ข้อมูลพื้นฐานก่อนเริ่มลงมือปลูกข้าวโพดเลี้ยงสัตว์

ข้อมูลเบื้องต้นของข้าวโพดเลี้ยงสัตว์

ชื่อวิทยาศาสตร์ : Zea mays L.

ชื่อสามัญ : Maize หรือ Corn

วงศ์ (Family) : Gramineae ตัวอย่างพืชที่อยู่ในวงศ์นี้ ได้แก่ หญ้า และธัญพืชชนิดต่าง

วงศ์ย่อย (Sub-Family) : Panicoideae ตัวอย่างของพืชทีอยู่ในวงศ์ย่อยนี้ ได้แก่ ข้าวโพด ข้าวฟ่าง ลูกเดือย และอ้อย เป็นต้น

เผ่า (Tribe) : Maydeae พืชที่อยู่ในเผ่านี้ได้แบ่งออกเป็น 7 สกุล (Genus) คือ

  3.1 Coix (ลูกเดือย)

  3.2 Chionachne

  3.3 Schlerachne

  3.4 Trilobachne

  3.5 Polytoce (เดือยนา)

  3.6 Zea

  3.7 Tripsacum

พืช 5 สกุลแรกมีถิ่นฐานดั้งเดิมอยู่ในทวีปเอเชีย ส่วน 2 สกุลหลัง คือ Zes และ Tripsacum มีถิ่นฐานดั้งเดิมอยู่ในทวีปอเมริกา ลักษณะ ที่สำคัญของพืชในเผ่านี้ คือ มีดอกตัวผู้และดอกตัวเมียอยู่แยกดอกกัน แต่อยู่ในต้นเดียวกัน (monoecious)

สกุล (genus) : Zea

ชนิด (species) : mays

อยู่ในเขต : อบอุ่น (temperate) กึ่งร้อนขึ้น (subtropic) และเขตร้อน (lowland tropic)

ละติจูด : 55 องศาเหนือ ถึง 40 องศาได้

ถิ่นกำเนิดข้าวโพดเลี้ยงสัตว์

ข้าวโพด (Maize หรือ Corn. Zea mays L) เป็นธัญพืช (cereal crops) ที่ใช้เป็นอาหารของมนุษย์ หลังจากที่ข้าวโพดกำเนิดขึ้นในประเทศเม็กซิโกและอเมริกากลางแล้ว ข้าวโพดได้กลายเป็นพืชอาหาร หลักทดแทนพืชอาหารพื้นเมืองเดิม เช่น Setaria ของชาวอินเดียนแดงเจ้าของพื้นที่และของมนุษย์ที่ ได้โยกย้ายถิ่นฐานเข้าไปอยู่ในทวีปอเมริกา รวมถึงประเทศในแถบลาตินอเมริกา หลังจากที่คริสโตเฟอร์ โคลัมบัส ค้นพบทวีปอเมริกาในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2035 และได้นำเมล็ดข้าวโพดเข้าไปในประเทศสเปน จึงได้แพร่กระจายอย่างรวดเร็วในทวีปยุโรป ด้วยเหตุที่ข้าวโพดเป็นพืชที่ปลูกง่าย ปรับตัวกับ สภาพแวดล้อมได้ดีและให้ผลผลิตสูง ประกอบกับความต้องการอาหารของมวลมนุษย์เพิ่มมากขึ้น ข้าวโพดจึงได้มีการกระจายตัวเข้าไปในทวีปในแอฟริกาและเอเชียตอนใต้ในช่วงศตวรรษที่ 16 โดยการนำ ของพ่อค้าพาณิชย์และนักเดินเรือ

