中国玉米栽培史
history of maize cultivation in China
http://blog.sina.com.cn/s/articlelist_1647309874_0_1.html
玉米原产拉丁美洲。1492年哥伦布发现新大陆后,把玉米带到西班牙,以后又由西班牙传遍全世界。玉米传入中国大约在16世纪中叶以前,可能通过几条途径传入。
中国关于玉米的记载,最初见于明代嘉靖三十四年(1555)的《巩县志》;首先作出具体叙述的则是成书于嘉靖三十九年(1560)的《平凉府志》:“番麦,一曰西天麦,苗叶如秫而肥短,末有穗如稻而非实,实如塔,如桐子大,生节间,花垂红绒在塔末,长五、六寸,三月种,八月收。”据描述的形态可知番麦就是玉米。李时珍《本草纲目》中也有“玉蜀黍种出西土,种者亦罕”的记载,说明当时玉米栽培还不普遍。
玉米传入中国后,就由华南、西南、西北向国内各地传播。因为是新引入的作物,每在一地推广,当地便给它取一名称,因而玉米的异称甚多。除称番麦、西天麦、玉蜀黍外,还有包谷、六谷、腰芦等名称。据18世纪初纂修的《盛京通志》记载,当时辽沈平原也已有种植。刚引进栽培时,除山区外一般都用作副食品。由于玉米的适应性较强,易于栽培治理,且春玉米的成熟期早于其他春播作物,未全成熟前又可煮食,有利于解决粮食青黄不接的问题,因而很快成为山区农民的主粮。18世纪中叶以后,人口大量增加,入山垦种的人日益增多,玉米在山区栽培随着有很大发展。19世纪以后,由于商品经济发展,经济作物栽培面积不断扩大,加以全国人口大幅度增殖,北方地区又限于水源,粮食生产渐难满足需要,玉米栽培发展到平原地区。到20世纪30年代,玉米在全国作物栽培总面积中已占9.6%,在粮食作物中产量仅次于稻、麦、粟居于第4位;50年代起,玉米栽培有更大发展,播种面积远远超过了粟而跃居第3位。在栽培技术方面,清代《三农纪》中说玉米“宜植山土”,并介绍点播、除草、间苗等经验《洵阳县志》中说山区种玉米,“既种惟需雨以俟其长,别无壅培”,反映了当时栽培玉米不施肥料和粗放的治理措施。直到18世纪后期以至19世纪末,随着玉米栽培面积的继续扩大,栽种技术才逐渐向精耕细作的方向发展在清代《救荒简易书》中,已讲到分别不同土宜施用不同粪肥、不同作物的宜忌和茬口等。在长期的生产实践中,各地农民还分别选育了不少适应各地区栽植的地方品种,仅据陕西《紫阳县志》所记,19世纪中叶,该县常种的玉米就有“象牙白”、“野鸡啄”等多种。在东南各省丘陵、山区,玉米逐渐分化为春播、夏播和秋播 3种类型。此外,在田间治理、防治虫害等各方面也有进步。到20世纪,随着现代农业科学技术的应用,玉米栽培又进入了新的发展阶段
刍议中国发展玉米生产的科技导向
玉米已发展成为世界粮(食)、饲(料)、经(济)兼用作物,人均占有玉米数量被视为衡量一个国家畜牧业发展和人民生活水平的重要标志之,中国玉米总产量已有75%以上供作发展畜牧业的饲料。在全球经济一体化的新形势下,发展玉米生产的方向及品质问题提到日程上来。
▲玉米高产是一个永恒的发展课题。当人们富裕起来又想吃好的时候,才真正认识到抓好玉米高产的重要意义
中国是仅次于美国的第二大玉米生产国,上个世纪90年代,常年种植玉米面积3.5-3.8亿亩,全国玉米亩产平均达到350多公斤,在适宜的气候和栽培条件下,大面积亩产500~600公斤,高产纪录超过1 000公斤。但因玉米在饲料中的主导地位未能牢固确立,在农业结构调整过程中,有些地区趋同性地强调所谓粮、经、饲“三元”结构,把玉米视同粮食作物,盲目地压缩面积,笼统地提倡优化品种,特别是在玉米主产区面积剧减,致使全国玉米面积从1999年的3.89亿亩降至2000年的3.46亿亩,剧减4 274万亩(-12.4%);总产量从12 808万吨降至10 600万吨,剧减2 208万吨(-20.8%),相当于减去一个山东省的玉米面积。这样的减幅在历史上是少有的,严重影响农业经济和饲料生产。有关部门汲取这一教训,全国玉米种植面积正在逐步回升。
需要指出,认识玉米的重要经济价值有一个过程。中国和世界发展玉米生产的历史经验均表明,一个国家,一个民族,在粮食不够吃的时候,很重视大抓产量高的玉米;当粮食刚刚够吃饱的时候,往往又忽视或扬弃玉米;当进一步富裕起来又想吃好的时候,才真正认识到抓好玉米生产对改善人民生活的重要作用。
玉米高产是一个永恒的发展课题。据有关部门测算,中国2010年粮食需求总量中用于饲料的比例将从现在的30%增至35%,到2030年将继续增加到50%,其中主要来源为玉米。要吃肉、奶、蛋,全靠玉米换。为提高和改善人民生活的需要,适应国际市场竞争的新形势,必须坚定地确立玉米在发展畜牧业中的主导地位,大力发展玉米生产。据作者研究,只要遵循“稳定面积,提高单产,改善品质,加速转化,发挥区域生产优势”发展玉米生产的策略,在今后若干年内稳定玉米面积3.6-4.0亿亩,依靠科技进步,增加物质投入,选用优质品种,推广适用技术,中国玉米总产量还会有持续的大发展。
