世界獸醫大會

[拼音]:dao

[英文]:rice

禾本科(Gramineae)稻屬(Oryza)草本。也稱禾、谷,古稱稌、秜等。野生稻大多為多年生,栽培稻則系一年生。世界重要糧食作物之一。

產區分佈

稻的生產遍及除南極地區以外的各大洲,從北緯50°~51°(中國黑龍江的黑河流域)到南緯34°~35°(南美洲大西洋沿岸),從平原到海拔2700米的高原地帶都有栽培。東南亞因有季風影響,多數國家雨量充沛,氣溫較高,植稻歷史悠久,是水稻生產最集中的地區,播種面積約佔全世界水稻播種面積的90%以上。1985年世界水稻播種面積為14467.4萬公頃,總產量為46597萬噸。 其中中國水稻播種面積為3207.5萬公頃,總產量為17147.9萬噸,居首位,印度第二,再次為印度尼西亞、泰國、越南、日本、緬甸、菲律賓、朝鮮、柬埔寨等。此外,美國南部、西部沿海和拉丁美洲的墨西哥、哥倫比亞、祕魯和古巴,歐洲的蘇聯、義大利、西班牙和法國,非洲的埃及、獅子山、坦尚尼亞、馬達加斯加、馬裡和奈及利亞,以及大洋洲的澳大利亞等也有稻的栽培。

稻的生產在中國遍及各省(自治區),而以秦嶺淮河一線以南為主。廣東、廣西和福建主要是雙季連作稻;長江流域各地也有一部分雙季連作稻;長江、黃河之間是發展中的稻麥兩熟地區;黃河以北,東北至黑龍江,西北至新疆,不少是新稻區和鹽鹼地稻區,其中有不少是商品糧比重很高的高產稻區。1957年丁穎根據中國稻作區域的自然條件、品種型別、耕作制度以及行政區域等特點,將全國劃分為:

(1)華東、華中單、雙季稻作帶,②華南雙季稻作帶,③華北單季稻作帶,④東北早熟稻作帶,⑤西北乾燥區稻作帶,⑥西南高原稻作帶共 6個稻作地帶(圖1)。

分類和起源

栽培稻系由野生稻在長期的自然選擇和人工選擇的共同作用下演變而成。野生稻的種類很多,自生於亞洲、非洲、大洋洲、南美洲的熱帶和亞熱帶的沼澤地或河流盆地。大多匍匐散生,粒小而長,有芒,極易落粒。1931年R.J.羅斯契維茲根據稻屬植物的形態和地理分佈,將稻屬植物分為4組,包括19個野生種;並認為其中的栽培型野生稻組中所包括的 5個野生種是現今栽培稻種的祖先。此後,由於新的野生種不斷髮現,又有不少學者對稻屬植物的分類和命名提出了各種改進意見。1963年,在菲律賓國際水稻研究所舉行的水稻遺傳和細胞遺傳學會議上,對於稻屬中的19個種提出了新的分類和命名。1976年張德慈又對分類法作了改進,將稻分為20個種。 新的分類法已將普通野生稻學名O.sativaf.spontanea改為O.rufipogcn (表1)。

稻屬中只有普通栽培稻(O.sativa,亞洲栽培稻)和光稃稻(O.glaberrima,非洲栽培稻)為栽培稻種,染色體數2n=24,為AA染色體組。根據遺傳結構和形態特徵的相似性,不少學者認為普通栽培稻系由多年生普通野生稻 (O.rufipogon)演化而成。光稃稻是一個較原始的栽培稻種,目前在西非以西的部分地區仍有栽種,可能系由多年生野生稻(O.longistaminata)演化而成。