ลักษณะทางพฤกษศาสตร์ของข้าวโพดเลี้ยงสัตว์

ราก

เป็นระบบรากฝอย (fibrous หรือ adventitious root system) เมล็ดข้าวโพดที่ได้รับ ปัจจัยทางสภาพแวดล้อม เช่น ความชื้น อุณหภูมิ และออกซิเจนที่เหมาะสมจะเริ่มมีการงอกโดยรากแรก ที่งอกออกจากเมล็ด (radicle) จะเป็น primary root และมีรากที่เกิดจาก embryonic sxis ที่เรียกว่า lateral root ประมาณ 3 - 5 ราก ทั้ง primary root และ lateral root จะเป็นรากชั่วคราว (seminal root) มีอายุประมาณ 2 - 3 สัปดาห์ ในระหว่างที่ดันกล้าของข้าวโพดเริ่มเจริญเติบโตที่บริเวณข้อที่ 2 (coleoptilar note) ซึ่งอยู่บริเวณส่วนปลายของปล้องแรก (mesocotyl) จะปรากฏว่ามีการพัฒนา เป็นรากถาวร (adventitious root) ซึ่งประกอบด้วยรากฝอย (fibrous root) เป็นจำนวนมาก เมื่อข้าวโพด เจริญเติบโตจนถึงระยะช่วงออกดอก ที่ข้อเหนือผิวดินจะมีรากอากาศ (brace root หรือ aerial root) เกิดขึ้น รากอากาศจะช่วยค้ำจุนลำต้นและดูดอาหารบริเวณผิวดินได้ รากถาวรของข้าวโพดสามารถ เจริญแผ่ออกไปโดยรอบประมาณ 100 เซนติเมตร หยั่งลึกในแนวดิ่ง อาจยาวถึง 300 เซนติเมตร มีการทดลองพบว่าภายใน 28 วัน รากสามารถงอกออกไปได้ประมาณ 60 เซนติเมตร เมื่อข้าวโพด เริ่มออกดอกและติดฝัก รากจะลดการขยายตัว และหยุดเมื่อฝักเริ่มแก่ การหยั่งลึกของรากไปไกลมาก เพียงใดขึ้นอยู่กับชนิดของดิน ความชื้นภายในดิน และระดับน้ำใต้ดิน ปริมาณรากข้าวโพดแต่ละดัน แต่ละพันธุ์จะมีมากน้อยต่างกันไปแล้วแต่ลักษณะทางพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อม ต้นที่มีรากมากย่อมมี ความแข็งแรงยึดเหนียวดินได้ดี และทนทานต่อสภาพแห้งแล้งจึงมีจำนวนต้นหักล้มน้อยกว่าดันที่มี ปริมาณรากน้อย

ลำต้น

ข้าวโพดมีลำต้นแข็ง ไส้แน่นไม่กลวงเหมือนพืชอื่น ความสูงของลำต้นมีตั้งแต่ 60 เซนติเมตร จนถึงกว่า 6 เมตร แล้วแต่ชนิดของพันธุ์ ข้อของข้าวโพดนอกจากเป็นข้อต่อของ ปล้องแล้วยังเป็นที่เกิดของราก ลำต้นใหม่ และฝึกอีกด้วย ปล้องที่โคนต้นจะสั้นและหนาและจะค่อยๆ ยาวขึ้นไปทางด้านปลาย ปล้องเหนือพื้นดินจะมีจำนวนตั้งแต่ 8 - 20 ปล้อง เมื่อผ่าลำต้นตามขวาง จะเห็นเปลือกอยู่เป็นวงรอบนอก ซึ่งด้านนอกประกอบไปด้วยเซลล์ที่กันน้ำได้ ส่วนด้านในเป็นเซลล์ ท่อน้ำและท่ออาหาร การแตกกอของต้นข้าวโพดจะมีไม่มากนักหรือไม่แตกกอเลยก็ได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับ ชนิดพันธุ์และความอุดมสมบูรณ์ของดิน โดยปกติข้าวโพดประเภทหัวแข็ง (flint) หรือข้าวโพดหวานมัก แตกกอได้ง่ายกว่าข้าวโพดหัวบุบ (dent) ต้นที่แตกออกมาใหม่นั้นอาจมีจำนวน 3 4 ต้น ลักษณะ ไม่แตกต่างจากต้นแม่และทุกต้นอาจให้ฝักที่สมบูรณ์ได้ด้วย

