歷史悠久的古老主糧
人們餐桌上的米飯,來源于稻谷。稻谷在去殼后,僅留下糙米。只有當糙米經(jīng)過加工,除去米糠層,才能得到精制的大米。每一粒稻谷從種植到收獲,都要經(jīng)歷一系列農(nóng)業(yè)流程,包括整地、育苗、插秧、除草、除蟲、施肥、灌溉和排水、收獲、干燥以及加工等環(huán)節(jié)。只有深入了解水稻的生產(chǎn)流程,才能更為深刻地領悟詩句:“鋤禾日當午,汗滴禾下土,誰知盤中餐,粒粒皆辛苦”。
水稻是全球三大糧食作物之一,也是我國最重要的糧食作物之一,其種植面積占全國糧食種植面積的30%左右,產(chǎn)量約占全國糧食產(chǎn)量的50%。在我國,超過65%的人口以水稻為主食。此外,水稻還具備釀酒和工業(yè)原料用途,其稻殼和稻稈也可作為飼料??偠灾臼且环N非常寶貴的作物,全身都是寶。
中國在世界上種植水稻的國家中,種植歷史最為悠久,已逾4700年。水稻的栽培,最早可以追溯到約公元前1萬2千年至1萬6千年前的中國湖南。據(jù)史記記載,大禹時期,水稻就已被廣泛種植,并逐漸向西傳至印度,中世紀又被引入歐洲南部等地。
中國地域遼闊,物產(chǎn)豐富,水稻品種繁多。根據(jù)植物學分類,水稻分為秈稻和粳稻;按生育期長短分為早稻、中稻和晚稻;按栽培方式分為水稻和陸稻;按留種方式分為常規(guī)水稻和雜交水稻。目前,國內常規(guī)稻種植面積約為2.45億畝,雜交稻種植面積約為2億畝。中國水稻主產(chǎn)區(qū)主要分布在長江流域、珠江流域和東北地區(qū)等地。
水稻的生長日記
水稻的生命周期包含兩個主要階段:營養(yǎng)生長和生殖生長。水稻的生長期短則三至四個月,長則一年甚至更久。營養(yǎng)生長階段主要包括秧苗期和分蘗期。分蘗期,指秧苗從移栽返青到拔節(jié)的時段。秧苗被移栽后,由于根系受損,需要5-7天的恢復期,使根系重新萌發(fā)新根,這段恢復期被稱為返青期。
其中,營養(yǎng)生長階段指水稻種子從發(fā)芽到幼苗拔節(jié)的階段,通常需要90天。此階段可分為以下四個時期:①幼苗期,從水稻種子萌芽到移栽插秧前,約35天。②插秧期,從開始插秧到定植開始生長,約7-10天。③分蘗期,從插秧開始生長拔節(jié)前,約30天。④拔節(jié)期,從開始拔節(jié)到孕穗前,約15天。
生殖生長階段是從水稻孕穗到成熟的這段時間,大約70天,可分為以下四個時期:①孕穗期,從開始孕穗到抽穗開始,約15天。②抽穗期,從開始破口抽穗起到開始破殼揚花為止,約15天。③揚花授粉期,從開始揚花到籽粒開始灌漿為止,約15-20天。④灌漿期,從開始灌漿到成熟收獲為止,約20天。
水稻的種植次數(shù)是根據(jù)環(huán)境和水稻的生長周期來確定的。一般來說,從北到南,水稻的種植次數(shù)分別為一年一熟、一年兩熟和一年三熟。海南的水稻屬于一年三季作物,收割時間分別是6月、9月和12月。這是因為水稻是喜高溫、多濕、短日照的作物。海南島地處熱帶北緣,屬于熱帶季風氣候,長夏無冬,年平均氣溫22~27℃,因此海南島又被譽為“天然大溫室”。
生態(tài)類型各異的四種水稻
根據(jù)水稻種植和生長生態(tài)環(huán)境的差異,水稻可以被劃分為四種生態(tài)類型:灌溉稻、雨灌稻、旱稻和深水稻。
