稻是人類重要的糧食作物之一,耕種與食用的歷史都相當(dāng)悠久?,F(xiàn)時(shí)全世界有一半的人口食用稻,主要在亞洲、歐洲南部和熱帶美洲及非洲部分地區(qū)。稻的總產(chǎn)量占世界糧食作物產(chǎn)量第三位,低于玉米和小麥,但能維持較多人口的生活,所以聯(lián)合國(guó)將2004年定為“國(guó)際稻米年”。
我國(guó)南方的水田大多數(shù)都種稻。它本身有些黏,可以用來釀酒,釀出的酒口感綿軟,不像北方的酒那樣烈。也可以做成米糕,還可以炒著吃,味道都很好。稻的種類很多:根據(jù)谷殼的顏色區(qū)分,有紅色的和白色的兩種;根據(jù)谷殼的外形特征區(qū)分,有有毛的和無毛的兩種;根據(jù)米的顏色區(qū)分,有紅色的和白色的兩種。最好吃的稻米,是那種長(zhǎng)約三四分,像秋霜一樣潔白的長(zhǎng)粒米,煮熟之后清香滿室,十分可口。
屬須根系,不定根發(fā)達(dá),穗為圓錐花序,自花授粉。一年生栽培谷物。稈直立,高30~100厘米。葉二列互生,線狀披針形,葉舌膜質(zhì),2裂。圓錐花序疏松;小穗長(zhǎng)圓形,兩側(cè)壓扁,含3朵小花,穎極退化,僅留痕跡,頂端小花兩性,外稃舟形,有芒;雄蕊6;退化2花僅留外稃位于兩性花之下,常誤認(rèn)作穎片。穎果。原產(chǎn)亞洲熱帶。是世界主要糧食作物之一。我國(guó)水稻播種面占全國(guó)糧食作物的1/4,而產(chǎn)量則占一半以上。栽培歷史已有6000~7000年。為重要糧食作物;除食用穎果外,可制淀粉、釀酒、制醋,米糠可制糖、榨油、提取糠醛,供工業(yè)及醫(yī)藥用;稻稈為良好飼料及造紙?jiān)虾途幙棽牧?,谷芽和稻根可供藥用?/p>
水稻是一年生禾本科植物,高約1.2米,葉長(zhǎng)而扁,圓錐花序由許多小穗組成。所結(jié)子實(shí)即稻谷,去殼后稱大米或米。世界上近一半人口,包括幾乎整個(gè)東亞和東南亞的人口,都以稻米為食。水稻起源于地處亞洲亞熱帶地區(qū)的中國(guó)長(zhǎng)江下游地區(qū)。稻的栽培歷史可追溯到約公元前4000年的中國(guó)長(zhǎng)江下游地區(qū),后逐漸向西向南傳播,中世紀(jì)引入歐洲南部。除稱為旱稻的生態(tài)型外,水稻都在熱帶、半熱帶和溫帶等地區(qū)的沿海平原、潮汐三角洲和河流盆地的淹水地栽培。種子播在準(zhǔn)備好的秧田上,當(dāng)苗齡為20至25天時(shí)移植到周圍有堤的水深為5至10厘米的稻田內(nèi),在生長(zhǎng)季節(jié)一直浸在水中。收獲的稻粒稱為稻谷,有一層外殼,碾磨時(shí)常把外殼連同米糠層一起去除,有時(shí)再加上一薄層葡萄糖和滑石粉,使米粒有光澤。碾磨時(shí)只去掉外殼的稻米叫糙米,富含淀粉,并含約8%的蛋白質(zhì)和少量脂肪,含硫胺、煙酸、核黃素、鐵和鈣。碾去外殼和米糠的大米叫精米或白米,其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值大大降低。米的食用方法多為煮成飯。在東方、中東及許多其他地區(qū),米可配以各種湯、配菜、主茶食用。碾米的副產(chǎn)品包括米糠、磨得很細(xì)的米糠粉和從米糠提出的淀粉,均用作飼料。加工米糠得到的油既可作為食品也可用于工業(yè)。碎米用于釀酒、提取酒精和制造淀粉及米粉。稻殼可做燃料、填料、拋光劑,可用以制造肥料和糠醛。稻草用作飼料、牲畜墊草、覆蓋屋頂材料、包裝材料,還可制席墊、服裝和掃帚等。稻的主要生產(chǎn)國(guó)是中國(guó)、印度、日本、孟加拉國(guó)、印度尼西亞、泰國(guó)和緬甸。其他重要生產(chǎn)國(guó)有越南、巴西、韓國(guó)、菲律賓和美國(guó)。上個(gè)世紀(jì)晚期,世界稻米年產(chǎn)量平均為4000億公斤左右,種植面積約1.45億公頃。世界上所產(chǎn)稻米的95%為人類所食用。
稻的植物剖面繪圖稻葉在幼年時(shí),跟雜草非常相似,一樣具有長(zhǎng)扁型的外觀,農(nóng)人多依賴稻葉特殊的葉耳與葉舌來區(qū)分。葉耳就是稻葉葉環(huán)的兩端長(zhǎng)出耳狀之物,葉舌則是稻葉葉環(huán)內(nèi)長(zhǎng)出的薄膜。稻葉的葉脈是平行的,中央有很明顯的中脈,呈綠色,在中肋,邊緣或尖端有時(shí)也會(huì)有紫色色素。
稻子的根呈胡須狀,細(xì)短而多,隨著稻的成長(zhǎng)數(shù)量會(huì)增多,稻株旁也會(huì)不斷長(zhǎng)出小枝來。
稻成為稻穗后,一株稻穗約開200-300朵稻花,一朵稻花會(huì)形成一粒稻谷。稻花沒有花瓣,也很難看到雄蕊雌蕊,它們都由稻花的內(nèi)外穎保護(hù)著。稻在自體授粉時(shí),雄蕊上的花藥會(huì)破裂,花粉相當(dāng)細(xì)小,會(huì)隨風(fēng)力,稻的搖擺,落到隔壁雌粉上頭。與雌粉子房中的胚珠結(jié)合,發(fā)育而成胚芽,也就是人類食用和攝取營(yíng)養(yǎng)的主要來源。在胚芽附近,還有漿狀的胚乳會(huì)不斷增加,使子房日漸肥大。外觀上則會(huì)看到綠色的稻谷上有細(xì)毛,稱為稻芒。
由外而內(nèi)分別有稻殼(穎)、糠層(果皮、種皮、糊粉層的總稱)、胚及胚乳等部分。