關於亞洲稻的起源中心問題,爭論頗多。根據中國學者丁穎的研究,在中國迄今所發現的3個野生稻種即普通野生稻(O.rufipogon)、藥用野生稻(O.officinalis)和疣粒野生稻(O.meyeriana)中,普通野生稻的性狀與栽培稻的秈稻最相類似,且二者易於雜交結實,故可認為是亞洲栽培稻的祖先。這個野生稻種在雲南、廣東、廣西和臺灣等省(自治區)的主要河流流域和沼澤地有廣泛分佈(圖2)。又根據考古學證明,中國已發掘的新石器時代遺址中,發現有稻穀遺存物的達30多處,其中浙江餘姚河姆渡遺址和桐鄉羅家角遺址距今均已有7000年左右。殷商時(約公元前16~前11世紀)甲骨文中出現

等“稻”字,也屬世界最早(見中國水稻栽培史)。因而可認為中國栽培稻有獨立的演化系統;中國南方雲貴高原一帶是中國栽培稻,甚至可能是世界栽培稻的起源地。瑞士植物學家A.P.德堪多認為普通栽培稻起源於中國至孟加拉一帶。蘇聯植物學家Н.И.瓦維洛夫主張印度起源說。現在多數學者認為雲南和阿薩姆一帶是普通栽培稻的起源地。由此向西、向南傳入印巴次大陸和中南(印度支那)半島,向東傳入中國南方和長江流域;然後由中國中、南部或由華北經朝鮮傳入日本。非洲現在種植的普通栽培稻是10世紀前後由阿拉伯人傳去的。分佈於西非的非洲稻曾隨移民傳到中南美洲,但幾乎未向其他地區擴散。

形態特徵

根屬鬚根系,不定根發達,髮根節位隨生育過程而逐漸增多。根系主要分佈在離土表10釐米以上土層中,分佈範圍也隨發育程序而不斷下伸擴大。莖稈圓形,中空有節,一般由9~19個節和節間形成。莖上部4~6個節間能明顯伸長,形成莖稈,基部5~13個節間不伸長。生育期長的品種莖節數和伸長節間一般多於生育期短的。莖內的維管束與根、葉內的維管束相連線,擔負輸導作用。此外,莖稈、葉鞘基部與莖節聯接處和根部之間還有大量由薄壁組織的細胞間隙形成的裂生通氣組織相互連通,是沼澤植物特有的,由莖、葉向根部輸送空氣的通道,作用在於補充水田供氧的不足。基節上的腋芽,在適宜條件下可形成分枝,稱為分櫱。這類節稱為分櫱節,這類腋芽稱為分櫱芽。葉有葉鞘和葉片,二者交界處為葉枕,內有葉舌,兩側有葉耳。葉鞘卷抱莖稈而不癒合,葉片為長披針形,大小和形狀隨葉位的高低和品種的不同而異。植株體內光合產物的運轉與葉的部位和年齡有關,隨著生育期的進展,處於功能盛期的葉片不斷向高葉位轉移。

穗為圓錐花序,在穗軸的每個分枝(小穗梗)末端著生1個小穗,基部有2個退化護穎。每個小穗有小花(又稱穎花)3朵,下部的2朵退化,僅殘存外稃,位於發育小花的兩側。發育小花由外稃(外穎)、內稃(內穎)、2個漿片(鱗被)、6條雄蕊和1個雌蕊組成(圖3)。內、外稃合縫位於扁形稻粒中間,而不在兩側,是稻屬的特徵。果為穎果,帶內、外稃的通稱稻穀,除去內、外稃的通稱米粒(糙米),內、外稃通稱穀殼(圖4、圖5)。果皮、種皮和糊粉層合稱糠層(又稱皮層),碾米時將內、外稃和糠層連同胚一同剝離,成為精白米。種皮有黃、紅、紫黑等顏色,是區別品種的重要特徵。(見彩圖)

型別

栽培稻可按形態特性、生育期長短、生態適應性和子粒的生化成分等區分為不同的型別;但彼此之間具有親緣系統上的聯絡性。因而型別的區分只是相對的。

秈稻和粳稻

是栽培稻種的兩大型別或亞種,也有主張再加一個爪哇型的。對於二者之間的親緣關係,一般認為秈稻是栽培稻的基本型,粳稻是秈稻的變異型。日本學者曾把秈和粳定名為印度型和日本型。丁穎把秈稻定名為秈亞種(O.sativassp.hsien),粳稻定名為粳亞種 (O.sativassp.keng),以反映二者的親緣關係。但周拾祿根據中國北方距今5000年以上文化遺址和江漢平原、江浙一帶以至雲南西部古文化遺址中出土粳稻的事實,以及根據具有野生稻特性的“塘稻”可與某些粳稻品種雜交結實的事實,認為粳稻不是由秈稻演變而成的生態變異型,而是兩個亞種。近代的酯酶同工酶的測定也證實秈稻和粳稻在遺傳上是異源。因此秈稻與粳稻的起源問題還有待進一步研究。

