トウモロコシ

植物の特徴

イネ科の一年草で、イネ科としては幅の広い葉をつける。一生のうちに付く葉の数や背丈は品種によってほぼ決まっており、早生品種ほど背丈は低く葉の数も少ない。
熱帯起源のため、薄い二酸化炭素を濃縮する為のC4回路をもつC4型光合成植物である。多日照でやや高温の環境を好む。大型の作物であるため、育成期間中を通して10アールあたり350 - 500トンの水を必要とする。
発芽から3ヶ月程度で雄花（雄小穂）と雌花（雌小穂）が別々に生じる。雄小穂は茎の先端から葉より高く伸び出し、ススキの穂のような姿になる。雌小穂は分枝しない太い軸に一面につき、包葉に包まれて顔を出さず、絹糸と呼ばれる長い雌しべだけが束になって包葉の先から顔を出す。トウモロコシのひげはこの雌しべにあたる。
花粉は風媒され、受粉すると雌花の付け根が膨らみ可食部が形成される。イネ科では珍しく、種子（果実）が熟すと穎の中から顔を出す。種子の色は黄・白・赤茶・紫・青・濃青など。
旬は夏で、日本では6 - 9月頃に出荷され、特に7月頃に多く出回る。

品種分類

トウモロコシは長い栽培の歴史の中で用途に合わせた種々の栽培品種が開発されている。雑種強勢（異なる品種同士を交配すると、その子供の生育が盛んとなる交配の組み合わせ）を利用したハイブリッド品種が1920年頃からアメリカで開発され、以後収量が飛躍的に増加した。また、近年では遺伝子組換えされた栽培品種も広がりつつある。
一般にトウモロコシの分類に用いられるのは、粒内のデンプンの構造によって種を決める粒質区分である。種によって用途や栽培方法に違いがある。
学名は「Zea mays subsp. mays (L.) var.〜」となるので、「Z.m.L.var.〜」で表記する。

新世界（南北アメリカ大陸）内での伝播

起源地からメキシコ高地で多様化した後 → 「メキシコ西部・北部 → 北米南西部 → 北米東部 → カナダ」或いは「メキシコ南部・東部 → グアテマラ → カリブ諸島 → 南アメリカ低地 → アンデス高地」へと伝播したと考えられている。

旧世界への伝播

1492年、クリストファー・コロンブスがアメリカ大陸を発見した際、現地のカリブ人が栽培していたトウモロコシを持ち帰ったことでヨーロッパに伝わった。ほぼ即座に栽培が始まり、1500年にはセビリアにおいて栽培植物としての記録が残っている。経緯は不明だが最初の大規模栽培はトルコ帝国から始まり、「トルコ小麦」と呼ばれた。目新しい植物であるトウモロコシは18世紀初頭まで十分の一税の対象となっておらず、粟と転換する形で急速に伝播した。
16世紀半ばには地中海沿岸一帯に広がり、16世紀末までにはイギリスや東ヨーロッパにも広がってヨーロッパ全土に栽培が拡大した。ヨーロッパにおいては当初は貧困層の食料として受け入れられ、それまでの穀物に比べて圧倒的に高い収穫率は「17世紀の危機」を迎えて増大していた人口圧力を緩和することになった。また、大航海時代を迎えたヨーロッパ諸国の貿易船によってこの穀物は世界中にまたたくまに広がり、アフリカ大陸には16世紀に、アジアにも16世紀はじめに、そしてアジア東端の日本にも1579年に到達している。この伝播は急速なもので、1652年にアフリカ南端のケープタウンにオランダ東インド会社がケープ植民地を建設した際には、すでに現地のコイコイ人には陸路北から伝播したトウモロコシが広まっていた。
アフリカにおいては伝播はしたものの、19世紀にいたるまではソルガムなど在来の作物の栽培も多かった。しかし19世紀後半以降、鉱山労働者の食料などとしてトウモロコシの需要が増大し、また労働者たちは出稼ぎを終えて自らの村に戻ってきた後も慣れ親しんだトウモロコシの味を好むようになった。さらに、トウモロコシはソルガムよりも熟すのが早いため、従来の端境期においても収穫することができた。このため、特に東アフリカや南部アフリカにおいてソルガムからトウモロコシへの転換が進んだ。しかしトウモロコシはソルガムに比べて高温や乾燥に弱かったため、サヘル地帯などの高温乾燥地帯では旧来の雑穀を駆逐するまでにはいたらなかった。

コロンブス以前のトウモロコシ

一般には前述のクリストファー・コロンブスによって旧世に持ち帰られ広まったとされているが、コロンブス以前に旧世界に存在し12世紀のアフリカ、13世紀のイベリア半島（スペイン・ポルトガル）で栽培されていたとする研究がある。
古代ポリネシア人が太平洋を超えてアメリカの産物や技術をアフリカに移動させており、その中にトウモロコシも含まれていたという説もある。