灌溉稻生長在有田堤保護的田地中,若具備良好的灌溉條件,便可以確保一年一季或多季的水稻得到充足的灌溉。約50%的水稻種植屬于這種類型,畝產(chǎn)量通常為200~600公斤。
雨灌稻同樣生長在有田堤保護的田地中,但因缺乏排灌設施,無法有效的控制灌排水。
旱稻,也被稱為陸稻,是適宜在無垠旱地、坡地及干旱生態(tài)環(huán)境中生長的栽培稻類。它作為水稻的變異種,也被稱為抗旱節(jié)水稻。旱稻一生不需要水層,通常在旱地或干田直播后靠雨水滋潤,或是依靠在此基礎上的適量補充灌溉。但在特殊的生長關鍵期,旱稻必須要有灌溉條件,否則會對產(chǎn)量產(chǎn)生極大的影響。過去的10年里,國際水稻研究所研發(fā)的通氣水稻就是從旱稻發(fā)展而來。
深水稻則是指種植在易澇和易淹水的洼地的水稻。這種水稻品種能隨著水深的增加而快速生長,使莖稈變長,頂部葉片露出水面,植株長度可達2~5米。根據(jù)種植環(huán)境的不同,深水稻可以分為深水水稻、漂浮水稻和潮汐水稻。深水水稻品種可以適應深水環(huán)境,當洪水來臨時,大多數(shù)品種每天可以生長2~3厘米。漂浮水稻品種在被淹沒的情況下生長非???。
培育與生長類型獨特的“奇葩”水稻
根據(jù)水稻的培育與生長特征,可將水稻分為人工稻、懶人稻、巨型稻與海水稻。
人工水稻是指通過科學方法培育的雜交水稻、超級雜交水稻和浮水稻。1973年,袁隆平成功培育出了世界上第一例雜交水稻,他因此被譽為雜交水稻之父。關于水稻雜交,令人驚訝的一點是,水稻與其他植物的雜交非常容易,雜交對象甚至包括竹子。通過水稻與竹子的雜交,產(chǎn)生了竹稻,從外觀上看,竹稻長得像竹子,但能結出類似于水稻的粒狀果實。
越年再生的糯稻,又被稱為“懶人稻”,因為它不需要每年重新播種和插秧,只需要種植一次就可以多年收割。這種“懶人稻”的優(yōu)勢在于它解決了植株的越冬問題,而且,與常規(guī)雜交稻相比,它的生長周期要長一個月左右。此外,“懶人稻”還具有抗倒伏的特性。
巨型稻是一種高大的水稻,其身形筆挺,穗長粒多,圓潤飽滿,植株高度可達1.8米,甚至最高可達2.25米。巨型稻的稻穗粒數(shù)多達800粒,畝產(chǎn)可突破1000公斤。2022年5月,袁隆平團隊研制的巨型稻在天津市寧河區(qū)正式插秧,并于2022年7月宣布試驗成功。
海水稻并非在海水或海里生長,而是生長在海邊灘涂等鹽堿地。海水稻的耐鹽堿特性使其能夠在鹽濃度0.3%以上的鹽堿地生長,畝產(chǎn)可達300公斤。
生命力旺盛的再生稻
除了上述幾種水稻,還有一種用新模式種植的水稻,被稱為再生稻。再生稻是一種創(chuàng)新的水稻種植模式,種植一次即能收獲兩次。中稻收割后,若利用稻樁上存活的休眠芽,給予適宜的水分、養(yǎng)分、溫度和光照等環(huán)境條件,稻樁便可以再生出一茬水稻。若氣溫適宜,萌發(fā)的再生蘗可以在20~30天內抽穗,約兩個月后即可成熟。
湖北是再生稻種植的重要省份,也是再生稻的種植技術研究中心,常年種植面積300萬畝左右。全國再生稻的種植面積約為1500萬畝,再生稻已成為農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收的重要產(chǎn)業(yè)。
出品:科普中國智惠農(nóng)民
科學顧問:唐忠 江蘇大學農(nóng)業(yè)工程學院教授,博士生導師
統(tǒng)籌:廖丹鳳 鄭鋒茂 王長海 張瑞杰
策劃:武玥彤
編輯:盧敬雯(實習)