世界玉米種植、加工技術發展趨勢研究

祖　剛　高鴻燕

一、世界玉米生產技術發展趨勢

1．實行種植區域化和生產專業化。根據各地的氣候及土壤等自然條件，因地制宜地安排作物布局，實現玉米區域化種植，是目前世界先進玉米生產技術的發展趨勢，以美國為例，玉米帶上的玉米面積和總產量都占全國80％左右，全部實現了專業化和區域化種植。實行種植區域化和生產專業化更便于大面積實行機械化作業，提高勞動生產率；便于集中使用資金，降低生產成本，提高生產效益；有利于推廣應用新品種、新農藥、除草劑等；有利于推廣先進的生產技術和經驗；適地種植可以更好地適合玉米的需要，充分利用當地的優越自然條件和社會經濟條件，更好地發揮玉米的增產潛力。

2．雜交品種的大面積使用。以美國為例，玉米產量的增加30－40％屬于遺傳因素獲得。據試驗遺傳增益在栽培管理水平較差的土地上，每年每公頃為10kg；在中等和高水平土地上，可達到40kg—50kg。近30年來美國玉米產量的提高，50％左右應歸因于雜交種的推廣應用。

3．科學合理施肥保持和培肥地力。目前，美國玉米生產主要使用的肥料是復合肥料和高濃度肥料。其中，復合肥料已占化肥使用總量的80%左右。美國是世界上應用液態肥料最多的國家，主要是結合灌溉用作追肥。為減少氮素在土壤中的流失，把速效氮制成緩效肥料，這種肥料在土壤中緩慢分解，可以延長肥效，提高其利用率。美國在施氮時加入硫脲、雙氰銨、五氯6吡啶等氮肥穩定劑。可以抑制土壤中亞硝化極毛桿菌的活性，從而抑制氨態氮的硝化作用，可使氮肥利用率提高15％—25％。應用氮肥穩定劑可使玉米增產4％-5％。

美國玉米帶上的玉米之所以能夠持續地高產穩產，很重要的一個原因就是保持和培肥地力。土壤有機質含量高達3％—5％，這是世界上的高水平。美國保持和培肥地力的3項措施是合理的輪作制度，大量的秸稈還田，注意施用有機肥料和高效復合肥料。合理的輪作體系，保證了用地養地結合。

4．增加種植密度。增加種植密度是近年來美國玉米大面積高產的關鍵措施之一。玉米密植帶來的問題是倒伏。美國每年因倒伏損失產量5％—10％。近年，已經通過培育矮稈抗倒品種解決了倒伏問題。隨著高產耐密品種的進一步推廣應用，施肥量的增加，各項農業技術的改進和提高，玉米的種植密度還會有所增加。

5．選擇適宜的播種期。美國玉米播種期每年都要根據當地的氣象預報和土壤墑情等具體情況，由當地農業試驗站做出預報。一些特殊品種的最佳播期要由供種的種子公司提供。

6庇衩咨產實現機械化作業。高度的機械化不僅可以充分保證農時，并能保證各項農田作業的高水平和高質量，可以做到及時播種、施肥和及時防治病蟲草害，保證在最佳期內收獲玉米。大型農業機械的應用促進了玉米生產的集約化規模。農業機械化的發展對雜交種、化肥、農藥都提出了更高的要求。為此，美國普遍采用了高濃度的顆粒復合肥料，要求種植株高和穗位整齊一致的雜交種，便于機械化收獲。

7輩〕娌鶯ψ酆戲樂渭際酢Ｓ行У胤樂尾〕娌鶯κ敲攔玉米高產穩產的重要保證，美國在農藥研制與使用上取得很大進展，特別是發展了高效低毒、低殘毒的農藥。采用毒土、顆粒劑、超低量噴霧等先進的植保技術防治病蟲害。應用農藥肥料把玉米病蟲害防治、消滅雜草和施用化肥結合在一起。農藥肥料在玉米的各生育時期都能施用，避免了農藥被沖刷、蒸發和流失的損失，節省農藥和工時。玉米除草大量采用高效低毒、低殘留和廣譜型除草劑。微波除草和生物方法防治雜草都處于研究階段。

8輩捎孟冉的節水灌溉技術。由于種植密度加大，施肥量增加，致使玉米的需水量大增。美國的玉米灌溉方法主要是噴灌、滴灌和滲灌。重視研究玉米的高產需水規律。探討玉米各生育階段的耗水量和耗水強度、玉米田蒸發及蒸騰強度和土壤水分變化規律等。依據這些數據用電子計算機設計出灌溉模式。參照玉米的預計產量指標、種植密度、施肥數量、土壤類型及天氣預報等多項資料制定出灌溉規劃。

近來，美國正在把許多新興技術應用到玉米生產中。如農田管理逐步實現自動化，農業機械采用電子遙控技術；玉米播種、施肥、噴藥、灌溉、收獲全部實現電子遙控；應用電子計算機模擬玉米生長進程，建立高產生長模型；根據當地的光照、熱量和降水資源，按程序設計實現玉米生產管理科學化和規范化；應用計算機、雷達預測病蟲害發生趨勢；在大面積生產中通過地球資源衛星遙感技術普查氣候和土壤資源，監視各種自然災害，調查玉米生育狀況和預報產量等。

