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水稻史话

2016-04-29

农村科学实验 2016年10期
关键词:稻谷杂交栽培

水稻在世界作物栽培中占第二位,仅次于小麦,与玉米播种面积相近,就产量来说水稻则居第一位。我国播种面积占世界总播种面积的三分之一以上,水稻最多的国家,首先是我国,其次是印度、越南、缅甸、日本、朝鲜、爪哇、菲律宾等国,再次是俄罗斯、乌克兰、意大利、保加利亚、美国、芬兰、西班牙、土耳其等地也都有水稻的种植。我国的水稻,不仅在播种面积上占世界的首位,在产量上也属第一。

水稻在粮食中的地位

水稻在我国是首要的粮食作物,在全国各地的分布是以长江流域、珠江流域以及后来开发的松花江和辽河流域为主,东南沿海地区、山西汾河谷地、陕西渭水平原、甘肃的河西走廊、华北、西北、内蒙的后套平原以及云贵高原等地都有栽培。我国水稻的播种面积超过小麦,它的分布范围不断扩展,特别是北方各省区,水稻播种面积逐渐扩大,从北纬50°黑龙江边的爱晖,向西一直达到天山山区中的伊犁河谷。近年来,由于水利建设的突飞猛进,不断开辟新灌区,灌溉条件逐步改善和加强,使得水稻面积逐年增长,特别是开展小井灌溉以来,不少地方旱田改水田,也是水田面积不断扩大的重要因素。东北水稻的主要分布地区是辽宁省的丹东、盘锦及辽河流域一带;吉林省的海龙、柳河、延吉、和龙及松花江沿岸永吉、德惠、扶余和前郭旗;黑龙江省的五常、密山、海林、鸡西及松嫩平原各地。

稻米具有很高的营养价值,而且很容易消化和吸收,不论煮饭或熬粥都非常适口,令人喜食。以籼米为例,每100克(2市两)含蛋白质7.8克,脂肪1.2克,碳水化合物77克,热量350千卡;并且含有多种微量元素(矿物质)和维生素,其中钙8毫克,磷172毫克,维生素B1(硫胺素)0.15毫克,核黄素(维生素B2)0.05毫克,尼克酸(烟酸)1.4毫克。糯米的蛋白质略少,脂肪稍多,粳米差一点。

水稻的米糠用途也很广,在农业方面,可做家畜和家禽饲料;在生活上,可酿酒、制酱油、做糠油;在工业方面,可制黑色染料、海性

炭素、制浆糊;在药物上,可提取B族维生素等等。稻草还有许多的用处,如既可用做盖房的材料、家畜饲料、燃料,又能编草苫、草袋、草垫子、草绳,并可造纸。

金色稻谷源流长

当今种植的稻谷类型很多,既有水稻也有陆稻,有早稻和晚稻,有籼稻和粳稻,有粘稻和糯稻,这些类型在远古时期是根本没有的,是我国劳动人民在长期生产实践过程中,经过人工选择和培育而创造出来的新物种。

追本溯源,水稻起源于野生稻。在远古时期,我们的祖先还住在黄土高原和云贵高原的时候,长江和黄河流域的平原地区,曾为浅海所淹没。因此,水稻的祖先是起源于高原地带,特别是热带和亚热带的雨林地区。之后,逐渐向低下地区分布和发展,这就使野生稻具有适应低湿地和浅水地的特性。野生稻广泛分布在亚洲和我国各地,现已查明,我国东起台湾,西至云南,南从海南岛,北达北回归线以北的广大地区,都有野生稻的生长和繁殖的踪迹。从公元三世纪到十三世纪,我国太湖地区以至徐州和渤海湾一带,就发现十几处有野生稻植株。在我国古籍中有不少关于野生稻的记述。

如战国时期的《山海经》中有:“西南里水之间,有都广之野,后稷葬焉。爱有膏菽膏稻膏黍膏稷,百谷自生,冬夏播琴。”近年来的考察表明,分布在华南各地的野生稻,生长在淹水比较深的沼泽地,有横卧水中的匍匐茎和多年生宿根,容易脱粒,同籼稻杂交可以结实,被认为是现代籼稻的野生祖先;在安徽巢湖一带的野生稻,可以漂浮在深浅不同的水面上生长,穗有芒,籽粒短圆易落,颖片灰褐色,米色微红,古籍中称之耀稻。《淮南子·泰族训》:“离先稻熟而农夫耨之。”“离”就是得,意思是说野生稻比栽培稻成熟早,因此农民先把稻田里杂生的野生稻拔掉,野生稻被认为是现代粳稻的祖先。

水稻是一种多型性植物,在复杂的气候条件和地理地区里,无论野生稻还是栽培稻,都可能分化成为很多不同类型的种类。我国著名的农业科学家丁颖曾经做过一个有趣的试验,就是用野生稻自然杂交的后代进行繁殖,得到了横卧、散生和直立三种不同类型的植株。由此可以设想,在我们祖先把野生稻驯化为栽培稻的同时,同一原始野生稻在自然状态下繁殖的后代,也必然不断分化和演变,产生了丰富多彩的水稻类型和品种。

我国种稻世为先

我国是世界上最早的文明古国,自古以来便以悠久的稻谷栽培史和盛产稻米闻名于世。据考古报道,1973年在浙江省余姚县的河姆,发现了厚处达七八十厘米的古代稻谷;稻谷已经炭化,谷壳和稻叶仍保持原形,经过鉴定,认为是距今六千七百年前的稻谷遗存,这是世界上现存的出土最古的稻谷。它比我国远古“神农氏教民播种五谷”的传说时代还要早两千多年。在河姆渡遗址伴随稻谷出土的还有骨制农具,这是我国耕犁演变的前身。骨制农具数量极多,制作精致,表明我国在六千多年以前,长江流域就已经开始一定水平的“耕农业”了。而从出土稻谷的数量上推断,我国种植水稻的历史还可以追溯得更久远一些。在距今四千多年前,黄河流域也已经相当广泛地栽培水稻了,我国劳动人民在长期劳动实践中,逐步加深对水稻生物学性能的认识,改进栽培技术,不断地提高水稻的产量。

