水稻是禾本科稻属植物,作为我国三大主要粮食作物之一,也是单位面积产量最高的粮食作物。稻米作为我国主要口粮,约有60%的人口食用。水稻又称为亚洲型栽培稻,为一年生禾本科植物,单子叶,性喜温湿,成熟时约有1 m高,叶子细长,长50~100 cm,宽2~2.5 cm。稻米的花非常小,开花时,主要花枝会呈现拱形,在枝头往下30~50 cm处都会开小花,大部分自花授粉并结种子,称为稻穗。一般稻穗的大小在5~12 mm长,2~3 mm厚度。
水稻原产中国和印度,根据FAO水稻生产资料统计,2020年全球水稻种植面积为1.64亿hm 2 ,单位面积产量为4.61 t/hm 2 ,总产量达到7.57亿t。我国作为全球主要的水稻生产国之一,种植面积为0.30亿hm 2 ,约占全球的18.3%,仅次于印度,总产量占全球的27.9%,位居全球第一。我国水稻主产区包括长江流域、珠江流域和东北地区。我国华南稻作区位于南岭以南,包括福建、广东、广西和四川的南部及台湾、海南和南海诸岛,水稻种植面积约占全国的17.6%。其中福建、广东、广西、台湾平原丘陵双季稻亚区实行以双季稻为主的一年多熟制,种植品种以籼稻为主;滇南河谷盆地单季稻亚区以种植一季稻为主,种植品种包括籼稻和粳稻;琼雷台地平原双季稻多熟亚区多为三熟制,以种植籼稻为主。
水稻喜高温、多湿、短日照,对土壤要求不严,但以水稻土最好。幼苗发芽最低温度10~12℃,适宜温度为28~32℃。分蘖期适宜日均温度20℃以上,穗分化适宜温度30℃左右,低温使枝梗和颖花分化延长。抽穗适宜温度25~35℃。开花适宜温度30℃左右,低于20℃或高于40℃,授粉受严重影响。相对湿度50%~90%为宜。稻穗分化至灌浆盛期是结实关键期;营养状况平衡和高光效的群体,对提高结实率和粒重意义重大。抽穗结实期需大量水分和矿质营养,同时需增强根系活力和延长茎叶功能期。水稻的生长发育阶段指水稻种子萌发到种子成熟,可分为幼苗期、分蘖期、幼穗形成期和结实期。幼苗期一般指种子萌发到3叶期这个阶段。浸种、发芽的适宜温度为30~32℃,最高为40~42℃,育秧阶段温度不能低于5℃,温度过低易出现烂种、烂秧苗。分蘖期是指从分蘖开始发生到停止的时期。分蘖期适宜温度为30~32℃,温度高于40℃或低于15℃,将影响水稻分蘖。分蘖期对水最敏感,应采用湿润加浅水层管理。幼穗形成期为幼穗分化开始到抽穗前的时期,在幼穗分化时光照越充足,对幼穗分化发育越有利,光照不足,会造成谷粒容积减少,引起千粒重下降。结实期指从抽穗开始至成熟的时期,高温会破坏水稻受精过程,尤其对处于尚未开花或虽开花但子房体尚未伸长的颖花,伤害严重。在生产上要预防水稻花期的高温危害。
木薯又称南洋薯、木番薯,为大戟科木薯属多年生植物,但在生产上多为一年生栽培。木薯的块根在粮食、饲料、淀粉和酒精生产等方面均占重要地位。木薯的主要产品为木薯的块根。木薯为热带和亚热带地区重要的粮食和饲料作物,与马铃薯和甘薯并称为世界三大薯类作物。木薯原产巴西,据FAO统计,共有102个国家和地区种植木薯,其中非洲种植面积最大,亚洲次之,美洲第三。由于近年来木薯种植效益大幅度下降,我国木薯种植面积不断缩减,目前我国木薯种植主要在广西、广东、海南等传统热带木薯种植地区和云南、福建、江西、湖南等热带北缘地区。
木薯喜高温忌寒冷,要求年平均温度为18℃以上,且具有8个月以上的无霜期。其苗期适宜生长温度为25~29℃,块根膨大期以22~25℃为宜,开花期适宜温度为21~31℃。温度低于10℃,木薯将停止生长。木薯喜光,不耐荫蔽,光照不足容易引起叶片脱落,造成品质低劣。木薯属于短日照热带作物,日照时长宜在10~12小时。木薯耐贫瘠,对土壤条件要求不高,适应性极强,只要不过于贫瘠、石砾不过多、不过于漏水积水的土壤均可种植。但以pH为4.5~7.0,排水良好,土层深厚、质地疏松,有机质和钾含量丰富,肥料中等以上的沙壤土为宜。