国外学者十分关心中国玉米的发展。美国农业部研究预测,2005年中国玉米总产量16 100万吨,玉米需求量16 900万吨,有一部分玉米出口,但仍需进口玉米1 022万吨。美国饲料谷物协会研究认为,中国2005年玉米总产量15 580万吨,需求量17 400万吨,约需进口玉米182万吨以满足饲料需要。作者认为:上述预测所选取的变量不同,对具体的变量认识和理解也不完全相同,对21世纪初期中国玉米供需状况的结论有所差别,但基本结论类似,即中国玉米产量仍将有较大幅度的增长,2005年总产量约16 000万吨,2010年总产量约18 000万吨,并将从现在的玉米出口国转为玉米进口国。
研究探索玉米高产潜力受到世界科学家的关注。最高产量(MYR)研究系指对影响产量的各变量及其交互作用进行多学科的系统性研究,以求在所在地的气候和土壤条件下综合运用先进栽培技术可能达到的最高产量,并对最高产量的各因素进行经济分析后进行必要的调整,以便向更高产量目标登攀。最高经济产量(MEY)研究要考虑在市场经济条件下产投比,即低成本、高产出;最高经济产量一般低于最高产量。例如,美国玉米最高每亩产量1 548公斤(沃尔索,1985),全国玉米平均产量为600公斤;中国玉米每亩最高产量1 096公斤(李登海,1989),全国玉米平均产量为351公斤。最高产量展示出农业增产的可能性、潜在力以及科学研究和技术改进努力的方向。
科学家对未来世界玉米生产的发展持乐观态度。美国农业部预测,21世纪初全球玉米总产量将以2%的速度增长,但增幅度逐年放慢,到2005~2010年,世界玉米产量将达到73 200万吨,比2000年约增长22%。美国谷物协会研究认为,最初10年玉米生产会出现“产量增长、增幅下降”的趋势,玉米产量增幅将由前5年的3%降至后5年时的2%,届时的玉米产量估计为73 900万吨,比2000年增长23%左右。
玉米的增产潜力有多大?科学家根据科学技进步和生产条件改善,预测未来20年世界玉米种植面积基本稳定在20亿亩,而不同地区略有增减。科学家对采用现代科学技术挖掘玉米增产潜力持乐观态度。W.Tollenaar(1986)在“探索玉米高产的极限”一文中指出,在美国玉米带优越的自然条件下,采用最佳农艺,充分利用光热资源,抓好选育新的高产杂交种、增施肥料、适期播种以及防治病虫害等技术,每亩潜在理论产量可以达到5 490公斤,玉米带地区大面积玉米每亩产量可以超过1 000公斤,高产纪录每亩可以达到2 000公斤。届时玉米可能名副其实地发展成为谷类作物之王。
▲树立完整的玉米品质概念。中国玉米有良好的营养品质,但商业品质低下。所谓“专用型玉米”的提法不可取
完整的玉米品质概念,应包括营养品质、加工品质和商业品质。营养品质泛指玉米籽粒中所含的营养成分,如蛋白质、脂肪、淀粉以及各种维生素、矿质元素、微量元素等。进一步说,就是蛋白质中所含的人畜必需的氨基酸,如赖氨酸、色氨酸;脂肪中所含的不饱和脂肪酸如亚油酸;淀粉中所含支链淀粉与直链淀粉之比值… 等等。加工品质也可以称为食用品质或适口性,它是通过深加工后所表现出的品质。经过深度加工的产品可以发挥营养品质的效果,使营养食品兼具良好的适口性。商业品质系指玉米籽实的形态、色泽、整齐度、容重以及表观或视觉性状;也包括化学物质的污染。随着现代科技进步,这些性状可以通过光电仪器、机械、电脑等先进的检测手段实现。例如商品玉米出口,可以通过机械作业把籽粒分级,使整齐度、容重、颜色、含水量、纯度、净度等提高到理想的高水平。
我国玉米品质状况怎样呢?据科研单位对采自全国227个不同类型玉米品种进行品质测定,蛋白质含量平均为9.69%,淀粉含量为74.59%,脂肪含量为3.55%,粗纤维含量为2.39%,其中还有不少淀粉、蛋白、脂肪含量更高的品种。分析表明:1.中国玉米资源丰富,种质多样,马齿型和硬粒型的杂交种和品种均占有一定比例,有比较宽的选择余地。2.养分齐全,特别是淀粉和蛋白质含量较高,淀粉含量高达75%,是发展淀粉及其延伸工业的理想原料。总体说来,中国玉米的营养品质是比较高的,能够满足现代玉米工业及饲料加工的需要,但加工品质跟不上去,特别是商业品质很差,例如黄白粒相间,机械混杂,大小粒不分,容重偏低,籽粒中杂有碎石块、金属物、玻璃碴等杂物,严重降低商业品质,影响国际市场的竞争力。这是我们农业部门和商业部门需要努力改进的问题。