秈稻和粳稻的主要區別是:秈稻株形鬆散,分櫱強,葉色較淡,易落粒,成熟較快,通常無芒,米粒細長,穎毛短而散生,煮飯粘性較弱而脹性較好,適應於高溫、多溼的亞熱帶和熱帶氣候,在中國主要分佈於華南和淮河以南的平地、低地。粳稻株形緊湊,分櫱弱,葉色較深,不易落粒,成熟較慢,有些品種有芒,米粒短厚,穎毛長而密或無穎毛,煮飯粘性較強而脹性較差,適應溫帶氣候,且較耐寒,在中國除太湖地區外,主要分佈於淮河以北各地。雲貴高原是在低海拔種秈稻,高海拔種粳稻,中間地帶則秈粳交錯。

糯稻和非糯稻

主要是米粒所含澱粉特性的差異。糯稻米粒含支鏈澱粉98%以上,不含或含很少直鏈澱粉,因而粘性強,胚乳乾燥後呈乳白色,不透明,煮飯的脹性差。非糯稻穀粒除含支鏈澱粉外,還含有20~30%的直鏈澱粉,因而粘性小,煮飯的脹性大。糯米澱粉吸收碘的能力低,遇碘溶液呈棕紅褐色;非糯米吸碘力強,則現藍紫色。非糯稻和糯稻都有秈型和粳型。非糯稻與秈型糯稻雜交結實正常,與粳型糯稻雜交僅部分結實。

水稻和陸稻

野生稻自生於沼澤地區。關於水稻和陸稻的分化過程,也有不同意見。一般認為由野生稻馴化演變最初形成的栽培稻種是水稻;陸稻是栽培稻適應旱地生態條件而形成的變異型,在有水層的土壤上也能生長。二者的區別主要在於陸稻有較強的耐旱性,根系較發達,表皮較厚,氣孔較少,裂生通氣組織僅有殘存。水稻特別是浮稻和深水稻則根部與莖葉間有裂生通氣組織貫通,故耐澇性強。浮稻和深水稻分佈於江河下游低窪地帶和湖泊沿岸的窪堤、塘田、湖田。浮稻浮生水中,地上莖節能髮根、分櫱,並隨水位上漲而伸長,莖長可達5米以上;深水稻莖高170~270釐米,生存的水深可達140釐米左右。水稻和陸稻都有秈型和粳型。

晚稻和早、中稻

無論秈稻或粳稻,按生育期長短都可劃分為早、中、晚熟。生育期長短由品種的感光性、感溫性和基本營養生長性等遺傳性決定。由於水稻原產於高溫、短日照的熱帶地區,高溫和短日照可使營養生長期縮短,低溫和長日照則可使其延長。但早、中、晚品種對溫、光的反應又有不同。晚稻對短日照敏感,只有在嚴格的短日照條件下才能顯示其感溫性而正常抽穗成熟。早稻則對日照長短無嚴格要求,而感溫性顯著。水稻整個生育期分營養生長期和生殖生長期。生殖生長期較穩定;營養生長期則可分為基本營養生長期和可變營養生長期,後者易受溫、光等條件的影響而變化(表2)。

生育特性

水稻喜高溫、短日照、多溼,對土壤的要求不嚴格,但以層次分明、保肥、保水、通氣效能好的水稻土為宜。土壤酸鹼度要求接近中性,但酸性紅壤和鹽鹼地,經灌水洗去鹽鹼和酸性物質後也可用以栽培水稻。陸稻能適應旱地栽培,但在淹水條件下生長髮育更好,耐酸性也較強。水稻從種子萌發到重新形成種子的全部生育過程,可分為幼苗、分櫱、長穗和結實4個階段。

