ข้อมูลพื้นฐานก่อนเริ่มลงมือปลูกข้าวโพดเลี้ยงสัตว์

ข้อมูลเบื้องต้นของข้าวโพดหวาน

ชื่อวิทยาศาสตร์ : Zea mays L. var. saccharata

ชื่อสามัญ : Sweet corn

วงศ์ (Family) : Gramineae ตัวอย่างพืชที่อยู่ในวงศ์นี้ ได้แก่ หญ้าและธัญพืชชนิดต่างๆ Panicoideae ตัวอย่างของพืชที่อยู่ในวงศ์ย่อยนี้ ได้แก่ ข้าวโพด ข้าวฟ่าง ลูกเดือย และอ้อย เป็นต้น

วงศ์ย่อย Maydeae พืชที่อยู่ในเผ่านี้ได้แบ่งออกเป็น 7 สกุล (Genus) คือ

เผ่า (Tribe)

  3.1 Coix (ลูกเดือย)

  3.2 Chionachne

  3.3 Schlerachne

  3.4 Trilobachne

  3.5 Polytoca (เดือยนา)

  3.6 Zea

  3.7 Tripsacum

พืช 5 สกุลเรกมีถิ่นฐานตั้งเต็มอยู่ในทวีปเอเชีย ส่วน 2 สกุลหลัง คือ Zea และ Tripsecum มีถิ่นฐานตั้งเดิมอยู่ในทวีปอเมริกา ลักษณะ ที่สำคัญของพืชในเผ่านี้ คือ มีดอกตัวผู้และดอกตัวเมียแยกดอกกัน แค่อยู่ในต้นเดียวกัน (monoecious)

สกุล (genus) : Zea

ชนิด (species) : mays

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

ละติจูด : 55 องศาเหนือ ถึง 40 องศาได้

ถิ่นกำเนิดข้าวโพดหวาน

ข้าวโพด (Maize หรือ Corn. Zea mays L.) เป็นธัญพืช (cereal crops) ที่ใช้เป็นอาหารของมนุษย์ หลังจากที่ข้าวโพดกำเนิดขึ้นในประเทศเม็กซิโกและอเมริกากลางแล้ว ข้าวโพดได้กลายเป็นพืชอาหาร หลักทดแทนพืชอาหารพื้นเมืองเดิม เช่น Setaria ของชาวอินเดียแดงเจ้าของพื้นที่และของมนุษย์ที่ ได้โยกย้ายถิ่นฐานเข้าไปอยู่ในทวีปอเมริกา รวมถึงประเทศในแถบลาตินอเมริกา หลังจากที่คริสโตเฟอร์ โคลัมบัสค้นพบทวีปอเมริกาในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2035 และได้นำเมล็ดข้าวโพดเข้าไปในประเทศ สเปน จึงได้แพร่กระจายอย่างรวดเร็วในทวีปยุโรป ด้วยเหตุที่ข้าวโพดเป็นพืชที่ปลูกง่าย ปรับตัวกับ สภาพแวดล้อมได้ดีและให้ผลผลิตสูง ประกอบกับความต้องการอาหารของมวลมนุษย์เพิ่มมากขึ้น ข้าวโพดจึงได้มีการกระจายตัวเข้าไปในทวีปแอฟริกา และเอเชียตอนใต้ในช่วงศตวรรษที่ 16 โดยการนำ ของพ่อค้าพาณิชย์และนักเดินเรือ