日本への伝播

日本への伝搬は3つの経路があるが、もっとも古い経路は南西経路と呼ばれるヨーロッパ人から伝えられた経路である。いくつかの説があるが、ド・カンドルは1573年から1591年頃（天正年間）にポルトガル人によって熱帯型の硬粒種（フリント種）が長崎にもたらされたとしている。黍に似ているということで、当時は「とうもろこし」という名の他に「なんばんきび」とも呼ばれ、漢字では南蛮黍、あるいは玉蜀黍（玉は美しい、蜀は外国の意）と書かれた。
その後、阿蘇山麓や四国の山中、富士山麓など気候や水利の面で稲作に向かない地域に広がり、18世紀末には蝦夷地のモロラン（現在の室蘭市）に至っている。ただし、当時は硬い硬粒種しか無かったので、あくまで雑穀扱いであり、粥や餅に混ぜてかさ増しに使われることが多かった。江戸時代の料理書「本朝食鑑」には「火にあぶって食べるか、乾燥して粉に挽き、餅にするのもよい」と書かれ、加工品として食されていた。
1868年頃に、近代の育種法によって作られたアメリカの早生のデント種、フリント種が北海道に導入され、開拓使によって大規模な畑作が始まった。トウモロコシは生食、飼料として定着し、やがて東北、関東に広がった。この伝播経路を北海道経路と呼び、南西経路とともに日本への主な伝播経路となった。
第二次大戦後に、育苗会社や農業試験場が世界中の苗を取り寄せて作り出した交雑品種が広く導入される事例が増え、こういった導入経路は自在経路と呼ばれている。1950年に開発された「ゴールデン・クロス・バンタム」が最初の例となった。

消費

2007年度のトウモロコシの世界消費は、家畜の飼料用が64%で最も多く、ついでコーンスターチ製造などに用いられる工業用が32%を占め、直接の食用はわずか4%にすぎない。トウモロコシの直接食用としての消費量は、上図のように国によって大きく偏りがある。アメリカや中国のように、大生産国でありながらあまり食用に用いない国も多い。最も食用としての消費が大きいのは、トウモロコシから作るトルティーヤを常食とするメキシコや、パップ、サザやウガリといったトウモロコシ粉から作る食品を主食とするアフリカ東部から南部にかけての地域である（右図参照）。
なお、上記のように主食用トウモロコシと飼料用・工業用トウモロコシとは品種が違うため、飼料用トウモロコシの消費を減らして主食用に転用することは一概に可能とも言えない。（主食用を飼料用や工業用に転用することはできる）。かつてケニアで大旱魃が起きた際、アメリカ合衆国がトウモロコシ粉の食料援助を行ったが、その粉がケニアでウガリなどにする食用の白トウモロコシではなく、ケニアでは食用に用いない黄色トウモロコシであったため、ケニア政府が援助をアメリカに突き返したこともあった。
近年、最大の生産国であるアメリカにおいてトウモロコシを原料とするバイオマスエタノールの需要が急速に増大し、エタノール用のトウモロコシ需要は1998年の1300万tから2007年には8100万tにまで急拡大した。これによりトウモロコシの需要は拡大したが、一方で生産がそれに追いつかず、これまでの食用・飼料用の需要と食い合う形となったために価格が急騰し、2007年-2008年の世界食料価格危機を引き起こした原因のひとつとなったという説もある。