现今媒体上报道的所谓“专用型玉米”或称“特用型玉米”,例如高油玉米、高蛋白玉米等,并宣称这是21世纪玉米育种和生产的发展方向。“专用型玉米”的提法不可取。现今玉米基本上已经发展成为“饲料作物”,美国玉米80%以上供作饲料,中国玉米75%以上供作饲料。如果说有“专用玉米”的话,那就是专供加工配合饲料的玉米。中国目前生产上推广面积很大的高产杂交种,完全可以满足供作优质配合饲料的加工原料,不存在花很大力气发展所谓“蛋白型玉米”、“油用型玉米”等标新品名的问题,更遑论是玉米生产的发展方向了。如果决策部门不予以规范和引导,可能什么“高铁玉米”、“富硒玉米”很快也要亮相了。
所谓高赖氨酸玉米、高油玉米品种,从植物学分类上说,它们属于普通玉米类型的一个品种,至于它的某一成分的含量较高,也不可能去用来提取蛋白或榨油。所以它只有在“高产”的前提下在生产上才具有推广价值。20世纪上半叶,欧美一些科学家曾致力于高赖氨酸玉米的选育研究,但都因遇到许多难以克服的问题而终止。1984年作者访问意大利并参加玉米研讨会,国外学者告知,高赖氨酸玉米的选育基本终止,仅只供作为研究植物遗传问题的材料。中国科研单位1984—1995年连续搞了十几年高赖氨酸玉米协作攻关研究,虽然也培育了几个高赖氨酸玉米品种,都因抗性差、易致病、产量低等问题,最后也以攻关失败而告终。尽管后来更名为所谓“高蛋白玉米”,仍然未能完全克服存在的问题。众所周知,玉米籽粒中蛋白质含量愈高,劣质的醇溶性蛋白含量比例也愈大。至于高油玉米,国外有人曾进行了100多年的高油、低油极限方面的研究,主要理论方面的。还没有文献报道美国或其他国家大规模地重点搞什么高蛋白玉米、高油玉米的选育研究。
顺便谈及特种玉米,即供作蔬果的糯玉米、甜玉米、爆玉米,它和普通玉米不是一个种,可供鲜食,可制罐头,可作干果,有一定的市场潜力。但这类玉米的生产与加工必须同步进行,一般都需要通过“订单农业”确定种植面积。现在科研单位和种子公司都在搞此类玉米育种和开发,有一哄而起之势,市场上品种多乱杂,质量明显降低。有关部门要从宏观上适度引导,不宜过分宣传提倡,盲目扩大种植面积。
▲发展玉米产业化必须采取综合利用措施,仅仅依靠发展单一加工产品难以获取综合经济效益
玉米资源具有天然性和再生性两大特点。天然性系指玉米是人工无法合成的,它决定了玉米深加工产品的有限性和不可代替性;再生性系指与矿产资源比较,玉米是可以永续利用的周期短、产量高的再生资源,这就增强了原料保障的可靠性。就一个国家来说,保持单一的资源优势意义并不大,重要的是如何深入挖掘资源潜力,发挥玉米生产和加工的区域优势,。
现代玉米工业由三部分组成:一是玉米精炼提纯,获得的产品是淀粉、甜味剂、玉米油;二是玉米干磨粉,获得的产品都是玉米面和粗磨粉;三是蒸馏提炼,获得的产品是饮料和酒精。这三种加工方法的副产品又是发展畜牧业的优质饲料。现代玉米工业琳琅满目的产品中,最受瞩目的就要算得上玉米淀粉、高果糖浆、玉米油、玉米酒精等。玉米淀粉分为直链淀粉和支链淀粉,被认为是化学成分最佳的淀粉之一,纯度可达99%,广泛用于食品、化工、医药、纺织以及军事工业;还可以进一步深加工不同用途的变性淀粉。玉米籽粒中含油量一般在4%~5%,而85%以上集中在胚里。玉米油色泽淡黄透明,有芳香气味;在构成油的主要成分脂肪酸中,亚油酸的含量高达60%以上,营养价值极高。玉米高果糖浆甜度高,品质好,风味适口,被誉为“人造蜂蜜”。生产1吨高果糖浆需要1.7吨玉米籽粒,比精制蔗糖成本低20%~25%。科学家预测,21世纪玉米制糖工业可能占去世界50%以上的甜味剂市场。玉米酒精可以酿造饮料。例如啤酒和高档酒类;可以生产燃料酒精,用来与汽油混配汽油醇代替部分石油作为汽车和其他机器的燃料,最重要的清洁环境。
但是,发展玉米产业化加工必须综合进行,就是说必须同时生产玉米淀粉、变性淀粉、玉米糖、玉米油等深加工产品。单独生产玉米某一加工产品,不但经济上不合算,技术上也不可行。
现今媒体宣传推广某几个高蛋、高油、高淀品种,提倡所谓“玉米蛋白生产”、“玉米油生产”,客观上却为某几个品种起到了“促销”作用。全国生态条件十分复杂,盲目地趋同性地指定推广某几个品种,已经产生极为不良的后果。作者先后接受过辽宁大连、云南玉溪、湖北宜昌等地农业或企业部门的咨询,他们要申报农业开发项目,投资几千万元兴建玉米油加工厂,开发几百万亩高油玉米,而且希望作者能每年给提供几千万斤高油玉米种子。作者若是培育或经营高油玉米种子的话,这下子可能大发了。这是一个严重的误导。玉米含油量仅为4%—5%,高油玉米充其量在7%—8%,在玉米综合加工业中油分仍然是极少的副产品。玉米油分含量高了,其他成分必然降低。美国发展大规模的现代玉米工业,所以美国人都食用玉米油。发展现代玉米工业需要雄厚资金、技术多方面的投入。当前我国的受资金、技术、设备等诸方面的限制,只能在重点地区有条件地发展玉米综合利用工业。