稻的生長(zhǎng)非常快,最久一年,最快則三到四個(gè)月,就能從發(fā)芽、開花、完成結(jié)實(shí)的過成。稻的種子在伸出幼芽的時(shí)間僅需兩三天,幼芽抽出第一片葉子,又只需要三天,因此在氣候溫和的地區(qū),一年可種三期稻。農(nóng)人選稻種時(shí),多會(huì)將其泡在水中,輕而浮起的稻種會(huì)被淘汰,剩下來的就會(huì)培育成稻苗。
水稻喜高溫、多濕、短日照,對(duì)土壤要求不嚴(yán),水稻土最好。幼苗發(fā)芽最低溫度10~12℃,最適28~32℃。分蘗期日均20℃以上,穗分化適溫30℃左右;低溫使枝梗和穎花分化延長(zhǎng)。抽穗適溫25~35℃。開花最適溫30℃左右,低于20℃或高于40℃,受精受嚴(yán)重影響。相對(duì)濕度50~90%為宜。穗分化至灌漿盛期是結(jié)實(shí)關(guān)鍵期;營(yíng)養(yǎng)狀況平衡和高光效的群體,對(duì)提高結(jié)實(shí)率和粒重意義重大。抽穗結(jié)實(shí)期需大量水分和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng);同時(shí)需增強(qiáng)根系活力和延長(zhǎng)莖葉功能期。每形成1千克稻谷約需水500~800千克。
生產(chǎn)遍及除南極以外的各大洲。
中國(guó)是世界上水稻栽培歷史最悠久的國(guó)家,據(jù)浙江余姚河姆渡發(fā)掘考證,早在六七千年以前這里就已種植水稻。進(jìn)入21世紀(jì)以來,最新的一系列考古發(fā)現(xiàn)鞏固了這一結(jié)論。
中國(guó)著名的小站稻主產(chǎn)于天津市,它是在袁世凱小站練兵時(shí)引進(jìn)的品種在小站地區(qū)試種成功,后來經(jīng)天津南郊的高莊子李氏大地主改良后成為今天的小站稻,它口味好,成飯后松軟可口,成為天津的主要糧食產(chǎn)品之一,但是文化大革覆蓋它曾經(jīng)做為四舊品種停種了很長(zhǎng)的一段時(shí)間,改革開放后又在天津南郊大面積種植。
近年,我國(guó)北方大面積地區(qū)干旱少雨,淡水資源嚴(yán)重缺乏,使水稻的種植又一次受阻,已經(jīng)好幾年沒有人種植水稻了。
據(jù)新華社杭州電廣受世人關(guān)注的轉(zhuǎn)基因水稻研究正從實(shí)驗(yàn)室走向田野,記者最近從中國(guó)水稻研究所獲悉,轉(zhuǎn)基因水稻已進(jìn)入大田釋放階段,現(xiàn)正申請(qǐng)商品化生產(chǎn)。
1996年,中國(guó)水稻研究所以黃大年研究員為首的課題組,在世界上首次研究出了抗除草劑轉(zhuǎn)基因雜交稻,為解決長(zhǎng)期以來困擾雜交稻制種純度問題提供了新方法。這項(xiàng)成果名列由我國(guó)500位兩院院士評(píng)選出的“1997年中國(guó)十大科技進(jìn)展”榜首。之后,課題組又成功配制出抗除草劑轉(zhuǎn)基因直播水稻,可省工省時(shí)除盡稻田雜草。
中國(guó)水稻所與浙江錢江生物化學(xué)股份有限公司聯(lián)合組建了浙江金穗農(nóng)業(yè)基因工程有限公司,正式拉開了將轉(zhuǎn)基因水稻推向產(chǎn)業(yè)化的序幕。
目前,黃大年等人已選育出一批優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因水稻組合和新品系,經(jīng)農(nóng)業(yè)部基因產(chǎn)品安全委員會(huì)的安全審定和批準(zhǔn),這些新品種已開始在浙江的富陽、臨安、麗水等地進(jìn)行繼實(shí)驗(yàn)室研究和中間試驗(yàn)后的大田釋放和試種示范,并正在向有關(guān)部門申請(qǐng)商品化生產(chǎn)。
我國(guó)科學(xué)家運(yùn)用獨(dú)創(chuàng)的基因分離技術(shù)已成功地獲取近兩千條水稻cDNA片段,并研制出國(guó)內(nèi)第一張功能獨(dú)特的水稻基因芯片。
這項(xiàng)由浙江大學(xué)生物技術(shù)研究所李德葆教授研究組首次提出的模塊表達(dá)序列標(biāo)簽技術(shù)(M-EST),最近獲中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的專利保護(hù)。
芯片上集成的成千上萬的密集排列的分子微陣列,使人們能在短時(shí)間內(nèi)分析大量的生物分子,快速準(zhǔn)確地獲取樣品中的生物信息,效率是傳統(tǒng)檢測(cè)手段的成百上千倍。它被一些科學(xué)家譽(yù)為是繼大規(guī)模集成電路之后的又一次具有深遠(yuǎn)意義的科學(xué)技術(shù)革命。
由中科院上海生科院植物生理生態(tài)所、植物分子遺傳國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室林鴻宣研究員領(lǐng)導(dǎo)的課題組,在水稻產(chǎn)量相關(guān)功能基因研究上取得突破性進(jìn)展,成功克隆了控制水稻粒重的數(shù)量性狀基因GW2,并深入闡明了相關(guān)的生物學(xué)功能和作用機(jī)理,顯示這一基因在高產(chǎn)分子育種中具有應(yīng)用前景。相關(guān)論文已于4月8日在線發(fā)表于國(guó)際遺傳學(xué)雜志《自然·遺傳學(xué)》(《NatureGenetics》)。
