กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 27 นาที

ข้าวโพด

การเปลี่ยนเส้นทางที่สามารถพิมพ์ได้/เปลี่ยนทางจากชื่ออื่น

ข้าวโพด ( / ˈ m eɪ z / ; Zea mays ) หรือที่รู้จักกันในชื่อข้าวโพดเป็นหญ้า สูงใหญ่ ที่ให้ เมล็ด ธัญพืชลำต้นที่มีใบของพืชจะสร้างช่อดอก ตัวผู้...

ข้าวโพด

บทความนี้ดีมาก คลิกที่นี่เพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติม
หน้าเว็บได้รับการป้องกันบางส่วน

ข้าวโพด
ภาพประกอบทางพฤกษศาสตร์แสดงดอกไม้ตัวผู้และตัวเมีย
ประกอบด้วยดอกไม้ตัวผู้และตัวเมีย
การจำแนกทางวิทยาศาสตร์แก้ไขการจัดหมวดหมู่นี้
อาณาจักร:พืช
กลุ่มสายพันธุ์ :เอ็มบริโอไฟต์
กลุ่มสายพันธุ์ :พืชมีท่อลำเลียง
กลุ่มสายพันธุ์ :สเปิร์มมาโตไฟต์
กลุ่มสายพันธุ์ :พืชดอก
กลุ่มสายพันธุ์ :พืชใบเลี้ยงเดี่ยว
กลุ่มสายพันธุ์ :คอมเมลินิดส์
คำสั่ง:โปอาลส์
ตระกูล:วงศ์ Poaceae
อนุวงศ์:พานิโคอิเดอี
ประเภท:ซีอา
สายพันธุ์:
Z.  mays
ชื่อทวินาม
Zea mays

ข้าวโพด ( / ˈ m z / ; Zea mays ) หรือที่รู้จักกันในชื่อข้าวโพดเป็นหญ้า สูงใหญ่ ที่ให้ เมล็ด ธัญพืชลำต้นที่มีใบของพืชจะสร้างช่อดอก ตัวผู้ หรือช่อดอกช่อกระจุกซึ่งผลิตละอองเรณูและช่อดอกตัวเมียที่เรียกว่าฝัก ฝัก ให้ เมล็ดพืชที่เรียกว่าเมล็ดหรือเมล็ด ในพันธุ์ทางการค้าสมัยใหม่ เมล็ดมักจะเป็นสีเหลืองหรือสีขาว พันธุ์อื่นๆ อาจมีหลายสี ข้าวโพดได้รับการปลูกเลี้ยงโดยชนพื้นเมืองในเม็กซิโกตอนใต้เมื่อประมาณ 9,000 ปีที่แล้วจากเทโอซิน เต ป่า[ 2 ]ชาวอเมริกันพื้นเมืองปลูกข้าวโพดควบคู่ไปกับถั่วและฟักทองในระบบการปลูกพืชแบบผสมผสานสามพี่น้อง นั่นคือ ผักทั้งสามชนิดนี้เป็นพืชหลักในสมัยนั้น

ข้าวโพดต้องอาศัยมนุษย์ในการขยายพันธุ์ นับตั้งแต่การแลกเปลี่ยนโคลัมเบีย ข้าวโพด ได้กลายเป็นอาหารหลักในหลายส่วนของโลก โดยผลผลิตรวมของข้าวโพดมีมากกว่าข้าวสาลีและข้าวข้าวโพดจำนวนมากใช้เป็นอาหารสัตว์ไม่ว่าจะเป็นเมล็ด (อาหารสัตว์) หรือทั้งต้น ซึ่งสามารถอัดเป็นก้อนเพื่อใช้เป็นอาหารสัตว์ หรือทำเป็นไซเลจที่ กินง่ายกว่า ข้าวโพดหวานพันธุ์ที่มีน้ำตาลสูงปลูกเพื่อการบริโภคของมนุษย์ ในขณะที่ข้าวโพดไร่ใช้เป็นอาหารสัตว์ สำหรับใช้ประโยชน์ต่างๆ เช่นแป้งข้าวโพดหรือมาซาแป้งข้าวโพดน้ำเชื่อมข้าวโพดการบีบอัดเป็นน้ำมันข้าวโพดเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ เช่นวิสกี้เบอร์เบินและเป็นวัตถุดิบทางเคมี รวมถึงเอทานอลและเชื้อเพลิงชีวภาพ อื่น ๆ

ข้าวโพดเป็นพืชที่ปลูกกันทั่วโลก โดยมีปริมาณผลผลิตต่อปีมากกว่าธัญพืชชนิดอื่น ๆ ในปี 2020 ผลผลิตทั่วโลกอยู่ที่ 1.1 พันล้านตัน ข้าวโพดประสบปัญหาจากศัตรูพืชและโรค หลายชนิด โดยเฉพาะ ศัตรูพืชสำคัญสองชนิด ได้แก่ หนอน เจาะลำต้นข้าวโพดและหนอนรากข้าวโพดซึ่งแต่ละชนิดก่อให้เกิดความเสียหายในสหรัฐอเมริกาปีละหลายพันล้านดอลลาร์การปรับปรุงพันธุ์พืช สมัยใหม่ ได้เพิ่มผลผลิตและคุณภาพอย่างมาก เช่น คุณค่าทางโภชนาการ ความทนทานต่อภัยแล้ง และความทนทานต่อศัตรูพืชและโรค ปัจจุบันข้าวโพดจำนวนมากได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมแล้ว

ข้าวโพดเป็นอาหารที่ใช้ทำหลากหลายเมนู เช่นตอร์ติ ญา และทามาเลส ของเม็กซิโก โพลเลนตาของอิตาลีและโฮมินีกริตส์ ของอเมริกา โปรตีนในข้าวโพด มี กรดอะมิโนจำเป็นบางชนิดในปริมาณต่ำและไนอาซินที่อยู่ในข้าวโพดจะสามารถดูดซึมได้ก็ต่อเมื่อผ่านกระบวนการด่าง เท่านั้น ในยุคก่อนโคลัมบัสในเมโส อเมริกา ข้าวโพดได้รับการยกย่องให้เป็นเทพเจ้าแห่งข้าวโพดและปรากฏอยู่ในรูปปั้นต่างๆ

คำอธิบาย

ส่วนต่างๆ ของต้นข้าวโพด

ข้าวโพดเป็น หญ้า ปีเดียวสูง มีลำต้นเดี่ยว สูงตั้งแต่1.2 ถึง 4 เมตร (4 ถึง 13 ฟุต) [ 3 ] ใบยาวแคบงอกออกมาจากข้อหรือข้อต่อ สลับกันอยู่ด้านตรงข้ามของลำต้น [ 3 ]ข้าวโพดเป็นพืชที่มีดอกตัวผู้และดอกตัวเมียแยกกันอยู่ในต้นเดียวกัน [ 3 ] ที่ส่วนบนสุดของลำต้นคือช่อดอก ตัวผู้ อับเรณูของดอกตัวผู้จะปล่อยละอองเรณูออกมา ซึ่งจะถูกกระจายไปโดยลม [ 3 ] ช่อดอกตัวเมียซึ่งอยู่ต่ำลงมาจากช่อดอกตัวผู้ จะเห็นได้ในตอนแรกเป็นเส้นไหม ซึ่งเป็นกลุ่มของขนรูปทรงกระบอกอ่อนนุ่มหนึ่งเส้นสำหรับคาร์เพล ในแต่ละดอกตัวเมีย ซึ่งจะพัฒนาเป็นเมล็ด ( มักเรียกว่าเมล็ดพืช ในทางพฤกษศาสตร์ เช่นเดียวกับหญ้าทุกชนิด มันเป็นผลไม้ที่รวมกับเปลือกเมล็ดเพื่อสร้างแคริโอปซิส ) [ 4 ]เมื่อได้รับการผสมเกสร[ 3 ]ช่อดอกตัวเมียทั้งหมดพัฒนาเป็นฝักข้าวโพดหรือฝักข้าวโพดห่อหุ้มด้วยชั้นใบหรือเปลือกหลายชั้น[ 3 ]  ใบหูเป็นใบที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับฝักที่กำลังพัฒนา ใบนี้และใบที่อยู่เหนือใบนี้มีส่วนช่วยมากกว่าสามในสี่ของคาร์โบไฮเดรต (แป้ง ) ที่เติมเต็มเมล็ด [ 5 ]

