生物化学对玉米种植的影响

李浩东

【摘 要】生物化学是研究生命物质的化学组成及生命过程中各种化学反应及化学变化的学科，主要依靠化学的研究方法，将生命过程简化为化学反应过程，了解生物的化学组成成分、化学结构等。生物化学是一门综合性学科，随着不断地发展，逐渐与电子显微镜技术、光谱分析技术等多种技术手段融合，以更科学的视角解释生物生命过程中的生理现象。凭借生物化学对植物学的深入研究，在农作物的物质组成、结构功能、繁殖遗传等方面都有了更深层次的应用。玉米是全世界产量最高的农作物，种植面积排世界第三，通过生物化学研究影响玉米生长发育的因素，从而扩大玉米产量。

【关键词】生物化学；玉米种植

【中图分类号】S513【文献标识码】A

【文章编号】2095-3089（2018）24-0032-02

一、生物化学对农业的影响

1.优化农作物的种子特质，提高农业总产值。

根据生物化学对农作物繁殖和遗传的研究，近些年农作物种子发展出众多优秀品种。2017年，通过国家初步审核的玉米品种种子有176种，2018年联合体品种将超过300种。从2015年开始国内玉米价格持续走低，玉米种植户为了提高种植利润，必须选择高产、抗灾害性强的玉米种子。中国高产玉米品种龙高L2，以极高的产量和强硬的抗倒伏能力获得了世界的高度赞赏，它将玉米亩产从1000市斤提升到了亩产2000公斤，真正做到了亩产吨粮。这都是利用生物化学对玉米种子遗传特性的研究，将高产特征放大，优化了玉米种子的遗传特性。

2.探索农作物生长所需物质，创造农作物最佳生存条件。

在植物体内，一直在进行着不同的化学反应，而农作物在生长过程中，复杂的化学反应所需的条件千差万别。通过对农作物组成结构的研究，明确农作物在生长过程中需要的物质条件。确定了农作物生长代谢的最佳条件，依据研究结果为农作物提供适宜的肥料、水分供应等物质基础。在玉米生长前期株高较小，不需要大量干性物质的积累，所以此时玉米需水量较小，拔节过后玉米进入快速生长期，玉米此时会出现生长与发育共同进行的时期，此时玉米需要大量的水分，进入灌浆期后，玉米的生长速度放缓，耗水量降低。生物化学通过研究玉米耗水量对玉米植株的影响，可人工控制玉米种植的耗水量，给予玉米最优的供水条件，从而保证玉米的生长发育。

3.调控农作物代谢，达到农作物生长需求目标。

在农业发展的过程中，在时间层面上人们对农作物的花期、果期有了更高的要求，而农民为了获取更高的农作物成交价格，也希望农作物的收货期与市场价格产生相应联系，能够根据农民的需求来决定农作物的成熟期。在研究农作物的物质条件时，其不同条件的生物化学反应也呈现不同的结果。随着农业的不断实践，已经开始通过控制农作物的物质条件以影响农作物的代谢水平，从而达到种植目的。植物中各种化学反应的核心过程是酶的变化，通过对各种酶的工作环境的研究影响植物的生长发育，也可根据酶的最适作用条件来为农作物提供最佳的生长发育条件，如：光照时间、生长温度、水分、矿质营养、植物间隙等。植物光合作用光反应阶段和暗反应阶段都受酶的影响，光反应中的物质转化：2H2O→4[H]+O2↑（在光和叶绿体中色素的催化下）；ADP+Pi→ATP（在酶的催化下），暗反应中的物质转化：CO2+C5→2C3（在酶的催化下）；C3+[H]→（CH2O）+C5（在ATP供能和酶的催化下）。在玉米种植中通过对玉米种植温度和光照的调控，从而调控玉米的光合作用，可以延长和缩短玉米的生长时期。

