第1章概论[1]

1.1玉米生产概况[1]

1.1.1世界玉米生产情况

玉米是禾本科Maydeae族成员之一，它是一种茁壮的雄雌同株一年生植物，需要在人的帮助下播种、繁殖和生存。玉米是较高效捕捉太阳能并将其转换为食物的植物之一，它有很大的可塑性，可适应极端和不同条件下的湿度、日照、海拔高度和温度。玉米是世界上种植分布最广的粮食作物，从北纬58°到南纬35°～40°的地区均有大量种植。目前，除南极洲之外，世界各大洲有70多个国家种植玉米，世界上有三大黄金玉米带，分别为中国玉米带、美国玉米带和乌克兰玉米带。北美洲玉米种植面积较大，亚洲、非洲和拉丁美洲次之，此外，近年来南美地区玉米种植区域不断扩大。

在世界谷类作物中，玉米的种植面积和总产量仅次于小麦、水稻而居第3位，平均单产则居首位。主要玉米生产国为美国、中国、巴西、墨西哥和阿根廷等，近十年来，乌克兰玉米总量增加速度较快。除主要生产国外，南亚、东南亚和欧盟等国家和地区的玉米产量也在增加。2012年，全球玉米产量前5位国家和地区的产量占全球的比重超过75％。全球5个主要玉米生产国家和地区占全球玉米产量比重依次为美国32.30％、中国24.53％、巴西8.61％、欧盟7.72％及阿根廷2.48％。艾格农业数据库预计，2013/14年预计全球玉米的播种面积和产量分别为1.81亿hm2和10.22亿t，较上年分别增长14.10%和2.91%。全球历年玉米产量如图11所示。

图111997/1998～2012/2013全球玉米产量

1.1.2我国玉米生产情况

水稻、小麦、玉米和大豆是我国的四大主要粮食作物，其中水稻是我国最重要的口粮作物，玉米是最重要的非口粮粮食作物。玉米是我国近年来发展最快的主要粮食作物，受到单产水平和种植收益远远高于大豆的影响，黄淮、东北、西南地区大量的豆类的种植面积转向玉米种植，玉米的播种面积持续增长，2007年玉米播种面积达到2947.8万hm2，超过了稻谷的2891.9万hm2播种面积，成为播种面积较大的粮食作物，近年来，我国玉米播种面积、总产量及占粮食总产的比重如图12所示。2000～2012年，我国玉米产量由1.06亿t增长到2.08亿t，增长96%，年均增长5.8%，2013年我国玉米产量达到2.15亿t以上，成为我国产量较大的粮食作物，也是我国第二个总产量超过2亿t的粮食作物。2003年以来玉米产量实现"十连增"。

图121950～2012年我国玉米播种面积、产量及占粮食总产量比重

根据《中国粮食安全中长期规划纲要》的预测，到2020年我国稻谷、小麦、玉米的需求量分别达到1.885亿t、0.980亿t和1.810亿t，其中稻谷需求与当前相比基本持平，小麦略有下降，玉米需求年均增长3.05％。农业部韩长赋部长在《玉米论略》中指出，玉米是我国今后一个时期消费需求增长最快的粮食品种。主要来自两个方面：一是畜牧业快速发展，增加了对玉米的需求。国际经验表明，进入工业化和城镇化中期以后，人们的膳食结构会发生明显变化，肉蛋奶消费显著增加。美国1965～2000年玉米饲料消费量年均增长1.6%，日本为4.1%。我国也进入这个阶段，玉米饲料消费增加加快。2010年全国肉类、禽蛋、牛奶、水产品产量分别比2003年增长23%、18.5%、105%、31.8%。同期，饲料用粮消耗玉米，由0.9亿t增加到1.2亿t，增长33%。畜牧业养殖方式的转变也增加了饲料用粮，随着畜禽规模化养殖快速发展，由过去一家一户以青饲料、米糠麦麸、剩菜剩饭喂猪，转变为使用工厂化饲料，对玉米的需求明显增加。二是深加工快速发展，增加了对玉米的需求。2000年以前，我国玉米深加工年消费玉米不足0.1亿t，占玉米消费比重不到10%。近年来，玉米深加工业产能迅速扩展，未来在目前0.9亿t的基础上有可能进一步扩大。预计"十二五"末我国玉米消费总需求量将在2.2亿t左右，即科学家预测的到2020年消费量将提前到来，玉米供求紧平衡的格局有可能被打破，个别年份甚至会出现产不足需的情况。