遺傳改良或基因工程是提高作物產(chǎn)量的有效手段之一。尋找與高產(chǎn)相關(guān)的功能基因?qū)λ靖弋a(chǎn)育種具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。粒重是決定水稻產(chǎn)量的要素之一,它是由多個(gè)基因控制的復(fù)雜數(shù)量性狀,相關(guān)分子遺傳調(diào)控機(jī)理還不清楚。
林鴻宣研究員指導(dǎo)博士生宋獻(xiàn)軍和黃巍等經(jīng)過多年的潛心研究,成功克隆了控制水稻粒重的數(shù)量性狀基因GW2。大量翔實(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,GW2作為一個(gè)新的E3泛素連接酶,可能參與了降解促進(jìn)細(xì)胞分裂的蛋白,從而調(diào)控水稻谷殼大小、控制粒重以及產(chǎn)量;當(dāng)GW2的功能缺失或降低時(shí),基因降解可能與細(xì)胞分裂相關(guān)蛋白的能力下降,從而加快細(xì)胞分裂,增加谷粒谷殼的細(xì)胞數(shù)目,進(jìn)而顯著增加水稻谷粒的寬度、加快籽粒灌漿速度、增加粒重以及產(chǎn)量。
研究人員通過分子標(biāo)記選擇方法將大粒品種的GW2基因?qū)胄×F贩N中培育成新株系,分別收獲了種于大田的25株。測(cè)定每株的產(chǎn)量,與小粒品種相比,新株系雖然每穗粒數(shù)有所減少,但由于粒重的明顯增加,最終引起單株產(chǎn)量顯著增加,顯示這個(gè)基因在高產(chǎn)育種中具有利用價(jià)值。增產(chǎn)效果有待于進(jìn)一步的小區(qū)試驗(yàn)考察和驗(yàn)證。研究成果為作物高產(chǎn)育種提供了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和重要應(yīng)用前景的新基因;為闡明作物產(chǎn)量和種子發(fā)育的分子遺傳調(diào)控機(jī)理提出了新見解。
《自然·遺傳學(xué)》雜志三位評(píng)審人對(duì)這項(xiàng)研究一致給予高度評(píng)價(jià):“我們現(xiàn)在可以通過控制GW2的功能得到合適大小的水稻谷粒,在這一點(diǎn)上我相信這是一項(xiàng)在水稻產(chǎn)量育種史上有重要意義的工作”“有關(guān)該基因定位克隆、序列分析和轉(zhuǎn)基因表型鑒定以及E3泛素連接酶的功能實(shí)驗(yàn)是令人信服的”“這是一篇將引起遺傳工作者極大興趣的力作,該論文通過大量而深入的實(shí)驗(yàn)包括基因定位克隆、基因結(jié)構(gòu)分析、功能和表型鑒定等證明該基因控制水稻谷粒大小,為作物種子的遺傳調(diào)控機(jī)理研究提出了有價(jià)值的見解。
重穗型:穗粒數(shù)在200粒左右,中一穗重5g左右
多穗型:每穗實(shí)粒100粒以下
大穗型:每穗實(shí)粒120粒以上
重穗型水稻穗大粒多,輸導(dǎo)組織發(fā)達(dá),籽粒充實(shí)良好,后期莖鞘物質(zhì)向穗部的運(yùn)轉(zhuǎn)快而多。生產(chǎn)上在注重前期田管的同時(shí),必須加強(qiáng)后期肥水管理,以防早衰。
由于稻是人類的主要糧食作物,據(jù)知目前世界上可能超過有14萬種的稻,而且科學(xué)家還在不停的研發(fā)新稻種,因此稻的品種究竟有多少,是很難估算的。有以非洲米和亞洲米作分類,不過較簡(jiǎn)明的分類是依稻谷的淀粉成份來粗分。稻米的淀粉分為直鏈及枝鏈兩種。枝鏈淀粉越多,煮熟后會(huì)黏性越高。
(1)秈稻和粳稻
秈稻(Indicarice):有20%左右為直鏈淀粉。屬中黏性。秈稻起源于亞熱帶,種植于熱帶和亞熱帶地區(qū),生長(zhǎng)期短,在無霜期長(zhǎng)的地方一年可多次成熟。去殼成為秈米后,外觀細(xì)長(zhǎng)、透明度低。有的品種表皮發(fā)紅,如中國(guó)江西出產(chǎn)的紅米,煮熟后米飯較干、松。通常用于蘿卜糕、米粉、炒飯。
粳稻(Japonicarice):粳稻的直鏈淀粉較少,低于15%。種植于溫帶和寒帶地區(qū),生長(zhǎng)期長(zhǎng),一般一年只能成熟一次。去殼成為粳米后,外觀圓短、透明(部分品種米粒有局部白粉質(zhì))。煮食特性介于糯米與秈米之間。用途為一般食米。
秈稻和粳稻是長(zhǎng)期適應(yīng)不同生態(tài)條件,尤其是溫度條件而形成的兩種氣候生態(tài)型,兩者在形態(tài)生理特性方面部有明顯差異(表3—1).在世界產(chǎn)稻國(guó)中,只有我國(guó)是秈粳稻并存,而且面積都很大,地理分布明顯.秈稻主要集中于我國(guó)華南熱帶和淮河以南亞熱帶的低地,分布范圍較粳稻窄.秈稻具有耐熱,耐強(qiáng)光的習(xí)性,它的植物學(xué)特性為粒形細(xì)長(zhǎng),米質(zhì)粘性差,葉片粗糙多毛,顆殼上茸毛稀而短以及較易落粒等,都與野生稻類似,因此,秈稻是由野生稻演變成的栽培稻,是基本型.粳稻分布范圍廣泛,從南方的高寒山區(qū),云貴高原到秦嶺,淮河以北的廣大的地區(qū)均有栽培.粳稻具有耐寒,耐弱光的習(xí)性,粒形短圓,米質(zhì)粘性較強(qiáng),葉面少毛或無毛,穎毛長(zhǎng)密,不易落粒等特性,與野生稻有較大差異.因此,可以說粳稻是人類將秈稻由南向北,由低向高引種后,逐漸適應(yīng)低溫的變異型.