เมล็ดข้าวโพดพันธุ์สมัยใหม่มักมีสีเหลืองหรือขาว ส่วนพันธุ์อื่นๆ อาจมีเมล็ดสีส้ม แดง น้ำตาลน้ำเงินม่วงหรือดำ เมล็ดจะเรียงตัวเป็นแถว 8 ถึง 32 แถวรอบฝัก และฝักใหญ่หนึ่งฝักอาจมีเมล็ดมากถึง 1200 เมล็ด[ 6 ] ข้าวโพดสี เหลืองได้สีมาจากแคโรทีนอยด์ ข้าวโพดสีแดงได้สีมาจากแอนโทไซยานินและฟลอบาฟีนและข้าวโพดพันธุ์สีส้มและสีเขียวอาจมีเม็ดสีเหล่านี้ผสมกัน[ 7 ]

ข้าวโพดมี ช่วงแสงสั้นหมายความว่าต้องใช้ช่วงกลางคืนที่มีความยาวระดับหนึ่งจึงจะออกดอกได้ การออกดอกยังต้องการวันที่อบอุ่นเพียงพอ ที่อุณหภูมิ สูงกว่า10 °C (50 °F)การควบคุมการออกดอกถูกกำหนดโดยพันธุกรรม กลไกทางสรีรวิทยาเกี่ยวข้องกับ ระบบ ไฟโตโครมพันธุ์เขตร้อนอาจมีปัญหาหากปลูกในละติจูดที่สูงขึ้น เนื่องจากช่วงเวลากลางวันที่ยาวนานขึ้นอาจทำให้พืชเจริญเติบโตสูงขึ้นแทนที่จะติดเมล็ดก่อนฤดูหนาวมาถึง ในทางกลับกัน การเจริญเติบโตสูงขึ้นอย่างรวดเร็วอาจเป็นประโยชน์สำหรับการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ[ 3 ]  

ยอดอ่อนของข้าวโพดจะสะสมสารต้านเชื้อแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพสูง คือ 2,4-ไดไฮดรอกซี-7-เมทอกซี-1,4-เบนโซแซซิน-3-โอน ( DIMBOA ) ซึ่งให้การป้องกันศัตรูพืชได้หลากหลายชนิด[ 8 ]เนื่องจากมีรากตื้น ข้าวโพดจึงอ่อนแอต่อภัยแล้ง ไม่ทนต่อดินที่ขาดสารอาหาร และมีแนวโน้มที่จะถูกถอนรากถอนโคนโดยลมแรง[ 9 ]

ละอองเกสรเป็นสารก่อภูมิแพ้แต่ส่วนใหญ่จะตกลงมาในระยะไม่กี่เมตรจากช่อดอกตัวผู้ และความเสี่ยงส่วนใหญ่จะจำกัดอยู่เฉพาะคนงานในฟาร์ม[ 10 ]

พันธุศาสตร์

มีการรวบรวมพันธุ์ไม้ต่างถิ่นเพื่อเพิ่มความหลากหลายทางพันธุกรรมเมื่อทำการคัดเลือกและผสมพันธุ์สายพันธุ์พื้นเมืองใหม่

ข้าวโพดเป็นพืชดิพลอยด์ที่มี 20 โครโมโซมร้อยละ 83 ของ ความแปรผัน ของอัลลีลภายในจีโนมมาจากบรรพบุรุษเทโอซินเต้ ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากอิสระในการผสมข้ามสายพันธุ์ของZea [ 11 ] บาร์บาราแมคคลินท็อกใช้ข้าวโพดเพื่อตรวจสอบ ทฤษฎี ทรานสโพซอนของ "ยีนกระโดด" ซึ่งทำให้เธอได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ใน ปี 1983 [ 12 ] ข้าวโพดยังคงเป็น สิ่งมีชีวิตต้นแบบที่สำคัญสำหรับพันธุศาสตร์และชีววิทยาการพัฒนา [ 13 ] ลวดลาย MADS-boxมีส่วนเกี่ยวข้องกับการพัฒนาของดอกข้าวโพด[ 14 ]

ฐานข้อมูลพันธุศาสตร์และจีโนมข้าวโพดได้รับทุนสนับสนุนจากกระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกา (USDA) เพื่อสนับสนุนการวิจัยข้าวโพด[ 15 ]ศูนย์ปรับปรุงพันธุ์ข้าวโพดและข้าวสาลีนานาชาติได้รวบรวมตัวอย่างข้าวโพดจำนวนมากที่ได้รับการทดสอบและจัดทำรายการความต้านทานต่อแมลง[ 16 ]ในปี 2548 มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ ของสหรัฐอเมริกา กระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกา และกระทรวงพลังงานได้จัดตั้งกลุ่มความร่วมมือเพื่อจัดลำดับจีโนม ข้าวโพด ข้อมูลลำดับ ดีเอ็นเอที่ได้ถูกฝากไว้ในGenBank ทันที ซึ่งเป็น คลังข้อมูลสาธารณะสำหรับข้อมูลลำดับจีโนม[ 17 ]การจัดลำดับจีโนมข้าวโพดเสร็จสมบูรณ์ในปี 2551 [ 18 ]ในปี 2552 กลุ่มความร่วมมือได้เผยแพร่ผลลัพธ์ของความพยายามในการจัดลำดับ[ 19 ]จีโนมซึ่ง 85% ประกอบด้วยทรานสโพซอนมี 32,540 ยีน ส่วนใหญ่ถูกทำซ้ำและจัดเรียงใหม่โดยเฮลิตรอนซึ่งเป็นกลุ่มขององค์ประกอบที่เคลื่อนย้ายได้ภายในดีเอ็นเอของข้าวโพด[ 20 ]

อนุกรมวิธาน

วิวัฒนาการภายนอก

สกุล ข้าวโพดZeaมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับข้าวฟ่างโดยทั้งสองอยู่ในกลุ่ม PACMADของหญ้าโลกเก่า และมีความสัมพันธ์ห่างไกลกับข้าวและข้าวสาลีซึ่งอยู่ในกลุ่มหญ้าหลักอีกกลุ่มหนึ่งคือกลุ่ม BOPนอกจากนี้ยังมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับTripsacumซึ่งเป็นหญ้ากามา[ 21 ]

(ส่วนหนึ่ง ของวงศ์ Poaceae ) 
กลุ่ม BOP

หญ้าชนิดต่างๆ เช่นเฟสคิวหญ้ารายกราส

ฮอร์เดียม (ข้าวบาร์เลย์)

ทริติคัม (ข้าวสาลี)

ข้าว ( Oryza )

กลุ่ม PACMAD

เพนนิเซตัม (หญ้าน้ำพุ)

ข้าวฟ่าง (ข้าวฟ่าง)

ทริปซาคัม (หญ้ากามา)

ซีอา

Zea mays (ข้าวโพด)

Zeaชนิดอื่นๆ ( teosintes )

ข้าวโพดและเทโอซินเต้

ต้นเทโอซินเต้ (ซ้าย), ข้าวโพดลูกผสมเทโอซินเต้ (กลาง), ข้าวโพด (ขวา)

ข้าวโพดเป็นสายพันธุ์ที่ปลูกเลี้ยงของเทโอซินเต 4 ชนิด ซึ่งเป็นญาติป่าของพืชเศรษฐกิจ [ 22 ] เทโอซินเตน่าจะถูกใช้โดยนักล่าและผู้เก็บเกี่ยว เพราะมันช่วยเพิ่มความมั่นคงให้กับแหล่งอาหารของพวกเขา เนื่องจากมันปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศและสิ่งแวดล้อมได้[ 23 ] ทฤษฎีต้นกำเนิดของเทโอซินเตได้รับการเสนอโดยนักพฤกษศาสตร์ชาวรัสเซียNikolai Ivanovich Vavilovในปี 1931 และGeorge Beadleผู้ได้รับรางวัลโนเบ ลชาวอเมริกัน ในปี 1932 [ 24 ] : 10พืชทั้งสองชนิดมีลักษณะที่แตกต่างกัน ข้าวโพดมีลำต้นสูงเพียงต้นเดียวที่มีใบหลายใบ ในขณะที่เทโอซินเตเป็นพืชเตี้ยและเป็นพุ่ม ความแตกต่างระหว่างทั้งสองส่วนใหญ่ถูกควบคุมโดยความแตกต่างในยีนเพียงสองยีนที่เรียกว่า grassy tillers-1 ( gt1 , A0A317YEZ1 ) และ teosinte branched-1 ( tb1 , Q93WI2 ) [ 22 ]ในช่วงปลายทศวรรษ 1930 Paul Mangelsdorfเสนอว่าข้าวโพดที่ปลูกในบ้านเป็นผลมาจากการผสมข้ามพันธุ์ระหว่างข้าวโพดป่าที่ไม่ทราบชนิดกับTripsacum ซึ่งเป็นสกุลที่เกี่ยวข้อง ซึ่งการทดสอบทางพันธุกรรมสมัยใหม่ได้หักล้างข้อนี้แล้ว[ 24 ]

