玉蜀黍种植

玉蜀黍（在北美洲又称玉米）和小麦、水稻一样，都是世界高产农作物。正如时下流行的“玉米迷宫”计划，它的确是“令人惊异”的农作物。

长期以来，玉蜀黍被视为高级作物，用于制作早餐麦片、甜玉米和爆米花等西式快餐。然而，在许多发展中国家，玉蜀黍却仍是人们的主食，用以制作粥、面包和玉米圆饼。在世界各地，玉米都是基本的家畜饲料，其秸秆可在青绿的时候收割并制成牲畜过冬用的青贮饲料。

目前，全球各界开始逐渐认识到对石油的依赖性以及由此引起的气候变化问题，人们对利用玉蜀黍淀粉制造生物乙醚代用燃料也愈加关注。

玉米比其它农作物更能适应种植业的各种复杂地理环境、各种机械化程度和技术水平。但是，所有的农场主都需要生产高产量的优质农产品，同时节约其种植成本、时间和劳力。

防止玉蜀黍遭受草害、虫害和病害是避免产量和质量受到严重损失的基本措施。其中，又以杂草控制最为重要。百草枯是一种非选择性除草剂定义一种用于清除所有杂草的化学产品（一年生或多年生草和阔叶杂草）。 权威性在线参考资料与资源 http://www.weeds.iastate.edu/ 有关除草剂及杂草的宝贵现代信息资源，由爱荷华州立大学（Iowa State University）提供。，与杂草控制系统结合使用，能够为杂草控制这一重要问题提供良好的解决方案。

由于玉蜀黍种植极为广泛和密集，其生产会对环境造成严重影响。世界野生动物保护协会，世界最大最具经验的独立自然保护组织指出，玉蜀黍种植可能会造成以下环境问题：

密集使用农用化学品，导致杂草、害虫和病毒耐药性定义某种植物/杂草遗传到的，能够耐受一种除草剂标准剂量的遗传能力。 权威性在线参考资料与资源 http://www.weedscience.org/in.asp “除草剂耐药性杂草国际调查”（International Survey of Herbicide Resistant Weeds）旨在对耐药性杂草种类的进化进行检测，并对其影响做出评估。所有已确认新案例均做出列述。增强
灌溉用水过多
土壤侵蚀和退化
农用化学品溢出定义一种源于上坡，并超出了土壤吸收能力的多余液体（如雨水）的集水现象。这些多余液体然后流经表面，进入附近的地表水（像池塘、湖泊、河流）。 权威性在线参考资料与资源 http://www.sowap.org/index.htm SOWAP土壤与水源保护（SOWAP土壤与水源保护）是企业、非政府组织、高校和农民共同支持的联合行动，旨在依据保护性耕作理念，检验各种特定领域的土壤管理方法。它对经济和环境方面进行了研究，其中包括土壤侵蚀与径流相关影响。、浸析造成水污染
动植物栖息地减少，影响生物多样性
转基因农作物花粉四处传播

使用百草枯控制杂草还能解决由玉米种植引起的各种环境问题。百草枯可用于保护性耕作体系，维护可控的、非竞争性的土壤有机覆盖层。该覆盖层能提高自然环境的生物多样性，并有助于防止土壤侵蚀。

百草枯不污染土壤和地表水，因为它不流动，并且一接触土壤立即失去效力。对于不愿种植转基因农作物的农户或不愿食用转基因食品的消费者来说，无论该农作物是否具有抗转基因草甘膦性，都可以利用百枯草有效地控制杂草。

百草枯是玉蜀黍种植者的必备工具之一

百草枯是玉蜀黍种植者铲除杂草的万能工具。可应用于农作物种植前至收割前的各个时期。

百草枯与土壤接触就会失去效力，这意味着它可以在农作物播种前喷洒在未燃尽的杂草上，而不用担心会对当季农作物或对轮种农作物造成伤害。百草枯与其它会造成药物“残留”的除草剂不同，它不会浸析、残留或被农作物根部吸收，因此其使用不受限制。与大多数除草剂不同的是，百草枯在寒冷和下雨的天气里也能发挥效用，适合在播种季节早期使用，从而在保护性耕作体系中控制杂草。这些耕作体系不采用传统的犁耕方式除草。因此，不会破坏土壤，有助于防止侵蚀和维护健康的土壤。

