玉米

玉米约于 9,000 年前在墨西哥南部的巴尔萨斯河谷，由一种名为大刍草（teosinte，学名 Zea mays subsp. parviglumis）的野生禾草驯化而来。

• 墨西哥瓦哈卡州 Guilá Naquitz 洞穴的考古证据显示，早期玉米栽培可追溯至约 6,250 年前
• 大刍草的穗极小，仅有 5–12 颗坚硬的个别谷粒，与现代玉米穗上整齐排列、多达 500–1,000 余颗柔软谷粒的外观截然不同
• 从大刍草演变为玉米的过程，仅涉及少至五个主要遗传区域（数量性状位点）的变化，其中包括 teosinte branched1 (tb1) 基因
• 玉米约于 6,000 年前传入南美洲，随后遍及整个美洲
• 15 世纪末哥伦布航行之后，玉米被引入欧洲、非洲与亚洲，迅速成为全球性作物

「maize」一词源自泰诺语的「mahiz」，意为「生命之源」。

玉米是一种高大强健的一年生单子叶禾草，可长至令人印象深刻的高度。

茎与根：
• 茎（culm）直立且充实（不同于大多数禾草的中空茎），依品种不同通常高 1–4 公尺
• 支持根（不定性支柱根）从土壤表面上方的下部节点长出，提供额外的固定与养分吸收功能
• 发达的须根系统可深入地下超过 1 公尺，并横向扩展达 1 公尺

叶：
• 叶片长而宽，呈剑形（披针形），具有单子叶植物典型的平行脉
• 每片叶由包覆茎的叶鞘、显着的中肋以及交界处的叶耳组成
• 叶长可达 50–100 公分，宽 5–10 公分
• 叶缘触感略为粗糙（呈锯齿状）

花（雌雄同株）：
• 玉米为雌雄同株——雄花与雌花生长于同一植株的不同结构上
• 雄花序（圆锥花序，俗称雄穗）位于茎顶端，着生成对的小穗，释放大量靠风传播的花粉（单一植株可产生 1,500 万至 2,000 万颗花粉粒）
• 雌花序（俗称雌穗或玉米穗）由茎上的腋芽发育而成，外包多层苞叶
• 每根花丝是连接单一胚珠的延长柱头；当花粉落在外露的花丝上时即完成授粉

果实（玉米穗与谷粒）：
• 玉米穗是一种特化结构（植物学上每颗谷粒称为「颖果」，整体属「聚合果」）
• 谷粒以偶数行（通常 8–20 行）环绕中央穗轴（rachis）排列
• 单一玉米穗通常结有 500–1,000 颗谷粒
• 谷粒颜色变化极大：依品种不同可为黄色、白色、红色、紫色、蓝色或多色
• 谷粒类型包括马齿型、硬粒型、粉质型、甜玉米型、爆裂玉米型及苞叶玉米型，分类依据为胚乳组成

玉米为喜温作物（具 C4 光合作用），适应多种环境，但在特定条件下表现最佳。

气候：
• 最适生长温度：生长季期间为 21–30°C
• 需无霜期 120–150 天，视品种而定
• C4 光合作用途径使玉米在高温、强日照条件下具有极高效率，与 C3 谷类相比具更高的水分利用效率

土壤：
• 偏好深厚、排水良好、肥沃的壤土，pH 值介于 5.8–7.0
• 需要高氮供应；为营养需求最高的谷类作物之一

水分：
• 生长季需水量约 500–800 毫米
• 在抽丝与抽雄阶段对干旱最为敏感

授粉：
• 风媒授粉（anemophilous）；花粉由雄穗释放，经气流携带至花丝
• 花丝抽出与花粉散播必须同步，才能成功结实
• 异花授粉为常态——玉米主要为异交植物

生态疑虑：
• 大规模玉米单一栽培可能导致土壤退化、养分耗竭及农药使用量增加
• 基改（GM）玉米品种引发对基因流向野生近缘种及对非标的生物影响的担忧

玉米是全球种植最广泛的作物之一，全球种植面积约 2 亿公顷。

光照：
• 需要全日照——每日至少 6–8 小时直接日照
• 作为 C4 植物，玉米在高光照强度下生长旺盛

土壤：
• 深厚、排水良好、富含有机质的肥沃壤土
• 最适 pH 值：5.8–7.0
• 应避免重黏土或积水土壤

温度：
• 土壤温度至少需达 10°C 才能发芽；最适发芽温度为 18–21°C
• 低于 15°C 时生长严重受阻；霜冻会致死

灌溉：
• 需要持续水分，尤其在抽雄、抽丝与谷粒充实阶段
• 抽丝期间若遭遇干旱胁迫，产量可能减少 20–50%
• 典型需水量：生长季总计 500–800 毫米

种植：
• 种子直接播于田间，深度 3–5 公分
• 行距：通常 75–100 公分；行内株距：15–25 公分
• 种植密度依品种与条件而异，每公顷约 5 万至超过 10 万株

施肥：
• 属高氮需求作物——每季通常需氮 150–250 公斤/公顷
• 亦需磷与钾；建议进行土壤检测

繁殖：
• 仅能透过种子（有性生殖）繁殖
• 商业农业使用杂交种子（F1）以其活力与均一性；留种之杂交种子无法保持纯种特性