(1)幼苗期。從種子萌發開始。發芽的最低溫度為10~12℃,最適溫度為28~32℃。在水分多而氧氣供應不足的條件下,先出幼芽;氧氣供應充足,則先出幼根。首先破穎殼而出的芽鞘(鞘葉)呈筒狀,不含葉綠素。接著從芽鞘長出第1張極小的綠色葉片,稱不完全葉;以後長出的真葉都具有葉鞘、葉片、葉舌、葉耳等部分,為完全葉。胚根與芽鞘幾乎同時破穎而出。當第 1張完全葉生長時,在芽鞘節上長出不定根,開始從土壤中吸收水分和養分。以後每抽出一葉,在其下第3節位上生出新根;在第3張完全葉展開前,幼苗賴以生長的養料主要來自胚乳,以後就靠根系從土壤中直接吸收,因此三葉期又稱離乳期。一般在離乳期以前(即在二葉期)開始施用離乳肥。

(2)分櫱期。當秧苗長出4張葉片時,即進入分櫱階段。在田間條件下,這一時期要求日平均溫度在20℃以上,並有較強的光照條件和充足的肥水供應。直接從主莖上發生的分櫱稱一次分櫱,由一次分櫱再發生的分櫱稱二次分櫱。在大田一定栽植密度下,二次分櫱很少發生。能抽穗結實的分櫱為有效分櫱,不能抽穗結實的高位分櫱為無效分櫱。插秧過深、過密會使分櫱數減少。主莖上新葉出現與分櫱的發生有一定的同步(同伸)關係,其相差總是3個葉節。如主莖長出第4葉時,所發生的分櫱必在第1葉節上,而第1葉節上的分櫱與第5葉同步,稱為葉櫱同步(同伸)規律。根據這一規律,生產上可用主莖葉齡和分櫱節數來估計利用分櫱的潛力,確定合理的栽插密度和田間管理措施。

(3)長穗期。即從莖稈頂端的生長點開始分化至抽穗前的階段,也是莖的節間迅速伸長(拔節)的時期。歷時30天左右。幼穗生長點一旦開始分化,植株就由營養生長轉向生殖生長,分櫱停止,葉色褪淡,同時地上部節間開始伸長(生長期的晚稻是先拔節,後才進入穗分化)。幼穗分化時,由劍葉原基的生長點形成第1苞原基,接著出現第2、第3苞原基,並相繼形成一次枝梗原基、二次枝梗原基和穎花原基,再由穎花原基分化出護穎、外稃、內稃、雄蕊和雌蕊原基,以後發育成幼穗。此時,幼穗長約10~15毫米,經生殖細胞形成期、減數分裂期、花粉外殼形成期和花粉成熟期後,長成稻穗。

上述幼穗分化發育的過程與 3片頂葉的發育伸長和上位節間的拔長存在同步關係,可根據這種關係從莖、葉的生長情況來推測幼穗發育的程度。常用的方法有葉齡指數法、葉齡餘數法和拔節期推演算法等。稻穗大約在抽穗前28天開始伸長,抽穗前20天肉眼已能分辨。

穎花數的多少主要決定於穗分化的枝梗分化期,特別是二次枝梗分化期,穗分化的最適溫度為30℃左右。這一時期對環境條件反應敏感,低溫能使枝梗和穎花分化期顯著延長。特別是到了穎花原基形成和減數分裂期,抗逆性更弱,需要有足夠的肥水供應和光、溫條件,否則穎花數減少,已分化的穎花也易退化。

