1. 引言
玉米作为全球三大粮食作物之一，以其高产、适应性强的特点，成为众多国家和地区保障粮食安全的关键作物。玉米的生态适应性强，从寒温带延伸至热带都有种植，范围较为广泛。玉米营养丰富，富含人体必需的氨基酸和矿物质元素，尤其作为功能性、新型低脂类食品，广受大众青睐。玉米除了作为营养食品外还可参与食品加工、饲料生产及生物能源开发等多种产品的深加工，用途广泛。
随着玉米的种植面积和产量的增加，玉米产业进入了快速发展期，但其中也暴露出了一些问题。随着玉米种植面积的不断扩大、产业的盲目扩张以及种植制度的不完善引发了很多的生态问题，比如过度地消耗土壤养分导致肥力降低，并带来了玉米品质的下降；连作加重土壤负荷，影响土壤耕层的结构，使土壤的化学性能下降，导致植物生长受限；农药、化肥、地膜的过度使用加剧了土壤的面源污染程度，从而引起土壤、水源、空气的污染，破坏农业生态系统，限制玉米产业可持续发展。玉米品种的优劣与其产量、质量有着直接的关系。品种选择和生理特性研究方面仍存在不足。亲本种子混杂退化严重，质量差、纯度低，导致杂交优势降低，影响玉米的杂交效果和产量稳定性。对玉米生理特性的研究不够深入，特别是对营养需求、水分管理、抗逆性等关键环节的认知不足，使得在实际生产中难以做到精准管理和调控，进一步制约了玉米的可持续发展。玉米生长过程中极易受到气候变化和自然灾害的影响，如低温冻害、高温干旱、洪涝等。在研究玉米可持续发展时，较少关注气候变化以及应对灾害的能力。针对气候变化背景下玉米生长规律和适应机制的深入研究较为贫乏；在灾害预警、防控和恢复重建等方面缺乏有效的技术手段和策略，导致玉米生产在面对自然灾害时显得尤为脆弱。大水漫灌、灌溉技术在生产上的推广不够、水循环管理较为粗放等现象较为普遍，从而加剧了水资源的紧张。农药是防治玉米生长过程中的病虫害的重要手段。然而，农药的过量及不当使用会带来农药残留和生态污染的负面效应，甚至威胁人体健康。在研究玉米可持续发展时，对农药使用与生态环境保护之间的矛盾关注不够充分。缺乏对农药使用量的科学评估和合理控制；绿色防控技术替代农药很难从根本改变。
从传统农业到新农业的转换，映射出了玉米生产实际中一些新的变化。精准农业与智能管理。传统玉米种植依赖于农民的经验判断，田间栽培管理及病虫害防治等措施较为粗放，不可避免地造成资源浪费，甚至还会对环境造成污染。当今，大数据及人工智能给精准农业的迅猛发展带来了无限可能，通过智能传感器监测土壤湿度、养分含量、病虫害情况等数据，结合气象预报和作物生长模型，实现精准施肥、智能灌溉、病虫害预警与防治等。很大程度上提高了土地集约化种植的效率，维护了健康、友好的生态环境。循环农业与资源循环利用。在传统印象中，玉米大面积收获后，秸秆只能集中焚烧，不仅污染了环境还会使资源得不到充分利用，造成浪费。当今，在循环农业理念的加持下，可以最大程度地利用玉米生产过程中废弃物，变废为宝。例如，秸秆可以通过青贮、氨化等方式转化为优质饲料。
本文从多个维度对玉米产业进行了剖析。玉米在保障国家粮食安全，缓解粮食短缺方面扮演着重要角色，通过集约化种植、平衡施肥、合理施用农药等手段，全面提高玉米的产量和品质，提升应对人口增长及粮食需求增加的底气。玉米的可持续发展也在向传统农业提出挑战，在生态平衡、生物多样性保护、化肥农药的减量施用等方面更加具有优势，更加有利于农业循环模式基础的奠定。相对于农业本身，玉米的可持续发展在一定程度上延伸了农业加工的产业链，高附加值的产品带动了产业转型升级，更多农民增加了收入，城乡差距缩小。通过抗旱、抗病虫的品种选育，相应地减少农药的使用，秸秆还田、农业废物利用以及栽培管理措施优化，对于节能减排，提升产业效能具有重大意义。
2. 玉米产业可持续发展的重要性
2.1. 玉米产业是粮食安全的基础
1) 玉米以其高产稳产的特性，在全球粮食生产中占据举足轻重的地位