同时，随着一部分乙醇汽油等生物质能源的消耗，国际市场上玉米供需矛盾和市场波动的风险也将更为突出。所以，从某种意义上而言，我国未来粮食安全的问题就是饲料用粮的问题，尤其是以玉米为主体的饲料用粮的保障问题，长期来看，玉米成为未来粮食安全保障的关键作物。

1.1.3玉米的用途和消费

玉米是世界上种植最广泛的谷类作物，具有"粮饲经"三元结构属性。

(1)玉米是重要的传统食品。玉米籽粒含有73%的淀粉、8.5%的蛋白质、4.3%的脂肪，富含维生素。其蛋白质含量高于大米，脂肪含量高于面粉、大米和小米。含热量高于面粉、大米及高粱。

(2)玉米是"饲料之王"。目前世界上生产的玉米70%～80%作为饲料，它是近代用于生产蛋、奶、肉、水产品、油等动物产品的重要饲料来源。玉米籽粒是精饲料，其饲用价值是燕麦的135%，高粱的120%，大麦的130%。玉米鲜嫩的茎叶是良好的青饲料或青贮饲料。

(3)玉米是重要的工业原料。以玉米为原料的深加工工业被称为"朝阳工业"、"黄金产业"。据统计，玉米籽粒及其副产品为原料加工的工业产品达500多种，其中最主要的有玉米淀粉、玉米果葡糖浆、玉米油等。玉米籽粒中的淀粉含量达70％以上，玉米淀粉被认为是化学成分最纯的淀粉之一(纯度99.5%)，是医药、化工等行业必不可少的原料。玉米籽粒含油率为4.5%～5.0%，85%集中在胚部，每百公斤玉米胚可以榨油30～40kg，玉米油营养价值高，被称为健康营养油。玉米果葡糖浆含果糖达77%～90%，其甜度超过蔗糖，且风味好，被誉为食糖后起之秀。在能源紧张的将来，以玉米淀粉生产酒精代替石油能源，亦成为发展玉米工业一道新风景。目前，美国是世界上较大的燃料乙醇生产国，其燃料乙醇的生产主要以玉米为原料。

在工业化国家的玉米有两个主要用途：一是饲养动物，直接以原料的形式，出售给饲料加工业；二是作为工业提取物的原材料，在大多数工业化国家，玉米作为人类食物的意义已经不大。在欧盟，玉米主要是用作饲料以及工业原材料产品，因此，美国和欧盟玉米育种家的重点已经转移，力图开发它在动物饲料工业的农艺性状和另一些工业原料的农艺性状，如高果糖玉米糖浆，燃料酒精，淀粉和葡萄糖等。

在发展中国家玉米的用途是多变的，在非洲和拉丁美洲，玉米主要的用途是食品，而在亚洲它主要用于牲畜饲料。在许多拉丁美洲国家玉米是基本主食，是这些人口的一个重要饮食成分。玉米的不同部位有不同的用途：作为面团被加工成"饼"，"tamales"和"tostadas"；作为粮食被加工成"pozole"，"pinole"和"pozol"；干秸秆用来建围栏；一种特殊类型的耳朵芯真菌(玉米黑穗病或Ustylagomaydis)，可被用来作为食品。

世界玉米消费主要分布在美国、中国、巴西以及墨西哥、东南亚、日本、加拿大、韩国等国家和地区。分布范围广，但世界半数以上的消费量相对集中在美国和中国，如图13所示。近年来，全球玉米一直保持产销同步增长态势，产销量已经从1999/2000年度的6亿t左右增长到2011/2012年的8.68亿t，其中美国以2.5亿t的消费量位居及时，中国以2亿t的消费量居于第二位，第三位是欧盟，消费量为0.7亿t左右。世界玉米消费量比上年增长，其中工业消费进一步压缩，饲用消费呈刚性增长，库存消费比继续下降，供需形势紧张。