近年来，草甘膦的密集使用导致了新的杂草问题，未得到良好控制的杂草品种发生了“转换”，成为优势物种，一些杂草品种得到进化并具有草甘膦耐药性。使用百草枯作为替代的非选择性除草剂，并采用不同方式与杂草综合治理体系结合，有助于避免杂草转换定义田地内杂草群落改变的一种变化（如：杂草的相对丰富度或类型）。其原因可能在于某种管理方式，其中包括使用除草剂或任何其他使杂草物种组成发生变化的任何其他现象。物种或生物类型适应了目前杂草管理方式的增加，而杂草对这些做法的敏感性降低。 权威性在线参考资料与资源 http://www.weeds.iastate.edu/mgmt/qtr00-1/popdyn.htm 爱荷华州立大学（Iowa State University）杂草科学网站上发表的一篇有关杂草数量动态学的经典文章。和产生耐药性的问题。

虽然百草枯是非选择性、可广泛应用的除草剂，但遗落在农作物叶上的少量药剂不会对其造成伤害，因为它与草甘膦不同，不会通过内吸作用在作物中移动。所以，百草枯可用于行间杂草控制，去除行间杂草。

百草枯具有很强的环保特性。本产品不会浸析，接触土壤后即失活。

什么是玉蜀黍？

玉蜀黍（玉蜀黍类作物）是原产于中美洲的一年生草本植物，数千年前就被驯化为农作物。作为谷类作物，它具有多种不同寻常的特性。

首先，最明显的是其外形与小麦、大麦和水稻等小谷类作物不同。其生长高度普遍可达 2－3 米，且不在茎干顶部抽穗。玉蜀黍的雌雄花分离。在所有叶片形成后，雄花以穗状出现在茎干顶部，而雌花则出现在茎干中部的叶片底部。雌花获得授粉后结出大家熟悉的玉米棒。最好的商业品种可以结出一到两个大玉米棒。

其次，高科技种植体系中的玉蜀黍商业品种实际上是“杂交品种”。该品种是将两个不同种类的母种进行交配种植而得，其后代异常茁壮和高产。然而，杂交基因意味着收获的种子不能再用于种植，而需要购买新一代杂交种子。

再次，玉蜀黍在生理上与其它作物不同，它具有‘C4’（与‘C3’相反）光合作用系统。因此，生产同样数量和质量的玉蜀黍，其用水量较少。

作为一种重要的淀粉作物，玉蜀黍是全球数百万人饮食中碳水化合物的主要来源。同时，它还富含维生素 B。然而，由于玉蜀黍蛋白质缺少两种人类和动物需要的基本氨基酸——赖氨酸和色氨酸，饮食所需的蛋白质仍需从其它地方获得。与其它谷物相比，玉蜀黍的钙含量较低。由于其维生素烟酸的生物利用率低，长期以玉蜀黍为主食的人可能患糙皮病。部分本地居民已学会在玉蜀黍面中加入酸橙来提高其烟酸的有效性。

玉蜀黍生长于何处？

玉蜀黍是世界上种植最广泛的 3 种作物之一。2005 年玉蜀黍种植面积达 1 亿 4 千 7 百万公顷，居世界第三，产量居谷物产量首位。

约 40％的玉蜀黍分布在美洲（见图表 2）。全球最大的玉蜀黍种植国是美国、巴西和阿根廷。与北美和南美种植区类似的地区分别是非洲和中国，但其种植密度相对较低。

玉蜀黍可在热带和温带的各种气候条件下种植。在气温高的条件下，一年可种两季以上；但在气温较低的温带气候条件下，虽然玉蜀黍可以用作重要的饲料作物，但它的果实不能完全成熟。