4.防控农作物病虫害。

生物化学对农业的影响不单单体现在针对农作物自身的研究上，同时也通过对其他生物化学的研究来提升农业的整体发展水平。在针对农作物周边昆虫进行研究时，可对有害昆虫研究以研发高效的防治病虫害的农药，辅助农作物的生长，间接提升农作物的生长水平。通过对玉米各品种特性的研究，优化玉米种子抗虫性这一植物特性的稳定遗传，从而无污染得在源头上达到对玉米病虫害的防控。

5.拓宽农作物销售渠道，提升农业净利润空间。

在针对农作物的研究中，生物化学使农作物的组织成分更为清晰明确，通过对农作物自身优点的拓展，提高农作物利用率，扩宽农作物销售渠道。粗粮逐渐成为人们日常生活养生的食物之一，通过对粗粮化学结构的研究，明确粗粮的营养构成，为人们搭配合理的营养粗粮套餐，做到粗粮细作，提升农作物的利润空间。生物化学也是未来农产品深加工的技术基础。各个不同品种的玉米果实化学微量元素是不同的，针对不同的玉米使用渠道，区分玉米品种，进而提高优质玉米销售价格，增长玉米种植户的收入。

二、在农业方面，生物化学未来的发展趋势

随着生物化学的不断发展，人们逐渐意识到它的重要性，很多学科都做到了与生物化学相结合来实现生物领域新的发展。生物化学在优化农作物种植条件、调整农业结构、改革农业产业发展的进程中扮演着重要的角色，随着农业的不断革新，在未来，生物科学也会继续与农业科学相结合，为农业发展发挥自身优势。

1.采用基因工程技术获得新型植物种子。

基因工程是一项以分子遗传学为基础的结合基因重组技术，以改变生物原有的遗传特性、获取生物新品种为目的，从而生产出新产品。农业上，生物化学未来还需要就获得新型植物种子这一命题继续深入研究。随着社会生态环境的不断变化，人们需要在有限的种植环境内获得更多、更优质的农产品资源，植物中的生物化学技术比在动物中发展更快，能够在短时间内顺应农产品市场的不断变化而改变农产品种子的遗传特性。在这一层面生物化学的主要研究方向可从以下两方面进行：第一，提高农作物产量。通过对高产种子的研究，优化农作物种子高产特性，并利用生物化学基因工程技术，让高产特性稳定遗传下去，提高农作物亩产值；第二，提高农产品质量，通过对农作物生物化学中代谢条件的控制和调整，提升农作物的生产品质，提升农作物的口感，并在未来农作物生长发育环境中稳定此结构。

2.在掌握农作物生长机理的基础上，改变农业生产面貌。

人们通过对植物生物化学的不断深入研究，对农作物的生长发育环境更为了解，从而辅助农民建立现代化种植体系，缩减农作物种植面积，合理增加农作物种植密度，达到发展现代农业的目的，改变过去春耕秋收，过度依赖自然环境的农业生产面貌。提高农作物水培技术，建设科学化空间立体种植大棚，保证农作物的生长发育环境，，倡导现代农业、科技种植。目前玉米种植间隙的调整是我国农业重要的研究课题，玉米行间距一般为40-60cm，株距20cm，生物化学针对玉米生长环境的研究，增加与玉米套种的农作物种类，充分利用土地种植面积提高种植户亩产值，提升我国农业收入。随着农业改革第四次浪潮的不断推进，有机农业逐渐兴起，人们在关注农产品的自身品质的同时，也加强了对农产品生长发育过程的关注，有机农业是土壤、人类、农作物生态系统的多方面结合，利用生物化学，使有机农业的实现成为可能，为农业变革提供强大的推动力。

2017年9月13日，我国国家发改委、国家能源局、财政部等十五部委联合发布《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》，根据方案指示，到2020年，我国全国范围将推广使用车用乙醇汽油，在汽油中增加10%的生物燃料乙醇，这一方案的出行将目前我国仓储的2.3亿吨玉米标明了去向。明确生物化学对玉米种植的影响，提升玉米的种植技术，提高我国玉米产量，已是我国走向科技社会必不可少的步骤。

参考文献

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