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玉米教学课件认识玉米的世界第一章玉米的起源与历史玉米的神秘起源9000年前的墨西哥基因证据的发现考古学的印证在墨西哥的特瓦坎河谷,人类开始驯化野生现代分子生物学研究表明,仅仅5个关键基的苞谷(teosinte),这是玉米最早的祖因的改变,就将小小的野生苞谷转变成了今先当时的野生苞谷只有豌豆大小,与今天天硕大饱满的玉米这一发现揭示了人工选的玉米相比截然不同择的巨大力量苞谷与现代玉米的对比左侧是玉米的野生祖先苞谷,右侧是经过数千年人工选择培育的现代玉米从只有几粒种子的野生植物,到拥有数百粒籽粒的现代玉米,这一转变堪称农业史上的奇迹野生苞谷特征现代玉米特征•种子数量5-10粒•种子数量600-1000粒•成熟时自动脱落•紧密附着在穗轴上•坚硬的种壳保护•柔软易剥的苞叶•分枝状的穗形结构•单一巨大的果穗玉米在中国的传播与发展1明朝万历年间(1573-1620)葡萄牙商人将玉米引入中国,最初在福建、广东等沿海地区种植当时被称为番麦或御米2清朝康乾盛世(1661-1796)玉米逐渐推广到全国各地,特别适应山区和贫瘠土地,成为解决人口增长与粮食短缺矛盾的重要作物3现代中国(1949-至今)新中国成立后,玉米种植面积和产量大幅增长目前中国玉米产量约占世界总产量的22%,居世界第二位玉米的引入不仅丰富了中国人的餐桌,更在历史上多次帮助中国度过饥荒危机,被誉为救命粮第二章玉米的结构与生长过程深入了解玉米的内部构造和生长机理,是掌握玉米种植技术的基础让我们从微观的种子结构开始,一步步认识这个神奇的植物玉米种子的三大部分种子横截面图清楚显示了三大部分的位置关系理解这一结构对于玉米育种和加工工艺具有重要意义胚(Embryo)占种子重量的12%包含胚根、胚芽和子叶,是未来玉米植株的雏形胚中含有丰富的蛋白质、脂肪和维生素,营养价值极高玉米植株的主要组成根系系统玉米具有发达的须根系,包括种子根、节根和气生根根系可延伸到地下
1.5-2米深,水平伸展达
1.5米,具有强大的吸收能力•主根穿透力强,深入土壤•节根分布广泛,吸收养分•气生根支撑植株,防倒伏茎秆结构玉米茎秆由节和节间组成,内部充满海绵状组织,具有储存养分和输送水分的功能成熟植株高度可达2-4米•节叶片和根系的着生点•节间伸长生长的主要部位•髓部储存糖分和水分叶片功能玉米叶片呈长条形,具有平行叶脉,是进行光合作用的主要器官成株通常有18-22片叶子,叶面积可达
0.5-
0.8平方米•叶鞘包围茎秆,提供保护•叶片进行光合作用•叶舌防止水分倒流花序结构玉米是雌雄同株植物,雄花序(天花)位于植株顶部,雌花序(果穗)着生在茎秆中部成功的授粉是高产的关键•雄穗产生花粉,位于顶端•雌穗发育成果穗•花丝接受花粉的通道玉米的生长周期玉米从播种到成熟收获,要经历一个完整的生长发育过程整个生育期通常需要90-120天,具体时间因品种、气候和栽培条件而异播种期选择适宜的土壤温度(10-12°C)和湿度条件进行播种种子在土壤中吸收水分开始萌发发芽期播种后5-7天,胚根和胚芽开始伸长,幼苗破土而出此时需要充足的水分和适宜的温度苗期出苗后到拔节前约30-35天,主要进行根系和叶片的营养生长,建立强壮的植株基础拔节期茎秆开始快速伸长,叶片数量增加,植株高度迅速增长这是决定植株高度的关键时期抽穗授粉期雄穗出现并散粉,雌穗吐丝接受花粉授粉成功率直接影响最终产量,需要适宜的气候条件成熟期籽粒逐渐充实并脱水,植株开始衰老当籽粒含水量降到25%以下时即可收获玉米生长各阶段形态变化这张图片展示了玉米从幼苗到成熟的完整生长过程通过观察植株的外观变化,农民可以准确判断玉