表格 1 显示了玉蜀黍主要生产国的部分生产数据。自 1995 年以来，世界玉蜀黍产量增长了 34％，而其种植面积仅增加了 8％。这在很大程度上是因为美国和阿根廷等国使用高科技种植方法促进了生产。美国的产量达到 9 吨/公顷，而许多发展中国家仅为 1－2 吨/公顷，产量差距巨大。

表格 1. 1995 年和 2005 年各玉蜀黍生产大国产量（联合国粮食及农业组织数据）。

定义用于生产生质燃料的作物。目前，像玉米、甜菜籽、油菜和大豆等粮食作物被用来生产生质燃料。在巴西，从甘蔗中直接提取乙醇。印度为了生产生质柴油，大力推广麻风树的种植。油棕是另外一种生质柴油来源。在与碳动力工厂相邻的含盐水池里面可种植能生产生质燃料的藻类植物，以吸收工厂的二氧化碳排放。生质柴油作物更应种植于不利于粮食作物生长的地带（如：边际用地、盐碱地、荒地等），以避免和粮食生产形成不必要竞争。权威性在线参考资料与资源 http://www.epobio.net/epobio.htm EPOBIO 是欧洲及美国学术和产业合作伙伴联合进行的一个项目，旨在确认植物科学研究的继续投资领域，以期推动作物作为原料在生质燃料及其他生质产品方面的应用。	产量（百万吨）		面积（百万公顷）		每公顷产量（吨/公顷）
定义为减少水土侵蚀，种植后使用作物残留覆盖 30%或更多土壤表面的任何耕作和种植方式。权威性在线参考资料与资源 http://www2.ctic.purdue.edu/Core4/CT/Definitions.html Core4Conservation 是位于普度大学（Purdue University）的保护性耕作信息中心（Conservation Tillage Information Centre）的组成部分。	1995	2005	1995	2005	1995	2005
全球	517.14	692.03	136.50	147.01	3.79	4.71
美国	187.96	280.23	26.39	30.08	7.12	9.32
中国	112.36	131.15	22.85	26.22	4.92	5.00
巴西	36.27	34.86	13.95	11.47	2.60	3.04
墨西哥	18.35	20.50	8.02	8.00	2.29	2.56
阿根廷	11.40	19.50	2.52	2.74	4.52	7.12
印度	9.53	14.50	5.98	7.40	1.59	1.96
南非	4.87	12.00	3.53	3.34	1.38	3.59
罗马尼亚	9.92	9.97	3.11	2.66	3.19	3.74
尼日利亚	6.93	4.78	5.47	4.47	1.27	1.07
坦桑尼亚	2.87	3.23	1.76	2.00	1.63	1.62

玉蜀黍如何生长？

玉蜀黍是一种“中耕作物”。

玉蜀黍适于春季播种，晚夏或早秋时节收获（如在美国，4/5 月播种，9 月至 10 月收获）。在气温较高的热带地区，全年均可种植。玉蜀黍种子通常以宽行播种（行距约 75 厘米），这使得人们可以方便地在其生长期内使用机械耕田、人工锄地或砍伐等。即使在使用除草剂的地区，宽行种植也非常普遍。

玉蜀黍和棉花是 20 世纪 90 年代末引进的第二批可广泛种植的转基因农作物，其后引进的是大豆。如今，具有控制虫害转基因特征的玉米（“Bt 玉米”）、具有除草剂草甘膦耐药性的玉米或两种特性兼有的玉米占玉米种植总量的 14％（2005 年）。这使玉蜀黍成为仅次于大豆的广泛种植的转基因作物（全球 60％种植区的大豆具有转基因）。

虽然具有草甘膦耐药性玉蜀黍的引进使杂草控制得到了简化，杂草品种中的相反变化和草甘膦耐药性发展问题仍然存在。杂草综合治理体系中使用的百草枯对避免这种问题起到了重要作用。

