玉米

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玉米(作物)
玉米(作物)
玉米(果实)

玉米英语:Zea mays; Corn borer),禾本科玉米属一年生草本。又称玉蜀黍,俗称苞谷苞米棒子、珍珠米等。重要的粮食和饲料作物。原产墨西哥或中美洲。栽培历史4500~5000年 。但其起源和进化过程仍无定论。中国玉米栽培已有400多年历史。相传于15 世纪初传入。分布于北纬58°至南纬40°之间的 温带、亚热带和热带地区。从低于海平面的盆地到海拔3600米以上地区,都能种植。以北美洲最多,次为亚洲、拉丁美洲和欧洲。在世界各类作物中,玉米种植总面积和总产量,仅次于小麦、水稻而居第三,单位面积产量居世界谷类作物之首。种植面积和产量以美国第一,中国次之,巴西居三。中国集中分布在从东北经华北走向西南的斜长形地带内,其种植面积约占全国总面积的85%。中国可分为6个玉米种植区:北方春玉米区;黄淮海平原夏玉米区;玉米植株形态西南山地玉米区;南方丘陵玉米区;西北灌溉玉米区和青藏高原玉米区。

玉米原产于拉丁美洲的墨西哥和秘鲁沿安第斯山麓一带。哥伦布发现美洲大陆后,在第二次归程(1499年)中,把玉米带到西班牙。随着世界航海业的发展,玉米逐渐传到了世界各地,成为最重要的粮食作物之一。

根为须根系,分胚根和节根。花为单性,雌雄同株。子粒为颖果,由果皮、种皮、胚和胚乳组成。子粒有黄、白、紫、红或呈花斑色(见图)。玉米喜温。种子发芽的最适温度为25~30℃。玉米为短日照的四碳植物 ,在砂壤、壤土和粘壤土均能生长 ,pH6.5~7.0最适宜。耐盐碱力较差,以氯离子为害较大。玉米全生育期90~150天。可分为苗期、穗期、花粒期3个生育阶段。

根据子粒形状、胚乳淀粉性质及稃壳大小,可分为马齿型、硬粒型、甜质型、糯质型、爆裂型、粉质型、有稃型7个类型。

品种改良先后采用穗行选种、混合选种、品种间杂交和自交系间杂交等方法。自交系间的杂交种,其杂种优势强,增产潜力大。为世界各国广泛应用。

中国各玉米区的主要种植制度:东北、华北北部及西北部分地区为一年一熟春玉米区;华北平原以一年二熟夏玉米为主;西南和南方丘陵山区地形复杂,高寒山区以一年一熟春玉米、丘陵山区以一年二熟夏玉米,平原和浅山区以一年三熟秋玉米为主。栽培方式有单作,或与豆类、薯类间作和麦垄套种等。适期早播对其增产十分重要。根据肥、水条件和品种特性,合理密植,保证足够苗数和穗数是高产的关键。玉米需氮、钾较多,需磷较少,并可利用上茬剩余磷素,但土壤有效磷量低于10 ppm时,施磷显著增产。对锌肥敏感,缺锌时生长受抑制。全生育需水量5600~6100毫米/公顷。苗期需水较少,拔节孕穗期增多,抽雄开花期最多,灌浆成熟期较多。玉米不耐涝,多雨地区应注意排水。果穗包叶变黄,基部黑色层形成,籽粒变硬时收获。

玉米病害有30多种,主要有大、小斑病,丝黑穗病,青枯病,病毒病和茎腐病等。通过选用抗病品种和加强管理预防之。虫害有玉米螟、地老虎、蝼蛄、红蜘蛛、高粱条螟和粘虫等。采用药剂防治。

子粒含淀粉73%、蛋白质8.5%、脂肪4.3%左右;含维生素(硫胺素,核黄素)较多。玉米子粒主要供食用和饲用,可烧煮、磨粉或制膨化食品。工业上用制酒精、啤酒、乙醛、醋酸、丙酮、丁醇等。玉米淀粉制成的糖浆无色透明,果糖含量高,可制糖果、糕点、面包、果酱及饮料。穗轴可制糠醛;茎秆可造纸和隔音板;果穗苞叶可编制手工艺品。子粒可作精饲料。蜡熟期收获的茎叶、果穗,是牲畜特别是奶牛的良好青贮饲料。饲用时的营养价值和消化率均高于大麦、燕麦和高粱。

玉米的授粉方式

玉米,是异花授粉作物,雌雄同株。通过风力传播,或者昆虫(蜜蜂)授粉、人工授粉。

玉米是同株异花的农作物。

雄花在玉米植株的上部,而雌花呢,是在玉米中上部。根据玉米的开花习性,雄穗的盛花期在玉米开出花后的第二天到第四天,其中早上8点到10点是开花最多、花粉生活力最强的时候,雄穗花粉量可高达 200~500万粒。在雄花开花后的1-两天,雌穗上的花丝会抽出,雌穗的盛花期在雌穗开花后的第二天到第四天之间,雌穗的穗粒数是750-1000 粒。这个时候是玉米授粉最佳时间。玉米授粉一般是通过风来授粉。这就是玉米授粉。