二、國內外玉米加工技術發展趨勢

1．玉米葡萄糖質量的提高。旋轉真空過濾裝置和離子交換技術的應用，使玉米糖漿的質量大為提高。α淀粉酶在葡萄糖生產中得到應用，使葡萄糖的產量提高，并易于結晶。

2備吖糖玉米糖漿。色譜技術的應用使葡萄糖轉化為果糖能力提高到90％以上。在美國飲料工業廣泛應用。

3逼咸煙喬饣產品。利用色譜分離技術與酶技術相結合生產糖醇類物質，在美國的化學工業中占有重要位置。

4．有機酸產品。以葡萄糖為原料通過酶技術生產各種有機酸，在美國過去十年的化學工業中占有重要地位。

5．環狀糊精。80年代后期，應用環狀糊精糖基轉移酶，生產出大量環狀糊精，在美國是用途非常廣的產品之一。

6笨發代替石油制品的玉米深加工產品，如用于生產可降解的包裝材料。

我國大規模開展工業化玉米加工的歷史并不很長。目前，隨著科技的進步和工業的發展，我國已發展起了規模很大的現代玉米工業，發展方向：一是對玉米進行精煉提純，其產品是玉米淀粉、甜味品、玉米油和酒精；二是蒸餾提煉，獲得的產品是飲料和工業酒精，加工后的副產品為畜牧業提供飼料原料。

三、世界蔬果玉米技術發展趨勢

1迸粗視衩住Ｅ粗視衩灼鷦從謚泄的西南地區。20世紀初期，中國糯質玉米引起世界玉米育種家的注意，競相引種作為珍貴的種質資源。1908年引進美國。目前，美國是世界上糯質玉米種植面積最多的國家，種植面積約25萬公頃，總產量2000多萬噸。其中65％－70％為供銷商與農場主預約生產。為此，美國發展起了頗具規模的糯質玉米淀粉工業和罐頭工業，有400多種食品利用糯質玉米的支鏈淀粉，倍增食品風味。美國的部分糯質玉米及加工產品還出口到日本、巴西、加拿大等國。

糯質玉米是現代工業的重要原料，可釀制風味獨特的優質黃酒；加工生產含95％－100％的純天然支鏈淀粉，經過一定的化學修飾作用，加工成為各種變性淀粉，提高其黏滯性、透明性、穩定性以及耐酸堿、耐冷凍和抗切割、抗震動性能。糯玉米支鏈淀粉廣泛應用于食品、紡織、造紙、粘合劑、鑄造、建筑和石油鉆井等工業部門，并已發展成為重要的高分子原料，其價格比普通淀粉高出2－8倍。經過深加工后在食品、釀造、醫藥、紡織、航空、鉆探等工業上有很多用途，可以供作增稠劑、漿黏劑、穩定劑，等等。

2碧鷸視衩住Ｌ鷸視衩灼鷦從諉樂藪舐健Ｔ諗分奕私入美洲大陸以后，甜玉米迅速發展成為庭院植物，17世紀以后逐步擴展為大田作物。20世紀初期，甜玉米開始商品化。1924年美國康涅狄格州農業試驗站培育出第一個甜玉米雜交種，取名為“矮腳金雞”。30年代開始用甜玉米加工制做罐頭，20世紀40年代以來美國以每5年增長1倍的速度擴大甜玉米種植面積，并逐步發展起頗具規模的甜玉米加工業，包括玉米罐頭、速凍玉米、干制玉米、玉米筍和玉米漿等。美國是世界上最大的甜玉米生產國和出口國。據報道，1999年全世界甜玉米種植面積超過66．7萬公頃，其中美國種植面積31．4萬公頃，7％供作鮮食，有1／3的加工產品進入國際市場。

3．爆裂玉米。爆裂玉米又稱爆炸玉米或爆花玉米，以其獨具的膨爆特性而著稱，膨爆倍數達25－40，是一種專門供作爆玉米花及其加工食用的專用玉米。20世紀40年代以后，爆裂玉米在美國作為一種甜食加工原料受到重視，特別是簡易小型膨爆電器的問世，使爆裂玉米進入千家萬戶。20世紀五六十年代爆裂玉米產業發展迅速。60年代美國開始培育爆裂玉米雜交種，80年代爆裂玉米種植面積約8萬公頃，90年代發展到20萬公頃，1999年為22．7萬公頃。

