- 玉蜀黍秸秆
秸秆粉碎还田，可通过土壤中微生物作用，缓慢分解并释放出土壤中的矿物质营养，可以被作物吸收利用，分解过程中形成的有机物和腐殖质可以为土壤中微生物和土壤生物提供原料，从而可有效地改善土壤结构，并提高土壤肥力。玉蜀黍秸秆加工后作为饲料被利用产生的副产品粪便是很好的农田原料。直接利用秸秆资源制备沼气可有效的缓解农村能源短缺问题。粉碎玉蜀黍秸秆后，按一定比例加入磷肥、氨肥、石灰和水，进行发酵。发酵的熟料装袋可用于生产食用菌，如鸡腿菇、蘑菇等，生物转化率可达到70-100%，废弃物可用作农家肥。玉蜀黍秸秆新型饮料，色泽鲜明，有秸秆特殊的香气，酸甜可口的特点，并具有优良口感和均匀的组织状态。[1]
玉蜀黍秸秆作为家畜饲料是秸秆中一种最为高效的利用方式，并可以带来一定的经济效益。[1]玉蜀黍的籽粒、茎的营养丰富，是各种家畜的优质饲料。每生产1千克猪肉需要5.6千克玉蜀黍籽粒，1千克牛肉需10千克。100千克玉蜀黍籽粒相当于135千克的燕麦，125千克的高粱，130千克的大麦。是肉牛、奶牛、马、羊、猪、禽类和鱼类不可缺少的饲料。玉蜀黍整个植株都可饲用，利用率达85%以上，是著名的“饲料之王”。玉蜀黍的粗蛋白质含量5-10%，纤维素少，适口性好；各种家畜都喜食。玉蜀黍籽粒中赖氨酸、色氨酸和蛋氨酸含量不足，一般含赖氨酸0.2-0.5%，国外育出的品种有的高达5%。玉蜀黍各个部分所含氨基酸成分不同、以籽粒最为丰富。玉蜀黍的微量元素也很丰富。据测定玉蜀黍籽粒中含维生素A 906.72毫克/千克 维生素B1 0.934毫克/千克，维生素B2 0.272毫克/千克，维生素E5.073毫克/千克，胡萝卜素 1.3-2毫克/千克，核黄素3.7-6.3毫克/千克。据北京农业大学测定。玉蜀黍的有机物质消化率较高。玉蜀黍在发达国家85%作为饲料，籽粒为猪、鸡、奶牛、肉牛的精料。青刈和青贮玉蜀黍，是奶牛必不可少的饲料。随着生产的发展，玉蜀黍作为饲料作物在中国的地位日趋重要。[26]
- 子粒加工应用
玉蜀黍子粒由表皮、胚乳、胚芽、根冠四部分组成。依据其结构特性，其深加工分为干法和湿法两种。干法是指干磨玉蜀黍，产品主要用于各类食品、饲料和发酵工业。湿加工是采用物理方法将玉蜀黍子粒分为玉蜀黍浆、玉蜀黍淀粉、玉蜀黍胚芽、玉蜀黍麸质蛋白及皮层纤维等五种产品，其中玉蜀黍淀粉为主要产品，可以直接食用或再加工，所有这些产品广泛用于食品、纺织、造纸、化工、医药、建材等行业。[8]
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1.玉蜀黍淀粉的主要特点如下：直链淀粉含量较高，可达28%；糊化温度高（62-72℃），具有较好的抗剪切能力；颗粒紧密；脂类化合物含量多，易形成直链淀粉-脂类化合物。淀粉约占玉蜀黍籽粒干重的70%左右，是玉蜀黍籽粒的重要组成部分。利用物理、化学等方法可以将淀粉转化为低分子化合物或高分子聚合物，可以作为良好的加工原料。玉蜀黍淀粉的提取技术主要有干法和湿法2种加工方法。与干法相比，湿法由于其加工出的产品更纯净，副产品更容易回收，可操作性强，更能满足市场需要，方便深加工，因此湿法是玉蜀黍加工所采用的的主要加工方式。[3]
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2.玉蜀黍蛋白粉：玉蜀黍蛋白的主要存在形式有玉蜀黍醇溶蛋白、玉蜀黍谷蛋白2种，它们都是水不溶性蛋白。玉蜀黍醇溶蛋白湿润性、黏结性、持水力、成膜性良好，可以作为药片的包衣，隐藏药片本身的气味，也能够使药片的坚硬程度增强一倍之多，还有防潮、防静电、保鲜、抗氧化和一定的抑菌作用，使其在食品、药品和生物降解行业具有良好的发展潜力。[3]