米的生长阶段,从而采取相应的管理措施生长阶段持续时间主要特征管理要点苗期30-35天3-7片真叶除草、间苗拔节期15-20天茎秆快速伸长追肥、培土抽穗期10-15天雄穗出现保证水分供应灌浆期30-40天籽粒充实防治病虫害第三章玉米的主要用途玉米不仅仅是一种粮食作物,它已经成为现代社会不可或缺的多功能原料从我们的餐桌到工业生产,从能源供应到环保材料,玉米的应用领域极其广泛玉米的多样化用途食用领域饲料工业工业原料玉米是全球数十亿人的重要食物来源新鲜全球约60%的玉米用作饲料,为畜禽养殖玉米是重要的工业原料,可以生产生物乙玉米可以蒸煮食用,玉米粉可制作面包、糕业提供优质的能量来源玉米饲料具有消化醇、玉米淀粉、生物塑料等产品这些应用点和传统食品如玉米饼爆米花是深受喜爱率高、营养丰富的特点,是现代畜牧业发展不仅创造了经济价值,还为环保事业做出了的休闲食品的基础贡献•鲜食玉米甜玉米、糯玉米•能量饲料高能量、高消化率•生物燃料乙醇汽油•加工食品玉米油、玉米淀粉•蛋白饲料玉米蛋白粉•化工原料淀粉、糖浆•传统食品玉米面、玉米粥•青贮饲料全株玉米发酵•环保材料生物降解塑料乙醇燃料与环保玉米乙醇作为可再生能源,在全球能源转型中发挥着重要作用通过发酵工艺,玉米中的淀粉转化为乙醇,成为汽油的清洁替代品15%环保优势减少温室气体排放相比纯汽油,乙醇汽油可减少21-48%的温室气体排放美国汽车燃料可再生性玉米每年都可以种植和收获,实现能源的可持续供应乙醇在美国汽车燃料中的占比改善空气质量乙醇燃烧更加充分,减少有害气体排放降低对石油依赖减少对进口石油的依赖,提高能源安全亿58在美国,超过98%的汽油都混合了乙醇,通常比例为10%(E10),这相当于每年减少了4300万吨的温室气体排放年产量全球年产乙醇加仑数40%美国玉米用途用于乙醇生产的玉米占比玉米乙醇生产工艺流程现代化的玉米乙醇生产采用先进的发酵和蒸馏技术,整个过程高度自动化和环保生产过程中的副产品如DDGS(酒糟蛋白饲料)也具有很高的经济价值010203原料处理糖化发酵玉米清洗、破碎、磨粉,制成玉米粉浆添加淀粉酶,将淀粉分解为可发酵的糖类加入酵母,糖类发酵产生乙醇和二氧化碳0405蒸馏脱水通过蒸馏分离乙醇,得到高纯度乙醇产品进一步提纯,达到燃料级乙醇标准第四章玉米的营养价值与经济意义玉米不仅是重要的能量来源,更是人类营养的重要组成部分同时,玉米产业在全球经济中占据举足轻重的地位,影响着数亿人的生计玉米的营养成分玉米富含多种营养成分,是膳食纤维、维生素和矿物质的良好来源不同颜色的玉米含有不同的抗氧化物质,营养价值各有特色主要营养成分碳水化合物74%(主要是淀粉)蛋白质9-10%(含必需氨基酸)脂肪4-5%(富含不饱和脂肪酸)膳食纤维7-9%(促进消化健康)维生素含量维生素B1支持神经系统功能维生素B6参与蛋白质代谢烟酸维护皮肤健康叶酸预防神经管缺陷矿物质含量镁维护心血管健康磷强化骨骼和牙齿钾调节血压锰抗氧化功能玉米产业的经济影响玉米产业是全球农业经济的重要支柱,创造了数千亿美元的经济价值,直接或间接养活了数亿人口亿吨亿吨万亿
122.842001500全球年产量中国年产量种植面积产值规模2024年全球玉米总产量,占世中国玉米年产量,占全球产量的中国玉米种植面积(公顷),约全球玉米产业年产值(美元),界粮食总产量的36%23%,居世界第二位占全国粮食作物面积的36%包括种植、加工、贸易等环节玉米产业链涵盖种业、种植、收储、加工、贸易等多个环节,在中国直接从业人员超过1亿人,是农村经济发展和农民增收的重要来源全球主要玉米生产国分布玉米生产主要集中在具有适宜气候条件的国家和地区美国、中国、巴西是全球三大玉米生产国,合计产量占全球总产量的60%以上排名国家年产量占全球比例主要用途1美国
