ข้าวโพด
| ข้าวโพด | |
|---|---|
| ประกอบด้วยดอกไม้ตัวผู้และตัวเมีย | |
| การจำแนกทางวิทยาศาสตร์ | |
| 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 eɪ 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

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 ]
- ดอกตัวผู้ขนาดเล็กจำนวนมากรวมกันเป็นช่อดอก
- ช่อดอกตัวเมียที่มีเส้นไหม อ่อน
- ก้าน รวง และเส้นไหม
- ต้นข้าวโพดที่เจริญเติบโตเต็มที่
- ฝักข้าวโพดแก่บนก้าน
- ดอกไม้ตัวผู้
- ผ้าไหมที่โตเต็มที่
พันธุศาสตร์

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 ) |
| ||||||||||||||||||
ข้าวโพดและเทโอซินเต้

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

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

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 ]
- ต้นกล้าหลังจากเพาะเมล็ด 3 สัปดาห์
- ลำต้นอ่อน
- ต้นที่โตเต็มที่และเริ่มออกรวง
- มีการปลูกข้าวโพดพันธุ์สำหรับทำเมล็ดพันธุ์ในพื้นที่ขนาดใหญ่ แล้ว
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 ]
- การเก็บเกี่ยวข้าวโพด รัฐไอโอวา
- การเก็บเกี่ยวข้าวโพด ประเทศฟินแลนด์
- การเก็บเกี่ยวข้าวโพดด้วยมือ ประเทศเมียนมาร์
- การกะเทาะเปลือกข้าวโพดด้วยมือประเทศมาลาวี
การเก็บรักษาเมล็ดพืช
การทำให้แห้งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการป้องกันหรืออย่างน้อยก็ลดความเสียหายจาก เชื้อราที่ ปนเปื้อนเมล็ดพืชด้วยไมโคทอกซิน 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%) |
| ยอดรวมทั่วโลก | 1162.4 |
| แหล่งที่มา: FAOSTAT [ 84 ] [ 83 ] | |
- การผลิตข้าวโพด (2023)
ศัตรูพืช
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 ล้านบุชเชล[ 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 ]
- ความเสียหายของฝักข้าวโพดจากหนอนเจาะลำต้นข้าวโพดยุโรป
- หนอนเจาะลำต้นข้าวโพดยุโรปในข้าวโพด
การใช้งาน
การทำอาหาร
- ข้าวโพด
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 เป็นส่วนผสมหลักของตอร์ติยาข้าวโพดทามาเลสอะโตเลและอาหารที่ทำจากสิ่งเหล่านี้[ 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 ]
- โปสเตอร์อาหารที่ทำจากข้าวโพดสำนักงานบริหารอาหารแห่งสหรัฐอเมริกาปี 1918
- ข้าวโพดฝักปอกเปลือกบางส่วน
- ทามาเล่เม็กซิกัน
- วิธีหนึ่งในการเสิร์ฟพอลเลนต้า แบบอิตาเลียน
คุณค่าทางโภชนาการ
| คุณค่าทางโภชนาการต่อ 100 กรัม (3.5 ออนซ์) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| พลังงาน | 360 กิโลจูล (86 กิโลแคลอรี) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
18.7 กรัม | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| แป้ง | 5.7 กรัม | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| น้ำตาล | 6.26 กรัม | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ใยอาหาร | 2 กรัม | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1.35 กรัม | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.27 กรัม | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| องค์ประกอบอื่นๆ | ปริมาณ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| น้ำ | 75.96 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 ) ของวิตามินบีได้แก่ไทอามีนไนอาซิน (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 ]
- ฝูงวัวรออยู่ข้างรั้ว ขณะที่รถบรรทุกกำลังลำเลียงอาหารสัตว์ที่ทำจากผลพลอยได้จากข้าวโพดลงในรางอาหาร
- ต้นข้าวโพดอัดก้อน
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 ]
- เครื่องย่อยสลายชีวภาพจากข้าวโพดหมักในฟาร์มใกล้เมืองนอยมุนสเตอร์ประเทศเยอรมนี ปี 2007 โดยใช้ต้นข้าวโพดทั้งต้น ไม่ใช่แค่เมล็ด ผ้าใบสีเขียวที่คลุมอยู่ด้านบนนั้นยึดอยู่ได้ด้วยก๊าซชีวภาพที่เก็บไว้ในเครื่องย่อยสลาย
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 ]
- หัวปูนปั้นรูป เทพเจ้าข้าวโพดของ ชาวมายา จากเมืองกัมเปเช ประเทศเม็กซิโก ค.ศ. 550–850
- รูปปั้นเซรามิก จากเกาะไจนา depicting เทพเจ้าข้าวโพดหนุ่มของ ชาวมายา ที่ผุดขึ้นมาจากรวงข้าวโพด ค.ศ. 600–900
- ชาวแอซเท็กกำลังเก็บรักษาข้าวโพด จากบันทึกฟลอเรนไทน์ปี 1540/1585
- หอเก็บน้ำในเมืองโรเชสเตอร์ รัฐมินนิโซตาถูกทาสีให้เป็นรูปฝักข้าวโพด ปี 2008
ดูเพิ่มเติม
- ข้าวโพดสีน้ำเงิน– ข้าวโพดสายพันธุ์หนึ่ง
- ข้าวโพดพันธุ์เดนท์– ข้าวโพดพันธุ์หนึ่ง
- การเด็ดดอกตัวผู้ – การเอาดอกตัวผู้จากต้นข้าวโพดออก
- ข้าวโพดพันธุ์ฟลินท์– ข้าวโพดพันธุ์หนึ่ง
- ข้าวโพดพันธุ์แก้ว– ข้าวโพดพันธุ์หนึ่ง
- การสูญเสียหลังการเก็บเกี่ยว (เมล็ดพืช) – สาเหตุที่ทำให้เกิดการสูญเสียเมล็ดพืช และแนวทางการแก้ไขปัญหา
- ข้าวโพดสีม่วง– ข้าวโพดพันธุ์หนึ่งที่ทนความแข็งได้ดี
- เทคโนโลยีแบบผลัก-ดึง – กลยุทธ์การควบคุมศัตรูพืชสำหรับข้าวโพดและข้าวฟ่าง
- ซีอิน– โปรตีนที่พบในข้าวโพด
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.
ลิงก์ภายนอก
- ฐานข้อมูลพันธุศาสตร์และจีโนมของข้าวโพด
- ศูนย์เก็บรักษาสายพันธุ์ข้าวโพดเพื่อความร่วมมือด้านพันธุศาสตร์
- " ข้าวโพด "เครือข่ายข้อมูลทรัพยากรเชื้อพันธุ์หน่วยงานวิจัยทางการเกษตรกระทรวงเกษตรแห่งสหรัฐอเมริกา


