稻(Oryza sativa)是禾本科稻属的谷物,为全球超过一半人口最重要的主食。除南极洲外,各大洲均有种植,提供人类全球摄取总热量的约五分之一。
• Oryza sativa 是两种栽培稻物种之一,另一种为 Oryza glaberrima(非洲稻)
• 稻作被认为是在多个地区独立起源,其中中国长江流域是 O. sativa 主要的驯化中心
• 稻基因组是最早完成全序列测序的作物基因组之一,由国际稻基因组测序计划于 2005 年完成
• 稻是谷物中唯一能在淹水条件下生长的物种,此特性已塑造数千年的农业景观与文明
分类学
界
Plantae
门
Tracheophyta
纲
Liliopsida
目
Poales
科
Poaceae
属
Oryza
Species
Oryza sativa
稻(Oryza sativa)约于 8,000 至 10,000 年前,由其野生祖先 Oryza rufipogon 在中国长江流域首次驯化。
• 中国浙江省河姆渡与跨湖桥等遗址的考古证据,提供了最早约 7,000 至 8,000 年前的稻作记录
• 稻作从中国传播至东南亚、南亚,并最终扩及中东、非洲、欧洲与美洲
• O. sativa 内有两个主要亚种被独立驯化:籼稻(主要分布于热带与亚热带亚洲)与粳稻(主要分布于温带东亚)
• 第三类群原分类为爪哇稻(javanica),现普遍归入粳稻,种植于热带高地地区
• 稻属(Oryza)约包含 24 个物种,呈泛热带分布,以亚洲、非洲与美洲为中心
• 稻作的传播与中国、印度、东南亚及西非等主要文明的发展密切相关
• 中国浙江省河姆渡与跨湖桥等遗址的考古证据,提供了最早约 7,000 至 8,000 年前的稻作记录
• 稻作从中国传播至东南亚、南亚,并最终扩及中东、非洲、欧洲与美洲
• O. sativa 内有两个主要亚种被独立驯化:籼稻(主要分布于热带与亚热带亚洲)与粳稻(主要分布于温带东亚)
• 第三类群原分类为爪哇稻(javanica),现普遍归入粳稻,种植于热带高地地区
• 稻属(Oryza)约包含 24 个物种,呈泛热带分布,以亚洲、非洲与美洲为中心
• 稻作的传播与中国、印度、东南亚及西非等主要文明的发展密切相关
稻为一年生或偶尔为多年生草本植物,株高通常介于 60 至 180 公分之间,视品种与生长条件而异。
根系:
• 须根且相对浅层,在稻田条件下集中于土壤表层 20 公分内
• 某些品种的上部节位可发育气生根(支柱根)
• 在淹水条件下,稻会发达通气组织——根中特化的空气通道,可将氧气输送至淹没的组织
茎(秆):
• 直立、圆柱状,节间中空(禾本科典型特征)
• 直径通常为 5–10 毫米,依品种不同有 13–20 个节间
• 具分蘖习性:每株可产生多个侧枝(分蘖),每个分蘖均可结穗
叶:
• 互生,具包围秆的叶鞘及扁平叶片,叶片长 20–50 公分,宽 0.5–2 公分
• 叶片与叶鞘交界处具膜质叶舌,长 10–20 毫米
• 叶面粗糙,布满微细矽质乳突,可驱避植食性昆虫
• 叶色由浅绿至深绿不等;部分品种具紫色色素
花序(圆锥花序):
• 顶生圆锥花序,长 15–35 公分,成熟时由直立至下垂
• 由一级与二级分枝组成,其上着生小穗
• 每小穗含一朵可育小花,具六枚雄蕊及一枚具羽毛状柱头的雌蕊
• 稻主要为自花授粉;花药在闭合的小穗内开裂并释放花粉(闭花授粉)
谷粒(颖果):
• 谷粒由外团与内团(合称谷壳或稻壳)包裹
• 去壳后的谷粒(糙米)保留麸皮层与胚芽
• 白米则经进一步碾磨去除麸皮与胚芽
• 谷粒长度变化大,短粒型约 5 毫米,长粒型可超过 10 毫米
• 单一花序可结 50 至 300 余粒谷粒,视品种与条件而定
根系:
• 须根且相对浅层,在稻田条件下集中于土壤表层 20 公分内
• 某些品种的上部节位可发育气生根(支柱根)
• 在淹水条件下,稻会发达通气组织——根中特化的空气通道,可将氧气输送至淹没的组织
茎(秆):
• 直立、圆柱状,节间中空(禾本科典型特征)
• 直径通常为 5–10 毫米,依品种不同有 13–20 个节间
• 具分蘖习性:每株可产生多个侧枝(分蘖),每个分蘖均可结穗
叶:
• 互生,具包围秆的叶鞘及扁平叶片,叶片长 20–50 公分,宽 0.5–2 公分
• 叶片与叶鞘交界处具膜质叶舌,长 10–20 毫米
• 叶面粗糙,布满微细矽质乳突,可驱避植食性昆虫
• 叶色由浅绿至深绿不等;部分品种具紫色色素
花序(圆锥花序):
• 顶生圆锥花序,长 15–35 公分,成熟时由直立至下垂
• 由一级与二级分枝组成,其上着生小穗
• 每小穗含一朵可育小花,具六枚雄蕊及一枚具羽毛状柱头的雌蕊
• 稻主要为自花授粉;花药在闭合的小穗内开裂并释放花粉(闭花授粉)
谷粒(颖果):
• 谷粒由外团与内团(合称谷壳或稻壳)包裹
• 去壳后的谷粒(糙米)保留麸皮层与胚芽
• 白米则经进一步碾磨去除麸皮与胚芽
• 谷粒长度变化大,短粒型约 5 毫米,长粒型可超过 10 毫米
• 单一花序可结 50 至 300 余粒谷粒,视品种与条件而定
稻种植于多样的农业生态区,从热带低地到温带地区,从海平面到海拔超过 2,500 公尺处均有分布。
气候需求:
• 最适生长温度:生长季为 20–35°C
• 需无霜期至少 120–150 天,视品种而定
• 稻田耕作通常需要年降雨量 1,000–2,000 毫米,或相当之灌溉水量
• 对光周期敏感性各异:籼稻品种多属短日照敏感型,而许多粳稻品种则相对对日照不敏感
水分与栖地:
• 水稻种植于淹水田(稻田),生长季大部分时间维持 5–15 公分深之积水
• 淹水可抑制杂草生长,并提供稳定的根域温度
• 陆稻品种则种植于非淹水、依靠雨水的梯田与坡地
• 深水稻品种可耐受超过 50 公分的淹水深度,并能快速伸长节间(每日可达 25 公分),使叶片保持于水面之上
土壤:
• 最适生长于保水性佳的黏重壤土
• 最适 pH 值范围:5.5–7.0
• 稻田创造独特的厌氧土壤环境,支持特殊微生物群落,包括产甲烷古菌
生态意义:
• 稻田是甲烷(CH₄)的重要来源,估计占全球温室气体总排放量的 1.5%
• 稻田亦为重要湿地栖地,支持多样的水生无脊椎动物、两栖类、鱼类与水鸟
• 传统稻鱼共作与稻鸭共作系统代表亚洲数百年来实践的整合性农业生态方法
气候需求:
• 最适生长温度:生长季为 20–35°C
• 需无霜期至少 120–150 天,视品种而定
• 稻田耕作通常需要年降雨量 1,000–2,000 毫米,或相当之灌溉水量
• 对光周期敏感性各异:籼稻品种多属短日照敏感型,而许多粳稻品种则相对对日照不敏感
水分与栖地:
• 水稻种植于淹水田(稻田),生长季大部分时间维持 5–15 公分深之积水
• 淹水可抑制杂草生长,并提供稳定的根域温度
• 陆稻品种则种植于非淹水、依靠雨水的梯田与坡地
• 深水稻品种可耐受超过 50 公分的淹水深度,并能快速伸长节间(每日可达 25 公分),使叶片保持于水面之上
土壤:
• 最适生长于保水性佳的黏重壤土
• 最适 pH 值范围:5.5–7.0
• 稻田创造独特的厌氧土壤环境,支持特殊微生物群落,包括产甲烷古菌
生态意义:
• 稻田是甲烷(CH₄)的重要来源,估计占全球温室气体总排放量的 1.5%
• 稻田亦为重要湿地栖地,支持多样的水生无脊椎动物、两栖类、鱼类与水鸟
• 传统稻鱼共作与稻鸭共作系统代表亚洲数百年来实践的整合性农业生态方法
稻是地球上集约化程度最高的作物之一,全球种植面积约 1.6 亿公顷,年产量超过 5 亿公吨糙米。
苗床与播种:
• 在稻田系统中,种子通常预先催芽后播于育苗床,再行移植
• 秧苗于 20–30 日龄时移植至本田,株距 15–25 公分
• 为降低劳力成本,直接播种(湿播或干播)日益普及
• 播种量:移植法约为每公顷 100–200 公斤;直播法为每公顷 60–100 公斤
水分管理:
• 营养生长与生殖生长阶段维持 2–5 公分积水
• 收获前 2–3 周排水,以利谷粒干燥与机械收获
• 交替湿干法(AWD)为一项节水技术,可在不显着减产下减少 15–30% 用水量
土壤与肥力:
• 稻对氮肥反应强烈;典型施用量为每公顷 60–150 公斤氮
• 磷与钾依土壤检测建议施用