ในปี 2547 John Doebleyได้ระบุ Balsas teosinte, Zea mays subsp. parviglumisซึ่งเป็นพืชพื้นเมืองใน หุบเขา แม่น้ำ Balsasในที่ราบสูงทางตะวันตกเฉียงใต้ของเม็กซิโก ว่าเป็นพืชป่าที่ใกล้เคียงกับข้าวโพดสมัยใหม่ทางพันธุกรรมมากที่สุด[ 25 ] [ 26 ]บริเวณตอนกลางของหุบเขาแม่น้ำ Balsas ที่สั้นนั้น เป็นสถานที่ที่มีแนวโน้มว่าจะมีการปลูกข้าวโพดในยุคแรกเริ่ม เครื่องมือบดหินที่มีเศษข้าวโพดตกค้างอยู่ถูกพบในชั้นตะกอนอายุ 8,700 ปีในถ้ำที่ไม่ไกลจากIguala รัฐ Guerrero [ 27 ] Doebleyและเพื่อนร่วมงานแสดงให้เห็นในปี 2545 ว่าข้าวโพดได้รับการปลูกเลี้ยงเพียงครั้งเดียวเมื่อประมาณ 9,000 ปีที่แล้ว จากนั้นจึงแพร่กระจายไปทั่วทวีปอเมริกา[ 28 ]

ละอองเรณูข้าวโพดที่มีอายุย้อนไปถึง 7,300 ปีจากซานอันเดรส รัฐทาบัสโกถูกพบที่ชายฝั่งทะเลแคริบเบียน[ 27 ]ข้าวโพดดั้งเดิมถูกปลูกในเม็กซิโกตอนใต้ อเมริกากลาง และอเมริกาใต้ตอนเหนือเมื่อ 7,000 ปีที่แล้ว ซากทางโบราณคดีของฝักข้าวโพดยุคแรกที่พบในถ้ำกุยลา นาควิทซ์ในหุบเขาโออาซากามีอายุประมาณ 6,250 ปี ฝักข้าวโพดที่เก่าแก่ที่สุดจากถ้ำใกล้เตฮัวกันรัฐปวยบลา มีอายุ 5,450 ปี[ 29 ]

แพร่กระจายไปทางทิศเหนือ

เมื่อราว 4,500 ปีก่อน ข้าวโพดเริ่มแพร่กระจายไปทางเหนือ ข้าวโพดถูกปลูกครั้งแรกในหลายพื้นที่ในนิวเม็กซิโกและแอริโซนาเมื่อราว 4,100 ปีก่อน[ 29 ]ในช่วงสหัสวรรษแรกของคริสต์ศักราช การปลูกข้าวโพดแพร่กระจายไปอย่างกว้างขวางมากขึ้นในพื้นที่ทางเหนือ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การนำข้าวโพดมาใช้และบริโภคในวงกว้างในอเมริกาเหนือตะวันออกเกิดขึ้นราว ค.ศ. 900 ชาวอเมริกันพื้นเมืองได้ถางป่าและทุ่งหญ้าเป็นบริเวณกว้างเพื่อปลูกพืชชนิดใหม่นี้[ 30 ]การเพิ่มขึ้นของการปลูกข้าวโพดเมื่อ 500 ถึง 1,000 ปีก่อนในพื้นที่ซึ่งปัจจุบันคือทางตะวันออกเฉียงใต้ของ สหรัฐอเมริกา สอดคล้องกับการลดลงของ หอยมุกน้ำจืดซึ่งมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมมาก[ 31 ]

ชื่อ

ชื่อmaizeมาจากรูปภาษาสเปนmaíz ของ Taíno mahis [ 32 ]นักพฤกษศาสตร์ชาวสวีเดนCarl Linnaeusใช้ชื่อสามัญ maize เป็นชื่อเฉพาะของZea mays [ 33 ] ชื่อ maize เป็นที่นิยมใช้ในทางวิชาการ วิทยาศาสตร์ และระดับนานาชาติในฐานะชื่อสามัญเนื่องจากหมายถึงเมล็ดพืชชนิดนี้โดยเฉพาะ ต่างจากcornซึ่งมีความหมายหลากหลายซับซ้อนแตกต่างกันไปตามบริบทและภูมิภาค[ 34 ]ประเทศส่วนใหญ่ใช้คำว่าmaize เป็นหลัก และชื่อcornใช้กันส่วนใหญ่ในสหรัฐอเมริกาและประเทศที่พูดภาษาอังกฤษอีกไม่กี่ประเทศ[ 35 ] [ 36 ]ในประเทศที่ใช้คำว่าmaize เป็นหลัก คำว่าcornอาจหมายถึง พืช ธัญพืช ชนิดใดก็ได้ ซึ่งแตกต่างกันไปตามภูมิศาสตร์ ตามพืชหลักในท้องถิ่น[ 37 ]เช่น ข้าวสาลีในอังกฤษ และข้าวโอ๊ตในสกอตแลนด์หรือไอร์แลนด์[ 34 ]การใช้คำว่าcornแทน maize เริ่มต้นจากการย่อคำว่า " Indian corn " ในอเมริกาเหนือช่วงศตวรรษที่ 18 [ 38 ]

เบ็ตตี ฟัสเซลล์ นักประวัติศาสตร์ด้านอาหาร เขียนไว้ในบทความเกี่ยวกับประวัติของคำว่าข้าวโพดในอเมริกาเหนือว่า “[การพูดคำว่าข้าวโพด ] คือการดำดิ่งลงสู่การแปลผิดอันน่าเศร้าและตลกขบขันของภาษาและประวัติศาสตร์” [ 39 ]คล้ายกับการใช้ของชาวอังกฤษ ชาวสเปนเรียกข้าวโพดว่าpanizoซึ่งเป็นคำทั่วไปสำหรับธัญพืช เช่นเดียวกับชาวอิตาลีที่ใช้คำว่าpolentaชาวอังกฤษในภายหลังเรียกข้าวโพดว่า Turkey wheat, Turkey corn หรือ Indian corn ฟัสเซลล์แสดงความคิดเห็นว่า “พวกเขาไม่ได้หมายถึงสถานที่ แต่หมายถึงสภาพการณ์ ธัญพืชป่าเถื่อนมากกว่าธัญพืชที่เจริญแล้ว” [ 39 ]

กลุ่มระหว่างประเทศ เช่นศูนย์การเกษตรและชีววิทยาศาสตร์ระหว่างประเทศถือว่าข้าวโพดเป็นชื่อสามัญที่นิยมใช้[ 40 ]องค์การอาหารและเกษตรแห่งสหประชาชาติใช้คำว่าข้าวโพด [ 41 ]และในชื่อของศูนย์ปรับปรุงพันธุ์ข้าวโพดและข้าวสาลีนานาชาติแห่งเม็กซิโก สถาบันวิจัยข้าวโพดแห่งอินเดีย[ 42 ]สมาคมข้าวโพดแห่งออสเตรเลีย[ 43 ]สมาคมข้าวโพดแห่งชาติของไนจีเรีย[ 44 ]สมาคมข้าวโพดแห่งชาติของกานา[ 45 ]กองทุนข้าวโพดแห่งแอฟริกาใต้[ 46 ]และสมาคมเมล็ดพันธุ์ข้าวโพดแห่งซิมบับเว[ 47 ]

การเพาะปลูก

การพัฒนาก่อนยุคโคลัมบัส

ประติมากรรมนูนต่ำรูปข้าวโพดจากอารยธรรมเมโสอเมริกาโบราณพิพิธภัณฑ์มานุษยวิทยาแห่งชาติเม็กซิโก

ข้าวโพดต้องอาศัยการแทรกแซงจากมนุษย์ในการขยายพันธุ์ เมล็ดของ บรรพบุรุษ เทโอซินเต้ ที่ขยายพันธุ์ตามธรรมชาติ จะร่วงจากฝักเอง ในขณะที่เมล็ดของ ข้าวโพด ที่ปลูกในบ้านจะไม่ร่วง[ 48 ]ข้าวโพดทั้งหมดเกิดขึ้นจากการปลูกในบ้านครั้งเดียวในเม็กซิโกตอนใต้เมื่อประมาณ 9,000 ปีที่แล้ว ข้าวโพดสายพันธุ์ที่เก่าแก่ที่สุดที่ยังคงอยู่รอดคือสายพันธุ์ที่พบในที่ราบสูงของเม็กซิโก ข้าวโพดแพร่กระจายจากภูมิภาคนี้ไปยังที่ราบต่ำและทั่วทวีปอเมริกาตามเส้นทางหลักสองเส้นทาง[ 28 ]ศูนย์กลางของการปลูกในบ้านน่าจะเป็น หุบเขา แม่น้ำบัลซาสทางตอนกลางของเม็กซิโกตอนใต้[ 49 ]ข้าวโพดไปถึงที่ราบสูงเอกวาดอร์อย่างน้อย 8,000 ปีที่แล้ว[ 50 ]ไปถึงอเมริกากลางตอนล่างเมื่อ 7,600 ปีที่แล้ว และหุบเขาของเทือกเขาแอนดีส ในโคลอมเบีย ระหว่าง 7,000 ถึง 6,000 ปีที่แล้ว[ 49 ]