ลักษณะทางพฤกษศาสตร์ของข้าวโพดหวาน

ราก

เป็นระบบรากฝอย (fibrous หรือ adventitious tem) เมล็ดข้าวโพดที่ได้รับปัจจัยทาง สภาพแวดล้อม เช่น ความชื้น อุณหภูมิ และออกซิเจนที่เหมาะสม จะเริ่มมีการงอกโดยรากแรกที่งอก ออกจากเมล็ด (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 ในระหว่างที่ต้นกล้าของข้าวโพดเริ่มเจริญเติบโตที่ บริเวณข้อที่ 2 (coleoptilar note) ซึ่งอยู่บริเวณส่วนปลายของปล้องแรก (mesocotyl) จะปรากฏว่ามีการพัฒนา ของรากเป็นรากถาวร (adventitious root) ซึ่งประกอบด้วยรากฝอย (fibrous root) เป็นจำนวนมาก เมื่อข้าวโพดถึงระยะช่วงออกดอกจะมีรากอากาศ (brace root หรือ aerial root) เกิดขึ้น รากอากาศ จะช่วยค้ำจุนลำต้นและดูดอาหารบริเวณผิวดินได้ รากถาวรของข้าวโพดสามารถเจริญแผ่ออกไปโดย รอบประมาณ 100 เซนติเมตร หยั่งลึกในแนวดิ่ง อาจยาวถึง 300 เซนติเมตร มีการทดลองพบว่าภายใน 28 วัน รากสามารถงอกออกไปได้ประมาณ 60 เซนติเมตร เมื่อข้าวโพดเริ่มออกดอกและติดผักราก จะลดการขยายตัว และหยุดเมื่อฝักเริ่มแก่ การหยั่งลึกของรากไปไกลมากเพียงใดขึ้นอยู่กับชนิดของดิน ความชื้นภายในดิน และระดับน้ำใต้ดิน ปริมาณรากข้าวโพดแต่ละต้นแต่ละพันธุ์จะมีมากน้อยต่างกัน ไปแล้วแต่ลักษณะทางพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อม ต้นที่มีรากมากย่อมมีความแข็งแรงยึดเหนี่ยวในดินดี และทนทานต่อสภาพแห้งแล้ง จึงมีจำนวนตันล้มน้อยกว่าพวกที่มีปริมาณรากน้อย

ลำต้น

ข้าวโพดมีลำต้นแข็ง ไส้แน่นไม่กลวงเหมือนพืชอื่น ส่วนความสูงของลำต้น มีตั้งแต่ 60 เซนติเมตร จนถึงกว่า 6 เมตร แล้วแต่ชนิดของพันธุ์ ข้อของข้าวโพดนอกจากเป็นข้อต่อของปล้องแล้วยังเป็นที่เกิดของราก ลำต้นใหม่ และฝักอีกด้วย ปล้องที่โคนต้นจะสั้นและหนาและจะค่อยๆ ยาวขึ้นไปทางด้านปลาย ปล้องเหนือพื้นดินจะมีจำนวนตั้งแต่ 8 - 20 ปล้อง เมื่อผ่าลำต้นตามขวางจะเห็น เปลือกอยู่เป็นวงรอบนอก ซึ่งด้านนอกประกอบไปด้วยเซลล์ที่กันน้ำได้ ส่วนด้านในเป็นเซลล์ท่อน้ำและ ท่ออาหาร การแตกกอของต้นข้าวโพดจะมีไม่มากนักหรือไม่แตกเลย ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดพันธุ์และ ความอุดมสมบูรณ์ของดิน โดยปกติข้าวโพดหัวแข็ง (flint) หรือข้าวโพดหวานมักแตกกอได้ง่ายกว่าข้าวโพด หัวบุบ (dent) ต้นที่แตกออกมาใหม่นั้นอาจมีจำนวน 3 4 ต้น ลักษณะไม่แตกต่างจากต้นแม่และ ทุกต้นอาจให้ฝักที่สมบูรณ์ได้ด้วย

ใบ

ใบของข้าวโพดประกอบด้วย กาบใบ (leaf sheath) ที่หุ้มลำต้นและมีแผ่นใบ (leaf blade) กางสลับกันบนส่วนของลำต้น ตัวแผ่นใบจะทำมุมกับลำต้นด้วยการยึดแข็งของเส้นกลางใบ (mid rib) เพื่อให้ใบได้รับแสงสำหรับใช้ในกระบวนการปรุงอาหาร พันธุ์ข้าวโพดที่ได้รับการปรับปรุงให้ทนทาน ต่ออัตราการปลูกสูง จะมีลักษณะทรงใบตั้ง (erect leaf) แผ่นใบด้านบนได้พัฒนาให้มีขนเพื่อเพิ่ม พื้นที่ในการรับแสง ส่วนด้านใต้ใบจะเรียบและมีจำนวนปากใบ (stomata) จำนวนมาก ความห่าง ระหว่างแผ่นใบแต่ละใบจะขึ้นอยู่กับความยาวของปล้อง (internode) จำนวนใบมีตั้งแต่ 8 - 48 ใบ