土壤侵蚀及保护性耕作体系

免耕玉米自 20 世纪 60 年代引进了以百草枯为首的广谱除草剂以来，不依靠犁地翻盖的土地耕作体系得到应用和发展。摒弃犁地翻盖或采用零耕作（“免耕”）体系能节约资金、时间和燃料，改善土壤结构，减少侵蚀，并为野生动物提供庇护。

最近，保护性耕作体系已从单纯的水土保持发展到更广泛的农作物生产领域。其中包括使用土壤覆盖作物定义覆盖作物，或称肥田作物，是指主要种植目的不是为了收获粮食而是为了土壤侵蚀控制、杂草控制和改善土质的植物。这些植物通常在下季粮食作物种植前被犁耕或耕种，这样这些“覆盖作物”可被用来进行土壤改良，成为“绿色肥料作物”。 权威性在线参考资料与资源 http://attra.ncat.org/attra-pub/covercrop.html 美国农业部农村适用技术中心（ATTRA）是美国国家适用技术中心（US National Centre for Appropriate Technology）下属的可持续农业信息中心（Sustainable Agriculture Information Centre）。和上季作物残渣覆盖土壤，保证 30％以上的土壤表面得到覆盖，防止土壤侵蚀。

预计 2008 年美国的免耕地总面积将增长至 3 千 2 百万公顷以上，其中 50％将种植大豆，而玉蜀黍和棉花种植各占 30％和 20％。1990 年 1 月巴西的免耕地面积还不到 400,000 公顷，而 2001 年 2 月即猛增至 6 百万公顷。

这些方法有助于减少土壤侵蚀。以犁地方式控制杂草会导致土壤浸蚀，使土壤中的营养物质和有机物流失定义水溶性物质向下经过土壤进入地下水的自然过程。 权威性在线参考资料与资源 http://www.agr.gc.ca/nlwis-snite/index_e.cfm?s1=pub&s2=hs_ss&page=16 加拿大农业部（Agriculture and Agri-Food Canada）网站一篇名为《我们的土壤健康》（The health of our soils）帖子中的章节。，降低土壤的储水能力。在美国的玉米种植区，虽然部分严重浸蚀土地已不用于生产，土壤浸蚀也在 20 世纪 30 年代“沙尘暴时代”后得到降低。但是，预计每年由浸蚀造成的土壤流失定义固体物质（土壤、泥浆、岩石及其他颗粒）的移位，其原因通常是向下或顺坡运动造成的流动介质（像风、水或冰）。 权威性在线参考资料与资源 http://soilerosion.net/ 该土壤侵蚀网站（Soil Erosion Site）汇集了有关土壤侵蚀的可靠信息，其来源包括多种学科和资源。它旨在为那些希望更多了解土壤流失和土壤保护的人们提供可靠网络资源。仍达到 14 吨/公顷，该流失率大大超出土壤自然形成过程中的自我修复能力。

保护玉蜀黍作物

玉蜀黍类作物需要防止草害、虫害和病害才能获得高产量和优质的谷物。玉蜀黍容易遭受欧洲玉米螟的侵害导致产量降低，这导致了转基因玉米的发展，这种渔民作物含有苏云金芽孢杆菌（Bt）产生的毒素，有助于消灭以农作物为食的害虫。玉蜀黍受到众多害虫和疾病的侵袭。其中包括：

害虫
玉蜀黍害虫会食用根茎、钻空茎杆或吃光叶子和果实，造成严重损失。要害虫包括北部玉米食根虫（Diabrotica barberi）、西部食根虫 (Diabrotica virgifera virgifera、白蛆（Phyllophaga spp.）和线虫（Limonius spp.。空中害虫包括玉米叶蚜虫（Rhopalosiphum maidis）和双斑叶螨 (Tetranychus urticae)。毛虫是蛾的幼虫，能吞噬根和幼芽。蝗虫害也是一个严重问题。原本在某些国家不存在的害虫很可能首先通过机场附近耕地的植物“进口”至该国。没有当地肉食动物的控制，这些害虫有时会迅速蔓延，最终成为该国的主要虫害（如法国的玉米食根虫）。

