玉米

玉米約於 9,000 年前在墨西哥南部的巴爾薩斯河谷，由一種名為大芻草（teosinte，學名 Zea mays subsp. parviglumis）的野生禾草馴化而來。

• 墨西哥瓦哈卡州 Guilá Naquitz 洞穴的考古證據顯示，早期玉米栽培可追溯至約 6,250 年前
• 大芻草的穗極小，僅有 5–12 顆堅硬的個別穀粒，與現代玉米穗上整齊排列、多達 500–1,000 餘顆柔軟穀粒的外觀截然不同
• 從大芻草演變為玉米的過程，僅涉及少至五個主要遺傳區域（數量性狀位點）的變化，其中包括 teosinte branched1 (tb1) 基因
• 玉米約於 6,000 年前傳入南美洲，隨後遍及整個美洲
• 15 世紀末哥倫布航行之後，玉米被引入歐洲、非洲與亞洲，迅速成為全球性作物

「maize」一詞源自泰諾語的「mahiz」，意為「生命之源」。

玉米是一種高大強健的一年生單子葉禾草，可長至令人印象深刻的高度。

莖與根：
• 莖（culm）直立且充實（不同於大多數禾草的中空莖），依品種不同通常高 1–4 公尺
• 支持根（不定性支柱根）從土壤表面上方的下部節點長出，提供額外的固定與養分吸收功能
• 發達的鬚根系統可深入地下超過 1 公尺，並横向擴展達 1 公尺

葉：
• 葉片長而寬，呈劍形（披針形），具有單子葉植物典型的平行脈
• 每片葉由包覆莖的葉鞘、顯著的中肋以及交界處的葉耳組成
• 葉長可達 50–100 公分，寬 5–10 公分
• 葉緣觸感略為粗糙（呈鋸齒狀）

花（雌雄同株）：
• 玉米為雌雄同株——雄花與雌花生長於同一植株的不同結構上
• 雄花序（圓錐花序，俗稱雄穗）位於莖頂端，著生成對的小穗，釋放大量靠風傳播的花粉（單一植株可產生 1,500 萬至 2,000 萬顆花粉粒）
• 雌花序（俗稱雌穗或玉米穗）由莖上的腋芽發育而成，外包多層苞葉
• 每根花絲是連接單一胚珠的延長柱頭；當花粉落在外露的花絲上時即完成授粉

果實（玉米穗與穀粒）：
• 玉米穗是一種特化結構（植物學上每顆穀粒稱為「穎果」，整體屬「聚合果」）
• 穀粒以偶數行（通常 8–20 行）環繞中央穗軸（rachis）排列
• 單一玉米穗通常結有 500–1,000 顆穀粒
• 穀粒顏色變化極大：依品種不同可為黃色、白色、紅色、紫色、藍色或多色
• 穀粒類型包括馬齒型、硬粒型、粉質型、甜玉米型、爆裂玉米型及苞葉玉米型，分類依據為胚乳組成

玉米為喜溫作物（具 C4 光合作用），適應多種環境，但在特定條件下表現最佳。

氣候：
• 最適生長溫度：生長季期間為 21–30°C
• 需無霜期 120–150 天，視品種而定
• C4 光合作用途徑使玉米在高溫、強日照條件下具有極高效率，與 C3 穀類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 值介於 5.8–7.0
• 需要高氮供應；為營養需求最高的穀類作物之一

水分：
• 生長季需水量約 500–800 毫米
• 在抽絲與抽雄階段對乾旱最為敏感

授粉：
• 風媒授粉（anemophilous）；花粉由雄穗釋放，經氣流攜帶至花絲
• 花絲抽出與花粉散播必須同步，才能成功結實
• 異花授粉為常態——玉米主要為異交植物

生態疑慮：
• 大規模玉米單一栽培可能導致土壤退化、養分耗竭及農藥使用量增加
• 基改（GM）玉米品種引發對基因流向野生近緣種及對非標的生物影響的擔憂

玉米是全球種植最廣泛的作物之一，全球種植面積約 2 億公頃。

光照：
• 需要全日照——每日至少 6–8 小時直接日照
• 作為 C4 植物，玉米在高光照強度下生長旺盛

土壤：
• 深厚、排水良好、富含有機質的肥沃壤土
• 最適 pH 值：5.8–7.0
• 應避免重黏土或積水土壤

溫度：
• 土壤溫度至少需達 10°C 才能發芽；最適發芽溫度為 18–21°C
• 低於 15°C 時生長嚴重受阻；霜凍會致死

灌溉：
• 需要持續水分，尤其在抽雄、抽絲與穀粒充實階段
• 抽絲期間若遭遇乾旱脅迫，產量可能減少 20–50%
• 典型需水量：生長季總計 500–800 毫米

種植：
• 種子直接播於田間，深度 3–5 公分
• 行距：通常 75–100 公分；行內株距：15–25 公分
• 種植密度依品種與條件而異，每公頃約 5 萬至超過 10 萬株

施肥：
• 屬高氮需求作物——每季通常需氮 150–250 公斤/公頃
• 亦需磷與鉀；建議進行土壤檢測

繁殖：
• 僅能透過種子（有性生殖）繁殖
• 商業農業使用雜交種子（F1）以其活力與均一性；留種之雜交種子無法保持純種特性