ข้าวโพดในยุคแรกเริ่มจะออกฝักเล็กๆ เพียงฝักเดียวต่อต้น[ 6 ]ชาวออลเมคและชาวมายาปลูกข้าวโพดหลากหลายสายพันธุ์ทั่วเมโสอเมริกาพวกเขาปรุงอาหาร บด และแปรรูปข้าวโพดด้วยกระบวนการนิกซ์ทามาไลเซชัน [ 29 ] เมื่อ 3,000 ปีที่แล้ว ข้าวโพดมีความสำคัญต่อวัฒนธรรมของชาวออลเมค รวมถึงปฏิทิน ภาษา และตำนานของพวกเขา[ 39 ]

ชาวมาปูเชทางตอนกลางของ ชิลี ปลูกข้าวโพดควบคู่ไปกับควินัวและมันฝรั่งในสมัยก่อนยุค สเปน [ 51 ]ก่อนการขยายตัวของจักรวรรดิอินคาข้าวโพดถูกค้าขายและขนส่งไปทางใต้ไกลถึงละติจูด 40° ใต้ในเมืองเมลินกีนาจังหวัดลาการ์ประเทศอาร์เจนตินาซึ่งอาจนำเข้ามาจากเทือกเขาแอนดีสจากชิลี[ 52 ]

การแลกเปลี่ยนโคลัมเบีย

การเพาะปลูกข้าวโพด ดังที่ปรากฏในหนังสือฟลอเรนไทน์โคเด็กซ์ ในศตวรรษที่ 16

หลังจากชาวยุโรปมาถึงในปี 1492 ผู้ตั้งถิ่นฐานชาวสเปนบริโภคข้าวโพด และนักสำรวจและพ่อค้าได้นำข้าวโพดกลับไปยังยุโรปผู้ตั้งถิ่นฐานชาวสเปนนิยม ขนมปัง ข้าวสาลีมากกว่าขนมปังข้าวโพด แป้งข้าวโพดไม่สามารถใช้แทนแป้งข้าวสาลีสำหรับขนมปังศีลมหาสนิทได้ เนื่องจากใน ความเชื่อ ของคริสเตียนในเวลานั้น มีเพียงข้าวสาลีเท่านั้นที่สามารถเกิดการเปลี่ยนแปลงเป็นพระกายของพระคริสต์ได้[ 53 ]

ข้าวโพดแพร่กระจายไปทั่วโลกเนื่องจากความสามารถในการเจริญเติบโตในสภาพภูมิอากาศที่หลากหลาย มีการปลูกในสเปนเพียงไม่กี่ทศวรรษหลังจากการเดินทางของโคลัมบัส จากนั้นก็แพร่กระจายไปยังอิตาลีแอฟริกาตะวันตกฟิลิปปินส์และที่อื่นๆ[ 53 ] [ 54 ] ในศตวรรษที่ 17 ข้าวโพดเป็นอาหารของชาวนาทั่วไปในยุโรปใต้ ในศตวรรษที่ 18 ข้าวโพดเป็นอาหารหลักของชาวนาทางตอนใต้ของฝรั่งเศสและอิตาลี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรูปของพอลเลนตาในอิตาลี[ 55 ]

เมื่อข้าวโพดถูกนำเข้ามาในระบบการทำฟาร์มแบบตะวันตก ข้าวโพดก็ได้รับการต้อนรับอย่างดีเนื่องจากให้ผลผลิตสูง อย่างไรก็ตาม ปัญหาการขาดสารอาหารอย่างแพร่หลายก็เกิดขึ้นในไม่ช้าในทุกที่ที่ข้าวโพดกลายเป็นอาหารหลัก[ 56 ]ชาวอเมริกันพื้นเมืองได้เรียนรู้ที่จะแช่ข้าวโพดในน้ำด่างซึ่งทำจากเถ้าและปูนขาวมาตั้งแต่ประมาณ 1200–1500 ปีก่อนคริสตกาล ทำให้เกิดกระบวนการนิกซ์ทามาไลเซชันพวกเขาทำเช่นนี้เพื่อแยกเปลือกข้าวโพดออก แต่โดยบังเอิญมันยังปลดปล่อยวิตามินบีไนอะซิน ออกมาด้วย ซึ่งการขาดไนอะซินทำให้เกิดโรคเพลลากรา [ 57 ] เมื่อเข้าใจและนำกระบวนการแปรรูปด้วยด่างและความหลากหลายของอาหารมาใช้ โรคเพลลากราก็หายไปในโลกที่พัฒนาแล้ว การพัฒนา ข้าวโพดที่ มีไลซีน สูง และการส่งเสริมอาหารที่สมดุลมากขึ้นมีส่วนทำให้โรคนี้ลดลง โรคเพลลากรายังคงมีอยู่ในพื้นที่ที่ขาดแคลนอาหารและค่ายผู้ลี้ภัยที่ผู้คนดำรงชีวิตอยู่ด้วยข้าวโพดที่ได้รับบริจาค[ 58 ]   

การผสมพันธุ์แบบดั้งเดิม

การปรับปรุงพันธุ์ข้าวโพดในยุคก่อนประวัติศาสตร์ส่งผลให้ได้ต้นข้าวโพดขนาดใหญ่ที่มีฝักขนาดใหญ่การปรับปรุงพันธุ์ สมัยใหม่ เริ่มต้นจากบุคคลที่คัดเลือกพันธุ์ที่มีผลผลิตสูงในแปลงของตนเอง แล้วขายเมล็ดพันธุ์ให้กับเกษตรกรรายอื่น เจมส์ แอล. รีด เป็นหนึ่งในผู้ที่ประสบความสำเร็จมากที่สุด โดยพัฒนาพันธุ์ Reid's Yellow Dent ในช่วงทศวรรษ 1860 ความพยายามในช่วงแรกเหล่านี้อาศัยการคัดเลือกแบบกลุ่ม (ปลูกต้นข้าวโพดเป็นแถวจากเมล็ดของพ่อแม่เพียงต้นเดียว) และการเลือกต้นข้าวโพดหลังจากผสมเกสรแล้ว (ซึ่งหมายความว่าทราบเฉพาะพ่อแม่ที่เป็นเพศเมียเท่านั้น) ความพยายามในการปรับปรุงพันธุ์ในภายหลังรวมถึงการคัดเลือกฝักต่อแถว (ซี.จี. ฮอปกินส์ ประมาณปี 1896) ลูกผสมที่สร้างจาก สาย พันธุ์แท้ ที่คัดเลือกแล้ว (จี.เอช. ชูลล์, 1909) และลูกผสมแบบดับเบิลครอส ที่ประสบความสำเร็จอย่างสูง โดยใช้สายพันธุ์แท้สี่สายพันธุ์ ( ดี.เอฟ. โจนส์ประมาณปี 1918, 1922) โครงการปรับปรุงพันธุ์ที่ได้รับการสนับสนุนจากมหาวิทยาลัยมีความสำคัญอย่างยิ่งในการพัฒนาและแนะนำลูกผสมสมัยใหม่[ 59 ]

นับตั้งแต่ทศวรรษ 1940 เป็นต้นมา ข้าวโพดสายพันธุ์ที่ดีที่สุดคือข้าวโพดลูกผสมรุ่นแรกที่สร้างขึ้นจากสายพันธุ์ผสมพันธุ์แท้ที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมกับลักษณะเฉพาะ เช่น ผลผลิต คุณค่าทางโภชนาการ ความทนทานต่อภัยแล้ง ศัตรูพืช และโรค ทั้งการผสมข้ามพันธุ์แบบดั้งเดิมและวิศวกรรมพันธุกรรมประสบความสำเร็จในการเพิ่มผลผลิตและลดความต้องการพื้นที่เพาะปลูก สารกำจัดศัตรูพืช น้ำ และปุ๋ย มีหลักฐานที่ขัดแย้งกันในการสนับสนุนสมมติฐานที่ว่าศักยภาพผลผลิตของข้าวโพดเพิ่มขึ้นในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา ซึ่งชี้ให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงในศักยภาพผลผลิตนั้นเกี่ยวข้องกับมุมใบ ความต้านทานต่อการล้ม ความทนทานต่อความหนาแน่นของพืชสูง ความทนทานต่อโรค/ศัตรูพืช และลักษณะทางเกษตรกรรมอื่นๆ มากกว่าการเพิ่มขึ้นของศักยภาพผลผลิตต่อต้น[ 60 ]