食用

トウモロコシの栽培化が行われたメソアメリカでは、トウモロコシは古来重要な主食作物であった。乾燥した種子は石灰を加えた水で煮てアルカリ処理してからすり潰し、マサという一種のパン生地に加工して、各種の調理に用いられた。代表的なものが、薄く延ばして焼いたメキシコのトルティーヤである。このアルカリ処理は、現在ではニシュタマリゼーションと呼ばれている。南米のアンデス地域では、アルカリ処理せずに粒のまま煮て食べることが多いが、この地域での主食作物はジャガイモなどの各種芋類がより重要で、トウモロコシは先述したような煮て食べる以外に、発芽させたものを煮て糖化させ、さらに発酵させてチチャという酒にすることが多い。
古くから小麦、雑穀などを製粉して利用してきたヨーロッパやアジア、アフリカなどにトウモロコシが導入されると、やはり製粉して調理されるようになった。米国のコーンブレッドのように水でこねて焼くもの、イタリアのポレンタや東欧のママリガ、東アフリカのウガリやンシマなどのように煮立った湯の中に入れて煮ながらこねあげ、粥や固形状にするもの、中国のウォートウ（窩頭）のように蒸しパン状にするものなどがある。
現代の日本ではこうした主食としての利用はあまりなじみがないが、高度経済成長以前には、山梨県の富士北麓地方など米の収穫量の少ない寒冷地や山間地では、硬粒種のトウモロコシの完熟粒を粒のまま、あるいは粗挽きにしたものを煮て粥にしたり、石臼で製粉して利用していた地域も少なくなかった。
未熟な穂は、焼いたり茹でたりすることで野菜として利用される。こうした用途には甘味種が供されることが多い。野菜として少々特殊なものにベビーコーン（ヤングコーン）がある。これは生食用甘味種の2番目雌穂を若どりして茹でたもので、サラダや煮込み料理などに用いられる。さらに特殊なものとして、メキシコではクロボキン類の一種であるトウモロコシ黒穂病菌（Ustilago maydis）に感染した穂を「ウイトラコチェ（Huitlacoche）」と呼んで食用とし、高級食材となっている。
そのほか、食材としての利用は多岐にわたり、コーンスープ（西洋料理のコーンポタージュ・中華料理の玉米羹・粟米羹）、バターコーン、ポップコーン、コーンフレークなどにする。またコーンパフとしてスナック菓子の原料としても多く用いられている。南アフリカを中心とした南部アフリカではトウモロコシの粉を乾燥させたミリミル（mielie meal）を、水や湯で溶かしてから、煮たパップ（pap）という白いマッシュポテトのような、餅と粥の間の食感のものが主として黒人層での主食である。パップはトウモロコシの成分が濃縮しており、7割以上が糖質のため、これらの地域の肥満の原因の一つでもある。若干発酵させたものはサワーパップと呼ばれる。
ビールやウイスキー（主にグレーン・ウイスキーやバーボン、アメリカン・ウイスキー、テネシー・ウイスキー）など、アルコール飲料の原料ともなる。
韓国では、一般的にコーン茶が飲まれている。
日本での生食については近年に至るまで、非常に新鮮な場合に稀に食べることができるという状況であって、それも人が食べて大変おいしいとされる味を出すに至る品種はなかった。しかし、1990年代後半に現れたパイオニアエコサイエンスの味来（みらい）は糖度が当時の平均的なメロンと同じ12度と同等かそれ以上になる品種もある。
トウモロコシの種実には、体内で合成できない必須アミノ酸のひとつトリプトファンが少ない。そのため、古来よりトウモロコシを主食とする地域の南アメリカ、米国南部、ヨーロッパの山間地、アフリカの一部などでは、トリプトファンから体内で合成されるビタミンB群のひとつナイアシンの欠乏症であるペラグラ（pellagra、俗にイタリア癩病）にかかりやすく、現在でもこれが続いている地域がある。メソアメリカでは、古来より前述のアルカリ処理を行うことで欠乏症を防いでいたとされる。

果実（種子・胚芽）

トウモロコシの実は、人間の食用としての他、畜産業での飼料として大量に消費されている。そのほか、デンプン（コーンスターチ）や、サラダオイルなどに用いられるコーン油の供給源としても利用されている。2007年度には、家畜の飼料用が世界総消費の64%、コーンスターチ製造やコーン油などに用いられる工業用が32%を占めた。また、鯉や黒鯛等を釣る釣り餌としての需要もある。
トウモロコシからは効率よく純度の高いデンプンが得られるため、工業作物としても重要な位置を占める。胚乳から得られるデンプンは製紙や糊などに使用される他、発酵によって糖やエタノールなど、様々な化学物質へ転化されている。こうして作られるコーンシロップは甘味料として重要である。近年では環境問題や持続的社会への関心から、生分解性プラスチックであるポリ乳酸や、バイオマスエタノールとして自動車燃料などへの用途も広がりつつある。
また、アメリカ合衆国では、飼料用のトウモロコシの実を燃料にする暖房用ペレットストーブが、コーンストーブと呼ばれて製造販売されている。
特にアメリカでは、バイオマスエタノールの原料として注目されて価格が急騰し、2008年にはアメリカ国内需要の3割を占めるようになり、大豆からの転作も進んでいるが、大豆や小麦に比べて成長に水を消費するため、一部の地域で水資源の不足が問題になりつつある。また、エタノール相場とトウモロコシ相場のミスマッチや輸送供給のためのインフラの不整備によって起こる採算の悪化や、エタノールに対応する機種が少ないことなどからバイオマスエタノール用の需要が伸び悩み、供給過剰によって生産されたエタノールの価格がガソリン価格の暴騰にもかかわらず横ばいを続けているなどの問題もある。
そのほか、文化的な用途としては、「インディアンコーン」とも呼ばれるフリントコーン種が北米の感謝祭の間（または収穫期の間）、ドアやテーブルに飾られたりする習慣がある。

軸

実を取ったあとの軸（コブ）は、合成樹脂材料のフルフラールやフルフリルアルコール、甘味料のキシリトールなどの製造原料となる。粉砕した粉はコブミールと呼び、キノコの培地、建材原料、研磨材などにも利用されている。
芯が柔らかく円筒形に加工しやすいことから、喫煙具（コーンパイプ）として用いられる。第二次世界大戦戦後処理で連合国軍最高司令官総司令部総司令官の任についたダグラス・マッカーサーの写真でしばしばコーンパイプを手にした姿を見ることができる。現在のコーンパイプは、1946年に芯を使うことを目的として開発されたコーンパイプ用の品種を材料にして作られている。

花柱

めしべの花柱（ひげ）は、南蛮毛（なんばんもう、なんばんげ）という生薬で利尿作用がある。この利尿作用は、南蛮毛に含まれるカリウム塩による。南蛮毛は、初版の日本薬局方に収載されていた利尿薬「酢酸カリウム」の代用として考え出された。