根据我国国情,借鉴国外经验,发展现代玉米工业要有一个全面规划,即:大力发展配合饲料工业,积极发展食品加工业,稳步发展淀汾工业,有计划地发展制糖工业。其中发展配合饲料工业、提高玉米转化率是研究的重点。从所周知,玉米籽粒中缺少畜禽所必需的氨基酸即赖氨酸。国外解决玉米饲料添加剂来源有三个途径:一是发展蛋白质含量高的大豆以饼粕混配,如美国主要以大豆供作饲料添加剂。二是添加鱼粉或其它畜禽骨粉,如牧业渔业发达的沿海国家。三是发展工业赖氨酸添加剂。如西欧国家改进生产工艺,工业赖氨酸成本显著降低。我国地域辽阔,具备丰富的各类添加剂资源,应该学习国外成功的经验。特别是工业赖氨酸添加剂质优价廉,何必舍此捷径而去绕一个大弯路呢。
◆ 中国必须实行“大玉米开发战略”,发挥区域生产优势,加速转化增值,增强国际市场的竞争力
新世纪中国发展玉米生产面临以下难题:一是长远玉米供不应求和短期内结构性供大于求的矛盾;二是世界玉米价格持续下跌和国内玉米顺价销售的矛盾;三是国内玉米供给稳步增加和饲料需求增长缓慢的矛盾;四是南方玉米进口增加和北方玉米出口难度加大的矛盾。关注和研究这些问题的发展变化趋势,扬长抑短,趋利避害,为发展玉米生产、采取策略和措施提供依据。
要树立新观念,从大农业、大粮食观点重新认识和评价玉米的经济价值。要把玉米长期视为传统粮食作物转变为粮食、饲料、经济兼用作物,由单纯产量型生产转变为产量和质量型并重生产,确立以提高玉米饲用品质为中心的育种和栽培工作;发展种(植业)、养(殖业)、加(工业)综合型生产,重视玉米饲料加工和深层开发利用,确立玉米在饲料中的主导地位。
中国必须实施“大玉米开发战略”。
所谓大玉米开发战略或称大市场开发战略,就是在全球经济一体化、各国贸易相互渗透、相互融合、相互竞争、相互依存的形势下,打破中国农业长期存在的条块分割、行业垄断、小而分散、封闭低效的格局,全面规划,统筹安排,集中资金、人力和物力,发挥区域生产优势,持续提高玉米产量,发展玉米配合饲料工业、综合利用工业和食品加工业,不断增强国际市场竞争力。
第一是发挥玉米区域生产优势。根据中国的自然资源特点和社会经济发展趋势,依靠科技,合理布局,趋利避害,充分挖掘玉米增产潜力和增加经济效益。在东北玉米产区,要建成全国最大的高产优质玉米生产基地,进而建成配合饲料生产基地、畜产品加工基地和现代玉米工业基地,并以优质玉米、配合饲料和加工产品进入国际市场。在黄淮海玉米产区,玉米为局部自给型生产,应发挥当地自然资源优势,重视玉米高产开发和生产优质配合饲料以发展畜牧业。在西北玉米产区,玉米种植面积正在逐步增加,特别是在新疆、甘肃等河灌区,水资源丰富,昼夜温差大,玉米产量高,品质好,应有计划地逐步建成全国集中的玉米种子生产基地。在南方沿海地区,应借助经济发达和交通优势,面向国内外市场,建成蔬果玉米(包括甜玉米、糯玉米、爆玉米)生产、加工、出口基地。
第二是人畜分粮,粮饲分营。中国玉米生产具有资源优势和比较优势,放开搞活玉米流通市场产。按人均口粮200公斤计算,中国有2 600亿公斤细粮就足以满足13亿人的口粮。事实上,中国从上个世纪90年代,稻谷和小麦的总产量每年都超过了这一指标,农业承受的压力和瓶颈,不是食用粮的不足而是转化为肉、奶、蛋饲料之紧缺。要把现今75%以上供作饲料的玉米从“粮食”作物划归“饲料”作物,积极培育全国统一的玉米大市场,发挥区域规模经营比较优势,提高资源利用率,推进玉米种植区域化、加工产业化和经营规模化。
第三是种、养、加相结合。玉米是一种自然界可以永续利用的周期短、产量高的可再生资源。综合利用有两个主要去向:一个去向是供作畜禽饲料以发展畜牧业,称为“过腹”转化。中国发展饲料工业和畜牧业有广阔的空间,在玉米集中产区,就地转化玉米,使“粮仓”变为“肉库”,多途径地解决玉米配合饲料添加剂来源,最主要的是发展质优价廉的工业赖氨酸添加剂。另一个去向是按玉米所含成分加工工业产品,称为“过机”转化。应用现代科学技术,发展现代玉米工业,一开始即瞄准国际市场。通过深加工改进和提高玉米品质,建立发挥资源优势的主导产业和优势产业,实现产品多层次利用和增产增收。
第四是育、繁、推一体化。彻底改变玉米育种和种业机构臃肿,多而散,小而全,条块分割,工作重复的局面,要加快体制改革,提倡协作,扶植联合,组建若干民营或股份制玉米种业集团,加快育种进程,提高种子质量,进一步提高玉米综合品质。
第五是创造一个国家、集体、民营企业共同推进的玉米产业化经营的社会环境。政府要以优惠政策鼓励加工业、饲料业和流通业向玉米生产领域延伸,以企业为龙头,以农民家庭种植为基础,以专业化服务为纽带,逐步形成以玉米种植业、养殖业、加工业相结合的产业链,建立利益共享、风险共担的共同体。扶植农民建立多种形式的农业合作社、融资合作社、消费合作社,提高玉米产量,降低生产成本,增加农民收入。有关决策部门要把“中国大玉米开发战略”作为农业结构调整的切入点。
(佟屏亚 发表在《玉米科学》2003年第一期)