ข้าวโพดบางสายพันธุ์ได้รับการพัฒนาสายพันธุ์เพื่อให้ได้ฝักจำนวนมาก ซึ่งเป็นแหล่งที่มาของ " ข้าวโพดอ่อน " ที่ใช้เป็นผักในอาหารเอเชีย [ 61 ] [ 62 ] ข้าวโพดพันธุ์ออกดอกเร็วชื่อมินิข้าวโพดได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อช่วยในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ เนื่องจากสามารถผลิตได้หลายรุ่นภายในปีเดียว[ 63 ]สายพันธุ์หนึ่งชื่อโอโลตอนได้พัฒนาความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันกับ จุลินทรีย์ ตรึงไนโตรเจนซึ่งช่วยให้พืชได้รับไนโตรเจน 29%–82% [ 64 ]ศูนย์ปรับปรุงพันธุ์ข้าวโพดและข้าวสาลีนานาชาติ (CIMMYT) ดำเนินโครงการปรับปรุงพันธุ์แบบดั้งเดิมเพื่อให้ได้สายพันธุ์ที่เหมาะสมที่สุด โครงการนี้เริ่มต้นขึ้นในทศวรรษ 1980 [ 65 ]เมล็ดพันธุ์ลูกผสมถูกแจกจ่ายในแอฟริกาโดยโครงการข้าวโพดทนแล้งสำหรับแอฟริกา[ 66 ]

พันธุ์พื้นเมืองเขตร้อนยังคงเป็นแหล่งสำคัญและยังไม่ได้ใช้ประโยชน์อย่างเต็มที่ของอัลลีลต้านทาน ทั้งต่อโรคและต่อสัตว์กินพืช อัลลีลเหล่านี้สามารถถ่ายทอดเข้าสู่พันธุ์ที่ให้ผลผลิตได้[ 67 ]อัลลีลหายากเพื่อจุดประสงค์นี้ถูกค้นพบโดย Dao และ Sood ในปี 2014 [ 67 ]ในปี 2018 Zerka Rashid จาก CIMMYT ได้ใช้ แผง การทำแผนที่ความสัมพันธ์ที่พัฒนาขึ้นสำหรับลักษณะความทนทานต่อภัยแล้งในเขตร้อน เพื่อค้นหาบริเวณจีโนม ใหม่ที่ให้ ความต้านทานต่อโรคราน้ำค้างในข้าวฟ่างและเพื่อระบุลักษณะเฉพาะของบริเวณที่มีการเมทิลเลชั่นแตกต่างกันที่ รู้จักเพิ่มเติม [ 68 ]

วิศวกรรมพันธุกรรม

ข้าวโพดดัดแปลงพันธุกรรมเป็นหนึ่งใน พืช อาหารดัดแปลงพันธุกรรม 26 ชนิด ที่ปลูกในเชิงพาณิชย์ในปี 2559 [ 69 ] [ 70 ]ส่วนใหญ่เป็นข้าวโพด Btข้าวโพดดัดแปลงพันธุกรรมได้รับการปลูกในสหรัฐอเมริกาและแคนาดาตั้งแต่ปี 2540 [ 71 ]ในปี 2559 ข้าวโพดที่ปลูกในสหรัฐอเมริกา 92% เป็นข้าวโพดดัดแปลงพันธุกรรม[ 69 ]ณ ปี 2554 ข้าวโพดที่ทนต่อสารกำจัดวัชพืชและข้าวโพดที่ต้านทานแมลงได้รับการปลูกในกว่า 20 ประเทศ[ 72 ]

ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2543 ผลิตภัณฑ์อาหารมูลค่าสูงถึง 50 ล้านดอลลาร์สหรัฐถูกเรียกคืนเนื่องจากพบ ข้าวโพดดัดแปลงพันธุกรรม Starlinkซึ่งได้รับการอนุมัติให้ใช้เฉพาะสำหรับการบริโภคของสัตว์เท่านั้น[ 73 ]

การเจริญเติบโต

เนื่องจากข้าวโพดไม่ทนต่อความหนาวเย็น ในเขตภูมิอากาศอบอุ่นจึงต้องปลูกในฤดูใบไม้ ผลิ ระบบ ราก ของข้าวโพด โดยทั่วไปตื้น ดังนั้นพืชจึงต้องพึ่งพาความชื้นในดิน ข้าวโพดเป็นพืชที่ใช้กระบวนการตรึงคาร์บอนC4จึงเป็นพืชที่ใช้น้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าพืชที่ใช้กระบวนการตรึงคาร์บอนC3เช่นอัลฟัลฟาและถั่วเหลืองข้าวโพดอ่อนไหวต่อภัยแล้งมากที่สุดในช่วงเวลาที่ดอกข้าวโพดเริ่มออกไหม ซึ่งเป็นช่วงที่ดอกพร้อมสำหรับการผสมเกสร ในสหรัฐอเมริกา ตามธรรมเนียมแล้ว การเก็บเกี่ยวที่ดีจะทำนายได้หากข้าวโพด "สูงถึงระดับเข่าภายในวันที่4 กรกฎาคม " แม้ว่า ข้าวโพด ลูกผสม สมัยใหม่ โดยทั่วไปจะเติบโตได้เร็วกว่านี้ก็ตาม ข้าวโพดที่ใช้สำหรับทำอาหารสัตว์จะเก็บเกี่ยวในขณะที่ต้นยังเขียวและผลยังไม่สุก ข้าวโพดหวานจะเก็บเกี่ยวใน "ระยะน้ำนม" หลังจากการผสมเกสรแต่ก่อนที่แป้งจะก่อตัวขึ้น ระหว่างปลายฤดูร้อนถึงต้นหรือกลางฤดูใบไม้ร่วง ข้าวโพดไร่จะถูกทิ้งไว้ในไร่จนถึงปลายฤดูใบไม้ร่วงเพื่อให้เมล็ดแห้งสนิท และบางครั้งอาจเก็บเกี่ยวไม่ได้จนกว่าจะถึงฤดูหนาวหรือต้นฤดูใบไม้ผลิ ความสำคัญของความชื้นในดินที่เพียงพอแสดงให้เห็นในหลายส่วนของแอฟริกา ซึ่งภัยแล้ง เป็นระยะ ๆ ทำให้พืชผลข้าวโพดเสียหายและเกิดภาวะอดอยาก ตามมา แม้ว่าจะปลูกส่วนใหญ่ในสภาพอากาศที่ชื้นและร้อน แต่ก็สามารถเจริญเติบโตได้ในสภาพอากาศที่หนาว ร้อน แห้ง หรือชื้น ซึ่งหมายความว่าเป็นพืชที่มีความหลากหลายอย่างมาก[ 74 ]

ชาวอเมริกันพื้นเมืองปลูกข้าวโพดในเนินดินเล็กๆ ใน ระบบ การปลูกพืชแบบผสมผสานที่เรียกว่าThree Sisters [ 75 ]ข้าวโพดช่วยค้ำจุนถั่ว ถั่ว ให้ ไนโตรเจนที่ได้จาก แบคทีเรียไรโซ เบียม ที่ตรึงไนโตรเจน ซึ่งอาศัยอยู่บนรากของถั่วและพืชตระกูลถั่ว อื่นๆ และฟักทองช่วยปกคลุมพื้นดินเพื่อป้องกันวัชพืชและยับยั้งการระเหยโดยการให้ร่มเงาเหนือดิน[ 76 ]

การเก็บเกี่ยว

ข้าวโพดหวานซึ่งเก็บเกี่ยวได้เร็วกว่าข้าวโพดที่ปลูกเพื่อเมล็ด จะเจริญเติบโตจนถึงระยะสุกงอมภายในระยะเวลา 60 ถึง 100 วัน ขึ้นอยู่กับพันธุ์ การเก็บเกี่ยวข้าวโพดหวานแบบต่อเนื่อง โดยเก็บเกี่ยวในระยะน้ำนม สามารถจัดการได้โดยการปลูกพันธุ์ที่สุกเร็วและสุกช้าสลับกัน หรือโดยการปลูกในพื้นที่ต่างๆ ในช่วงเวลาสองสัปดาห์[ 77 ] ข้าวโพดที่เก็บเกี่ยวเป็นพืชเมล็ดสามารถเก็บไว้ในแปลงได้นานพอสมควร แม้กระทั่งหลายเดือนหลังจากที่พืชพร้อมเก็บเกี่ยว สามารถเก็บเกี่ยวและเก็บไว้ในใบเปลือกได้หากเก็บไว้ในที่แห้ง[ 78 ]