ดอก

ข้าวโพดมีดอกตัวผู้และตอกตัวเมียแยกกัน แต่อยู่ในต้นเดียวกัน (monoecious) ตอก ตัวผู้อยู่รวมกันเป็นช่อ เรียกว่าช่อดอกตัวผู้ (tassel) อยู่ตอนบนสุดของต้น เกษตรกรมักจะเรียกว่า “ดอกหัว” ดอกตัวผู้ดอกหนึ่งจะมีอับเกสร (anther) 3 อับ แต่ละอับยาวประมาณ 6 มิลลิเมตร และมีละอองเกสร (pollen grain) ประมาณอับละ 2.500 เกสร ช่อดอกตัวผู้ของข้าวโพด 1 ดัน สามารถผลิตละอองเกสรได้ถึง 25,000,000 เกสร หรือเฉลี่ยแล้วมีละอองเกสรมากกว่า 25,000 เกสร ที่จะไปผสมเมล็ดบนฝึกซึ่งมีเมล็ดประมาณ 800 - 1,000 เมล็ด การสลัดละอองเกสรจะเกิดขึ้นก่อน การออกไหม 1-3 วัน ข้าวโพดต้นเดียวกันการบานของดอกตัวผู้จะบานติดต่อกันหลายวัน

เมล็ด

เมล็ดของข้าวโพด (kernel หรือ grain) เกิดจากการที่ละอองเกสรตัวผู้ที่ตกลงบนเส้นไหมและผสมกับไข่ในรังไข่ ประมาณการว่าการผสมเกสรจะเกิดจากการผสมข้ามต้นร้อยละ 97 เนื่องจาก spikelet ของข้าวโพดเรียงแถวเป็นคู่ทำให้เมล็ดของข้าวโพดที่ติดบนซังเกิดเป็นแถวคู่ด้วย โดยปกติมีจำนวนได้ตั้งแต่ 12 - 20 แถว ก้านของเมล็ดที่ติดกับซัง (spikelet axis) เรียกว่า rachilla จะมีส่วนของแผ่นกาบ (glume) ที่เรียกว่า chaff สีขาวใสติดอยู่ เมื่อรังไข่ของข้าวโพดได้รับการผสม เกสรข้าวโพดจะมีการสะสมคาร์โบไฮเดรทไว้ในส่วนของเอนโดสเปิร์ม (endosperm) และมีการพัฒนา ส่วนของคัพภะ (embryo) เพื่อเจริญเป็นต้นอ่อนต่อไป การสะสมแป้งในส่วนของ endosperm จะ สิ้นสุดเมื่อข้าวโพดเจริญเติบโตถึงระยะสุกแก่ทางสรีรวิทยา (physiological maturity) โดยจะปรากฏ แผ่นเยื่อสีดำหรือน้ำตาลดำ (black layer) ที่บริเวณโคนของเมล็ด ส่วนของ embryo ที่ได้รับการ พัฒนาเต็มที่ภายในมีส่วนราก (radicle) ซึ่งถูกหุ้มด้วย coleorhiza และส่วนที่เป็นต้นอ่อน (stem tip) ซึ่งประกอบด้วยใบประมาณ 5 ใบม้วนเป็นกรวยและมี coleoptile หุ้มอยู่ นอกจากนี้ในส่วนของคัพภะ จะพบใบเลี้ยง (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

การจำแนกเมล็ดตามองค์ประกอบหน่วยพันธุกรรม (gene) ที่ควบคุม

1. กลุ่มที่ควบคุมด้วยยีนชูการี (sugary, su/su) ข้าวโพดหวานกลุ่มนี้มีปลูกในประเทศไทย มานาน มีความหวานเล็กน้อย มีน้ำตาลซูโครส (sucrose) ประมาณ 10.2 เปอร์เซ็นต์ ขณะที่ข้าวโพด เลี้ยงสัตว์ จะมีซูโครสประมาณ 3.5 เปอร์เซ็นต์ เมล็ดมีสีเหลืองอ่อน มีเปลือกหุ้มเมล็ดค่อนข้างเหนียว เวลารับประทานมักติดฟัน เมล็ดแก่จะเหี่ยวย่นเนื่องจากมีแป้งในเมล็ดเพียง 28 เปอร์เซ็นต์ ทำให้เมล็ด เกิดการยุบตัวมาก พันธุ์ข้าวโพดหวานที่อยู่ในกลุ่มนี้ ได้แก่ พันธุ์อีเหี่ยว

2. กลุ่มที่ควบคุมด้วยยีนชรังเด่น (shrunken, sh/sh หรือ sh2/sh2) ข้าวโพดหวานกลุ่มนี้มี

ความหวานสูงกว่าในกลุ่มแรก มิซูโครสประมาณ 30 เปอร์เซ็นต์ เมื่อต้มและทิ้งไว้จนเย็นจะเที่ยวเร็วกว่า