玉米属于异花授粉植物。玉米的花粉位于顶端的雄穗之上,待成熟后,掉落到玉米穗上,最终通过玉米须完成授粉。2、异花授粉,指的是不同花的花粉通过风力、人力、昆虫等途径,传到了雌花的花柱之上,而自花授粉指的是该朵花的花粉落到了这朵花自身的雌蕊柱头之上。

玉米的粉在顶端的天穗上,成熟后,掉落到玉米穗上,通过玉米须来授粉,有时需要进行人工授粉。

玉米属于异花传粉,玉米是雌雄同株异花的植物,雄花在植株的上部分,雌花是在植株的下部分,通过异花传粉后受精结果。异花传粉是指通过风力、水力、人力、昆虫等途径。

玉米授粉方式有自然授粉、人工授粉等。

玉米授粉方式正常情况下是自然授粉,必要时做人工授粉。

玉米授粉大多靠风力、人力、昆虫等途径帮助完成异花传粉。

玉米授粉方式有人工、风力、昆虫等。


1、普通玉米:颗粒饱满,呈现金黄色,普通玉米作为最早种植的玉米品种,在我国各地都有种植 。

2、糯玉米:糯玉米口感软糯,淀粉含量更高,比普通玉米更加黏软,是爆米花的重要原料 。

3、甜玉米:比普通玉米口感更甜,也比普通玉米嫩,新鲜的甜玉米可以直接生吃或者榨汁 。

4、高油玉米:相比其他玉米,高油玉米的含油量更高,高油玉米胚芽可压榨出玉米油 。


玉米按其特性可分为普通玉米、糯玉米、甜玉米、高油玉米等种类。

普通玉米:颗粒饱满,呈现金黄色,又名苞谷、苞米棒子、玉蜀黍、珍珠米等 。普通玉米作为中国的高产粮食作物,玉米是畜牧业、养殖业、水产养殖业等的重要饲料来源,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。

糯玉米:又称粘玉米或蜡质型玉米,其栽培技术简单、周期短,具有较高的经济价值、营养价值和加工价值,深受玉米产业者的欢迎。

糯玉米与普通玉米的区别在于胚乳中淀粉100%为支链淀粉,富有粘糯性,比普通玉米淀粉易于消化。蛋白质含量比普通玉米高3%~6%。糯玉米籽粒的千粒重比普通玉米要轻,因其灌浆期短、灌浆速度快、籽粒脱水快,籽粒坚硬呈结晶状,表面光滑无光泽。糯玉米的鲜穗煮熟柔软细腻、甜黏清香、皮薄无渣、营养丰富。

甜玉米:是玉米的一个种,又称蔬菜玉米,禾本科。比普通玉米营养丰富,种子薄,口感鲜糯,香甜,适于蒸食、烤食、做菜(玉米粥、玉米羹、汤料等),玉米徇还可加工制罐,鲜穗出口,深受消费者欢迎。

高油玉米:是一种高附加值玉米类型,同普通玉米相比,主要优点是有较高的含油量。普通玉米的含油量只有4%~5%,而高油玉米的含油量可以达到7%~10%,含油量最多的超过了20%。

高油玉米的价值主要表现在由玉米胚芽榨出的玉米油,该油不仅营养丰富,而且还有一定的药用价值,是深为消费者喜爱的高级植物油。


爆裂玉米
爆裂玉米

爆裂玉米,是一种专门用于制作爆米花的玉米品种,爆裂玉米育种起源于美国,第一个用于工厂化生产的爆裂玉米品种是一种叫做“西班牙”的爆裂玉米。


黑玉米
黑玉米
黑玉米

黑玉米,是玉米的一种特殊类型,其籽粒角质层不同程度地沉淀黑色素,外观乌黑发亮。籽粒富含水溶性黑色素及各种人体必需的微量元素、植物蛋白质和各种氨基酸,营养含量明显高于其他谷类作物。黑玉米秆含糖量达11.95%,比普通玉米秆高1-3倍,是奶牛、奶山羊的好饲料。

黑玉米适宜中国大部分玉米种植区种植。春、夏播均可,种植方式与普通玉米基本相同,栽培方法简单。以亩用种子2.5-3公斤计,可采收鲜嫩棒子4000多个。辽宁、安徽、广东、四川、新疆等省已普遍推广种植。

黑玉米其实是玉米的一种特殊类型,并不属于转基因,不仅玉米籽粒是黑色的,玉米芯也是黑色的,这些黑色物质是沉淀的黑色素,颜色除了黑色外,还有紫黑色,有些甚至黑的发亮。