木薯的生长发育阶段包括幼苗期、块根形成期、块根膨大期和块根成熟期。木薯种植后60天为木薯的幼苗期,温度高于21℃时,木薯种植7~10天后可出芽,温度低于15℃,出芽时间将延长至半个月以上。块根形成期为种植后60~100天。块根膨大期为块根形成后至收获前的生长时期,为种植后70~300天,这个阶段,木薯的块根重量及淀粉含量不断提高。木薯的块根成熟期为农艺上的成熟期,即其块根产量和淀粉含量临近最高值时的稳定时期。我国早熟木薯品种一般种植6~8个月收获,中熟品种种植9个月左右收获,晚熟品种为种植10个月后收获。由于鲜薯易腐烂变质,一般在收获后应尽快加工成淀粉、干片、干薯粒等。鲜木薯块根含淀粉25%~35%,木薯粉品质优良,可供食用,或工业上制作酒精、果糖、葡萄糖等。木薯产品用途和涉及领域广泛,用木薯为原料制成的燃料乙醇,被称为可替代汽油的环保型“绿色汽油”,是经济可行的生物质能源之一。
鲜食玉米又称蔬菜玉米,是在乳熟期采收,并像水果、蔬菜一样食用其鲜嫩果穗的一类特用玉米,主要包括甜玉米和糯玉米。鲜食玉米因其具有营养价值高、口感好、附加值高、效益好、低脂高纤维等综合优点而深受消费者青睐。近年来,鲜食玉米成为我国种植业结构调整,贯彻落实科技帮扶、乡村振兴战略的首选作物,成为拉动地方经济的新增长点。甜玉米起源于美洲大陆,而糯玉米起源于中国。据统计我国鲜食玉米种植面积已突破134万hm 2 ,是全球第一大鲜食玉米生产国和消费国。“十三五”以来,随着我国新一轮种植结构调整,催生了南方如云南、广西、四川等我国鲜食玉米种植大省。
我国热区热量资源充足,受降水、温度等条件的影响,不同地区鲜食玉米的播种时期也略有不同,海南全年均可种植,10月至翌年3月最适宜种植。广东北部地区春夏秋季可种植,春季2—4月播种,夏季5—6月播种,秋季7—9月播种,广东中部和南部四季均可种植,冬季10月中旬至11月下旬均可播种。福建、贵州、广西等地区一般在春夏秋季种植鲜食玉米。鲜食玉米喜高温,不同时期对温度的要求略有差别,种子发芽适宜温度为25~30℃,拔节期要求日均温度高于18℃,从抽雄到开花要求日均温度26~27℃。鲜食玉米属于短日照作物,要求较强的光照,光饱和点要求10万lx以上,光补偿点为500~1 500 lx,短日照可促进生长发育,缩短生育期。鲜食玉米需水量较多,不同生育时期对水分的需求不同,苗期耐旱怕涝,中后期耐涝怕旱。鲜食玉米根系发达,适应性强,对土壤要求不高,在沙壤土、黏壤土等各种质地的土壤上均能种植,适宜的土壤pH为5.0~8.0,以pH为6.5~7.0较佳。
从生物学角度(主要依据籽粒形态和成分),玉米可分为马齿型、硬粒型、半马齿型、粉质型、甜质型、甜粉型、爆裂型、蜡质型和有稃型等9种类型。甜玉米就是其中的甜质型玉米,糯玉米是蜡质型玉米,二者均是玉米大家族的重要成员。从收获物和用途上划分,玉米可分为籽粒用玉米、青贮玉米、鲜食玉米三大类型。鲜食玉米的生育期主要包括播种期、出苗期、3叶期、拔节期、小喇叭口期、大喇叭口期、抽雄散粉期、吐丝期、籽粒建成期和采收期。播种期为播种当天的日期;出苗期为第1片真叶开始展开或幼苗出土2~3 cm的时期;3叶期指第3片叶露出叶心2~3 cm的时期;拔节期是雄穂生长锥伸长,茎节总长2~3 cm的时期;小喇叭口期为雄穂处于小花分化期,一般处于8~10叶开展期;大喇叭口期是指雌穗开始小花分化,棒三叶甩出但未展开,新叶丛生,一般处于11~13叶展开的时期;抽雄散粉期指植物雄穂尖端露出顶叶3~5 cm的时期,一般抽雄后2~3天开始散粉;吐丝期指雌穗的花丝从苞叶中伸出3 cm左右的时期;籽粒建成期指自受精期12~16天,籽粒呈胶囊状,胚乳呈清浆状的时期;采收期,甜玉米在吐丝后18~24天,糯玉米在吐丝后20~26天。