相比其他粮食作物，玉米的根系较为发达，对环境的依赖性不强，能够适应多种土壤类型和气候条件[1]，这也是该作物能够在不同国家和地区实现稳定高产的基础。同时，优良抗逆性强品种能够有效抵御不良天气、病虫害等逆境的影响[2]，是保证玉米稳产、高产的前提。作为粮食供应的重要补充，使得人们的基本生活需求得到满足。
2) 玉米还广泛应用于饲料、工业原料等多个领域
在畜牧业中，玉米可被用来生产饲料，其丰富的营养成分能够有效提高动物的生产性能和健康状况。玉米中含有的碳水化合物，脂肪酸、粗蛋白等营养成分，是动物饲料中的重要组成部分；玉米中的淀粉在饲料中的转化效率高，更适合动物消化；玉米可加工性强，被做成饲料后有利于动物消化吸收，提升了获取能量的效率。玉米还是化工原料的重要来源。玉米乙醇通常是玉米淀粉发酵获得的，而前者常被用作汽车燃料；从玉米当中提取出来的聚乳酸可用作生产生物医学材料和塑料制品；玉米还可以制作成醋酸，而后者还可以生产纤维和农药。玉米深加工有利于优化产业布局，提升产业质量，增强企业在国际环境中的带动力量。
3) 玉米在国家粮食安全中扮演着重要角色
玉米在国家粮食安全中占有重要战略地位，是国家粮食基本自给自足重要原则的重要抓手。玉米的进出口长期受市场供求关系的影响，生产成本的上升增加了玉米进口的压力。在玉米的国际贸易中政策的优化主要是通过扩大进口来源多元化渠道，利用灵活调节玉米进口配额[3]。玉米市场中的很多新型农业经营主体通过持续改善生产基础设施条件、加强生产管理最大限度地保证玉米的产量和品质；提高科技含量产量增加过程中的附加值、加速玉米生产企业科技成果转化，提升市场竞争力。在政策的加持以及市场引导下越来越多的玉米企业将企业做大做强，走向国际市场，参与国际竞争。
2.2. 玉米产业是促进农民增收与农村发展的重要引擎
1) 经济效益显著，提升农民收入
中国作为延续千年农耕文化的文明古国，玉米种植代表着农村传统与辛勤付出的劳动精神，祖祖辈辈参与其中的农民具有强烈的归属感和自我认同感。随着农业科技的进步和种植技术的提高，玉米的产量逐年上升，农民通过销售玉米获得的收入也随之增加。随着示范基地及农村专业合作社的建立[4]，在财政及政策的有效支持下，更多的农民加入到产业集群中，优化产业结构，形成了多种新型经营模式，获得了更多的资金补贴和更为专业的种植技术培训及生产管理指导，大幅度降低生产成本，显著提升经济效益。
2) 产业链延伸，促进农村产业升级
玉米不仅作为初级农产品直接销售，更在深加工领域展现出巨大的潜力。从玉米淀粉、玉米油、葡萄糖到辅酶Q10、L-乳酸、维生素B5、生物燃料乙醇等次生产品的开发[5]，玉米深加工产业链在不断延伸，这不仅提高了玉米的附加值，还促进了农村产业结构的优化升级。这一过程不仅带动了农村工业化的发展，还吸引了大量劳动力回流农村，为农民提供了更多的就业机会和创业机遇，促进了当地农民增收和农村经济的发展。
现代农业技术的飞速发展为玉米产业注入了新的活力，农业信息技术，农业机械，节水灌溉，设施农业，生物防治，农产品加工与贮藏等技术的革新，提升了产品的质量，让产业前景变得更为广阔。网络时代的崛起给产业带来了新的变革，有现代物流的加持，让品质和创意俱佳的产品迅速成为销售“网红”，会赢得消费者更多的青睐。产品的销售渠道随之打开，产品的市场竞争力进一步得到提高。
农业企业在产业链中扮演着重要角色，农民最初的生产仅在自己的“一亩三分地”上完成，是单打独斗，而且势单力孤，积极性不高，生产的产品附加值较低、收入微薄。如今，由农业龙头企业牵头，形成集约化、标准化、规范化、规模化经营的现代生产体系，将产业链向制种、加工、销售、仓储等上、下游扩展，提升农产品的内涵和品质，打造自有品牌。结合当地特点，将一、二、三产业相互融合发展；将生态农业、绿色农业、循环农业理念贯彻其中，以科研院所、高等院校为依托，培训农民掌握新技术和推广新品种，转变种植模式[6]，切实将产品质量放在首位，打造突出当地知名特色的产品。并与乡村文化，乡村旅游，乡村振兴相融合，借助现代互联网技术、融媒体平台，提高农产品的知名度，增加农民收入。