世界各国人民的相互交往,是使水稻迅速传播的重要途径。大约在三千多年前的周代,通过“封箕子于朝鲜”和“越裳氏重泽来朝”的关系,使中国的水稻开始北传朝鲜,南传越南;也就是在这个时候,我国的稻作技术传入菲律宾和印尼。大约在二千多年前的汉代,中国的粳稻东传日本。印度在公元前一千五百年才有关于稻谷的记载,栽培水稻的历史要比中国晚一千多年。大约在公元五世纪,水稻经伊朗传入巴比伦,然后经非洲传到欧洲,哥伦布发现美洲大陆以后,水稻再由非洲传t入美洲以至于全世界。由于水稻的优良品质以及高产和广泛的适应性能,受到了广大劳动人民的喜爱,并迅速得到推广和传播。现在全世界水稻种植面积占谷物面积的五分之一,总产量占谷物产量的四分之一。而我国种植面积和产量都居世界的首位。

品种选育与改良

在远古时期,原始农业的采集活动对水稻的进化起重大作用。在人类的干预下,经过年复一年的采集和选择,使野生水稻驯化为栽培型新品种。我国古代把水稻分为灿、粳、糯三类。公元前一世纪《汜胜之书》记载了水稻“优中选优”的选种技术:采取禾种择高大者;斩一节下;把悬高燥处,苗则不败。”把高大禾斩下一节就是“穗选法”;公元四世纪《广志》记载的水稻品种有十三个,其中有“大而且长,米半寸”的青芋稻、累子稻、白汉稻,有七月成熟的虎掌稻、紫芒稻、赤芒稻、蝉鸣稻等;还有“获讫其茎根复生”的再生盖下白稻。公元六世纪贾思勰的《齐民要术》记载稻种已有二十多个。这部书里汇集了前人作物育种方法之大成,千百年来对水稻育种一直起着指导的作用。公元十二世纪初,南宋范成大著有盛赞水稻品种的《劳耕》:“吴田里壤腴,吴米玉粒鲜。长腰匏犀瘦,齐头珠颗圆。红莲胜雕胡,香子复秋兰。或收虞舜余,或自占城传。”诗中所写的长腰齐头、红莲、香子、虞舜、占城、早籼等,都是当时南方著名的“玉粒”水稻品种。公元十六世纪黄省曾广搜博罗的水稻品种志《野生玉镜稻晶》,记述了我国太湖地区水稻良种三十八个,生动地反映了我国古代劳动人民优异的育种技术。以后历代农书中,更进一步阐明了水稻品种的多样性、遗传性和变异性,特别强调了“人力可夺天工”的人定胜天的思想,这是我国劳动人民认识自然、改造自然的胜利记录。

劳动人民在长期农业生产实践中,随着对水稻认识的加深,选育了许多适应不同生态地区的高产优质的水稻新品种。近代在郑州、卢氏和长沙马王堆汉墓出土的稻谷,籽粒肥大,长8.0—8.6毫米,宽3.7—3.9毫米,长宽比2.1—2.2,已经可以跟当今栽培的优良稻种相媲美了。我国地域辽阔,大自然丰富多样的地理条件和气候条件,赋予了水稻的多型性,在历代劳动人民的驯化和培育下,创造了瑰丽多采的各种水稻品种,为我国和全世界水稻新品种的选育提供了丰富多样的原始材料。

水稻栽培新篇章

建国以来,我国广大劳动人民和科学工作者,业精于勤,在贯彻农业八字宪法和实行科学种田的实践中,在水稻生产的栽培技术和新品种选育上,谱写了一页页绚丽多采的新篇章。近年来,水稻生产有很大发展,南北稻区频传捷报;高产典型不断涌现。全国广大稻区不断改进育秧方法,推广了无土育秧、蒸气育秧、两段育秧和北方塑料大棚盘育秧等水稻育苗的新技术,使我国水稻生产呈现出一派生机勃勃的新气象。

长期以来,在水稻育种工作中,存在着一种“白花授粉作物没有杂交优势”的理论,束缚着育种工作的开发与进展。近年来,有关水稻杂交优势的研究取得了新突破,杂交水稻就是用人工培育的雄性不育系、保持系和恢复系(简称三系)配制的水稻杂交种。不育系是一种雄蕊退化、雌蕊正常的雄性不育品种,它不能白花授粉,必须接受外来花粉才能受精结实。不育系是通过人工远缘杂交或自然变异产生的。保持系是雌蕊和雄蕊正常能自交结实繁殖,又可以给不育系授粉,使不育系结出下一代雄性不育的种子来。恢复系是雌蕊和雄蕊都正常,可以自交结实繁殖,能使不育系恢复正常的育性,并且结出强优势的杂交种子来。这种杂交水稻的优势,表现在根系发达、吸肥吸水能力强,植株矮健,叶片厚实浓绿,光合效率高,因而穗大粒多,高产优质。我国杂交水稻优良品种,已在南方十多个省市推广,亩产都在千斤以上,比当地品种增产二至三成。杂交水稻的育成,发挥了水稻的增产潜力,使我国水稻栽培和育种工作闯出了一条新路。

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