กลุ่มแรก เมล็ดมีสีเหลืองส้ม เปลือกหุ้มเมล็ดเหนียวน้อยกว่ากลุ่มแรก เวลารับประทานมักจะไม่ค่อย

ติดฟันหรือมีติดอยู่บนชังเพียงเล็กน้อย เมล็ดแก่จะยุบตัวมากกว่าเพราะมีแป้งเพียง 18 เปอร์เซ็นต์ พันธุ์ข้าวโพดหวานที่อยู่ในกลุ่มนี้ เช่น พันธุ์อินทรี 2 ชูการ์ 73 ไฮบริกซ์ 5 และไฮบริกซ์ 10 เป็นต้น

3. กลุ่มที่ควบคุมด้วยยืนบริทเทิล (brittle bt/bt หรือ bt2/bt2) ข้าวโพดหวานในกลุ่มนี้จะมี ความหวานใกล้เคียงกับกลุ่มที่สอง เมล็ดมีสีเหลืองนวล เปลือกหุ้มเมล็ดบาง เวลารับประทานกัดหลุด จากชังง่าย ไม่ติดฟันและมีความหวานกรอบมากกว่ากลุ่มอื่นๆ พันธุ์ที่มียีนบริทเทิลควบคุมความหวาน เช่น พันธุ์เอทีเอส-2 และ ชูการ์ 74

4. ในประเทศไทยข้าวโพดข้าวเหนียวหวานพันธุ์ขอนแก่นอาจจัดอยู่ในประเภทนี้ได้ โดยมี ยืน sh2 เป็นพื้นฐานและมียืน su หรือ wx เป็นตัวเสริม ได้มีผู้นำเมล็ดพันธุ์ข้าวโพดหวานประเภท นี้เข้ามาปลูกเหมือนกัน สังเกตง่ายๆ คือ ฝักข้าวโพดอาจจะมีเมล็ด 2 สี คือ สีเหลืองและสีขาว โดยจะมีอัตราส่วน 75:25 ซึ่งนักปรับปรุงพันธุ์ข้าวโพดหวานหรือวงการค้าเมล็ดพันธุ์ข้าวโพดหวาน จะเรียกว่า bl color แต่ถ้าจะพิสูจน์ให้แน่ชัดว่าข้าวโพดหวานนั้นเกิดจากยืนเสริมหรือไม่จะต้องนำ ฝักข้าวโพดหวานที่สงสัยนั้นมาตากให้แห้ง แล้วดูว่าเมล็ดที่แห้งแล้วเหมือนกันทั้งฝักหรือไม่ ถ้าเมล็ดที่ แห้งแล้วเหมือนกันทั้งฝึกก็แสดงว่าเป็นข้าวโพดหวานชนิดยืนเดียว แต่ถ้าเมล็ดที่แห้งแล้วมีเมล็ดลีบ มากๆ คล้ายข้าวโพดหวานพิเศษอยู่ประมาณ 25 เปอร์เซ็นต์ เมล็ดลีบนี้เป็น double recessive ที่เหลืออีก 75 เปอร์เซ็นต์ เป็นเมล็ดข้าวโพดหวานธรรมดา แสดงว่าข้าวโพดหวานฝักนั้นเป็นข้าวโพดหวานที่ เกิดจากยืนเสริม

5. กลุ่มที่เกิดจากยืนร่วม เนื่องจากข้าวโพดหวานธรรมดามีความหวานน้อยและมีปัญหาอัตรา ความงอกต่ำในข้าวโพดหวานพิเศษ นักปรับปรุงพันธุ์ข้าวโพดหวานจึงได้พยายามนำยืนต่างๆ มาอยู่ ร่วมกันในสภาพ homozygous recessive ที่ทุกๆ ตำแหน่ง (locus) เพื่อให้ได้ข้าวโพดหวานที่มีคุณภาพ ดีขึ้น คือ มีปริมาณน้ำตาลสูงขึ้นและแก้ปัญหาในเรื่องอัตราความงอกต่ำ อย่างไรก็ตามพันธุ์ข้าวโพดหวานที่นิยมปลูกในประเทศไทยส่วนใหญ่จะเป็นพันธุ์ที่ควบคุม ความหวานด้วยยืน 2 ชนิด คือ ยีนขรังเด่นและยีนบริทเทิล ซึ่งพันธุ์ทั้ง 2 ชนิดดังกล่าว มีอัตราส่วน ทางการตลาดใกล้เคียงกัน

สภาพแวดล้อมที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตและให้ผลผลิตสูงของการปลูกข้าวโพดหวาน