四、對策與建議

根據當前世界玉米種植、加工技術的發展趨勢，結合我區實際情況，內蒙古在發展玉米產業的同時，應采取如下對策：

1、大力發展現代玉米工業，加速玉米的轉化增值。目前玉米綜合利用主要有兩個方面：一是供作畜禽飼料以發展畜牧業，稱為“過腹”轉化；二是按玉米所含成分加工工業產品，稱為“過機”轉化。應用現代科學技術，通過深加工是改進和提高農產品品質的重要途徑，也是促進農村產業結構向高級化發展、產品多層次利用和增產增收的階梯。①大力發展配合飼料工業是玉米加工轉化的重點。世界畜牧業比較發達的國家，都與發展玉米配合飼料工業有密切的關系。我區畜牧業發展有廣闊的空間，在玉米集中產區，大力發展畜牧業就地轉化玉米，使“糧倉”變為“肉庫”。要多渠道投資，多形式辦廠，實行種、加、養結合，產、供、銷一體化經營。②要積極發展食品加工業。玉米在我國具有使用上的雙重性：豐年可作飼(料)，欠年可轉糧(食)。特別是發揮玉米蛋白質生物效價較高的特點，逐步改變玉米是“粗糧”的舊觀念，在玉米食品中加入各類必需的營養成分，使一部分玉米重新返回餐桌。重點發展膨化食品和發酵食品，逐步加工從低檔產品轉向中高檔產品，改善形、色、香、味，增強適口性。③要穩步發展現代玉米工業主要產品有玉米淀粉、高果糖漿、玉米油、玉米酒精以及其他深加工產品。發達國家初級產品與加工產品在消費比重中已達2∶8，而我國還達不到8∶2，我區的比例則更低。發達國家的食品加工業產值一般為農業總產值的1－2倍，而我國僅為農業總產值的15％－20％。發展現代玉米工業要引進國外先進設備和技術，要鼓勵外企和民企投資玉米工業。發展現代玉米工業要分類排隊，提高質量，特別是要與深度加工密切配合，保證原料供應，拉長產業鏈條，實現多層次增值。

2、加快科研和種業體制改革，加速種子產業化進程。加入世貿組織對中國玉米育種和種子行業有一定積極的促進作用。一是豐富玉米育種的種質資源。從國外引進玉米種質為中國玉米育種發展和增加產量起著重要作用。隨著貿易自由和資源引進，跨國種業集團公司和外資的進入，將對我國種質創新和培育新種創造條件。二是促進玉米育種科研體制改革。我區玉米科研長期在計劃經濟體制下運行，機構臃腫，工作重復，依靠國家撥款，度日艱辛。今后科研體制改革必須突破所有制形式，并與種子行業改革同步進行。鼓勵民營企業收購、兼并玉米育種科研院所或玉米種子公司，也鼓勵科研院所或育種家帶技術、帶成果進入股份制種子企業。要以優惠政策鼓勵外資或跨國種業集團合作開發內蒙古玉米種業，加速種業技術、經營管理和企業制度的現代化進程。三是加快內蒙古種子產業現代化建設進程。跨國種業集團公司和外資的進入，將加劇內蒙古種業市場的競爭，客觀上將促進種業體制改革和技術革新。

3、不斷提高玉米綜合品質，增強國際市場競爭力。玉米的優質化問題是一個綜合性概念，它有三個涵義：一是營養品質。泛指玉米籽粒中所含的營養成分，如蛋白質、脂肪、淀粉以及各種維生素、礦質元素、微量元素等，進一步說，則是指蛋白質中所含的人畜必需的賴氨酸和色氨酸，脂肪中所含的亞油酸，淀粉中所含的支鏈淀粉等。二是商業品質。指的是產品形態、色澤、整齊度、容量以及化學物質的污染程度。三是加工品質，或稱食用品質或適口性。我區玉米資源豐富，種質多樣，養分齊全，特別是蛋白質和淀粉含量高，其中賴氨酸和色氨酸也含有一定數量，很適于加工配合飼料和綜合利用。但我區玉米加工品質跟不上去，商業品質較差，特別是東部地區生產的玉米籽粒灌漿不足，含水量偏高，待干燥后成為癟粒，容重降低，在市場中缺乏競爭力。因此，要加強科學研究，提高玉米綜合品質：一是通過育種途徑不斷提高養分含量。二是通過發展食品加工業制成各種形、色、香味俱佳的食品，增強玉米的適口性。三是通過發展高科技檢測技術，提高玉米的商業品質，擴大出口，適應國際市場競爭的新形勢。

4、依靠科技進步和技術創新，挖掘玉米增產潛力。玉米是我國現階段增產潛力最大的谷物之一。要使內蒙古玉米生產持續增產，必須依靠科技進步和技術創新，創造一個適宜的物質投入和智力投入環境，采用優良品種和組裝適用栽培技術，充分發揮措施效益。一是提倡組裝科學。它克服了單項技術之所短，使其綜合效應顯著高于單項技術所起的作用，把先進的單項適用技術和傳統的精細農藝結合，良田、良制、良種、良法配套，組建新型的耕作栽培技術體系。二是樹立“七分種，三分管”玉米高產新概念。玉米不同于稻麥作物，它依靠單株大穗奪高產，千方百計抓好播前準備和全苗技術，包括深耕改土，播前整地。精選良種，處理種子，實現一播全苗，讓玉米沿著理想型的預定優化途徑穩定發展，實現玉米的高產量、高品質、高效益。