(4)結實期。是決定結實率與千粒重的關鍵時期。抽穗最適宜溫度為25~35℃。從穗頂露出葉鞘10%至全穗抽出約需3~5天;全田自始穗至齊穗約需5~8天。多於抽穗後當天或次日開花。開花的最適溫度為30℃左右,一般低於20℃或高於40℃時,受精就受嚴重影響。要求的相對溼度為50~90%。由始開到全開需10~20分鐘,開花時花絲伸長外露,花葯裂開散粉後花絲凋萎,花葯下垂,內、外稃隨之閉合。一般上午8~9時開花,11時左右達到盛花,開花過程歷時約1~2.5小時。稻為自花授粉作物,異花授粉率極低。一般卵與一個雄核結合後約4~6小時就開始細胞分裂,開花後4~5天幼胚分化,開花7天后基本形成,約2周後完全形成。另一雄核與胚囊中兩個極核結合後成為胚乳核,再經不斷分裂形成胚乳細胞層,開花後4天已充滿胚囊,胚乳開始灌漿。7~8天后米粒達最大長度,8~11天達最大寬度,子房內胚乳呈白色乳狀,為乳熟期。16~18天后米粒達最大厚度,外型基本定型,胚乳中澱粉增加,並漸趨硬化,為蠟熟期。胚乳逐漸充實,直至穀殼呈黃色,米粒堅硬,為完熟期。收穫時穀粒含水量常達20%左右。從穗分化至灌漿盛期,尤其是從穎花分化到減數分裂階段,是結實的關鍵時期。良好的營養狀況和高光效的群體結構,對於保證這一時期光合生產的速度,以及植株體內物質運轉和分配狀況的良好,以提高結實率和粒重,具有重要作用。子粒的幹物質除少量由抽穗前蓄積在莖鞘中的貯藏物質轉運而來外,大部分是抽穗後的葉片進行光合作用的產物。因此,抽穗結實階段仍需大量水分和一定量的礦質營養;同時需要通過增強根系活力和延長莖葉功能期,以提高葉片進行光合作用和將營養物質向穗部轉運的能力(圖6)。

栽培

中國以水稻生產為主,陸稻種植面積僅佔稻作總面積的2%左右,主要分佈在雲南、廣東、河南、河北、遼寧、吉林等省。在東南亞和非洲則陸稻的栽培面積較大。陸稻一般為直播栽培,也可育秧移栽。水稻在中國多為移栽,但在黑龍江和其他一些地區也有少量直播稻分佈。直播稻便於機械耕作,分櫱早、發育快,在良好的肥水條件下,產量也很高,因而在農業人口少,機械化程度高的國家頗受歡迎。此外,在已經收割的水稻殘存莖稈上,還可從休眠芽萌發出再生分櫱,經過適當培育,又可長成植株,抽穗結實,稱為再生稻。培育再生稻省去了播種等程式,管理簡單,生長季節也短,中國長江流域中部以及美國、衣索比亞等少數國家有再生稻分佈。但直播稻和再生稻在水稻生產中均不佔主要地位。移栽水稻的主要技術環節如下:

育秧

培育壯秧是實現高產的基礎。水稻育秧包括種子處理、播種和秧田管理等。

種子需選生長期適宜、高產、優質、多抗的品種,經過鹽水精選、消毒和浸種催芽後,根據品種特性和當地氣候條件、種植制度等,確定最適時間播種。水稻出苗的最低溫度,粳稻為12℃,秈稻為14℃,最適溫度為26~32℃,一般以20℃左右對育成壯苗最為有利。常年旬平均氣溫穩定通過10℃和12℃時,可作為早稻播種的界限期。中、晚稻遲播的界限期應根據品種在該地生育期間最適宜的齊穗期確定,以保證絕大多數年份不致遭受冷害,同時還應有利於後續作物的栽培。

種子稀播所育出的秧苗個體幹物重量大,含氮率高,抗逆性好,帶櫱的壯秧更具有若干生理方面的優勢。但秧田播種密度要因秧齡長短等而異,秧齡愈長的,秧田群體葉面積愈大,愈宜稀播。因此早插的可稍密,晚插的應稍稀。