病害
通常，玉蜀黍不如小谷类作物易感染叶真菌病，其生长的气候相对干燥，也不易受到真菌感染。然而，在气候温和地区的种植季节早期，由 Pythium spp. 和 Rhizoctonia spp. 引起的秧苗病“枯萎病”也可能成为严重问题。同样，如果种植季节后期气候湿润，如玉米黑粉病（Ustilago maydis）之类的穗病也会导致玉蜀黍产量减少。还有由 Helminthosporium 引起的叶枯病和玉蜀黍侏儒花叶病等病毒病。

杂草
在任何天气条件下，杂草都是棉花面临的主要问题。在美国大多数种植区发现的主要杂草包括庭院草（Echinochloa crus-galli）、马堂草（Digitaria spp.）和狐尾草（Setaria spp.）。主要的阔叶杂草包括藜（Amaranthus spp.）、豚草（Ambrosia spp）、番薯属植物（Ipomoea spp）、茄属植物（Solanum spp.）、苍耳属植物（Xanthium spp.）和苘麻（Abutilon theophrasti）等。在欧洲还有强生草（Sorghum halepense）和藜属等。

玉蜀黍地杂草控制技术非常先进。因为是宽行种植，可以在行间进行机械除草，但大多数发达国家的农场主都使用除草剂。

除草剂可用于棉花的以下生长阶段：

播种前或萌芽前：播种前或种子发芽前：在播种准备期内，使用百草枯或草甘膦等接触性除草剂喷在烧焦的杂草上，有时还可以与残留性除草剂混合使用。部分残留性除草剂需在种植前与土壤混合。在种子发芽前使用百草枯都很安全。可以在种植前或发芽前在整块耕地或种子行边使用。由于接触性除草剂只在喷洒时对杂草起作用，可以事先将其与阿特拉津和西玛津等残留性除草剂混合，这些除草剂对防止新杂草发芽非常有效。
出苗后：使用选择性除草剂或百草枯系列进行行间杂草控制。出苗后可以使用装有防护喷嘴的喷雾器在种植行间喷洒百草枯。玉蜀黍苗长到 25 厘米以上时，可以小心地进行无防护喷洒，但喷雾不能接触幼苗的三分之一以上部分。
采摘前：收割前：喷洒百草枯等收获援助品来控制高的杂草，收获将变得更容易，同时还能防止杂草种子落到土壤中。

灼烧杂草

在免耕或保护性耕作体系中，应使用灼烧性除草剂，即百草枯或草甘膦，对杂草或黑麦、小麦、燕麦等覆盖作物进行控制。通常将 2,4－D 两种混合以增强对部分顽强杂草的控制。百草枯和敌草隆混合剂已在巴西使用。在雨季前气温较低的情况下，喷洒百草枯系列灼烧性除草剂，在生长早期对杂草和覆盖作物进行控制，比使用草甘膦更加可靠。尤其在恶劣天气下，百草枯能在几天内完成对杂草的控制，而草甘膦则需要 2－3 周。草甘膦是一种内吸性除草剂，会彻底杀死许多多年生草类。然而，草甘膦的密集使用还会造成杂草品种向更难控制的复杂类型转变，部分品种还可能进化为具有耐药性的品种，不再受草甘膦控制。这种情况的出现促进了综合杂草管理体系的发展。