中国玉米栽培史
history of maize cultivation in China
http://blog.sina.com.cn/s/articlelist_1647309874_0_1.html
玉米原产拉丁美洲。1492年哥伦布发现新大陆后,把玉米带到西班牙,以后又由西班牙传遍全世界。玉米传入中国大约在16世纪中叶以前,可能通过几条途径传入。
中国关于玉米的记载,最初见于明代嘉靖三十四年(1555)的《巩县志》;首先作出具体叙述的则是成书于嘉靖三十九年(1560)的《平凉府志》:“番麦,一曰西天麦,苗叶如秫而肥短,末有穗如稻而非实,实如塔,如桐子大,生节间,花垂红绒在塔末,长五、六寸,三月种,八月收。”据描述的形态可知番麦就是玉米。李时珍《本草纲目》中也有“玉蜀黍种出西土,种者亦罕”的记载,说明当时玉米栽培还不普遍。
玉米传入中国后,就由华南、西南、西北向国内各地传播。因为是新引入的作物,每在一地推广,当地便给它取一名称,因而玉米的异称甚多。除称番麦、西天麦、玉蜀黍外,还有包谷、六谷、腰芦等名称。据18世纪初纂修的《盛京通志》记载,当时辽沈平原也已有种植。刚引进栽培时,除山区外一般都用作副食品。由于玉米的适应性较强,易于栽培治理,且春玉米的成熟期早于其他春播作物,未全成熟前又可煮食,有利于解决粮食青黄不接的问题,因而很快成为山区农民的主粮。18世纪中叶以后,人口大量增加,入山垦种的人日益增多,玉米在山区栽培随着有很大发展。19世纪以后,由于商品经济发展,经济作物栽培面积不断扩大,加以全国人口大幅度增殖,北方地区又限于水源,粮食生产渐难满足需要,玉米栽培发展到平原地区。到20世纪30年代,玉米在全国作物栽培总面积中已占9.6%,在粮食作物中产量仅次于稻、麦、粟居于第4位;50年代起,玉米栽培有更大发展,播种面积远远超过了粟而跃居第3位。在栽培技术方面,清代《三农纪》中说玉米“宜植山土”,并介绍点播、除草、间苗等经验《洵阳县志》中说山区种玉米,“既种惟需雨以俟其长,别无壅培”,反映了当时栽培玉米不施肥料和粗放的治理措施。直到18世纪后期以至19世纪末,随着玉米栽培面积的继续扩大,栽种技术才逐渐向精耕细作的方向发展在清代《救荒简易书》中,已讲到分别不同土宜施用不同粪肥、不同作物的宜忌和茬口等。在长期的生产实践中,各地农民还分别选育了不少适应各地区栽植的地方品种,仅据陕西《紫阳县志》所记,19世纪中叶,该县常种的玉米就有“象牙白”、“野鸡啄”等多种。在东南各省丘陵、山区,玉米逐渐分化为春播、夏播和秋播 3种类型。此外,在田间治理、防治虫害等各方面也有进步。到20世纪,随着现代农业科学技术的应用,玉米栽培又进入了新的发展阶段
刍议中国发展玉米生产的科技导向
玉米已发展成为世界粮(食)、饲(料)、经(济)兼用作物,人均占有玉米数量被视为衡量一个国家畜牧业发展和人民生活水平的重要标志之,中国玉米总产量已有75%以上供作发展畜牧业的饲料。在全球经济一体化的新形势下,发展玉米生产的方向及品质问题提到日程上来。
▲玉米高产是一个永恒的发展课题。当人们富裕起来又想吃好的时候,才真正认识到抓好玉米高产的重要意义
中国是仅次于美国的第二大玉米生产国,上个世纪90年代,常年种植玉米面积3.5-3.8亿亩,全国玉米亩产平均达到350多公斤,在适宜的气候和栽培条件下,大面积亩产500~600公斤,高产纪录超过1 000公斤。但因玉米在饲料中的主导地位未能牢固确立,在农业结构调整过程中,有些地区趋同性地强调所谓粮、经、饲“三元”结构,把玉米视同粮食作物,盲目地压缩面积,笼统地提倡优化品种,特别是在玉米主产区面积剧减,致使全国玉米面积从1999年的3.89亿亩降至2000年的3.46亿亩,剧减4 274万亩(-12.4%);总产量从12 808万吨降至10 600万吨,剧减2 208万吨(-20.8%),相当于减去一个山东省的玉米面积。这样的减幅在历史上是少有的,严重影响农业经济和饲料生产。有关部门汲取这一教训,全国玉米种植面积正在逐步回升。
需要指出,认识玉米的重要经济价值有一个过程。中国和世界发展玉米生产的历史经验均表明,一个国家,一个民族,在粮食不够吃的时候,很重视大抓产量高的玉米;当粮食刚刚够吃饱的时候,往往又忽视或扬弃玉米;当进一步富裕起来又想吃好的时候,才真正认识到抓好玉米生产对改善人民生活的重要作用。
玉米高产是一个永恒的发展课题。据有关部门测算,中国2010年粮食需求总量中用于饲料的比例将从现在的30%增至35%,到2030年将继续增加到50%,其中主要来源为玉米。要吃肉、奶、蛋,全靠玉米换。为提高和改善人民生活的需要,适应国际市场竞争的新形势,必须坚定地确立玉米在发展畜牧业中的主导地位,大力发展玉米生产。据作者研究,只要遵循“稳定面积,提高单产,改善品质,加速转化,发挥区域生产优势”发展玉米生产的策略,在今后若干年内稳定玉米面积3.6-4.0亿亩,依靠科技进步,增加物质投入,选用优质品种,推广适用技术,中国玉米总产量还会有持续的大发展。