3) 生态环保，助力农村可持续发展
种植时要选择耐贫瘠、耐干旱、抗倒伏、抗病虫害的品种[7]，既可以避免玉米在种植过程中过分依赖农药及化肥，又可以节约成本，降低损耗，增加产量。玉米的秸秆、叶片等生物废弃物可以循环利用，直接将秸秆还田或者将其用作生产饲料、燃料、基质等，不仅可以变废为宝，减少焚烧对环境的影响；还可以改善土壤结构，增加土壤有机质含量。结合自身条件，扩展有机农业在玉米生产中的应用，切实减少对农药、化肥及生长调节剂等的依赖，提升有机肥料和生物肥料的使用效率；通过免耕、少耕、秸秆覆盖等保护性耕作方式的技术推广，减少因耕作对耕层的影响而导致土壤水土的流失和侵蚀。
4) 政策支持，为玉米产业发展保驾护航
近些年来，在扶持农业和粮食生产方面国家出台了一系列政策，其中关于支持玉米产业发展的有玉米生产者补贴、农机购置与应用补贴、农机报废更新补贴、农业保险保费补贴、农业信贷担保补奖政策等。这些政策不仅提高了农民种植玉米的积极性，引导产业向高质量发展，也加快推进玉米生物育种产业化进程，降低了农民的种植成本，提高了收入。
3. 玉米产业可持续发展面临的挑战
3.1. 资源约束加剧
在当今全球化和气候变化的背景下，随着玉米种植面积的扩大和产量的提高，水资源短缺、耕地质量下降等问题日益突出，对农业产业尤其是玉米产业的可持续发展构成了严峻挑战。过度开发和不合理利用导致土壤退化、盐碱化等现象频发，严重制约了玉米产业的可持续发展。作为世界重要的粮食作物，玉米的生产不仅关系到国家粮食安全，也直接影响到农民生计、农村经济和生态环境等多个方面。
1) 水资源可持续利用的挑战
水资源对玉米生产的作用不言而喻，尤其是在玉米生育的关键时期更凸显其重要性。但有些干旱、半干旱地区，水资源匮乏，农田基础设施较差，玉米生产仍然依靠自然降雨，降雨量有限而且暴雨、洪涝等极端气象灾害频发，给玉米生长带来了不可逆转的伤害。对于某些地区，纵使能进行人工浇水，仍存在灌溉方式落后、设施不健全、大水漫灌等水资源利用不合理的现象，造成了水资源的极大浪费。传统的灌溉方式，比如喷灌、滴灌、沟灌等仍然存在[8]，这些灌溉方式不仅降低了灌溉效率，造成水资源的浪费。
2) 土地资源质量与利用方式的挑战
随着人口的增加和城市化进程的加快，以及受到盲目追求玉米产量的影响，土地资源被侵占、破坏，土壤质量下降，玉米产业的发展受到严重威胁。为了维持玉米产量，农民不得不增加化肥和农药的使用量，不仅降低了土地肥力水平，破坏了土壤结构，使土壤的品质下降[9]；还增加了生产成本，造成土壤利用效率低下甚至土壤污染形成恶性循环，严重影响了植物的生长以及人类的健康。土地利用方式的单一表现在玉米种植方式的单一，例如清种、纯种玉米等单作法，这种方法便于玉米的管理和机械化收获，但也会产生土壤养分单一，影响土壤养分的均衡和病虫害的增加。相对于单作，玉米的间作、套种、轮作等耕作方式有利于提高土地的利用效率，改善土壤结构，降低病虫害发生，但是管理繁琐，用工成本增加，加之作物之间的茬口转换对农民的技术要求较高。
3) 农业化学品使用与环境污染的挑战
玉米生产中常见农业化学品有化肥、农药和生长调节剂等。长期、过量使用化肥会破坏土壤结构、造成土壤养分流失和重金属污染[10]。化肥中的N、P等营养元素富集在土壤中，会使土壤的肥力降低，随着地表径流和地下渗透进入水体，造成水资源的污染。农药和化肥的残留物会随着雨水冲刷和灌溉流入河流、湖泊等水体，造成水体污染。使水生生态系统遭到破坏，影响水生生物的生存和繁衍，甚至通过食物链对人类健康造成威胁。农药的挥发物在分解过程中会产生有害气体，污染大气环境，形成酸雨造成二次污染，不仅影响玉米的生长发育，还会对人体健康造成危害。
4) 气候变化带来的挑战
