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非洲>大洋洲
美国、中国、巴西、墨西哥、印度、尼日利亚(占世界种植面积的60%)
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)
•谷物种植面积:
水稻>小麦>玉米
•谷物总产:
•谷物单产:
水稻>玉米>小麦
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)
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
•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。
•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:
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:
•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
•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”
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%
•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%。
•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。
(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
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、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10~14OC,玉米生长期内平均气温24~26OC,无霜期110(北)~220(南)天;
0OC以上积温4100~5200OC,10OC以上积温3400~4700OC;
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。
•土壤条件:
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。
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。
夏季温暖湿润、冬季严寒漫长。
年平均气温-4~10OC,玉米生长期内平均气温20~25OC,无霜期110(西北)~220(东南)天;
0OC以上积温2500~4100OC,10OC以上积温1300~3700OC;
光辐射120~130千卡/cm2,日照时数2300~3000小时,年降雨量500(西北)~800(东南)mm;
7~9月份降雨占全年的60%。
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%。
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。
年平均气温12~18OC,无霜期240~360天,10OC以上积温3500~6500OC;
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。
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%。
以四川为主。
玉米面积占全国的20%,总产占15%左右
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。
年平均气温0~12OC,无霜期140~170天,个别地区达到200天。
10OC以上积温2000~4500OC;
年日照时数2600~3400小时,年降雨量多在100mm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,10OC以上积温3500~5700OC;
年日照时数1400~2850小时,年降雨量多在330~1250mm,有利于作物生长发育。
地势差异比较大。
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。
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。
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。
多为红壤和水稻土。
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。
第二节
玉米的类型与分类
•角质胚乳:
淀粉粒小、结构致密,较硬、半透明,富含蛋白质。
•粉质胚乳:
淀粉粒大、结构松散,较软、不透明,蛋白质含量比较少。
•根据籽粒胚乳结构、分布以及颖片的长短,可将玉米划分为八个类型
(一)马齿型
•又称:
马牙型
ZeaMaysL.indentataSturt.
•英文名:
DentCorn
燧石型
ZeaMaysL.indurataSturt.
FlintCorn
爆花玉米
ZeaMaysL.var.evertaStu
Popcorn
甜玉米、水果玉米、蔬菜玉米
ZeaMaysL.var.saccharataSturt.
SweetCorn
•硬粒型玉米胚乳皱缩(Shrink)突变
•普通甜玉米(标准甜玉米)
Common-sweetCorn
•单隐性基因(su1、su2、du),当隐性基因纯合时,能引起籽粒胚乳中积累水溶性多糖
•乳熟期籽粒含糖量8%~10%,为普通玉米的4~5倍
•1/3的淀粉为“水溶性多糖”(watersolublepolysaccharose,WSP)。
淀粉分子量小且高度分枝,易溶于水且粘稠;
构成了普通甜玉米甜、粘、香的独特风味。
•种皮较薄,成熟后籽粒皱缩,呈半透明状
•采收后48小时籽粒蔗糖含量减少2/3
•采收期及贮存期只有2~3天
•超甜玉米(特甜玉米)
Super-sweetCorn
•单一隐性基因(sh2、bt、bt2)
•阻抑蔗糖转化为糊精的过程,蔗糖含量提高,但糊精含量下降
•乳熟期籽粒含糖量20%~25%,为普通玉米的8~10倍,比普通甜玉米高一倍。
•果皮比较厚,柔弱性差,水溶性多糖含量很低,风味及糯性欠佳
•成熟籽粒皮厚、不透明
•采收48小时后籽粒蔗糖含量减少1/15
•采收期及贮存期相对较长,可达一周左右
•加强甜玉米
Enhancedsweetcorn
•在普通甜玉米su1基因背景上再引入一个加甜修饰基因se培育而成,为双隐性基因类型(su1su1sese)
•品质特性介于普通甜玉米和超甜玉米之间。
乳熟期籽粒含糖量可达16%~20%,比普通甜玉米提高50%,同时又保持了普通甜玉米水溶性多糖的特有风味。
品质特性
•普通玉米分发生基因突变而成
•籽粒含糖量较高、甜度大
•乳熟期籽粒柔嫩、富含蔗糖、水溶性多糖、VA、VC、脂肪和蛋白质等
•全部由角质胚乳构成
•成熟籽粒出现皱缩和凹陷
•甜玉米含糖量较高、品质维持时间短,采收后糖份会迅速转化为淀粉而失去其原有风味。
用途
•吐丝后20~30天采收鲜果穗
•“鲜食玉米”
•“速冻玉米”
•“玉米罐头”
•“蔬菜玉米”。
糯玉米粘玉米
ZeaMaysL.var.ceratinaKulesh.
WaxyCorn
•硬粒玉米基因突变
•起源于我国云南地区的西双版纳,1908年传入美国
软质型、软粒玉米
ZeaMaysL.var,amylaceaSturt.
StarchyCorn,SoftMaize。
•果穗和籽粒外形与硬粒型相似
•籽粒全部由粉质胚乳组成,无角质胚乳或仅在外有薄薄的一层角质胚乳
•籽粒乳白色,组织松软而无光泽,容重很低
•易感染病害和遭受虫害;
吸湿性强,贮藏期间易发生霉变
•原产秘鲁,中国很少栽培
ZeaMaysL.amylea-saccharataSturt.