ตามข้อมูลของกระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกา ในช่วงสี่ทศวรรษตั้งแต่ปี 1855 ถึง 1894 ปริมาณแรงงานที่จำเป็นในการผลิตข้าวโพดหนึ่งบุชเชลลดลงจากสี่ชั่วโมงสามสิบสี่นาทีเหลือเพียงสี่สิบเอ็ดนาที[ 79 ] ก่อนปี 1940 ข้าวโพดส่วนใหญ่ในอเมริกาเหนือเก็บเกี่ยวด้วยมือ ซึ่งเกี่ยวข้องกับคนงานจำนวนมากและกิจกรรมทางสังคมที่เกี่ยวข้อง (เช่น การรวมตัวของผึ้ง ในการกะเทาะเปลือกข้าวโพด ) ตั้งแต่ปี 1850 เป็นต้นมา มีเครื่องจักรบางชนิดที่สามารถนำมาใช้ในการเก็บเกี่ยวได้บางส่วน เช่น เครื่องเก็บเกี่ยวแบบแถวเดียวและสองแถว (เก็บเกี่ยวเฉพาะฝัก เหลือแต่ลำต้น)และเครื่องมัดข้าวโพด ซึ่งเป็นเครื่องเกี่ยวและมัดที่ออกแบบมาสำหรับข้าวโพดโดยเฉพาะ เครื่องมัดข้าวโพดจะผลิตเป็นมัดที่สามารถนำไปมัดรวมกันได้การเก็บเกี่ยวด้วยมือหรือเครื่องเก็บเกี่ยวแบบกลไกจะเก็บเกี่ยวทั้งฝัก ซึ่งต้องใช้เครื่องกะเทาะเปลือกข้าวโพดเพื่อแยกเมล็ดออกจากฝัก ฝักข้าวโพดทั้งฝักมักถูกเก็บไว้ในยุ้งข้าวโพดซึ่งเพียงพอสำหรับการเลี้ยงปศุสัตว์บางส่วน ปัจจุบัน โรงเก็บข้าวโพดที่มีฝักข้าวโพดทั้งฝักและเครื่องมัดข้าวโพดนั้นพบเห็นได้น้อยลง เนื่องจากฟาร์มสมัยใหม่ส่วนใหญ่เก็บเกี่ยวเมล็ดข้าวโพดจากทุ่งนาด้วยเครื่องเก็บเกี่ยวแบบรวมและเก็บไว้ในยุ้งฉางเครื่องเก็บเกี่ยวแบบรวมที่มีหัวเก็บเกี่ยวข้าวโพด (ที่มีปลายแหลมและลูกกลิ้งแบบสแนปแทนที่จะเป็นแบบรีล) จะไม่ตัดลำต้น แต่จะดึงลำต้นลงมา ลำต้นจะลงมาเรื่อยๆ และถูกบดขยี้เป็นกองบนพื้นดิน ซึ่งโดยปกติแล้วจะถูกทิ้งไว้ให้กลายเป็นอินทรียวัตถุสำหรับดินฝักข้าวโพดมีขนาดใหญ่เกินกว่าจะผ่านช่องในแผ่นได้ เนื่องจากลูกกลิ้งแบบสแนปจะดึงลำต้นออกไป ทำให้เหลือเพียงฝักและเปลือกที่จะเข้าไปในเครื่องจักร เครื่องเก็บเกี่ยวแบบรวมจะแยกเปลือกและแกนข้าวโพดออกจากกัน โดยเก็บเฉพาะเมล็ดข้าวโพดไว้[ 80 ]

การเก็บรักษาเมล็ดพืช

การทำให้แห้งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการป้องกันหรืออย่างน้อยก็ลดความเสียหายจาก เชื้อราที่ นเปื้อนเมล็ดพืชด้วยไมโคทอกซิน เชื้อราสกุล AspergillusและFusariumเป็นแหล่งไมโคทอกซินที่พบได้บ่อยที่สุด และมีความสำคัญในด้านการเกษตร[ 71 ]หากปริมาณความชื้นของเมล็ดพืชที่เก็บเกี่ยวสูงเกินไป จะใช้ เครื่องอบแห้งเมล็ดพืชเพื่อลดปริมาณความชื้นโดยการเป่าลมร้อนผ่านเมล็ดพืช ซึ่งอาจต้องใช้พลังงานจำนวนมากในรูปของก๊าซที่ติดไฟได้ ( โพรเพนหรือก๊าซธรรมชาติ ) และไฟฟ้าเพื่อขับเคลื่อนเครื่องเป่าลม[ 81 ]

การผลิต

ข้าวโพดได้รับการปลูกอย่างแพร่หลายทั่วโลก และมีการผลิตข้าวโพดในปริมาณที่มากกว่าธัญพืชชนิดอื่น ๆ ในแต่ละปี[ 82 ]ในปี 2020 ผลผลิตรวมทั่วโลกอยู่ที่ 1.16 พันล้านตันโดยสหรัฐอเมริกาเป็นผู้นำด้วยสัดส่วน 31.0% ของผลผลิตทั้งหมด (ตาราง) จีนผลิตได้ 22.4% ของผลผลิตรวมทั่วโลก[ 83 ]

ผู้ผลิตข้าวโพดรายใหญ่ที่สุด
ในปี 2020
ตัวเลขในหน่วยล้านตัน
1. สหรัฐอเมริกา 360.3 ( 31%)
2. จีน 260.7 ( 22.43%)
3. บราซิล 104 ( 8.95%)
4. อาร์เจนตินา 58.4 ( 5.02%)
5. ยูเครน 30.3 ( 2.61%)
6. อินเดีย 30.2 ( 2.6%)
7. เม็กซิโก 27.4 ( 2.36%)
8. อินโดนีเซีย 22.5 ( 1.94%)
9. แอฟริกาใต้ 15.3 ( 1.32%)
10. รัสเซีย 13.9 ( 1.2%)

ยอดรวมทั่วโลก1162.4
แหล่งที่มา: FAOSTAT [ 84 ] [ 83 ]
การผลิตข้าวโพด
ช่องว่างผลผลิตข้าวโพด
ผลผลิตข้าวโพด

ศัตรูพืช

วงจรการเกิดโรคใบไหม้ข้าวโพดทางเหนือ

ศัตรูพืชหลายชนิดสามารถส่งผลกระทบต่อการเจริญเติบโตและพัฒนาการของข้าวโพดได้ รวมถึงสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง วัชพืช และเชื้อโรค[ 86 ] [ 87 ]

ข้าวโพดมีความอ่อนไหวต่อ โรคพืชจากเชื้อรา แบคทีเรีย และไวรัสจำนวนมากโรคที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจ ได้แก่ โรคของใบ โรคราดำ เช่นโรคราดำข้าวโพดโรคเน่าฝัก และโรคเน่าลำต้น[ 88 ]โรคใบไหม้ข้าวโพดทางเหนือสร้างความเสียหายให้กับข้าวโพดทั่วทั้งพื้นที่ ในขณะที่โรคใบไหม้และกาบใบเป็นแถบเป็นปัญหาในเอเชีย[ 89 ] [ 90 ]โรคเชื้อราบางชนิดของข้าวโพดผลิตไมโคทอกซิน ที่อาจเป็นอันตราย เช่นอะฟลาทอกซิน [ 71 ] ในสหรัฐอเมริกา โรคสำคัญ ได้แก่โรคจุดดำโรคใบไหม้จากแบคทีเรีย โรคจุดสีเทาโรคใบไหม้ข้าวโพดทางเหนือ และโรคเหี่ยวของกอสส์ในปี 2022 โรคที่สร้างความเสียหายมากที่สุดคือโรคจุดดำ ซึ่งทำให้เกิดความเสียหาย 116.8 ล้านบุชเช[ 91 ]

ข้าวโพดในสหรัฐอเมริกาต้องสูญเสียมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ต่อปีจากศัตรู พืชหลักสองชนิด ได้แก่ หนอนเจาะ ลำต้นข้าวโพดยุโรป ( Ostrinia nubilalis ) และหนอนรากข้าวโพด ( Diabrotica spp ) ได้แก่ หนอนรากข้าวโพดตะวันตกหนอนรากข้าวโพดเหนือและ หนอนราก ข้าวโพดใต้[ 92 ] [ 93 ] [ 94 ]ศัตรูพืชร้ายแรงอีกชนิดหนึ่งคือหนอนกระทู้ข้าวโพด ( Spodoptera frugiperda ) [ 95 ] ด้วงข้าวโพด ( Sitophilus zeamais ) เป็นศัตรูพืชร้ายแรงของเมล็ดข้าวโพดที่เก็บไว้[ 96 ]หนอนกระทู้ข้าวโพดเหนือ หนอนกระทู้ข้าวโพดตะวันออก หรือหนอนตัดฝักข้าว ( Mythimna separata ) เป็นศัตรูพืชสำคัญของข้าวโพดในเอเชีย[ 97 ]