(2)早,中稻和晚稻
早,中,晚稻的根本區(qū)別在于對(duì)光照反應(yīng)的不同.早,中稻對(duì)光照反應(yīng)不敏感,在全年各個(gè)季節(jié)種植都能正常成熟,晚稻對(duì)短日照很敏感,嚴(yán)格要求在短日照條件下才能通過光照階段,抽穗結(jié)實(shí).晚稻和野生稻很相似,是由野生稻直接演變形成的基本型,早,中稻是由晚稻在不同溫光條件下分化形成的變異型.北方稻區(qū)的水稻屬早稻或中稻.(3)水稻與陸稻水稻種在水田,陸稻種在旱地.水陸稻形態(tài)上差異較小,生理上差異較大.水,陸稻均有通氣組織,但陸稻種子發(fā)芽時(shí)需水餃少,吸水力強(qiáng),發(fā)芽較快;陸稻的莖葉保護(hù)組織發(fā)達(dá),抗熱性強(qiáng);根系發(fā)達(dá),根毛多,對(duì)水分減少的適應(yīng)性強(qiáng).陸稻可以旱種,也可水種,有些品種既可作陸稻也可作水稻栽培,但陸稻產(chǎn)量一般較低,陸稻逐漸為水稻所代替,北方稻區(qū)只侖有少量陸稻栽培.
(3)非糯稻與糯稻
糯稻:中枝鏈淀粉含量接近100%,黏性最高。又分粳糯及秈糯,粳糯外觀圓短,秈糯外觀細(xì)長(zhǎng),顏色均為白色不透明。煮熟后后米飯較軟、黏。通常粳糯用于釀酒、米糕。秈糯用于八寶粥、粽子。
我國(guó)做主食的為非糯米,做糕點(diǎn)或釀酒用為糯米,兩者主要區(qū)別在米粒粘性的強(qiáng)弱,糯稻粘粘性強(qiáng),非糯稻粘性弱.粘性強(qiáng)弱主要決定于淀粉結(jié)構(gòu),糯米的淀粉結(jié)構(gòu)以支鏈淀粉為主,非糯稻則含直鏈淀粉多.當(dāng)?shù)矸廴芙庠诘饩迫芤褐?出于非糯稻吸碘性大,淀粉變成藍(lán)色,而糯稻吸碘性小,淀粉呈棕紅色.一般糯稻的耐冷和耐旱性都比非糯稻強(qiáng).
此外,在水稻分類學(xué)上,根據(jù)稻作栽培方式和生長(zhǎng)期內(nèi)需水量的多少,有水稻和旱稻之分。旱稻,也稱陸稻,是種植于旱地靠雨養(yǎng)或只輔以少量灌溉的的稻作,一生灌水量?jī)H為水稻的1/4~1/10,適于低洼易澇旱地、雨水較多的山地及水源不足或能源緊缺的稻區(qū)種植。
提到人工水稻,歷史也相當(dāng)悠久,1973年,袁隆平成功用科學(xué)方法產(chǎn)出世界上首例的雜交水稻,因此被稱為雜交水稻之父。他經(jīng)過四年的研究,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從世界上幾百個(gè)稻種中探索,并在稻種的自花授粉上有了自己的心得。袁隆平認(rèn)為野稻并不一定全為自花授粉,他在海南島找尋到一種野稻稱為「野粺」,并成功的與現(xiàn)有水稻配種出一些組合稻種。這些組合稻種無法自體授粉,而需仰賴旁株稻種的雄蕊授粉,但產(chǎn)量比原水稻多上一倍。不過最初的幾年,培育出的新稻雖然稻量增加,而且多數(shù)沒有花粉,符合新品種的需求,但其中有的卻有花粉,能產(chǎn)出下一代,而且稻量不豐;但袁隆平并沒有放棄,一直到了第九年,上萬株的新稻都沒有花粉,達(dá)成了新品種的要求,也就是袁隆平的三系法雜交水稻。
參見:雜交水稻、超級(jí)雜交水稻
由于生物科技和基因工程技術(shù)近年來快速發(fā)展,科學(xué)家在1998年開始水稻基因組的分析與整理,稱為國(guó)際水稻基因組定序計(jì)畫(InternationalRiceGenomeSequencingProject;簡(jiǎn)稱是IRGSP)。主要希望能解讀水稻十二條染色體中的基因密碼,此計(jì)劃由日本主持,并有中國(guó)、南韓、臺(tái)灣、英國(guó)、加拿大、美國(guó)、巴西、印度、法國(guó)加入。在2002年宣布整個(gè)水稻的基因圖譜,都已被解讀。并公開在基因圖譜資料庫中,供各國(guó)的水稻專家研究。
水稻的基因體是高等生物中基因定序最完整的,科學(xué)家辨識(shí)出的37500個(gè)基因中,包括了數(shù)個(gè)影響重要農(nóng)產(chǎn)未來的基因;例如提高水稻產(chǎn)量的基因、改變水稻受光周期的基因等。
稻生長(zhǎng)的最北限是中國(guó)的黑龍江省呼瑪。但主要的生長(zhǎng)區(qū)域是中國(guó)南方、臺(tái)灣、日本、朝鮮半島、東南亞、南亞、歐洲南部地中海沿岸、美國(guó)東南部、中美洲、大洋洲和非洲部分地區(qū),中國(guó)北方沿河地區(qū)也種植稻。也就是說,除了南極洲之外,幾乎大部分地方都有稻米生長(zhǎng)。
在2003年統(tǒng)計(jì),全世界的稻作產(chǎn)量高達(dá)5億8900萬噸。在亞洲就有5億3400萬噸的產(chǎn)量。而全世界稻田總面積可達(dá)150萬平方公里。目前,最大的稻米出口國(guó)為泰國(guó)。
根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)資料庫,2005年各大洲稻米產(chǎn)量如下:
地區(qū)稻作面積(公頃)生產(chǎn)量(稻谷,公噸)
全球153,511,755614,654,895
非洲9,130,99018,565,960
亞洲135,657,614556,018,828