StarchSweetCorn
•为甜质型的一个突变体
•籽粒上半部为与甜质型相同的角质胚乳,下半部为与粉质型相同的粉质胚乳
•只在秘鲁和哥伦比亚等南美洲国家有少量种植
有稃玉米、麦玉米
学名ZeaMaysL.var.tunicataSturt.
PodCorn,PodMaize,HuskCorn
半马齿型
(SemidentCorn)
马齿型与硬粒型的杂交后代
二、特用玉米
•具有某种特殊性状或特殊用途的玉米类型或品种
•如高赖氨酸玉米、高油玉米、笋玉米、饲用玉米等
•生产当中常常将甜玉米、爆裂玉米、糯玉米、高赖氨酸玉米、笋玉米、高油玉米、高淀粉玉米、饲用玉米、彩色玉米等统统叫做“特用玉米”
(一)高赖氨酸玉米
高蛋白玉米、高营养玉米
QualityProteinMaize
•(QPM)
发展历史
1964年美国普渡(Purdue)大学E.T.Mertz等人首次从粉质玉米当中发现了一种隐性单基因突变体奥帕克-2(Opaque-2,简称O2),并证明了隐性突变基因Opaque-2纯合体可以显著提高玉米籽粒当中赖氨酸含量。
•普通玉米籽粒的赖氨酸含量一般为0.25%左右,即每100克蛋白质当中含赖氨酸2.0~2.4克
•高赖氨酸玉米籽粒蛋白质当中的赖氨酸含量可达3.39~5.0克,提高了69.5%~108.3
•具有比较高的营养价值
•早期高赖玉米胚乳软质,粒重较轻,产量低,不宜直接用作推广品种
•现在多改良为硬质胚乳
用途
•高赖氨酸玉米特别适合于单胃动物
•高赖氨酸玉米喂猪比普通玉米效率高20%-30%,瘦肉率提高7%,脂肪含量降低7%
•喂鸡产蛋率提高14%-26.8%,产蛋量提高26.7%
•高营养食品制作或饲料加工
(二)饲用玉米
饲料玉米、墨西哥玉米
SilageCorn,ForageCorn
形态特征
•以收获青秸秆来做饲料的一种玉米类型
•有单秆型和分枝型两种
•单秆型一般无分蘖,通常植株高大,叶片繁茂,植株粗壮,着生1~2个果穗
•分枝型分蘖能力极强,茎叶丛生,果穗多,可多次收割
•饲用玉米以收获干物质总量为目的
(三)笋玉米
娃娃玉米,多穗玉米
BabyCorn,VegetableCorn
•玉米笋:
未经授粉的幼嫩玉米果穗
•以采收玉米幼嫩果穗来作蔬菜用的一种玉米类型
•一般在刚刚吐丝时采摘
•玉米幼嫩果穗形似竹笋,状如手指
•果穗上有串串珍珠状的小花(子房),晶莹剔透
笋玉米的类型
•专用型:
为多穗型品种,一株可采摘4~5枝玉米笋
•兼用型:
•
(1)“甜笋兼用型”(甜玉米采收上部果穗后再采摘下部幼穗作玉米笋)
•
(2)“粮笋兼用型”(普通玉米留下上部果穗结实,采摘下部幼穗作玉米笋),一般每株可采摘1~2个幼笋。
•玉米笋含有丰富的氨基酸、维生素、矿物质,属于高档蔬菜。
•色拉生菜
•淹制泡菜
•西餐配菜
•加工罐头
(四)高油玉米(High-OilCorn)
•通过轮回选择而培育出的籽粒高含油量的玉米品种
•普通玉米籽粒的含油量一般为4%~5%,胚的油量为45%~50%
•高油玉米籽粒的含油量可提高50%以上,达到7%~9%
(五)彩色玉米(ColoredCorn)
•玉米籽粒颜色有黄、白、红、蓝、紫、黑六大系列
•生产当中常见的黄色和白色
•红、蓝、紫、黑色玉米统称为彩色玉米
•黑玉米被称为“抗癌食品”
•满足一种“美”的需要
(六)高淀粉玉米
(StarchCorn)
•以白粒玉米为主
•籽粒淀粉含量可达到75%~80%
•主要用于工业加工
三、玉米品种的分类
(一)按生育期划分
根据玉米品种对热量指标的需要,可将其划分为五种类型
(1)早熟种
(2)中早熟种
(3)中熟种
(4)中晚熟种
(5)晚熟种
(二)按株型划分
1.平展型(HorizontalLeafType)
植株高大,叶片宽大
穗位以上叶片与主茎之间的夹角大于45度
叶片平伸、顶尖下垂
整个株型呈倒三角形
单株生产潜力高,不耐密植
2.紧凑型(Up-rightLeafType)
植株稍小,叶片窄小
穗位以上叶片与主茎之间的夹角小于30度,叶片上举(上冲)
整个株型呈棱形
单株生产潜力低,耐密植
群体生产潜力高。
3.半紧凑型(半平展型)
介于紧凑型和平展型之间
穗位以上叶片与主茎之间的夹角在30至45度之间,叶片斜举
(三)按粒色划分
1.黄粒玉米:
富含VA和胡萝卜素,营养价值比较高
2.白粒玉米:
缺少VA和胡萝卜素,营
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