随着全球气候变暖，极端天气事件如干旱、台风、暴雨、洪涝、寒潮、霜冻等变得更加频繁[11]。这些极端天气对玉米生长造成严重影响，造成玉米生长延缓、茎秆倒伏、籽粒干瘪并脱落、结实率降低、生育期缩短、病虫害加剧等现象发生，降低玉米的产量和品质，威胁了玉米产业的健康发展。全球平均气温的上升导致玉米生育期出现了一些异常生理表现，比如播种期提前、开花期缩短和成熟期提前等。气候变化还会导致降水异常，一些地区可能面临更加严重的干旱，而另一些地区则可能遭受更频繁的洪涝灾害。降水的不确定性不仅给玉米灌溉和排水管理带来了巨大挑战，还增加了农业生产的风险和成本。
3.2. 市场竞争加剧
1) 玉米深加工产能扩张与产能过剩并存
玉米产业市场竞争加剧的一个直观表现是产能的迅速扩张与局部地区的产能过剩。随着农业科技的进步和种植技术的普及，玉米单产水平不断提高，加之政策扶持和市场需求拉动，农户和企业纷纷加大投入，扩大种植面积，提升加工能力。但这种快速扩张并未能完全匹配市场需求的变化，导致部分区域出现玉米供应过剩，价格承压，市场竞争进一步加剧。
2) 产品差异化与品牌竞争加剧
面对激烈的市场竞争，企业开始寻求产品差异化解决方案，以提升市场竞争力。通过选育水果玉米、高GI、甜糯玉米等优质品种、推广网红产品及包装、开发具有当地特色及文化附加值产品等方式，努力打造具有独特卖点的玉米产品。品牌竞争也日益激烈[12]，企业纷纷加大品牌建设和营销力度，通过品牌效应吸引消费者，抢占市场份额。产品差异化与品牌竞争的双重作用，使玉米产业的市场格局更加多元化。
3) 市场供需矛盾仍然存在
随着玉米价格的震荡走低，部分贸易商对市场信心不足，销售积极性受到影响，惜售情绪偏高，玉米市场的供应在一定程度上有效增加，库存压力较大。玉米深加工、饲料生产及生物燃料等下游企业玉米购买量接近饱和，加之大部分企业往年的采购合同尚未到期，对玉米的采购态度较为消极。陈粮减少，新粮增加；市场上的玉米价格进入低位后上升空间有多大，给市场带来了更加不确定，供需双方之间的博弈也将加剧。
3.3. 技术创新能力不足
1) 研发投入不足
在我国，玉米的生产成本相较于发达国家较高，而成本的降低离不开科技的投入，这方面我国与发达国家之间还是有一定差距的。决定玉米核心竞争力的是种业，我国的种业虽然发展较快，但是起步较晚，研发投入资金的分配比例不均衡，导致了一些高等院校及科研院所难以维持长期的基础性研究；种子生产、产品加工等企业更多地关注销售额，相对忽略了产品的研发，并且成规模、兼具育繁推一体化的企业相对较少，在新品种及应用技术研发方面投入相对较少，从而限制了新技术、新品种的培育与推广。
2) 创新体系不健全
目前的技术创新与产业之间缺少有效衔接。一方面，技术创新需要资金投入，还需要一整套的的政策是支持[13]，健全产学研的合作机制。另一方面，创新是为了解决生产上亟需的关键问题，但是一些创新成果转化率低甚至无法转化，致使相关的科技成果的扩散速度跟不上生产，造成资源及人力、财力的浪费。
3) 人才短缺与流失
技术创新中人才是关键[14]，玉米产业中人才短缺及流失的现象较为严重，特别是在玉米新品种的研发、基层玉米种植技术指导、相关产品的开发与推广等方面。由于玉米产业多集中农村或者距离大城市较为偏远的地区，城乡二元结构带来的差距致使从事玉米产业开发及技术创新的工作环境相对艰苦、待遇偏低，导致农业科技人才向非农领域流失较为严重，从而限制了本行业的创新能力的提升及产业的健康、长效发展。
4. 玉米产业可持续发展的实现路径
1) 将科技创新作为驱动产业升级的核心引擎
科技创新在玉米产业可持续发展中占有重要地位。首先，从种子入手，种业是产业振兴的关键，加大种业科技的攻关，加大生物育种技术在研发中的力度，筛选并培育抗病、抗旱、抗倒伏、适应性强的优质杂交良种。其次，提升并优化相关的玉米配套种植技术[15]，比如配方施肥技术、玉米和蔬菜、大豆及其他粮食作物间套作模式，优化玉米生产管理，提高玉米的单产水平，控制农药和化肥的使用。另外，利用现代基因技术，改良玉米品质，满足市场多元化需求。开发大数据平台、物联网、人工智能等智慧农业系统，实现对玉米生长过程的监测与生物产量及品质调控，提高资源利用效率，降低生产成本，扩展玉米产业的发展渠道。