歐洲565,2493,235,900
北美洲與中美洲2,061,01012,431,243
大洋洲58,300451,300
南美洲6,038,59223,951,664
資料來源:農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)資料庫
而各主要產(chǎn)稻國(guó)家的產(chǎn)量如后:
國(guó)家稻作面積(公頃)生產(chǎn)量(稻谷,公噸)
孟加拉11,000,00040,054,000
中國(guó)29,300,000184,254,000
印度43,000,000129,000,000
印尼11,800,90153,984,592
日本1,680,00010,989,000
泰國(guó)10,200,00027,000,000
美國(guó)1,352,88010,012,190
資料來源:農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)資料庫
要了解稻,最基本的分法,往往先根據(jù)稻生長(zhǎng)所需要的條件,也就是水份灌溉來區(qū)分,因此稻又可分為水稻和旱稻。但多數(shù)研究稻作的機(jī)構(gòu),都針對(duì)于水稻,旱稻的比例較少。
旱稻又可稱陸稻,它與水稻的主要品種其實(shí)大同小異,一樣有秈、粳兩個(gè)亞種,是水稻的變異型。有些水稻可在旱地直接栽種(但產(chǎn)量較少),也能在水田中栽種。旱稻則具有很強(qiáng)的抗旱性,就算缺少水份灌溉,也能在貧瘠的土地上結(jié)出穗來。旱稻多種在降雨稀少的山區(qū),也因地域不同,演化出許多特別的山地稻種。目前旱稻已成為人工雜交稻米的重要研究方向,可幫助農(nóng)民節(jié)省灌溉用水。
有一說最早的旱稻可能是占城稻。中國(guó)古籍宋史《食貨志》就曾經(jīng)記載,“遣使就福建取占城稻三萬斛,分給三路為種,擇民田之高仰者蒔之,蓋旱稻也。……稻比中國(guó)者穗長(zhǎng)而無芒,粒差小,不擇地而生。”但目前仍有爭(zhēng)議,原因就在于學(xué)者懷疑以地區(qū)氣候來論,占城稻有可能是水稻旱種,而非最早的旱稻。
美國(guó)南部有的商品谷物農(nóng)場(chǎng)采用旱地直播技術(shù)種植稻谷,避免了水田耕作以及育秧、插秧等環(huán)節(jié),其生產(chǎn)過程與種植小麥無多大差別。把地里的水排干,再播種。有直播稻種。
上個(gè)世紀(jì)五十年代中國(guó)北方曾大面積推廣水稻直播,黑龍江省1980年代以前水稻直播占到70%,中國(guó)南方60年代也采用過直播。近年來,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,大量農(nóng)村青壯年勞動(dòng)人口進(jìn)入城市勞務(wù)市場(chǎng),農(nóng)村勞動(dòng)力的減少,以及化學(xué)除草劑等廣泛使用,直播稻栽培又呈現(xiàn)出迅速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。
近日,江蘇省儀征市農(nóng)機(jī)部門在樸席鎮(zhèn)成功示范了新型水稻栽插技術(shù)--水稻機(jī)械化旱地直播。這種技術(shù)與傳統(tǒng)水稻栽插方法相比,省去了水稻育秧、栽秧等環(huán)節(jié),稻種經(jīng)浸泡發(fā)芽后直接用條播機(jī)播種,具有省工、節(jié)本、增效等優(yōu)點(diǎn)。據(jù)測(cè)算,一臺(tái)條播機(jī)每天可播30畝,每畝較傳統(tǒng)栽插方法節(jié)約成本200元左右。該市準(zhǔn)備今年試用,明年大面積推廣。
或許有人以為直播稻是近年發(fā)展起來的新技術(shù),殊不知水稻直播栽培古已有之,甚至比移栽更早出現(xiàn),即先有直播,而后有移栽。
稻米的種植技術(shù),包括稻田和插秧,是在中國(guó)發(fā)明的。
目前稻的耕種除傳統(tǒng)的人工耕種方式,亦有高度機(jī)械化的耕種方式。但仍不失下列步驟:
整地:種稻之前,必須先將稻田的土壤翻過,使其松軟,這個(gè)過程分為粗耕、細(xì)耕和蓋平三個(gè)期間。過去使用獸力和犁具,主要是水牛來整地犁田,但現(xiàn)在多用機(jī)器整地了。
育苗:農(nóng)民先在某塊田中培育秧苗,此田往往會(huì)被稱為秧田,在撒下稻種后,農(nóng)人多半會(huì)在土上灑一層稻殼灰;現(xiàn)代則多由專門的育苗中心使用育苗箱來使稻苗成長(zhǎng),好的稻苗是稻作成功的關(guān)鍵。在秧苗長(zhǎng)高約八公分時(shí),就可以進(jìn)行插秧了。
插秧:將秧苗仔細(xì)的插進(jìn)稻田中,間格有序。傳統(tǒng)的插秧法會(huì)使用秧繩、秧標(biāo)或插秧輪,來在稻田中做記號(hào)。手工插秧時(shí),會(huì)在左手的大拇指上戴分秧器,幫助農(nóng)人將秧苗分出,并插進(jìn)土里。插秧的氣候相當(dāng)重要,如大雨則會(huì)將秧苗打壞?,F(xiàn)代多有插秧機(jī)插秧,但在土地起伏大,形狀不是方型的稻田中,還是需要人工插秧。秧苗一般會(huì)呈南北走向。還有更為便利的拋秧(“稻”字的造字本義即“拋秧栽培的谷物”)。