• Incorporation of rice straw and organic matter improves soil structure and nutrient cycling( Incorporation of rice straw and organic matter improves soil structure and nutrient cycling)
温度:
• 发芽需最低土壤温度 10–13°C;最适为 25–30°C
• 生殖阶段若温度低于 15°C,可能导致小穗不孕与显着减产
繁殖:
• 主要以种子繁殖;杂交稻品种利用细胞质雄性不育(CMS)三系法生产
• 某些热带地区实行再生稻耕作(收获后从稻茬再生长),以进行第二季收获
常见问题:
• 稻瘟病(Magnaporthe oryzae)——全球最具破坏性的稻真菌病害
• 褐飞虱(Nilaparvata lugens)——主要昆虫害虫,可导致作物完全失收(「虱烧」)
• 细菌性叶枯病(Xanthomonas oryzae pv. oryzae)
• 杂草竞争——尤其以稗属(Echinochloa species,即稗草)为甚
• 倒伏(茎秆倒塌)——因氮肥过量或风雨事件所致
苗床与播种:
• 在稻田系统中,种子通常预先催芽后播于育苗床,再行移植
• 秧苗于 20–30 日龄时移植至本田,株距 15–25 公分
• 为降低劳力成本,直接播种(湿播或干播)日益普及
• 播种量:移植法约为每公顷 100–200 公斤;直播法为每公顷 60–100 公斤
水分管理:
• 营养生长与生殖生长阶段维持 2–5 公分积水
• 收获前 2–3 周排水,以利谷粒干燥与机械收获
• 交替湿干法(AWD)为一项节水技术,可在不显着减产下减少 15–30% 用水量
土壤与肥力:
• 稻对氮肥反应强烈;典型施用量为每公顷 60–150 公斤氮
• 磷与钾依土壤检测建议施用
• Incorporation of rice straw and organic matter improves soil structure and nutrient cycling( Incorporation of rice straw and organic matter improves soil structure and nutrient cycling)
温度:
• 发芽需最低土壤温度 10–13°C;最适为 25–30°C
• 生殖阶段若温度低于 15°C,可能导致小穗不孕与显着减产
繁殖:
• 主要以种子繁殖;杂交稻品种利用细胞质雄性不育(CMS)三系法生产
• 某些热带地区实行再生稻耕作(收获后从稻茬再生长),以进行第二季收获
常见问题:
• 稻瘟病(Magnaporthe oryzae)——全球最具破坏性的稻真菌病害
• 褐飞虱(Nilaparvata lugens)——主要昆虫害虫,可导致作物完全失收(「虱烧」)
• 细菌性叶枯病(Xanthomonas oryzae pv. oryzae)
• 杂草竞争——尤其以稗属(Echinochloa species,即稗草)为甚
• 倒伏(茎秆倒塌)——因氮肥过量或风雨事件所致
趣味知识
稻不仅仅是一种谷物——它是人类文明、文化甚至太空探索的基石: • 稻是超过 35 亿人口(特别是在亚洲、非洲与拉丁美洲)的主要主食 • 位于菲律宾的国际稻米研究所(IRRI)成立于 1960 年,开发出 IR8「奇迹稻」品种,引发亚洲绿色革命,大幅提高产量 • 稻是首种在太空种植的粮食作物:国际太空站上的太空人已成功在微重力条件下栽培稻 • 稻基因组约含 4.3 亿个碱基对,估计有 37,000 至 40,000 个基因——比人类基因组的基因数量还多 • 稻田覆盖全球约 11% 的可耕地,使稻成为最耗用土地的粮食作物之一 • 在许多亚洲语言中,「稻」与「食物」或「餐」为同一词汇——反映其于日常生活的核心地位 • 稻秆、米糠与稻壳有数百种用途:从建筑材料、生质燃料到动物饲料、造纸与矽提取 • 野生稻(Zizania 属物种)与 Oryza sativa 并无密切亲缘关系——它属于不同属,原生于北美
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