2) 通过绿色生产构建生态循环的农业体系
通过节约资源、控制能耗、减少污染等绿色生产来实现玉米产业的可持续发展。种子是玉米生产的关键，选择优良品种确保播种质量，提升大面积机械播种作业的质量。玉米施肥过程中肥料的选择要遵循绿色食品肥料施用准则，施用有机、微生物、腐殖酸等肥料以及叶面肥等，同时选择在保水保肥地区进行合理施肥。在玉米生长过程中发现病虫害要选择低毒生物农药、赤眼蜂(天敌)等生物防治方法进行有效防治[16]，确保生态环境安全。玉米生产及加工企业在生产过程中全程实现绿色化、低碳化，将能效损耗降至最低。
构建可持续的玉米生态循环农业体系。鼓励秸秆还田生态循环模式的利用，有针对性地开展免耕播种、玉米秸秆精细化还田及技术的示范与推广。扩宽发展渠道，协调区域资源，尝试秸秆肥料化、基料化、高值化利用生态循环新模式，提升秸秆的利用率，构建玉米生产与自然生态相协调、资源节约的循环农业体系。
3) 拓宽销售渠道，提升品牌价值
传统的玉米销售限于农民、农产品批发市场、品牌连锁企业等有限的渠道，常常会产生信息不对称、盲目跟风种植单一品种、市场体系不健全等矛盾，市场波动较大。积极掌握现行政策并拓展销售渠道，有的放矢地对接市场，满足不同层次客户群体对产品营养、安全、口味等方面的需求，降低销售成本；利用多媒体电商平台[17]、直播带货等新销售模式，可以打破区域限制，扩大市场的占有率；注重品牌内涵建设，通过广告宣传提升企业的影响力，通过科学的指导和设计提升产品的附加值和企业的竞争力。
4) 加大政策支持，营造良好发展环境
各级政府应加大对玉米产业的政策扶持力度[18]，完善扶持方式，如财政补贴、税收减免、科技研发税收扣除、信贷和融资优惠等，加大科技研发力度和新品种推广面积。加强基础设施建设，保障基本农田水利、道路交通、仓储物流等，为玉米产业发展提供有力保障。健全市场公平竞争体系，维护市场秩序，改善投资环境，加强市场监管，保障农民和企业的合法权益。
5. 结论
企业应更多关注国家在宏观政策层面上给予农业的支持，遵循市场的规律，积极调整自身经营模式，加大研发与科技投入。通过了解国家商品粮的收储渠道，紧跟时代新风，将共赢、共享融入企业的经营发展中，在做到努力回馈社会的同时提升自身品牌价值。
环保理念应该时刻伴随着玉米产业的发展。在生产中，应时刻关注新技术的推广和使用，例如，有机生物肥、绿色生物防控、引水到渠等新环保技术的使用，减少对土壤的污染，提高作物的生产性能，最大化的实现资源与环境的和谐。同时，鼓励有条件的企业参与到新能源的开发、玉米附属产业品的生产及利用上来，真正实现无害化种植，加大农田基本设施的使用效能，提升玉米的产量和品质。
玉米的发展，种业是根基，科技是保障，加大科技投入是提升玉米产业竞争力及抵抗外部风险的关键环节。玉米的单产和品质在最近几十年大幅度提升，市场上的品种层出不穷，农民的收入持续增加，这一切都离不开国家以及玉米企业科技的创新，市场的多元化需求也随着科技能力的提升而呈现上升趋势。互联网+模式的兴起对玉米产业是利好，利用网络直播、电商、新媒体等平台拓宽销售渠道，减少了中间渠道，让农户真正受益。互联网作为一个纽带，将国、内外市场紧密联系，让小小的玉米走向国际，开拓海外市场，企业在打造高端的销售平台的同时积极参与国际竞争，提升我国玉米在国际上的影响力。同时，深化玉米产学研合作，完善服务保障体系，加大产业链条的延伸，将玉米深加工做大做强，提升附属产品的价值，建立多元化、多模式、多渠道的玉米产业体系。
基金项目
北京农业职业学院首席专家团队项目：鲜食玉米新品种选育及配套生产技术研究与应用(XY-TD-22-02)。
NOTES
*通讯作者。