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5.玉蜀黍淀粉酿酒：根据生产实践，玉蜀黍淀粉适合于酿造淡爽型啤酒和高辅料的啤酒，与大米生产的啤酒口感差异并不明显，比大米的消耗量低。玉蜀黍淀粉的脂肪、蛋白质含量很低，使用玉蜀黍淀粉可显著延长啤酒的储藏期，降低啤酒的色度，提高啤酒气味的稳定性。张宁等通过对玉蜀黍进行发芽、去脐、干燥，得到处理后的玉蜀黍芽，再利用玉蜀黍发芽过程中的水解酶系，进一步降低了玉蜀黍中的脂肪含量。玉蜀黍淀粉溶解性较强，可全部转化为可溶性物质，因此能被高效利用。[3]
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6.应用于石油化工：汽油在加入燃烧值较高的乙醇后，能使汽油更加充分地燃烧，减少污染物CO和SO2的排放，从而改善大气环境。作为一种可再生的清洁能源，燃料乙醇利用玉蜀黍（或其他谷物、糖类等）作为原材料，利用生物发酵的原理，生产出纯度超过99.5%的无水乙醇，将燃料乙醇与汽油以恰当的比例混合，制作出乙醇汽油。除了制作燃料，玉蜀黍还可以用于修复遭受石油污染的土壤。将化学合成、微生物产生以及通过植物提取等不同来源的表面活性剂以10000毫克/升的浓度添加到土壤中，能够强化玉蜀黍对土壤中石油烃的修复。通过试验发现，向土壤中添加了表面活性剂和大豆卵磷脂后微生物的数量明显增加，石油烃的减少量分别增加了12%和19%，而加入化学表面活性剂后，微生物的数量以及多环芳烃在玉蜀黍植株内的积累无明显变化。该技术方便实用，是环境友好型治理方式，可广泛用于治理石油对土壤的污染。[3]
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7.变性淀粉的研究：改变淀粉的某些物理或化学特性，生产的淀粉被称为变性淀粉或改性淀粉。变性淀粉的处理过程一般是切断、氧化、重组淀粉分子或引入取代基使淀粉的分子结构发生改变。按处理方法的不同，可将改性淀粉分为物理改性淀粉、化学改性淀粉、基因改性淀粉、酶法改性淀粉、复合改性淀粉。随着工业技术的不断发展，变性淀粉以其独特的理化性质（如高黏度、稳定的糊液冻融性等），成为了食品、医疗卫生、造纸、纺织和精细化工、建筑等领域新型的重要原材料。在食品行业，可以将变性淀粉作为增稠剂，提高食物的品质状态；在造纸行业，作为黏结剂、施胶剂以及助剂，可以提高印刷性能，改善纸张的品质特性；在纺织行业中，改性淀粉可用于代替乙烯浆料，这种浆料对人体无毒无害，而且不会污染环境空气。[3]
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有一种说法：欧洲文明是小麦文明，亚洲是稻米文明，拉丁美洲则是玉蜀黍文明。而墨西哥及中美洲，正是玉蜀黍的发源地，据考古发现，早在1万多年前，这里就有了野生玉蜀黍，而印第安人种植玉蜀黍的历史也已有3500年。考古学家已经在普埃布拉州特瓦坎谷地发现了公元前7000年至公元1540年之间玉蜀黍文化的遗迹，表明古印第安人如何在狩猎活动日渐稀少的同时，逐渐开始采摘野果并过渡到人工种植玉蜀黍的过程。[9]
悠久的玉蜀黍文化历史使墨西哥人对玉蜀黍的种植和加工技术的锤炼达到了极致。在墨西哥，不仅有白色的玉蜀黍、黄色的玉蜀黍，还有深蓝色的玉蜀黍、墨绿色的玉蜀黍、紫红色的玉蜀黍，还有红、蓝、绿、白、黄间杂排列的五彩玉蜀黍。墨西哥人制作的玉蜀黍食品的种类已经丰富得数不胜数，并且还不断有新的创造。[9]