ใบ

ใบของข้าวโพดประกอบด้วย กาบใบ (leaf sheath) ที่หุ้มลำต้นและมีแผ่นใบ (leaf blade) กางสลับกันบนส่วนของลำต้น ตัวแผ่นใบจะทำมุมกับลำต้นด้วยการยึดแข็งของเส้นกลางใบ (mid rib) เพื่อให้ใบได้รับแสงสำหรับใช้ในกระบวนการปรุงอาหาร พันธุ์ข้าวโพดที่ได้รับการปรับปรุงให้ทนทานต่อ อัตราการปลูกสูง จะมีลักษณะทรงใบตั้ง (erect leaf) แผ่นใบด้านบนได้พัฒนาให้มีขนเพื่อเพิ่มพื้นที่ ในการรับแสง ส่วนด้านใต้ใบจะเรียบและมีจำนวนปากใบ (stomata) จํานวนมาก ความห่างระหว่าง แผ่นใบแต่ละใบจะขึ้นอยู่กับความยาวของปล้อง (internode) จำนวนใบมีตั้งแต่ 8 - 48 ใบ

ดอก

ข้าวโพดมีดอกตัวผู้และดอกตัวเมียแยกกัน แต่อยู่ในต้นเดียวกัน (monoecious) ดอกตัวผู้ อยู่รวมกันเป็นช่อ เรียกว่าซ่อตอกตัวผู้ (tassel) อยู่ตอนบนสุดของต้น เกษตรกรมักจะเรียกว่า “ดอกหัว” ดอกตัวผู้ดอกหนึ่งจะมีอับเกสร (anther) 3 อับ แต่ละอับยาวประมาณ 6 มิลลิเมตร และมีละอองเกสร (pollen grain) ประมาณอับละ 2,500 เกสร ช่อดอกตัวผู้ของข้าวโพด 1 ต้น สามารถผลิตละออง เกสรได้ถึง 25,000,000 เกสร หรือเฉลี่ยแล้วมีละอองเกสรมากกว่า 25,000 เกสรที่จะไปผสมเมล็ดบน ฝึกซึ่งมีเมล็ดประมาณ 800 - 1,000 เมล็ด การสลัดละอองเกสรจะเกิดขึ้นก่อนการออกไหม 1 - 3 วัน ในข้าวโพดต้นเดียวกันการบานของดอกตัวผู้จะบานติดต่อกันหลายวัน

เมล็ด

เมล็ดของข้าวโพด (kernel หรือ grain) เกิดจากการที่ละอองเกสรตัวผู้ที่ตกลงบนเส้น ไหมและผสมกับไข่ในรังไข่ ประมาณการว่าการผสมเกสรจะเกิดจากการผสมข้ามต้นร้อยละ 97 เนื่องจาก spikelet ของข้าวโพดเรียงแถวเป็นคู่ทำให้เมล็ดของข้าวโพดที่ติดบนชังเกิดเป็นแถวคู่ด้วย โดยปกติ มีจำนวนตั้งแต่ 12-20 แถว ก้านของเมล็ดที่ติดกับซัง (spikelet axis) เรียกว่า rachilla จะมีส่วน ของแผ่นกาบ (glume) ที่เรียกว่า chaff สีขาวใสติดอยู่ เมื่อรังไข่ของข้าวโพดได้รับการผสมเกสรข้าวโพด จะมีการสะสมคาร์โบไฮเดรทไว้ในส่วนของเอ็นโดสเปิร์ม (endosperm) และมีการพัฒนาส่วนของคัพภะ (embryo) เพื่อเจริญเป็นต้นอ่อนต่อไป การสะสมแป้งในส่วนของ endosperm จะสิ้นสุดเมื่อข้าวโพด เจริญเติบโตถึงระยะสุกแก่ทางสรีรวิทยา (physiological maturity) โดยจะปรากฏแผ่นเยื่อสีดำหรือ น้ำตาลดำ (black layer) ที่บริเวณโคนของเมล็ด ส่วนของ embryo ที่ได้รับการพัฒนาเต็มที่ภายในจะมี ส่วนราก (radicle) ซึ่งถูกหุ้มด้วย coleorhiza และส่วนที่เป็นต้นอ่อน (stem tip) ซึ่งประกอบด้วย ใบประมาณ 5 ใบ ม้วนเป็นกรวยและมี coleoptile หุ้มอยู่ นอกจากนี้ในส่วนของคัพภะจะพบใบเลี้ยง (scutellum) ติดอยู่ด้านข้างของแกนกลาง (embryonic axis)