除草除蟲:秧苗成長(zhǎng)的時(shí)候,得時(shí)時(shí)照顧,并拔除雜草、有時(shí)也需用農(nóng)藥來除掉害蟲﹙如福壽螺﹚。
施肥:秧苗在抽高,長(zhǎng)出第一節(jié)稻莖的時(shí)候稱為分蘗期,這段期間往往需要施肥,讓稻苗成長(zhǎng)的健壯,并促進(jìn)日后結(jié)穗米質(zhì)的飽滿和數(shù)量。
灌排水:水稻比較倚賴這個(gè)程序,旱稻的話是旱田,灌排水的過程較不一樣,但是一般都需在插秧后,幼穗形成時(shí),還有抽穗開花期加強(qiáng)水份灌溉。
收成:當(dāng)?shù)舅氪瓜?,金黃飽滿時(shí),就可以開始收成,過去是農(nóng)民一束一束,用鐮刀割下,再扎起,利用打谷機(jī)使稻穗分離,現(xiàn)代則有收割機(jī),將稻穗卷入后,直接將稻穗與稻莖分離出來,一粒一粒的稻穗就成為稻谷。
干燥、刪選:收成的稻谷需要干燥,過去多在三合院的前院曬谷,需時(shí)時(shí)翻動(dòng),讓稻谷干燥。刪選則是將癟谷等雜質(zhì)刪掉,用電動(dòng)分谷機(jī)、風(fēng)車或手工抖動(dòng)分谷,利用風(fēng)力將飽滿有重量的稻谷自動(dòng)篩選出來。
在不同的地區(qū),稻米一年中收成的次數(shù)也是不同的。在東南亞、中國(guó)華南地區(qū)及臺(tái)灣等緯度較低的地區(qū),稻米一年能收成三次;中國(guó)長(zhǎng)江流域一年能收成兩次;而在中國(guó)北方、朝鮮半島、日本等緯度較高的地區(qū)稻米一年只能收成一次。
此外,稻米收成有時(shí)會(huì)因?yàn)橐恍┨鞛?zāi)或動(dòng)物而造成歉收。天災(zāi)方面包括河水泛濫、洪水暴雨、干旱和山火等。而造成禍害的動(dòng)物則主要為福壽螺、老鼠和蝗蟲等。
稻糠僅管種稻是為了要吃米,但在歷史悠久的演化下,稻米還有很多對(duì)人類有貢獻(xiàn)的經(jīng)濟(jì)作用,如米糠就是其一,米糠是米的皮層,可以榨油。在日本,米糠油被視做一種美白圣品。此外,米糠也能腌菜,甚至單獨(dú)成為一道菜,就叫做炒米糠。據(jù)科學(xué)家研究,米糠的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也相當(dāng)高,除含有稻米中64%的營(yíng)養(yǎng),還含有90%以上人體需要的營(yíng)養(yǎng)。除米糠油外,米糠蛋白和米糠營(yíng)養(yǎng)素都是科學(xué)家研究的主要方向。因此目有許多保健食品,生活用品中都強(qiáng)調(diào)它們有新鮮米糠的成份。
與米糠類似的還有稻糠,也就是稻谷的殼,它是動(dòng)物飼料的重要來源。也被運(yùn)用做建筑材料,許多亞洲鄉(xiāng)下的傳統(tǒng)泥屋,如中國(guó)客家村落中的圓型土樓,材料中就有稻糠?,F(xiàn)代社會(huì)中,稻糠也被試用在水泥混合材上,或是用來生產(chǎn)植酸鈣、肌醇。
稻草也是另一個(gè)相當(dāng)有特色的經(jīng)濟(jì)副產(chǎn)品,用途相當(dāng)多。除供牛羊等牲畜食用,以稻草編成的草繩、草鞋與簑衣,是許多農(nóng)人的必備品。早期也有許多房子是以稻草做屋頂。利用稻草編織出的工藝產(chǎn)品,也相當(dāng)常見,如草席,草帽等。在稻田中最常見的還有戴著帽子,用來嚇阻鳥群的稻草人,是早期農(nóng)村相當(dāng)常見的景觀。
然而今日由于機(jī)械化器具引進(jìn),牲畜減少,塑膠生活用品也處處皆是,因此稻草的用處急遽減少。許多農(nóng)民收割之后,會(huì)在田中以焚燒的方式來處理大量稻草,但同時(shí)制造空氣污染。但最佳的方式是就地掩埋稻草,除不會(huì)制造空氣污染外,尚可加強(qiáng)土壤的養(yǎng)份。據(jù)臺(tái)灣農(nóng)業(yè)改良會(huì)研究,在排水良好的稻田中,就地掩埋稻草,能對(duì)第一期作水稻增產(chǎn)10%;排水不良的田中,每年都掩埋稻草的話,第四年以后,就可增產(chǎn)約5~8%;研究資料也顯示,三年中每年都掩埋稻草,會(huì)讓稻田土壤有機(jī)質(zhì)含量自2.1%增加至2.7%,同時(shí)田中的磷、鉀、鈣、鐵、硅含量也都會(huì)增加。
水稻屬喜溫好濕的短日照作物.影響水稻分布和分區(qū)的主要生態(tài)因子:①熱量資源一般≥10℃積溫2000-4500℃的地方適于種一季稻,4500-7000℃的地方適于種兩季稻,5300℃是雙季稻的安全界限,7000℃以上的地方可以種三季稻;②水分影響水稻布局,體現(xiàn)在"以水定稻"的原則;③日照時(shí)數(shù)影響水稻品種分布和生產(chǎn)能力;④海拔高度的變化,通過氣溫變化影響水稻的分布;⑤良好的水稻土壤應(yīng)具有較高的保水,保肥能力,又應(yīng)具有一定的滲透性,酸堿度接近中性.
全國(guó)稻區(qū)可劃分為6個(gè)稻作區(qū)和16個(gè)亞區(qū).
Ⅰ.華南雙季稻稻作區(qū)位于南嶺以南,我國(guó)最南部.包括閩,粵,桂,滇的南部以及臺(tái)灣省,海南省和南海諸島全部.包括194個(gè)縣(市)(暫不包括臺(tái)灣省).水稻面積占全國(guó)的17.6%.