育秧方式按秧田水分條件可分為水育秧、旱育秧和溼潤育秧等。水育秧對防治雜草和保溫防寒有一定效果,但如管理不善,通氣不良,有礙秧苗根系生長,且秧苗嫩弱,易於爛秧。旱育秧,特別是近年東北地區廣為應用的“稀播、營養土、保溫”條件下的旱育秧,生長條件良好,有利秧苗根系發育,可育出健壯秧苗,但易導致生長不良和發生立枯病,因此必須精整苗床,進行土壤消毒。溫潤育秧的優缺點居於上述兩種育秧方法之間,中國南方各地應用較為普遍,採用這種方式時,秧田水分管理以“前溼後水”為原則。隨秧苗的發育程序,從保持土壤溼潤到淺水勤灌與露田相結合,最後達到保有一定的水層。這樣能使土壤中既有良好的透氣條件,又有必要的水分供應,有利於秧苗迅速紮根。秧田不宜施氮肥過重,否則秧苗生長軟弱,降低抗逆能力。此外,按保溫設施的不同,育秧方式還可分為塑料薄膜育秧和溫室育秧等。採用這類方式增溫效果顯著,並可有效調節溫溼度。溫室育秧還可為育秧工廠化和移栽的機械化創造條件。

秧齡是檢驗秧苗是否健壯的重要指標。秧齡短,體內碳氮比低,移栽後髮根快,但秧苗組織柔嫩,移栽時損傷大,本田生育期長;秧齡長,本田生育期短,有利提早成熟,但碳氮比高,移栽後成活遲,超齡秧常因營養生長不足而導致早穗減產。適宜的秧齡應根據品種、季節和播種密度等確定。一般早稻秧齡應短於晚稻,高溫季節和播種較密時秧齡也宜較短。

栽插

除需栽插適時和選用適齡壯秧外,合理密植是重要環節。適當加大基本苗的栽插密度有利於提高群體葉面積指數(單位土地面積上葉片總面積與所佔地面之比),提高光能利用率。這在生長期短的情況下尤為重要。但栽插密度過高,易導致中、後期葉面積指數過大,使群體內部透光、通風條件惡化而造成減產。同時通過擴大單株主莖和分櫱的葉面積、延長葉片的壽命,也能提高葉面積指數。因而基本苗的栽插密度必須適當,要因種、因肥、因栽插早晚而異,以利於獲得足夠的穗數、形成合理的群體結構和提高群體光能利用率,獲得高產。除合理安排基本苗數外,控制最高苗數(總莖櫱數)也很重要。最高苗數過少時穗數不足;過多則影響光照條件,降低成穗率,也不利高產。矮稈、多穗品種(500千克產量35~40萬穗)一般每畝最高苗數以 40~55萬較為適宜。雜交稻穗大粒多,成穗率高,最高苗數多控制在30萬以下。每畝穴數矮稈常規品種一般為2.5~4萬穴,雜交稻1.5~2萬穴,雙季晚稻2~2.5萬穴。生產實踐還證明:採用寬行距、窄穴距的栽插方式,增產效果顯著,有利於增加有效受光量,提高植株生長的整齊度。