การจำแนกเมล็ด

1. Pod corn (ข้าวโพดป่า) เป็นข้าวโพดชนิดเก่าแก่พบว่ามีปลูกในแถบอเมริกากลางและ อเมริกาใต้ ซึ่งเป็นถิ่นกำเนิดของข้าวโพด เมล็ด pod com ทุกเมล็ดบนผักจะมีเปลือกที่หุ้มเมล็ดอย่าง มิดชิดเหมือนกับเมล็ดหญ้าและมีกาบหุ้มฝัก (husk) หุ้มอีกชั้นหนึ่ง เมล็ดภายในเปลือกมีสีต่างๆ หรือเป็น ลาย pod corn ถูกควบคุมโดย gene “Tu” จัดอยู่ใน sub species tunicata

2. Pop corn (ข้าวโพดคั่ว) เป็นข้าวโพดที่มีแป้งแข็งอัดกันแน่น มีแป้งอ่อนอยู่น้อย pop corn มักจะมีเปลือกหุ้มเมล็ดหนา มีรูปร่างลักษณะของเมล็ดอยู่ 2 พวก คือ rice pop corn เมล็ด มีรูปร่างเรียวแหลมคล้ายเมล็ดข้าวและ pearl pop corn เมล็ดมีลักษณะกลม เมื่อเมล็ดได้รับ ความร้อนจะมีการสร้างความดัน (pressure) ขึ้นภายในเมล็ด และระเบิดออกมีปริมาตรเพิ่มขึ้น 25 - 30 เท่า ข้าวโพดคั่วจัดอยู่ใน sub species everta

3. Flint corn (ข้าวโพดหัวแข็ง) เป็นข้าวโพดที่มีลักษณะหัวแข็ง ด้านบนของเมล็ดมีแป้งแข็ง เป็นองค์ประกอบทำให้หัว (crown) ของเมล็ดมีลักษณะเรียบ ส่วนแป้งอ่อนจะอยู่ภายในตรงกลางหรือ ไม่มีเลย เมื่อเมล็ดแข็งตัวจะไม่มีรอยบุบจึงเรียกว่าข้าวโพดหัวแข็ง flint corn ถูกควบคุมโดย gene “FI” จัดอยู่ใน sub species indurata มีสีต่างๆ ได้แก่ เหลือง เหลืองส้ม ขาว และดำ เป็นต้น

4. Dent corn (ข้าวโพดหัวบุบ) เป็นข้าวโพดที่มีส่วนของแป้งอ่อนอยู่ด้านบนของเมล็ดส่วน แป้งแข็งจะอยู่ด้านล่างและด้านช้าง เมื่อข้าวโพดแก่จะมีการสูญเสียความชื้นของเมล็ดทำให้แป้งอ่อน หดตัว ด้านบนของเมล็ดจึงเป็นรอยบุบ ข้าวโพดชนิดนี้จึงถูกเรียกว่าข้าวโพดหัวบุบ มีหลายสีเช่นเดียวกับ ข้าวโพดหัวแข็ง dent corn จัดอยู่ใน sub species indentata

5. Flour corn (ข้าวโพดแป้งอ่อน) เป็นข้าวโพดที่เมล็ดมีแป้งอ่อนเป็นองค์ประกอบเกือบ ทั้งหมด มีส่วนแป้งแข็งเป็นชั้นบางๆ ข้างในเมล็ด เมื่อข้าวโพดแก่การหดตัวของแป้งในเมล็ด จะเท่าๆ กันโดยรอบ จึงคงรูปร่างเหมือนข้าวโพดหัวแข็ง แต่มีลักษณะทึบแสง (opaque) flour corn ถูกควบคุมโดย recessive gene "II" จัดอยู่ใน sub species amylacea