ไส้เดือนฝอยก็เป็นศัตรูพืชของข้าวโพดเช่นกัน เป็นไปได้ว่าต้นข้าวโพดทุกต้นจะมีไส้เดือน ฝอยปรสิตอยู่ และประชากรของ ไส้เดือนฝอย Pratylenchus lesion ในรากอาจมีจำนวนมหาศาล ผลกระทบต่อพืช ได้แก่ การเจริญเติบโตชะงักงัน บางครั้งเกิดขึ้นกับทั้งแปลง บางครั้งเกิดขึ้นเป็นหย่อมๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีภาวะขาดน้ำและควบคุมวัชพืชได้ไม่ดี[ 98 ]

พืชหลายชนิด ทั้งพืชใบเลี้ยงเดี่ยว (หญ้า) เช่นEchinochloa crus-galli (หญ้าข้าวนก) และ พืชใบเลี้ยง คู่ (พืชใบกว้าง) เช่นChenopodiumและAmaranthusอาจแข่งขันกับข้าวโพดและลดผลผลิตพืชผล การควบคุมอาจเกี่ยวข้องกับการกำจัดวัชพืชด้วยวิธีการทางกล การกำจัดวัชพืชด้วยเปลวไฟ หรือสารกำจัดวัชพืช[ 99 ]

การใช้งาน

การทำอาหาร

ข้าวโพดและแป้งข้าวโพด (ข้าวโพดแห้งบด) เป็นอาหารหลักในหลายภูมิภาคของโลก[ 6 ]ข้าวโพดใช้ในการผลิตแป้งข้าวโพดซึ่ง เป็นส่วนผสมในอาหาร [ 100 ]แป้งข้าวโพดสามารถไฮโดรไลซ์และ ผ่านกระบวนการ ทางเอนไซม์เพื่อผลิตน้ำเชื่อมข้าวโพดฟรุกโตสสูงซึ่งเป็นสารให้ความหวาน[ 101 ]ข้าวโพดสามารถนำไปหมักและกลั่นเพื่อผลิตวิสกี้เบอร์เบิน [ 102 ] น้ำมันข้าวโพดสกัดจากจมูกข้าวโพด[ 103 ]

ในสมัยก่อนประวัติศาสตร์ สตรีชาวเมโสอเมริกาใช้ ครก หินบดข้าวโพดให้เป็นแป้งข้าวโพด คุณแม่ที่ให้นมบุตรยังใช้ข้าวโพดเป็นโจ๊กสำหรับหย่านมบุตรอีกด้วย[ 104 ] หลังจากมีการประดิษฐ์ภาชนะเซรามิก ชาวออลเมคก็เริ่มปรุงข้าวโพดร่วมกับถั่ว เพื่อเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการของอาหารหลัก แม้ว่าข้าวโพดจะมีไนอาซินซึ่งเป็นสารอาหารสำคัญตามธรรมชาติ แต่ก็ไม่สามารถดูดซึมได้หากไม่ผ่านกระบวนการนิกซ์ทามาไลเซชันชาวมายาใช้แป้งนิกซ์ทามาลทำโจ๊กและทามาเลส[ 105 ] ข้าวโพดเป็นอาหารหลักของอาหารเม็กซิกันมาซา ( นิกซ์ทามาล ) เป็นส่วนผสมหลักสำหรับตอร์ติยาอะโตเลและอาหารอื่นๆ อีกมากมายของอาหารอเมริกากลาง เป็นส่วนผสมหลักของตอร์ติยาข้าวโพดทามาเลอะโตเลและอาหารที่ทำจากสิ่งเหล่านี้[ 106 ] เชื้อราโรคราดำข้าวโพด หรือที่รู้จักกันในชื่อhuitlacocheซึ่งเจริญเติบโตบนข้าวโพด เป็นอาหารขึ้นชื่อของเม็กซิโก[ 107 ]

แป้งข้าวโพดหยาบถูกนำมาทำเป็นโจ๊ก ข้น ในหลายวัฒนธรรม ตั้งแต่polentaของอิตาลีanguของบราซิลmămăligăของโรมาเนีย ไปจนถึงcornmeal mushในสหรัฐอเมริกา (หรือhominy gritsในภาคใต้ของสหรัฐอเมริกา) หรืออาหารที่เรียกว่าmieliepapในแอฟริกาใต้ และ sadza, nshima, ugali และชื่ออื่นๆ ในส่วนอื่นๆ ของแอฟริกา ข้าวโพดถูกนำเข้ามาในแอฟริกาโดยชาวโปรตุเกสในศตวรรษที่ 16 และได้กลายเป็นพืชอาหารหลักที่สำคัญที่สุดของแอฟริกา[ 108 ]

ข้าวโพดหวานซึ่งเป็นพันธุ์ทางพันธุกรรมที่มีน้ำตาลสูงและแป้งต่ำ จะถูกรับประทานในสภาพที่ยังไม่สุกเป็นฝักข้าวโพด[ 109 ]

คุณค่าทางโภชนาการ

ข้าวโพดหวานสีเหลืองดิบ(เฉพาะเมล็ด)
คุณค่าทางโภชนาการต่อ 100  กรัม (3.5  ออนซ์)
พลังงาน360  กิโลจูล (86  กิโลแคลอรี)
18.7 กรัม
แป้ง5.7 กรัม
น้ำตาล6.26 กรัม
ใยอาหาร2 กรัม
1.35 กรัม
3.27 กรัม
กรดอะมิโน
ทริปโตแฟน0.023 กรัม
ทรีโอนีน0.129 กรัม
ไอโซลิวซีน0.129 กรัม
ลิวซีน0.348 กรัม
ไลซีน0.137 กรัม
เมไทโอนีน0.067 กรัม
ซิสทีน0.026 กรัม
ฟีนิลอะลานีน0.150 กรัม
ไทโรซีน0.123 กรัม
วาลีน0.185 กรัม
อาร์จินีน0.131 กรัม
ฮิสติดีน0.089 กรัม
อะลานีน0.295 กรัม
กรดแอสปาร์ติก0.244 กรัม
กรดกลูตามิก0.636 กรัม
ไกลซีน0.127 กรัม
โปรไลน์0.292 กรัม
เซรีน0.153 กรัม
วิตามินและแร่ธาตุ
วิตามินปริมาณ
%DV
เทียบเท่าวิตามินเอ
1%
9 ไมโครกรัม
644 ไมโครกรัม
ไทอามีน (วิตามินบี1 )
13%
0.155 มก.
ไรโบฟลาวิน (วิตามินบี2 )
4%
0.055 มก.
ไนอาซิน (วิตามินบี3 )
11%
1.77 มก.
กรดแพนโทเทนิก (วิตามินบี5 )
14%
0.717 มก.
วิตามินบี6
5%
0.093 มก.
โฟเลต (วิตามินบี9 )
11%
42 ไมโครกรัม
วิตามินซี
8%
6.8 มก.
แร่ธาตุปริมาณ
%DV
เหล็ก
3%
0.52 มก.
แมกนีเซียม
9%
37 มก.
แมงกานีส
7%
0.163 มก.
ฟอสฟอรัส
7%
89 มก.
โพแทสเซียม
9%
270 มก.
สังกะสี
4%
0.46 มก.
องค์ประกอบอื่นๆปริมาณ
น้ำ75.96 กรัม

ลิงก์ไปยังข้อมูลในฐานข้อมูลของ USDA ข้าวโพด ฝักขนาดกลาง (ยาว 6-3/4" ถึง 7-1/2") หนึ่งฝักมีเมล็ด 90 กรัม
เปอร์เซ็นต์ที่ประมาณการโดยใช้คำแนะนำของสหรัฐอเมริกา สำหรับผู้ใหญ่[ 110 ]ยกเว้นโพแทสเซียม ซึ่งประมาณการตามคำแนะนำของผู้เชี่ยวชาญจากสถาบันแห่งชาติ[ 111 ]

เมล็ดข้าวโพดดิบสีเหลืองหวานประกอบด้วยน้ำ 76%, คาร์โบไฮเดรต 19% , โปรตีน 3% และไขมัน 1% ในปริมาณ 100 กรัมเมล็ดข้าวโพดให้พลังงาน 86 แคลอรีและเป็นแหล่งที่ดี (10–19% ของปริมาณที่แนะนำต่อวัน ) ของวิตามินบีได้แก่ไทอามีไนอาซิน (ถ้าแยกออกมา ) กรดแพนโทเทนิ ก (B5) และโฟเลต [ 112 ] ข้าวโพดมีปริมาณกรดอะมิโนจำเป็นทริปโตเฟนและไลซีน ในปริมาณที่ไม่เหมาะสม ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ข้าวโพดมีสถานะเป็นแหล่งโปรตีนที่ต่ำกว่า[ 113 ]โปรตีนจากถั่วและพืชตระกูลถั่วช่วยเสริมโปรตีนจากข้าวโพด[ 113 ]