玉蜀黍崇拜—墨西哥最重要的文化现象之一。对墨西哥人来说，玉蜀黍绝不仅仅是食物，而是神物，是千百年历史中印第安人宗教中崇拜的对象。古印第安神谱中，有好几位玉蜀黍神，例如辛特奥特尔玉蜀黍神、西洛嫩女神、科麦科阿特尔玉蜀黍穗女神等，他们都象征着幸福和运气。墨西哥民间有许多关于玉蜀黍的神话和传说，都将人类的起源与玉蜀黍的发现连在一起。纳华印第安人的传说认为，在远古时代，以克特萨尔科阿特尔和特兹卡特里波卡为主的诸神在反复争斗中创造了世界和人类，在第五个太阳普照大地的时候，人类才从吃树木果实和植物发展到食用玉蜀黍。在玛雅人的神话中，人的身体就是造物主用玉蜀黍做成的。人们仍然把土著人称为“玉米人”，危地马拉作家、诺贝尔文学奖获得者阿斯图里亚斯的长篇小说《玉米人》，写的就是玛雅人在现代社会的遭遇。[9]
墨西哥历史，与玉蜀黍的进化同步前进。西班牙人入侵后，曾花费巨大财力在墨西哥推广小麦种植，在土地和资金方面均提供优惠条件，但玉蜀黍占优势地位的农作物种植格局在墨西哥却始终未曾改变。古印第安人，甚至一部分印第安人的生活，都是紧紧围绕着玉蜀黍的种植与收获来组织和安排的。印第安人部落和村社，都将玉蜀黍磨房设置在村镇中心，因为家家户户都要磨面，所以磨房就成了全村的社交场所。有时村民大会也在这里举行，从而又使它与“权力”联系在一起。[9]
玛雅人的圆形太阳历中，就是以太阳的位置和玉蜀黍的种植将一年划分为9个节气。人们辛苦一年后最愉快最欢庆也是最轻松的日子，是在第二个叫做“成熟”的节气，相当于8月2日，这是玉蜀黍开始成熟的时候，也是人们开始享受嫩玉蜀黍的时节。印第安人在收获玉蜀黍之后，要围着大堆的玉蜀黍举行宗教仪式和欢庆活动，如用羊羔、饮料祭祀玉蜀黍神等。这样的欢庆活动要持续一个月，直到玉蜀黍全部收获完毕。就是在农村其他节日中，玉蜀黍也是作为不可或缺的吉祥物被摆上祭坛供奉，有时人们还用五彩玉蜀黍粒组成宗教画面或用来占卜。[9]
在现代墨西哥社会，由于玉蜀黍在人民生活中的重要地位。墨西哥全国要规划出大面积的土地种植玉蜀黍，各地区再根据各自的气候与土壤特点辅种其他作物，具体到农村基层，则完全按照玉蜀黍田面积的大小形成大小不等的村落。墨西哥的文明史几乎是与玉蜀黍的进化和发展同步前进的，它深深渗入到墨西哥社会的组织形式、人的生活方式及思维方式之中。[9]
诗人、艺术家灵感的源泉。古印第安的诗人们写过许多歌颂玉蜀黍的诗歌，其中一部分流传着。在墨西哥诗人、1990年诺贝尔文学奖得主帕斯的诗歌中，也曾反复出现玉蜀黍的意象，如《在石与花之间》中的诗句：“你克制、忍耐、生活/宛似鸟儿/从一把玉蜀黍炒面到一坛玉蜀黍稀饭。”在《太阳石》中，他更是满怀激情地唱道：“你的玉蜀黍裙在飘舞歌唱/你水晶的裙子、水的裙子……”。[9]
在造型艺术中出现的玉蜀黍及玉蜀黍神的形象更是自古就有，考古发掘又屡有新证。现代艺术家们的作品则推陈出新，在更高层次上赋予人们全新的感受。最典型的代表作之一当属墨西哥国立自治大学医学系大楼上的巨幅壁画《生命、死亡与四要素》，作者为墨西哥壁画家弗朗西斯科·埃朋斯。画中的“四要素”指水、火、土、风，这是一幅隐喻印第安土著人生活的作品，而玉蜀黍就在这幅巨作的中心位置，让人好像能体会到玉蜀黍在水火土风的培植滋养下同生命与死亡紧密相关的生动含义。[9]
玉蜀黍文化在墨西哥得到有识之士的呵护和弘扬。2003年3月，由墨西哥城人民文化博物馆协同墨西哥土著人学会、查平戈大学等单位举办了以“没有玉蜀黍，就没有我们国家”为题的展览会，这个展览将历时8个月。在展览会的说明书上，有这样的警句：“玉蜀黍是墨西哥文化的根基，是墨西哥的象征，是我们无穷无尽的灵感的源泉。”“我们创造了玉蜀黍，玉蜀黍又造就了我们。我们永远在相互的哺育中生活。我们就是玉蜀黍人。”[9]
2018年，中国玉蜀黍产量25733万吨。[4]截至2020年10月，现货玉蜀黍的均价最高超过2600元/吨，创下了近4年以来的新高。玉蜀黍淀粉价格上涨到2900元每吨左右，上涨幅度超过30%。[5]
2022年，中国全年玉米种植面积4307万公顷，比上年减少25万公顷；玉米产量27720万吨，比上年增产1.7%。[28]