Ⅰ1.閩粵桂臺(tái)平原丘陵雙季稻亞區(qū)東起福建的長(zhǎng)樂縣和臺(tái)灣省,西迄云南的廣南縣,南至廣東的吳川縣,包括131個(gè)縣(市).年≥10℃積溫6500-8000℃,大部分地方無明顯的冬季特征.水稻生長(zhǎng)期日照時(shí)數(shù)1200-1500小時(shí),降水量1000-2000毫米.秈稻安全生育期(日平均氣溫穩(wěn)定通過10℃始現(xiàn)期至≥22℃終現(xiàn)期的間隔天數(shù),下同)212-253天;粳稻(日平均氣溫穩(wěn)定通過≥10℃始現(xiàn)期至≥20℃終現(xiàn)期的間隔天數(shù),下同)235-273天.稻田主要分布在江河平原和丘陵谷地,適合雙季稻生長(zhǎng).常年雙季稻占水稻面積的94%左右.稻田實(shí)行以雙季稻為主的一年多熟制,品種以秈稻為主.主要病蟲害是稻瘟病和三化螟.今后,應(yīng)充分發(fā)揮安全生育期長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì),防避臺(tái)風(fēng),秋雨危害;選用抗逆,優(yōu)質(zhì),高產(chǎn)品種;提倡稻草過腹還田,增施鉀肥;發(fā)展冬季豆類,蔬菜作物和雙季稻輪作制.
Ⅰ2.滇南河谷盆地單季稻亞區(qū)北界東起麻栗坡縣,經(jīng)馬關(guān),開遠(yuǎn)至盈江縣,包括滇南41個(gè)縣(市).地形復(fù)雜,氣候多樣.最南部的低熱河谷接近熱帶氣候特征.年≥10℃積溫5800-7000℃.生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)1000-1300小時(shí),降水量700-1600毫米.安全生育期:秈稻180天以上,粳稻235天以上.稻田主要分布在河谷地帶,種植高度上限為海拔1800-2400米.多數(shù)地方一年只種一季稻.白葉枯病,二化螟等為主要病蟲害.今后,要改善灌溉條件,增加復(fù)種,改良土壤,改變輪歇粗耕習(xí)慣.
Ⅰ3.瓊雷臺(tái)地平原雙季稻多熟亞區(qū)包括海南省和雷州半島,共22個(gè)縣(市).年≥10℃積溫8000-9300℃,水稻生長(zhǎng)季達(dá)300天,其南部可達(dá)365天,一年能種三季稻.生長(zhǎng)季內(nèi)日照1400-1800小時(shí),降水800-1600毫米.秈稻安全生育期253天以上,粳稻273天以上.臺(tái)風(fēng)影響最大,土地生產(chǎn)力較低.雙季稻占稻田面積的68%,多為三熟制,以秈稻為主.主要病蟲害有稻瘟病,三化螟等.今后,要改善水肥條件,增加復(fù)種,擴(kuò)大冬作,發(fā)揮增產(chǎn)潛力.
Ⅱ.華中雙季稻稻作區(qū)東起東海之濱,西至成都平原西緣,南接南嶺,北毗秦嶺,淮河.包括蘇,滬,浙,皖,贛,湘,鄂,川8省(市)的全部或大部和陜,豫兩省南部,是我國(guó)最大的稻作區(qū),占全國(guó)水稻面積的67%.
Ⅱ1.長(zhǎng)江中下游平原雙單季稻亞區(qū)位于年≥5300℃等值線以北,淮河以南,鄂西山地以東至東海之濱.包括蘇,浙,皖,滬,湘,鄂,豫的235個(gè)縣(市).年≥10℃積溫4500-5500℃,大部分地區(qū)種稻一季有余,兩季不足.粳稻安全生育期159-170天,粳稻170-185天.生長(zhǎng)季降水700-1300毫米,日照1300-1500小時(shí).春季低溫多雨,早稻易爛秧死苗,但秋季溫,光條件好,生產(chǎn)水平高.雙季稻仍占2/5-2/3,長(zhǎng)江以南部分平原高達(dá)80%以上.一般實(shí)行"早秈晚粳"復(fù)種.稻瘟病,稻薊馬等是主要病蟲害.今后,要種好雙季稻,擴(kuò)大雜交稻,并對(duì)超高產(chǎn)品種下功夫,合理復(fù)種輪作,多途徑培肥土壤.
Ⅱ2.川陜盆地單季稻兩熟亞區(qū)以四川盆地和陜南川道平原為主體,包括川,陜,豫,鄂,甘5省的194個(gè)縣(市).年≥10℃積溫4500-6000℃,秈稻安全生育期156-198天,粳稻166-203天,生長(zhǎng)季降水800-1600毫米,日照7000-1000小時(shí).盆地春溫回升早于東部?jī)蓙唴^(qū),秋溫下降快.春旱阻礙雙季稻擴(kuò)展,目前已下降到3%以下,是全國(guó)冬水田最多地區(qū),占稻田的41%.以秈稻為主,少量粳稻分布在山區(qū).病蟲害主要有稻瘟病和稻飛虱.今后,要?jiǎng)?chuàng)造條件擴(kuò)種雙季稻,丘陵地區(qū)增加蓄水能力,改造冬水田,擴(kuò)種綠肥.
Ⅱ3.江南丘陵平原雙季稻亞區(qū)年≥10℃積溫5300℃線以南,南嶺以北,湘鄂西山地東坡至東海之濱,共294個(gè)縣(市).年≥10℃積溫5300-6500℃,秈稻安全生育期176-212天,粳稻206-220天.雙季稻占稻田的66%.生長(zhǎng)季降水900-1500毫米,日照1200-1400小時(shí),春夏溫暖有利于水稻生長(zhǎng),但"梅雨"后接伏旱,造成早稻高溫逼熟,晚稻栽插困難.稻田主要在濱湖平原和丘陵谷地.平原多為冬作物--雙季稻三熟,丘陵多為冬閑田--雙季稻兩熟,均以秈稻為主,擴(kuò)種了雙季雜交稻.稻瘟病,三化螟等為主要病蟲害.水稻單產(chǎn)比其它兩亞區(qū)低15%.今后,有條件的地區(qū)可發(fā)展"遲配遲"形式的雙季稻,開發(fā)低丘紅黃壤,改造中低產(chǎn)田.