杂草综合治理

减少耕定义包括一个或多个耕耘来回的全播幅耕耘方式，它翻动所有土壤表面，在种植前和／或过程中进行。种植后，有 15——30％的残留覆盖物。使用作物保护产品和/或中耕方式进行杂草控制。 权威性在线参考资料与资源 http://www.reducedtillage.ca/ 最少耕作联结联系计划（Reduced Tillage Linkages program）项目是一项由农民、企业、教育、野生动物保护组织和政府共同提供支持的合作项目。其目的是制定一项延展性计划，旨在改善加拿大艾伯塔省环境与经济的可持续性发展。作栽培体系通过土壤管理与除草剂机制的联合效应控制杂草的侵扰，除草剂机制导致“杂草转换”，让更具有利条件的物种在杂草植物群中占据主导地位：一年生禾本科草、小种阔叶草定义该类杂草为“阔叶”，与禾本类杂草的“窄叶”相对。也被称为拥有两个子叶的双子叶植物，而作为“单子叶植物”的杂草则只有一个子叶。 权威性在线参考资料与资源 http://iws.ucdavis.edu/ 国际杂草学会（International Weed Science Society）是全球区域性组织的代表性机构。这些区域性组织的详尽信息均有列述。和多年生杂草定义一种年复一年生长不息的杂草。一些杂草冬季枯萎，但是其根部依然存活，春季重新萌发；一些杂草不出现枯萎，并在下一生长期，其大小和高度继续扩大。 权威性在线参考资料与资源 http://iws.ucdavis.edu/ 国际杂草学会（International Weed Science Society）是全球区域性组织的代表性机构。这些区域性组织的详尽信息均有列述。数量增加。土地不翻犁使更多小种籽留在土壤表面发芽生长，常绿草则由于地下的根茎或匍匐茎未遭到破坏而存活得更好。由于除草剂具有固定的效用模式，其效用和弱点影响了杂草品种，可能最终造成耐药性突变，这种杂草类型也成为特定种群的主要类型。

在美国，草甘膦的密集使用，尤其在转基因抗草甘膦品种引进后，导致了棉花和大豆作物中具有耐药性杂草的发展，并可能会影响到轮种的玉蜀黍。产生耐药性的加拿大蓬（Conyza canadensis）自 2000 年后肆虐南部许多个州数万公顷大豆田。最近还发现了抗草甘膦豚草属（Ambrosia artemesifolia）杂草。自 2001 年以来，加拿大蓬（Conyza canadensis）成为田纳西州、密苏里州、阿肯色州和北卡罗来纳州数万公顷棉花面临的问题。2005 年，乔治亚州棉田中发现了抗草甘膦马齿苋科草（Amaranthus palmeri）。在巴西，抗草甘膦黑麦草（Lolium multiflorum）出现在小面积大豆地中，目前不到 100 公顷。

作为替代草甘膦的广谱非选择性除草剂，百草枯在杂草综合治理（IWM）体系中起着重要作用。在美国，人们已逐渐认识到，过分依赖草甘膦以及由此产生的生物多样化定义以其独特形式、层级和组合而存在的不同生物类型。其中包括生态系统多样性、物种多样性以及基因多样性（IUCN, UNEP 和 WWF, 1991）。 权威性在线参考资料与资源 http://earthtrends.wri.org/ 地球趋势（EarthTrends）是一个由世界资源协会（World Resources Institute）维护的综合在线数据库，主要提供环保、社会及经济趋势的相关数据。通过数据库可了解生物多样性指标的统计信息。降低将加剧杂草耐药性问题。草甘膦不能连续两季在同一片耕地中使用两次以上。因此百草枯成了一种有效进行可持续杂草控制的替代手段。

双熟轮作

玉米通常与其它作物轮种，大豆可以为下一季的玉米种植提高土壤肥沃度，减少氮肥的使用。在巴西的温暖气候中，大豆可以在当季第二轮玉蜀黍前种植。为了在复种体系中成功种植玉蜀黍，必须选种成熟快的杂交种籽，才能进行第二轮种植。同样，也必须保证各种作物的快速轮种，而保持土壤湿度也相当重要。免耕技术和使用高效百草枯控制杂草能提供这些条件，它比任何热销的草甘膦提前 10 天产生效用。