国外学者十分关心中国玉米的发展。美国农业部研究预测,2005年中国玉米总产量16 100万吨,玉米需求量16 900万吨,有一部分玉米出口,但仍需进口玉米1 022万吨。美国饲料谷物协会研究认为,中国2005年玉米总产量15 580万吨,需求量17 400万吨,约需进口玉米182万吨以满足饲料需要。作者认为:上述预测所选取的变量不同,对具体的变量认识和理解也不完全相同,对21世纪初期中国玉米供需状况的结论有所差别,但基本结论类似,即中国玉米产量仍将有较大幅度的增长,2005年总产量约16 000万吨,2010年总产量约18 000万吨,并将从现在的玉米出口国转为玉米进口国。
研究探索玉米高产潜力受到世界科学家的关注。最高产量(MYR)研究系指对影响产量的各变量及其交互作用进行多学科的系统性研究,以求在所在地的气候和土壤条件下综合运用先进栽培技术可能达到的最高产量,并对最高产量的各因素进行经济分析后进行必要的调整,以便向更高产量目标登攀。最高经济产量(MEY)研究要考虑在市场经济条件下产投比,即低成本、高产出;最高经济产量一般低于最高产量。例如,美国玉米最高每亩产量1 548公斤(沃尔索,1985),全国玉米平均产量为600公斤;中国玉米每亩最高产量1 096公斤(李登海,1989),全国玉米平均产量为351公斤。最高产量展示出农业增产的可能性、潜在力以及科学研究和技术改进努力的方向。
科学家对未来世界玉米生产的发展持乐观态度。美国农业部预测,21世纪初全球玉米总产量将以2%的速度增长,但增幅度逐年放慢,到2005~2010年,世界玉米产量将达到73 200万吨,比2000年约增长22%。美国谷物协会研究认为,最初10年玉米生产会出现“产量增长、增幅下降”的趋势,玉米产量增幅将由前5年的3%降至后5年时的2%,届时的玉米产量估计为73 900万吨,比2000年增长23%左右。
玉米的增产潜力有多大?科学家根据科学技进步和生产条件改善,预测未来20年世界玉米种植面积基本稳定在20亿亩,而不同地区略有增减。科学家对采用现代科学技术挖掘玉米增产潜力持乐观态度。W.Tollenaar(1986)在“探索玉米高产的极限”一文中指出,在美国玉米带优越的自然条件下,采用最佳农艺,充分利用光热资源,抓好选育新的高产杂交种、增施肥料、适期播种以及防治病虫害等技术,每亩潜在理论产量可以达到5 490公斤,玉米带地区大面积玉米每亩产量可以超过1 000公斤,高产纪录每亩可以达到2 000公斤。届时玉米可能名副其实地发展成为谷类作物之王。
▲树立完整的玉米品质概念。中国玉米有良好的营养品质,但商业品质低下。所谓“专用型玉米”的提法不可取
完整的玉米品质概念,应包括营养品质、加工品质和商业品质。营养品质泛指玉米籽粒中所含的营养成分,如蛋白质、脂肪、淀粉以及各种维生素、矿质元素、微量元素等。进一步说,就是蛋白质中所含的人畜必需的氨基酸,如赖氨酸、色氨酸;脂肪中所含的不饱和脂肪酸如亚油酸;淀粉中所含支链淀粉与直链淀粉之比值… 等等。加工品质也可以称为食用品质或适口性,它是通过深加工后所表现出的品质。经过深度加工的产品可以发挥营养品质的效果,使营养食品兼具良好的适口性。商业品质系指玉米籽实的形态、色泽、整齐度、容重以及表观或视觉性状;也包括化学物质的污染。随着现代科技进步,这些性状可以通过光电仪器、机械、电脑等先进的检测手段实现。例如商品玉米出口,可以通过机械作业把籽粒分级,使整齐度、容重、颜色、含水量、纯度、净度等提高到理想的高水平。
我国玉米品质状况怎样呢?据科研单位对采自全国227个不同类型玉米品种进行品质测定,蛋白质含量平均为9.69%,淀粉含量为74.59%,脂肪含量为3.55%,粗纤维含量为2.39%,其中还有不少淀粉、蛋白、脂肪含量更高的品种。分析表明:1.中国玉米资源丰富,种质多样,马齿型和硬粒型的杂交种和品种均占有一定比例,有比较宽的选择余地。2.养分齐全,特别是淀粉和蛋白质含量较高,淀粉含量高达75%,是发展淀粉及其延伸工业的理想原料。总体说来,中国玉米的营养品质是比较高的,能够满足现代玉米工业及饲料加工的需要,但加工品质跟不上去,特别是商业品质很差,例如黄白粒相间,机械混杂,大小粒不分,容重偏低,籽粒中杂有碎石块、金属物、玻璃碴等杂物,严重降低商业品质,影响国际市场的竞争力。这是我们农业部门和商业部门需要努力改进的问题。