3.47亿吨29%饲料、乙醇2中国
2.77亿吨23%饲料、食用3巴西
1.25亿吨10%出口、饲料4阿根廷
0.58亿吨5%出口5乌克兰
0.42亿吨4%出口第五章玉米的种植技术与管理现代玉米种植已经发展成为高度科学化和机械化的农业生产体系通过科学的品种选择、合理的栽培管理和先进的农业技术,可以显著提高玉米的产量和品质选种与播种技术品种选择原则选择适宜的玉米品种是获得高产的第一步要根据当地的气候条件、土壤类型、种植制度和市场需求来选择合适的品种适应性强选择适合当地气候和土壤条件的品种,确保在当地环境下能够正常生长发育高产优质选择产量潜力大、品质优良的品种,兼顾产量和经济效益抗逆性好选择抗病虫害、抗倒伏、抗干旱等综合抗逆性强的品种播种技术要点播种时间土壤5cm深度稳定通过10°C时开始播种田间管理要点科学施肥合理灌溉玉米对氮、磷、钾三大元素需求量玉米是需水量较大的作物,全生育大,要根据土壤肥力状况和玉米营期需水量500-800mm,关键时期养需求规律进行科学施肥要保证水分供应基肥有机肥+磷肥+钾肥苗期适量控水,促进根系发育追肥苗期、拔节期、大喇叭口期分次追施氮肥拔节期保持土壤湿润叶面肥后期喷施磷酸二氢钾抽穗期需水量最大,严防水分胁迫病虫害防治采用综合防治措施,以预防为主,科学用药,确保玉米健康生长农业防治轮作、深翻、清洁田园生物防治利用天敌、生物农药化学防治科学用药,注意安全间隔期收获与储存适期收获玉米收获时机的选择直接影响产量和品质过早收获会降低产量,过晚收获容易造成霉变损失01成熟度判断观察苞叶、籽粒和植株的外观变化,通过含水量测定确定收获时机02机械收获使用玉米收获机进行机械化收获,提高作业效率,降低劳动强度03及时晾晒收获后立即摊晾或烘干,将含水量降至14%以下,防止霉变现代化的玉米储存设施采用电脑控制的通风、温度和湿度管理系统,确保玉米长期储存的04安全性科学储存在干燥、通风、防虫的环境中储存,定期检查,确保储存安全储存技术要求含水量玉米籽粒含水量应控制在14%以下温度储存温度保持在15°C以下湿度相对湿度保持在65%以下通风定期通风,防止结露和发热现代机械化玉米收获作业大型联合收获机正在金黄的玉米田中作业,现代农业机械化大大提高了收获效率一台现代化收获机每小时可收获10-15亩玉米,相当于100个人工的劳动量机械化优势技术参数发展趋势•作业效率高•作业幅宽4-8行•智能化操作•收获损失小•收获效率10-15•精准化收获亩/小时•降低劳动强度•多功能集成•损失率≤3%•收获质量好•环保节能•破碎率≤5%玉米种植的环境影响与可持续发展现代玉米种植不仅要追求高产高效,更要注重环境保护和可持续发展通过科学的种植方式和先进的农业技术,可以在提高产量的同时保护生态环境生态环境保护推广绿色种植技术,减少化肥农药使用量,采用生物防治和物理防治措施,保护土壤和水资源,维护生态平衡资源循环利用充分利用秸秆等农业废弃物,发展循环农业,将玉米秸秆用于制作饲料、有机肥料和生物质能源,实现资源的综合利用应对气候变化选育抗逆性强的品种,改进种植技术,提高玉米对极端天气的适应能力,确保在气候变化背景下的稳定生产土壤保护与轮作轮作制度的重要性科学的轮作制度是维护土壤肥力、控制病虫害、提高土地利用效率的重要措施玉米与不同作物的轮作可以带来多重效益玉米-大豆轮作大豆根瘤菌固氮,为玉米提供氮素营养,减少氮肥使用量玉米-小麦轮作充分利用光热资源,提高复种指数,增加总体效益玉米-牧草轮作改善土壤结构,增加有机质含量,发展畜牧业保护性耕作技术免耕播种减少土壤扰动,保持土壤结构覆盖种植用作物残茬覆盖土面,防止水土流失深松耕作打破犁底层,改善土