从种植方面来看,在我国很多地区都可以种植黑玉米,并不是某一个地方的专属,播种时间上,可以春播,也可以夏播,种植方法上,基本和普通的玉米差不多。

黑玉米和黄玉米的区别? 1、黑玉米和黄玉米最大的区别就是颜色不同,很多人担心这颜色是染上去的的或者是转基因的,其实这完全不必去担心,这是天然的,可以完全放心食用。

2、黑玉米和黄玉米在营养上区别很大,比如蛋白质的方面黑的要比黄的高上很多,而且黑玉米的玉米秆中富含大量的糖份,用来做饲料也是非常好的材料。

3、虽然都叫玉米,但是在口感上就有区别,黑玉米的口感要更有弹性,而黄色的玉米的口感要更软糯。


花玉米
花玉米
花玉米
花玉米
花玉米
花玉米

花玉米,是用传统的培育方法,经过基因突变、杂交等多种途径演变而来的,完全可以正常食用。

简单的说,花玉米只是玉米的一个杂交的品种而已,并不是很常见,所以一些人才会对它有误解。网上还有一些言论说,转基因的玉米吃了会致癌,这些都是未经证实的谣言。花玉米是可以放心食用的。

花玉米的营养成分与普通玉米是差不多的。


玻璃宝石玉米

玻璃宝石玉米
玻璃宝石玉米
玻璃宝石玉米
玻璃宝石玉米
玻璃宝石玉米
玻璃宝石玉米

玉米,彼此间是可经过频繁杂交诞生各类奇异且特殊的品种的神奇作物。比如,像这样的玻璃宝石玉米。

美国农夫培养出了一种“玻璃宝石玉米”,漂亮得像彩色宝石一样,称为“Glass Gems”。它是由美国俄克拉荷马州一位农夫Carl Barnes,利用当地美洲玉米与玉米复兴爱好者Greg Schoen(新墨西哥州)的彩虹玉米杂交而得出来的新品种。

Carl Barnes在其寻根之旅中,经常与当地农夫交换古老种子,在机缘巧合之下他在一个农产品展览会上遇到了Greg Schoen。两人经过多年的努力,才终于培养出这种Glass Gems。

这种颜色不同寻常的玉米的形成并非如上述所说的,与高粱或苜蓿授粉杂交而得出的,它的形成是通过多父本授粉完成的,即是玉米棒并不是一个整体,每一颗玉火亮都是一个单独的个体,它们的基因型不同,所以才会导致每一颗玉米都拥有比寻常的色彩。

这种色彩缤纷又几近晶莹的玉米粒,在阳光下呈现半透明状态,像极了彩色玻璃又似各种珍贵宝石,故被称之为“玻璃宝石玉米”。

由多个老品种玉米选育而来,种植后大约需要110-120天才可以采摘。可能有人会认为,这样的玉米只适合观赏并不适合食用。但其实,它是一种观赏与食用性兼具的玉米,只是因为颜值太高,才让人误会它只是玉米中的“花瓶”。

颜值确实是高!紫色系的组合,像晴朗的晚空,神秘而深邃,让人移不开眼睛。红色系有血橙色、橘红色、浅粉、橄榄绿、玫瑰红,宛如玻璃鞋的梦幻。偶尔出现的蒂芬妮青蓝,美得很不真实……每支都是独特的颜色组合,每一个穗子都是完美的艺术品,颗颗玉米都是珍贵宝石!

Glass Gems种子现在由环保营利组织“Native Seeds”负责销售与保存的业务。

据说,玻璃宝石玉米的味道与口感与美国玉米没有太大的差异,它属于偏硬质玉米,虽然也可以像普通玉米那样,整根用水直接煮熟后食用。但是,口感会略为偏硬,比起直接用于烹饪,它更适合磨成玉米粉、制成其它玉米加工食品,或者做成爆米花。



玉米(植物)
玉米(植物)

植物学史

起源进化

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

分类学

玉蜀黍的近缘种:分类学上玉蜀黍(Zea mays L.)属于禾本科(Gramineae)玉蜀黍族(Maydeae)玉蜀黍属(zea L.)。玉蜀黍族由7个属组成,其中2个属——玉蜀黍属和磨擦禾属(Tfipsacum L.)起源于西半球。另5个属——薏苡属(Coisc L.)、流苏果属(Chionachne R.Br.)、硬皮果属(Schlerachne R.Br.)、三裂果属(Trilobachne Henr.)和多裔 黍属(Polytoca R.Br.)起源于东半球。

理论假说

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。

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,他将它描述为一种新变种Zea mays var. 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)。

共同祖先理论

1906年Montgomery首先提出玉蜀黍和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)。

“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。

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)。

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)。

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。

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)。

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)进化而来,或是由类玉蜀黍与其他禾本科植物杂交而形成的。

中国引入

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《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。”

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。

形态特征

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。

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。

主要品种

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)、成单922等。

生长环境

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℃。

温度

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。

光照

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。

水分

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。

土壤

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。

分布范围

原产于中美洲和南美洲。

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。

生长习性

花果期秋季。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。

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。

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。

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。

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。

植物文化

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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……”。

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。

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。”


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