现今媒体上报道的所谓“专用型玉米”或称“特用型玉米”,例如高油玉米、高蛋白玉米等,并宣称这是21世纪玉米育种和生产的发展方向。“专用型玉米”的提法不可取。现今玉米基本上已经发展成为“饲料作物”,美国玉米80%以上供作饲料,中国玉米75%以上供作饲料。如果说有“专用玉米”的话,那就是专供加工配合饲料的玉米。中国目前生产上推广面积很大的高产杂交种,完全可以满足供作优质配合饲料的加工原料,不存在花很大力气发展所谓“蛋白型玉米”、“油用型玉米”等标新品名的问题,更遑论是玉米生产的发展方向了。如果决策部门不予以规范和引导,可能什么“高铁玉米”、“富硒玉米”很快也要亮相了。
所谓高赖氨酸玉米、高油玉米品种,从植物学分类上说,它们属于普通玉米类型的一个品种,至于它的某一成分的含量较高,也不可能去用来提取蛋白或榨油。所以它只有在“高产”的前提下在生产上才具有推广价值。20世纪上半叶,欧美一些科学家曾致力于高赖氨酸玉米的选育研究,但都因遇到许多难以克服的问题而终止。1984年作者访问意大利并参加玉米研讨会,国外学者告知,高赖氨酸玉米的选育基本终止,仅只供作为研究植物遗传问题的材料。中国科研单位1984—1995年连续搞了十几年高赖氨酸玉米协作攻关研究,虽然也培育了几个高赖氨酸玉米品种,都因抗性差、易致病、产量低等问题,最后也以攻关失败而告终。尽管后来更名为所谓“高蛋白玉米”,仍然未能完全克服存在的问题。众所周知,玉米籽粒中蛋白质含量愈高,劣质的醇溶性蛋白含量比例也愈大。至于高油玉米,国外有人曾进行了100多年的高油、低油极限方面的研究,主要理论方面的。还没有文献报道美国或其他国家大规模地重点搞什么高蛋白玉米、高油玉米的选育研究。
顺便谈及特种玉米,即供作蔬果的糯玉米、甜玉米、爆玉米,它和普通玉米不是一个种,可供鲜食,可制罐头,可作干果,有一定的市场潜力。但这类玉米的生产与加工必须同步进行,一般都需要通过“订单农业”确定种植面积。现在科研单位和种子公司都在搞此类玉米育种和开发,有一哄而起之势,市场上品种多乱杂,质量明显降低。有关部门要从宏观上适度引导,不宜过分宣传提倡,盲目扩大种植面积。
▲发展玉米产业化必须采取综合利用措施,仅仅依靠发展单一加工产品难以获取综合经济效益
玉米资源具有天然性和再生性两大特点。天然性系指玉米是人工无法合成的,它决定了玉米深加工产品的有限性和不可代替性;再生性系指与矿产资源比较,玉米是可以永续利用的周期短、产量高的再生资源,这就增强了原料保障的可靠性。就一个国家来说,保持单一的资源优势意义并不大,重要的是如何深入挖掘资源潜力,发挥玉米生产和加工的区域优势,。
现代玉米工业由三部分组成:一是玉米精炼提纯,获得的产品是淀粉、甜味剂、玉米油;二是玉米干磨粉,获得的产品都是玉米面和粗磨粉;三是蒸馏提炼,获得的产品是饮料和酒精。这三种加工方法的副产品又是发展畜牧业的优质饲料。现代玉米工业琳琅满目的产品中,最受瞩目的就要算得上玉米淀粉、高果糖浆、玉米油、玉米酒精等。玉米淀粉分为直链淀粉和支链淀粉,被认为是化学成分最佳的淀粉之一,纯度可达99%,广泛用于食品、化工、医药、纺织以及军事工业;还可以进一步深加工不同用途的变性淀粉。玉米籽粒中含油量一般在4%~5%,而85%以上集中在胚里。玉米油色泽淡黄透明,有芳香气味;在构成油的主要成分脂肪酸中,亚油酸的含量高达60%以上,营养价值极高。玉米高果糖浆甜度高,品质好,风味适口,被誉为“人造蜂蜜”。生产1吨高果糖浆需要1.7吨玉米籽粒,比精制蔗糖成本低20%~25%。科学家预测,21世纪玉米制糖工业可能占去世界50%以上的甜味剂市场。玉米酒精可以酿造饮料。例如啤酒和高档酒类;可以生产燃料酒精,用来与汽油混配汽油醇代替部分石油作为汽车和其他机器的燃料,最重要的清洁环境。
但是,发展玉米产业化加工必须综合进行,就是说必须同时生产玉米淀粉、变性淀粉、玉米糖、玉米油等深加工产品。单独生产玉米某一加工产品,不但经济上不合算,技术上也不可行。
现今媒体宣传推广某几个高蛋、高油、高淀品种,提倡所谓“玉米蛋白生产”、“玉米油生产”,客观上却为某几个品种起到了“促销”作用。全国生态条件十分复杂,盲目地趋同性地指定推广某几个品种,已经产生极为不良的后果。作者先后接受过辽宁大连、云南玉溪、湖北宜昌等地农业或企业部门的咨询,他们要申报农业开发项目,投资几千万元兴建玉米油加工厂,开发几百万亩高油玉米,而且希望作者能每年给提供几千万斤高油玉米种子。作者若是培育或经营高油玉米种子的话,这下子可能大发了。这是一个严重的误导。玉米含油量仅为4%—5%,高油玉米充其量在7%—8%,在玉米综合加工业中油分仍然是极少的副产品。玉米油分含量高了,其他成分必然降低。美国发展大规模的现代玉米工业,所以美国人都食用玉米油。发展现代玉米工业需要雄厚资金、技术多方面的投入。当前我国的受资金、技术、设备等诸方面的限制,只能在重点地区有条件地发展玉米综合利用工业。