施肥

除氮、磷、鉀外,稻對矽、鎂、硫、鈣的需要量也較大;鐵、錳、鋅、硼、鉬等則屬不可缺少的微量元素。肥料施用以氮、磷、鉀肥為主。其中氮肥對於增加穗數和每穗粒數尤為重要。但氮過多則植株徒長,貪青倒伏,延遲成熟,空秕粒增加。每生產稻穀和稻草各1000千克時,氮的吸收量為15.0~19.1千克,磷酸為8.1~9.5千克,氧化鉀為18.3~38.2千克,氮、磷、鉀的比例為2:1:2~4。施肥量根據計劃產量所需吸收的養分量以及土壤養分的供給量和肥料的利用率確定。另外,不同生育期對養分的需要不同。拔節期以前,各種主要養分都能被迅速吸收;拔節孕穗期,氮的吸收量最高;孕穗期以後則氮的吸收減少,而磷、鉀的吸收量相對增加。以氮肥而論,一般認為,基肥和有效分櫱初期或幼穗開始分化時的追肥,有利於分櫱和增加穗數;孕穗期的追肥則可使每穗總粒數增加。為了確定適宜的施肥時期,可對植株進行營養診斷。中國的傳統方法是看苗診斷,其中尤以陳永康根據葉色黑、黃和長勢長相的變化,瞻前、顧後、看當時,通過綜合診斷以確定肥水管理措施的方法,更為行之有效。葉色“黑”、“黃”變化是受植物生物學特性制約,與植株內部營養物質的積累和分配有關。葉色轉“黑”(深)表明氮素代謝旺盛;葉色落“黃”,則表明澱粉的積累,有利於生育時期的轉換,也有利於抗逆效能的提高。葉色“黑”與“黃”的出現次數、早遲、深淺程度,因不同品種、栽插時間、土壤肥力而異。以中國江蘇南部單季晚粳稻的“三黑三黃”現象來說,“一黑”發生在分櫱期,“一黃”發生於拔節前,“二黑二黃”發生於拔節至穗分化之間。“三黑”發生於孕穗期,“三黃”發生於抽穗前。根據不同生育期的要求和外界條件的變化,正確掌握葉色“黑”與“黃”的交替變化,適時適溫地採取先促後控和促控結合的肥水管理措施,可以控制器官的協調生長,有利於高產的形成。單季晚稻生育期長,一般掌握“三黑三黃”為宜;中稻和早稻僅有“二黑二黃”、“一黑一黃”的變化。

灌溉

水稻為沼澤生長作物,每形成1千克稻穀約需水500~800千克。足夠的水分供應,是提高植株光合強度和根系活力的必要條件。灌水還可加速土壤中養料的分解與利用。此外,由於水與空氣、土壤的比熱和導熱率等不同,灌水還常被用作調節溫度的手段。由於某些雜草和病菌、害蟲在淹水條件下生存困難,也可利用灌水來抑制稻田中的雜草和病蟲害。但稻田土壤長期處於淹水狀態,透氣性差,易產生硫化氫等還原性物質,對水稻根系有害。

合理的灌溉量根據葉面蒸騰量、穴間蒸發量和稻田滲漏量所決定的稻田需水量以及不同生育期的水分要求確定。返青期、長穗期和抽穗期對水分的反應敏感,宜進行水層灌溉;分櫱期宜淺水勤灌,以促進分櫱,並在分櫱後期通過短時深灌或排水晒田,抑制無效分櫱的發生;灌漿、結實期行間隙灌溉,保持土壤溼潤即可。排水晒田除可抑制無效分櫱外,還能改善土壤透氣狀況,增強好氣性微生物活力,促使土壤中的養分被更好地分解、吸收。晒田還可促進生長新根,植株則因蛋白質合成受抑制,澱粉和纖維含量增加而增強了抗倒伏性。實行促控結合的灌水技術,是中國水稻栽培的傳統經驗。

育種

中國稻的種質資源十分豐富,已收集到的地方品種達3500餘份。育種方法主要包括:

(1)穗系選種(系統選擇)。是傳統育種的主要方法,50年代用此法選育的品種,如南特16、矮腳南特、陸財號、西湖早、老來青等,都曾產生過顯著的增產作用。

(2)雜交育種。用此法育成的品種是中國目前水稻栽培上的主體。20~30年代丁穎通過品種間雜交育成中山1號、暹黑7號等品種。50年代,江蘇省以勝利秈×中農4號雜交育成南京1 號、廣東省以矮仔佔×廣場13雜交於1959年育成矮稈早秈廣場矮,是中國雜交育成的第一個矮稈高產品種。1961年又以矮仔佔×惠陽珍珠早雜交育成珍珠矮。這兩個雜交矮稈品種和矮腳南特,在60年代是南方稻區的主要推廣品種和矮稈親本。此後各地又相繼選育了大批適應多種熟期的矮稈高產品種,如長江流域太湖地區的晚粳品種滬選19、鄂晚 5號和北方稻區的半矮稈品種吉粳60、遼粳5號等。後者為秈粳稻雜交經過復交的粳型品種。 ③雜種優勢利用(植物)。中國雜交水稻的研究始於60年代。1970年在海南島普通野生稻中發現了一株花形敗育型的雄性不育野生稻。接著先後育成了具有雄性不育系、保持系和恢復系的“野敗”秈型三系雜交水稻。又相繼育成了粳型三系雜交水稻。80年代以來,雜交水稻在中國的大面積推廣是中國水稻育種工作上一次突破性的成就。