图13全球玉米消费分布

由于我国畜牧业和玉米深加工业的快速发展，玉米消费增长更为强劲。2000～2012年玉米表观消费量翻了一番，从0.96亿t增长到2.13亿t，年均增长6.9%，比同期玉米产量年均增长率高1.1个百分点。其中，饲用玉米消费从0.8亿t增长到1.24亿t，年均增长3.7%，2012年饲用玉米约占玉米总需求的64%；深加工玉米消费从1279万t增长到5300万t，增长315%，年均增长12.6%，2012年工业用玉米消费约占玉米总需求的27%。玉米深加工产品中淀粉类产品(含淀粉糖)约占60%左右，酒精类产品约占25%，赖氨酸、柠檬酸、味精和玉米油等产品约占15%，2000～2012年我国玉米消费需求情况如图14所示。

图142000～2012年我国玉米消费需求情况

1.1.4玉米的国际贸易

在粮食贸易结构中，小麦是粮食贸易的主体，占世界谷物年贸易总量的50%左右，其次是玉米，约占30%，2012年世界玉米贸易量达到9400万t。美国、巴西、阿根廷是主要的玉米产品出口国，日本、韩国是主要的玉米进口国。

出口国：美国等玉米主产国家是玉米出口大国。美国年出口玉米在5000万t以上，占全球玉米贸易总量的65%～70%。目前，世界玉米出口格局逐步发生变化，主要是美国玉米出口数量和市场份额均下降，而巴西和乌克兰玉米出口量增长较快，阿根廷则较为稳定。

进口国：玉米的主要进口国集中在亚洲地区。其中日本年进口量约为1600万t，主要来自美国；韩国800万t左右，主要来自中国。中国台湾省400万～500万t，欧盟250万～500万t，墨西哥400万～600万t，加拿大100万～400万t。

1985年以来我国玉米基本处于净出口状态。2003年，我国玉米出口数量达到峰值的1639万t。从2007年开始，我国玉米出口数量开始急剧下降，而玉米进口逐年增加。据我国海关统计，2010年我国玉米进口量激增，达到157.2万t，进口金额3.7亿美元，首次成为玉米净进口国。2012年我国全年进口玉米520.74万t，同比增长197.08%，主要进口来源为美国。虽然我国玉米进口的数量并不大(2009～2010年度我国玉米进口占世界进口总量的1.4%，排名世界第17位)，并没有对国内玉米产业造成冲击，但是由于国内需求快速增长而且增速高于产量增速，玉米消费总量呈刚性增长，我国玉米净进口将成为常态。2000～2012年我国玉米贸易情况如表11所示。

表112000～2013年我国玉米贸易情况(单位：万t)

年份20002001200220032004200520062007200820092010201120122013

进口0410007458157175521201.5

出口10486001167163923286130748525131314268

净出口104859611661639232861300481205-144-161-495-194

1.2国内外玉米收获工艺与模式分析

在传统的玉米种植生产中，玉米收获过程消耗的劳动量较大，约占整个玉米种植投入劳动量的55％，实现玉米机械化收获能极大地解放劳动生产力，提高作业效率。因此，世界上许多国家都非常重视玉米收获机械的产品研发和推广应用。欧美等发达国家的种植农艺与农机技术发展相一致，玉米生产经营规模较大，早已实现玉米收获机械化。我国玉米机械化收获发展较为缓慢，一个重要的原因是我国的玉米种植模式区域差异性大、农艺过于复杂。

1.2.1我国玉米种植模式分析

我国是一个玉米种植大国，玉米种植区域分布广泛。由于我国幅员辽阔，各地自然条件差异较大，因此，玉米种植形式呈现多样化。东北和华北北部主要是春播玉米，黄淮海地区主要是夏播玉米，长江流域还有秋播玉米，海南和广西可以冬播玉米。从种植面积和总产量来看，我国的玉米主要种植区域是北方春玉米区和黄淮海夏玉米区，两个区域种植面积和产量约占全国的80%左右。从玉米种植样式来看，黄淮海夏玉米多为平作，而北部春玉米区多为垄作。由于玉米秸秆的用途不同，对玉米收获机械化技术的功能需求呈现多样化的趋势。

当前我国玉米生产正面临着由以高产为目标向以高产高效为目标、由传统精耕细作向精简栽培技术、由小农生产向规模化生产、由手工操作向机械化生产等方面的转型。玉米种植方式的区域差异性较大，种植模式千差万别，农艺不一，品种多样，种植行距不统一。即使在同一地区，种植习惯也难以统一。土质、品种、气候、耕作方式、传统习惯等，导致垄距、行距各异，甚至还有间套作等作物栽培方式如表

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