根据我国国情,借鉴国外经验,发展现代玉米工业要有一个全面规划,即:大力发展配合饲料工业,积极发展食品加工业,稳步发展淀汾工业,有计划地发展制糖工业。其中发展配合饲料工业、提高玉米转化率是研究的重点。从所周知,玉米籽粒中缺少畜禽所必需的氨基酸即赖氨酸。国外解决玉米饲料添加剂来源有三个途径:一是发展蛋白质含量高的大豆以饼粕混配,如美国主要以大豆供作饲料添加剂。二是添加鱼粉或其它畜禽骨粉,如牧业渔业发达的沿海国家。三是发展工业赖氨酸添加剂。如西欧国家改进生产工艺,工业赖氨酸成本显著降低。我国地域辽阔,具备丰富的各类添加剂资源,应该学习国外成功的经验。特别是工业赖氨酸添加剂质优价廉,何必舍此捷径而去绕一个大弯路呢。
◆ 中国必须实行“大玉米开发战略”,发挥区域生产优势,加速转化增值,增强国际市场的竞争力
新世纪中国发展玉米生产面临以下难题:一是长远玉米供不应求和短期内结构性供大于求的矛盾;二是世界玉米价格持续下跌和国内玉米顺价销售的矛盾;三是国内玉米供给稳步增加和饲料需求增长缓慢的矛盾;四是南方玉米进口增加和北方玉米出口难度加大的矛盾。关注和研究这些问题的发展变化趋势,扬长抑短,趋利避害,为发展玉米生产、采取策略和措施提供依据。
要树立新观念,从大农业、大粮食观点重新认识和评价玉米的经济价值。要把玉米长期视为传统粮食作物转变为粮食、饲料、经济兼用作物,由单纯产量型生产转变为产量和质量型并重生产,确立以提高玉米饲用品质为中心的育种和栽培工作;发展种(植业)、养(殖业)、加(工业)综合型生产,重视玉米饲料加工和深层开发利用,确立玉米在饲料中的主导地位。
中国必须实施“大玉米开发战略”。
所谓大玉米开发战略或称大市场开发战略,就是在全球经济一体化、各国贸易相互渗透、相互融合、相互竞争、相互依存的形势下,打破中国农业长期存在的条块分割、行业垄断、小而分散、封闭低效的格局,全面规划,统筹安排,集中资金、人力和物力,发挥区域生产优势,持续提高玉米产量,发展玉米配合饲料工业、综合利用工业和食品加工业,不断增强国际市场竞争力。
第一是发挥玉米区域生产优势。根据中国的自然资源特点和社会经济发展趋势,依靠科技,合理布局,趋利避害,充分挖掘玉米增产潜力和增加经济效益。在东北玉米产区,要建成全国最大的高产优质玉米生产基地,进而建成配合饲料生产基地、畜产品加工基地和现代玉米工业基地,并以优质玉米、配合饲料和加工产品进入国际市场。在黄淮海玉米产区,玉米为局部自给型生产,应发挥当地自然资源优势,重视玉米高产开发和生产优质配合饲料以发展畜牧业。在西北玉米产区,玉米种植面积正在逐步增加,特别是在新疆、甘肃等河灌区,水资源丰富,昼夜温差大,玉米产量高,品质好,应有计划地逐步建成全国集中的玉米种子生产基地。在南方沿海地区,应借助经济发达和交通优势,面向国内外市场,建成蔬果玉米(包括甜玉米、糯玉米、爆玉米)生产、加工、出口基地。
第二是人畜分粮,粮饲分营。中国玉米生产具有资源优势和比较优势,放开搞活玉米流通市场产。按人均口粮200公斤计算,中国有2 600亿公斤细粮就足以满足13亿人的口粮。事实上,中国从上个世纪90年代,稻谷和小麦的总产量每年都超过了这一指标,农业承受的压力和瓶颈,不是食用粮的不足而是转化为肉、奶、蛋饲料之紧缺。要把现今75%以上供作饲料的玉米从“粮食”作物划归“饲料”作物,积极培育全国统一的玉米大市场,发挥区域规模经营比较优势,提高资源利用率,推进玉米种植区域化、加工产业化和经营规模化。
第三是种、养、加相结合。玉米是一种自然界可以永续利用的周期短、产量高的可再生资源。综合利用有两个主要去向:一个去向是供作畜禽饲料以发展畜牧业,称为“过腹”转化。中国发展饲料工业和畜牧业有广阔的空间,在玉米集中产区,就地转化玉米,使“粮仓”变为“肉库”,多途径地解决玉米配合饲料添加剂来源,最主要的是发展质优价廉的工业赖氨酸添加剂。另一个去向是按玉米所含成分加工工业产品,称为“过机”转化。应用现代科学技术,发展现代玉米工业,一开始即瞄准国际市场。通过深加工改进和提高玉米品质,建立发挥资源优势的主导产业和优势产业,实现产品多层次利用和增产增收。
第四是育、繁、推一体化。彻底改变玉米育种和种业机构臃肿,多而散,小而全,条块分割,工作重复的局面,要加快体制改革,提倡协作,扶植联合,组建若干民营或股份制玉米种业集团,加快育种进程,提高种子质量,进一步提高玉米综合品质。
第五是创造一个国家、集体、民营企业共同推进的玉米产业化经营的社会环境。政府要以优惠政策鼓励加工业、饲料业和流通业向玉米生产领域延伸,以企业为龙头,以农民家庭种植为基础,以专业化服务为纽带,逐步形成以玉米种植业、养殖业、加工业相结合的产业链,建立利益共享、风险共担的共同体。扶植农民建立多种形式的农业合作社、融资合作社、消费合作社,提高玉米产量,降低生产成本,增加农民收入。有关决策部门要把“中国大玉米开发战略”作为农业结构调整的切入点。
(佟屏亚 发表在《玉米科学》2003年第一期)