此外,中國自1957年開始將輻射誘變方法應用於水稻育種也取得顯著成就。如浙江1964年育成的矮輻 9號、原豐早等,現已有60多個新品種在生產上應用,同時還選出一些較好的系。水稻花培育種先後產生過40多個品系,並已進行種植。

病蟲雜草的防除

水稻的主要病害有稻瘟病、白葉枯病、細菌性條斑病、紋枯病、病毒病、幼苗猝倒病和胡麻葉斑病等。稻瘟病屬真菌性病害,分佈廣泛。病菌在葉、節、穗和穀粒的各部產生斑點或病痕,幼苗期可引起成片死苗;分櫱期的植株受害嚴重時葉片幹萎枯焦;出穗後可使莖節處成黑色折斷或全穗枯死,穗的分枝和穎殼受害而影響結實。白葉枯病和紋枯病都是細菌性病害,前者在下部葉片邊緣出現水漬斑點,葉色隨著斑點擴大而逐漸變黃枯萎;後者最初在下部葉鞘發生溼潤狀灰綠色雲紋斑塊,隨後葉鞘表面長滿病菌的菌絲,漸次向上傳染蔓延,引起全穗白枯或莖軟腐倒伏。水稻病毒病目前已知有10多種,在中國以矮縮、條紋葉枯、黃矮和黑條矮縮等最為常見,多由黑尾葉蟬、灰飛蝨、白背飛蝨等傳播。主要害蟲有三化螟、二化螟、大螟、稻飛蝨、白背飛蝨、黑尾浮塵子和稻縱卷葉螟等。可採用耕作栽培技術、藥劑防治,以及抗病蟲育種綜合防治措施。

稻田的雜草種類約有200種,其中對水稻為害嚴重的有20多種,主要有稗、牛毛草、異型莎草、眼子菜、鴨舌草、矮慈姑和四葉等。使用除草劑是較為有效的防除方法。

收穫和利用

收穫期的確定,以穀粒成熟度為準。收穫過早脫粒困難,穀粒輕,易碾碎;過遲則易落粒,米質因糠層增厚而變劣。一般以蠟熟末期為收穫適期。機械收穫有分解收割和聯合收穫兩種方式:前者是將收割和脫粒等工序分先後進行,後者是在田間一次完成收割、脫粒等作業。一般稻穀的安全含水量為13~14%,如超過15%,在糧溫25℃時兩週即發熱黴變。因此,種子入倉前要晒乾揚淨;貯藏期間定期檢查,做好防潮、防熱和防蟲工作。

稻穀要經過礱谷、碾米和副產品整理等加工過程,才得到食用精米(見稻穀加工)。糙米約含澱粉75%,蛋白質8.5%,脂肪1%,所含礦物質中鐵、鈣較少,磷酸豐富,B族維生素也較多。營養物質大都存在於胚和胚乳的糊粉層內。米的蛋白質含量低於麵粉,但易消化、吸收,並富含賴氨酸、蘇氨酸等氨基酸。精米中的養分因糠層被碾去而有損失。米除煮飯作為主食外,也用以釀酒和制糕點等。

米糠是家畜的精飼料,並可榨油,出油率達10~14%,可作工業原料,精製後可食用。糠餅可提取乾酪等,用作木材粘合劑;還可制飴糖、釀酒。糖渣、酒糟可作飼料。稻殼乾餾可生產活性炭、甲醇、醋酸、丙酮、酚油、焦油等多種化工產品;水解可製取糠醛,並能培養飼料酵母。稻草除作飼料、覆蓋物和用於編織草繩、草袋、草簾等以外,還是造紙、人造纖維和纖維板等的原料。

參考書目

丁穎主編:《中國水稻栽培學》,農業出版社,北京,1961年。

參考文章

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