อาหารสัตว์

ข้าวโพดเป็นแหล่งอาหารสัตว์ ที่สำคัญ ในสหรัฐอเมริกา อาหารสัตว์คิดเป็นประมาณ 40% ของการใช้ข้าวโพดในประเทศทั้งหมด[ 114 ]และประมาณ 64% หากรวมการส่งออกข้าวโพดหมักและกากข้าวโพดแห้ง (ผลิตภัณฑ์ร่วมของเอทานอล) [ 115 ]เนื่องจากเป็นพืชเมล็ดเมล็ด ข้าวโพดแห้ง จึงถูกนำมาใช้เป็นอาหารสัตว์ มักจะเก็บไว้ในยุ้งข้าวโพดหรืออาจจะแกะเมล็ดออกเพื่อเก็บไว้ในถังเก็บเมล็ดเมื่อใช้เมล็ดข้าวโพดเป็นอาหารสัตว์ ส่วนที่เหลือของพืช ( ซังข้าวโพด ) สามารถนำไปใช้เป็นอาหารสัตว์ฟางรองพื้น หรือสารปรับปรุงดิน ได้ในภายหลัง เมื่อใช้พืชทั้งต้น (เมล็ดรวมถึงลำต้นและใบ) เป็นอาหารสัตว์ มักจะสับและทำเป็นไซเลจเนื่องจากย่อยง่ายกว่าและสัตว์เคี้ยวเอื้องชอบมากกว่าแบบแห้ง[ 116 ]ตามธรรมเนียมแล้ว ข้าวโพดจะถูกรวบรวมเป็นกองหลังจากเก็บเกี่ยว ซึ่งจะทำให้แห้งต่อไป จากนั้นสามารถเก็บไว้ได้นานหลายเดือนจนกว่าจะนำไปเลี้ยงปศุสัตว์ได้ สามารถทำไซเลจได้ในไซโลหรือในถุงห่อไซเลจ ในเขตร้อน ข้าวโพดจะถูกเก็บเกี่ยวตลอดทั้งปีและนำไปเลี้ยงสัตว์ด้วยหญ้าสด[ 117 ] ฟางข้าวโพด อัดก้อนเป็นทางเลือกแทนหญ้าแห้งสำหรับเป็นอาหารสัตว์ ควบคู่ไปกับ การปล่อยให้ สัตว์กิน ข้าวโพดที่ปลูกเพื่อจุดประสงค์นี้โดยตรง[ 118 ]

สารเคมี

แป้งจากข้าวโพดสามารถนำไปทำเป็นพลาสติกผ้ากาวและผลิตภัณฑ์เคมีอื่นๆ ได้อีกมากมาย[ 119 ]น้ำข้าวโพดแช่ ซึ่ง เป็น ผลพลอยได้ที่มีน้ำมากจากกระบวนการ บดข้าวโพดแบบ เปียก ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมชีวเคมีและการวิจัยเป็นอาหารเลี้ยงเชื้อเพื่อเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์[ 120 ]

เชื้อเพลิงชีวภาพ

ข้าวโพดสำหรับเลี้ยงสัตว์ถูกนำมาใช้ในการให้ความร้อนเตาข้าวโพด แบบพิเศษ (คล้ายกับเตาไม้ ) ใช้ข้าวโพดสำหรับเลี้ยงสัตว์หรือเม็ดไม้เพื่อสร้างความร้อน ซังข้าวโพดสามารถใช้เป็น แหล่งเชื้อเพลิง ชีวมวลได้ เตาให้ความร้อนในบ้านที่ใช้เมล็ดข้าวโพดเป็นเชื้อเพลิงจะมีช่องขนาดใหญ่ที่ป้อนเมล็ดข้าวโพดเข้าไปในกองไฟ[ 121 ]ข้าวโพดถูกใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตเชื้อเพลิงเอทานอล [ 122 ] ราคาอาหารได้รับผลกระทบทางอ้อมจากการใช้ข้าวโพดในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ การใช้งานดังกล่าวเพิ่มความต้องการ และด้วยเหตุนี้จึงทำให้ราคาข้าวโพดสูงขึ้น[ 123 ] โรงไฟฟ้า ก๊าซชีวมวลแห่งแรกในเมืองสเตรม บูร์เกนลันด์ประเทศออสเตรีย เริ่มดำเนินการในปี 2548 เป็นไปได้ที่จะสร้างดีเซลจากก๊าซชีวภาพโดยวิธีฟิชเชอร์-โทรปช์[ 124 ]

ในวัฒนธรรมมนุษย์

ในเมโสอเมริกา ข้าวโพดถือเป็นพลังชีวิต ได้รับการยกย่องให้เป็นเทพเจ้าข้าวโพดซึ่งมักจะเป็นเพศหญิง[ 125 ]ในสหรัฐอเมริกา ฝักข้าวโพดถูกแกะสลักเป็นหัวเสาในอาคารรัฐสภาสหรัฐฯ[ 126 ]พระราชวังข้าวโพดในมิตเชลล์ รัฐเซาท์ดาโคตา ใช้ฝักข้าวโพดสีต่างๆ ในการออกแบบภาพจิตรกรรมฝาผนังที่นำกลับมาใช้ใหม่ทุกปี[ 127 ] ประติมากรรม คอนกรีตField of Cornในดับลิน รัฐโอไฮโอแสดงภาพฝักข้าวโพดหลายร้อยฝักในทุ่งหญ้า[ 128 ]ลำต้นข้าวโพดที่มีฝักสุกสองฝักปรากฏอยู่ด้านหลังของเหรียญ 1 ลิปา ของโครเอเชีย ซึ่งผลิตตั้งแต่ปี 1993 [ 129 ]

บางครั้งเมล็ดข้าวโพดก็ถูกมองว่าเป็น สัญลักษณ์ของ ความขี้ขลาดเพราะข้าวโพดถูกนำไปเลี้ยงไก่ ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของคนขี้ขลาด ในช่วงหลายเดือนก่อนการรัฐประหารในชิลีปี 1973 ผู้ประท้วง ต่อต้านอัลเลนเด ได้ ขว้างปาข้าวโพดใส่ค่ายทหารเพื่อเรียกร้องให้โค่นล้มเขา[ 130 ] [ 131 ]

ดูเพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม

  • Byerlee, Derek. "การแพร่กระจายของข้าวโพดลูกผสมไปทั่วโลก, 1921–70." Journal of Global History 15.1 (2020): 101–122.
  • แคลมปิตต์, ซินเธีย. ข้าวโพด: ข้าวโพดหล่อหลอมใจกลางสหรัฐอเมริกาได้อย่างไร (2015)
  • Bonavia, Duccio (13 พฤษภาคม 2013). ข้าวโพด: ที่มา การปลูกเลี้ยง และบทบาทของข้าวโพดในการพัฒนาวัฒนธรรมสำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ISBN 978-1-107-02303-1.
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Maize&oldid=1363336859 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ข้าวโพด

ข้าวโพด ( / ˈ m eɪ z / ; Zea mays ) หรือที่รู้จักกันในชื่อข้าวโพดเป็นหญ้า สูงใหญ่ ที่ให้ เมล็ด ธัญพืชลำต้นที่มีใบของพืชจะสร้างช่อดอก ตัวผู้...

คำอธิบาย

ข้าวโพดเป็น หญ้า ปี เดียวสูง มีลำต้นเดี่ยว สูงตั้งแต่ 1.2 ถึง 4 เมตร (4 ถึง 13 ฟุต) [ 3 ] ใบยาวแคบงอกออกมาจากข้อหรือข้อต่อ สลับกันอยู่ด้านตรงข้ามของลำต้น [ 3 ] ข้าวโพด เป็น พืช ที่ มี ดอก ตัวผู้ และ ดอกตัวเมียแยกกันอยู่ในต้นเดียวกัน [ 3 ]...

พันธุศาสตร์

ข้าวโพดเป็น พืชดิพลอยด์ ที่มี 20 โครโมโซม ร้อยละ 83 ของ ความแปรผัน ของอัลลีล ภายในจีโนมมาจากบรรพบุรุษเทโอซินเต้ ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากอิสระในการผสมข้ามสายพันธุ์ของZea [ 11 ] บาร์ บา รา แม คคลินท็อก ใช้ข้าวโพดเพื่อตรวจสอบ ทฤษฎี ทรานสโพซอน ของ "ยีนกระโดด"...

วิวัฒนาการภายนอก

สกุล ข้าวโพด Zea มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับ ข้าวฟ่าง โดยทั้งสองอยู่ใน กลุ่ม PACMAD ของหญ้าโลกเก่า และมีความสัมพันธ์ห่างไกลกับข้าว และ ข้าว สาลี ซึ่งอยู่ในกลุ่มหญ้าหลักอีกกลุ่มหนึ่งคือ กลุ่ม BOP นอกจากนี้ยังมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับ Tripsacum ซึ่งเป็นหญ้ากามา [...