6. Sweet corn (ข้าวโพดหวาน) เป็นข้าวโพดที่ส่วนน้ำตาลในเมล็ดเปลี่ยนไปเป็นแป้งไม่ สมบูรณ์ ทำให้เมล็ดก่อนสุกแก่มีความหวานกว่าข้าวโพดชนิดอื่นๆ และเมื่อแก่จะมีลักษณะเหี่ยวย่น ถูกควบคุมโดยคู่ของ recessive gene ที่แตกต่างกันหลายกลุ่ม ได้แก่ sugary "su" sweet corn ถูกควบคุ ข้าวโพดชนิดนี้เมล็ดจะใส ส่วนข้าวโพดหวานที่ควบคุมโดย gene shrunken 2 "sh2" และ brittle gene “bt" เมล็ดจะมีลักษณะขุ่น sweet com จัดอยู่ใน sub species saccharata

7. Waxy com (ข้าวโพดเทียนและข้าวโพดข้าวเหนียว) เป็นข้าวโพดที่แป้งภายในเมล็ดเป็น ชนิดแป้งอ่อนแต่มีความเหนียว เนื่องจากมีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็น amylopectin ที่โมเลกุลจับกัน เป็นแบบ branch chain โดยมีสัดส่วนของแป้งชนิด amylopectin ต่อ amylose ประมาณร้อยละ 73:27 waxy corn ถูกควบคุมโดย gene "wx" จัดอยู่ใน sub species ceratina

การจำแนกเมล็ดตามองค์ประกอบเคมี

1. ข้าวโพดแป้ง (field corn หรือ starchy corn) เป็นข้าวโพดที่ปลูกเพื่อใช้ประโยชน์จากแป้ง ในเมล็ด ข้าวโพดชนิดนี้ ได้แก่ ข้าวโพด fint, dent และ flour corn ใช้เป็นอาหารมนุษย์หรือ ส่วนประกอบของอาหารสัตว์

2. ข้าวโพดปริมาณน้ำมันสูง (high oil corn) เป็นข้าวโพดที่ได้รับการปรับปรุงพันธุ์เพื่อใช้ ประโยชน์จากน้ำมันในส่วนของ embryo โดยปกติเมล็ดข้าวโพดจะมีน้ำมันร้อยละ 1.2 - 5.0 ขึ้นอยู่กับ พันธุกรรมของข้าวโพด น้ำมันข้าวโพดเป็นผลผลิตพลอยได้จากอุตสาหกรรมผลิตแป้งข้าวโพดและ อุตสาหกรรมการผลิตน้ำเชื่อมที่มีฟรุกโตสสูง มีคุณสมบัติคล้ายน้ำมันรำข้าวและน้ำมันถั่วเหลือง พันธุ์ ข้าวโพดที่ได้รับการปรับปรุงให้มีปริมาณของน้ำมันสูง เรียกว่า high oil com

3. ข้าวโพดคุณภาพโปรตีนสูง (high lysine corm) โดยปกติข้าวโพดจะมีปริมาณโปรตีนในเมล็ด ประมาณร้อยละ 7 - 10 ข้าวโพดที่มี single recessive gene Opaque-2 “0” จะสามารถสังเคราะห์ ปริมาณของไลซีนซึ่งเป็นกรดอะมิโนที่มีความสำคัญต่อโภชนาการสูง จึงเรียกข้าวโพดชนิดนี้ว่าข้าวโพด คุณภาพโปรตีนสูงหรือ Quality Protein Maize (QPM) ข้าวโพดที่มี Opaque-2 ควบคุม เมล็ดจะเป็น แป้งอ่อนและทึบแสง น้ำหนักเมล็ดเบา ทำให้ง่ายต่อการเข้าทำลายของเชื้อราและแมลง

ข้าวโพด

สภาพแวดล้อมที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตและให้ผลผลิตสูงของการปลูกข้าวโพดเลี้ยงสัตว์