壤通透性秸秆还田增加土壤有机质,培肥地力研究表明,科学的玉米轮作制度可以减少30-50%的病虫害发生,提高土壤有机质含量15-25%,实现农业的可持续发展生物技术在玉米改良中的应用转基因技术应用基因编辑技术转基因技术在玉米育种中发挥着重要作用,通CRISPR等新型基因编辑技术为玉米育种带来过导入抗虫、抗除草剂等基因,培育出性状优了新的可能性,可以更精准地改良玉米性状良的新品种营养改良提高蛋白质含量和氨基酸平衡品质改良改善淀粉结构和加工品质抗虫转基因玉米抗逆改良增强抗病、抗虫、抗逆能力导入Bt基因,对玉米螟等害虫产生毒性,产量提升优化植株结构,提高光合效率减少杀虫剂使用量80%以上全球转基因玉米种植面积已超过抗除草剂玉米6000万公顷,约占玉米总种植面积的30%,为全球粮食安全做出了重要能够抵抗特定除草剂,简化田间除草作贡献业,提高管理效率抗旱转基因玉米增强对干旱胁迫的耐性,在水分不足条件下仍能保持较高产量玉米产业的未来趋势随着科技进步和社会发展,玉米产业正在经历深刻变革数字化、智能化、绿色化成为产业发展的主要方向人工智能应用利用AI技术进行病虫害识别、产量预测、最优施肥方案制定,提高决策的科学性和准确性精准农业技术结合GPS、遥感、物联网等技术,实现变量施肥、精准灌溉,最大化资源利用效率农业机器人播种机器人、除草机器人、收获机器人等智能设备,减少人工依赖,提高作业精度区块链溯源建立从种子到餐桌的全程可追溯体系,保障食品安全,提升消费者信心绿色循环发展发展玉米基生物质能源,推进农业废弃物资源化利用,构建绿色循环产业链智能农业无人机在玉米田的应用无人机技术在现代玉米种植中发挥着越来越重要的作用通过搭载不同的传感器和设备,无人机可以完成播种、施肥、喷药、监测等多种作业任务95%80%作业精度效率提升无人机喷洒作业的精准度,显著减少农药浪费相比传统人工作业,无人机作业效率提升幅度小时30%24成本降低作业时间使用无人机进行田间管理可降低的成本比例无人机可以全天候作业,不受人工作息时间限制课堂小结通过这堂课的学习,我们全面了解了玉米这一重要作物的方方面面让我们回顾一下今天学习的主要内容历史起源1玉米起源于9000年前的墨西哥,通过人类的驯化从野生苞谷演变为现代主粮作物,在明清时期传入中国生物特性2掌握了玉米种子结构、植株组成和生长周期,理解了玉米的生物学基础和生长发育规律多元用途3了解玉米在食用、饲料、工业原料等方面的广泛应用,特别是在生物能源和环保方面的重要作用营养价值4认识了玉米丰富的营养成分和经济价值,了解了玉米产业在全球经济中的重要地位种植技术5学习了现代玉米种植的科学方法,包括品种选择、田间管理、收获储存等关键技术环节未来发展6展望了玉米产业的发展趋势,了解了生物技术、智能农业等前沿技术在玉米生产中的应用前景玉米不仅是人类的重要食物来源,更是现代农业科技发展的载体通过科学种植和合理利用,玉米将继续为人类的可持续发展贡献力量谢谢聆听!欢迎提问与讨论感谢大家认真学习玉米相关知识!现在是提问和讨论时间,欢迎大家就今天学习的内容提出问题,我们一起深入探讨可以讨论的话题学习延伸•玉米在我们日常生活中的应用•观察身边的玉米制品•家乡的玉米种植情况•了解当地玉米种植技术•对转基因玉米的看法•关注玉米产业新闻动态•玉米产业的发展前景•尝试种植玉米(条件允许)•如何科学食用玉米制品•制作玉米主题手工作品•玉米与环境保护的关系•撰写玉米学习心得体会希望通过今天的学习,大家不仅掌握了玉米的科学知识,更培养了对农业科学的兴趣让我们共同关注农业发展,为建设美好未来贡献力量!。
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