Ⅲ.西南高原單雙季稻稻作區(qū)地處云貴和青藏高原,共391個(gè)縣(市).水稻面積占全國(guó)的8%.
Ⅲ1.黔東湘西高原山地單雙季稻亞區(qū)包括黔中,東,湘西,鄂西南,川東南的94個(gè)縣(市).氣候四季不甚分明.年≥10℃積溫3500-5500℃.秈稻安全生育期158-178天,粳稻178-184天.生長(zhǎng)季日照800-1100小時(shí),降水800-1400毫米.北部常有春旱接伏旱,影響插秧,抽穗,灌漿.大部分為一熟中稻或晚稻,多以油菜--稻兩熟為主.水稻垂直分布,海拔高地種粳稻,海拔低地種秈稻.稻瘟病,二化螟等為主要病蟲害.糧食自給率低,30-50%縣缺糧靠外調(diào).今后,仍需強(qiáng)調(diào)增產(chǎn)稻谷,它是脫貧的基礎(chǔ).低熱川道谷地應(yīng)積極發(fā)展雙季稻.
Ⅲ2.滇川高原嶺谷單季稻兩熟亞區(qū)包抱滇中北,川西南,桂西北和黔中西部的162個(gè)縣(市).區(qū)內(nèi)大小"壩子"星羅棋布,垂直差異明顯.年≥10℃積溫3500-8000℃,秈稻安全生育期158-189天,粳稻178-187天;生長(zhǎng)季日照1100-1500小時(shí),降水530-1000毫米,冬春旱季長(zhǎng),限制了水稻復(fù)種.以蠶豆(小麥)--水稻兩熟為主,冬水田占稻田1/3以上.稻田最高高度為海拔2710米,也是世界稻田最高限.多為抗寒的中粳或早中粳類型.稻瘟病,三化螟等為害較重.今后,在海拔1500米以下河谷地帶積極發(fā)展雙季稻,在1200-2000米的谷地發(fā)展雜交稻為主的中秈稻并開發(fā)優(yōu)質(zhì)稻.
Ⅲ3.青藏高寒河谷單季稻亞區(qū)適種水稻區(qū)域極小,稻田分布在有限的海拔低的河谷地帶,其中云南的中旬,德欽和西藏東部的芒康,墨脫等7縣,有水稻.由于生產(chǎn)條件差,水稻單產(chǎn)低而不穩(wěn),但有增產(chǎn)潛力.
我國(guó)北方稻區(qū)稻作面積常年只有3千萬畝,約占全國(guó)水稻播種面積的6%,以下僅作概括性的介紹.
Ⅳ.華北單季稻稻作區(qū)位于秦嶺,淮河以北,長(zhǎng)城以南,關(guān)中平原以東,包括京,津,冀,魯,豫和晉,陜,蘇,皖的部分地區(qū),共457個(gè)縣(市).水稻面積僅占全國(guó)3%.
本區(qū)有兩個(gè)亞區(qū):
Ⅳ1.華北北部平原中早熟亞區(qū).
Ⅳ2.黃淮平原丘陵中晚熟亞區(qū).
≥10℃積溫3500-4500℃.水稻安全生育期約130-140天.生長(zhǎng)期間日照1200-1600小時(shí),降水400-800毫米.冬春干旱,夏秋雨多而集中.北部海河,京津稻區(qū)多為一季中熟粳稻,黃淮區(qū)多為麥稻兩熟,多為秈稻.稻瘟病,二化螟等為害較重.今后,要發(fā)展節(jié)水種稻技術(shù),對(duì)稻田實(shí)行綜合治理.
Ⅴ.東北早熟單季稻稻作區(qū)位于遼東半島和長(zhǎng)城以北,大興安嶺以東,包括黑,吉全部和遼寧大部及內(nèi)蒙古東北部,共184個(gè)縣(旗,市).水稻面積僅占全國(guó)的3%.
本區(qū)有兩個(gè)亞區(qū):
Ⅴ1.黑吉平原河谷特早熟亞區(qū);
Ⅴ2.遼河沿海平原早熟亞區(qū).
≥10℃積溫少于3500℃,北部地區(qū)常出現(xiàn)低溫冷害.水稻安全生育期約100-120天.生長(zhǎng)期間日照1000-1300小時(shí),降水300-600毫米.近幾年來,水稻擴(kuò)展很快.品種為特早熟或中,遲熟早粳.稻瘟病和稻潛葉蠅等危害較多.今后,要加快三江平原建設(shè),繼續(xù)擴(kuò)大水田,完善寒地稻作新技術(shù)體系,推廣節(jié)水種稻技術(shù).
Ⅵ.西北干燥區(qū)單季稻稻作區(qū)位于大興安嶺以西,長(zhǎng)城,祁連山與青藏高原以北.銀川平原,河套平原,天山南北盆地的邊緣地帶是主要稻區(qū).水稻面積僅占全國(guó)的0.5%.
本區(qū)有三個(gè)亞區(qū):
Ⅵ1.北疆盆地早熟亞區(qū);
Ⅵ2.南疆盆地中熟亞區(qū);
Ⅵ3.甘寧晉蒙高原早中熟亞區(qū).
≥10℃積溫2000-5400℃.水稻安全生育期100-120天.生長(zhǎng)期間日照1400-1600小時(shí),降水30-350毫米.種稻完全依靠灌溉.基本為一年一熟的早,中熟耐旱粳稻,產(chǎn)量較高.稻瘟病和水蠅蛆為害較重.旱,沙,堿是三大障礙.要推行節(jié)水種稻技術(shù),增施農(nóng)家肥料,改造中低產(chǎn)田.