2.2.1-水稻的概況起源與分類

水稻的概況、起源及分類

Rice（Oryza

satva

L.）第一節(jié)我國水稻生產(chǎn)概況一、水稻在我國糧食生產(chǎn)中的地位◆第一大糧食作物面積4億畝左右，占糧食作物的1/3，總產(chǎn)量近2億噸，占糧食總產(chǎn)1/2。◆世界市場稻米貿(mào)易量少。因為在世界水稻生產(chǎn)國較少，并多集中在東南亞人口密集的國家。二、國內(nèi)外水稻生產(chǎn)概況（一）國外水稻生產(chǎn)概況１，分布（２０００）亞洲：９０％以上美洲：約４％非洲：約３％歐洲和大洋州：小于１％中國、印度、印度尼西亞、孟加拉國、泰國、緬甸、日本等國是稻谷的主要生產(chǎn)國。前四個國家均超過１０００萬ｈｍ２播種面積１４６０２.９萬ｈｍ２總產(chǎn)：５７９４４３ｋｔ平均產(chǎn)量：３.９６８ｔ／ｈｍ２2003年世界稻谷面積和產(chǎn)量國別面積(萬畝)單產(chǎn)(kg/畝)總產(chǎn)量(萬噸)國別面積(萬畝)單產(chǎn)(kg/畝)總產(chǎn)量(萬噸)中國41097.0407.916761.8意大利330.0412.1136.0印度66000.0202.313351.4俄羅斯225.0199.144.8印尼17400.0298.05185.0阿根廷186.3383.171.4泰國16500.0163.62700.0烏茲別克斯坦133.5185.824.8緬甸8400.0260.72190.0墨西哥75.8252.919.2菲律賓6142.5214.41317.1澳大利亞69.0566.739.1巴西4734.6215.81021.9土庫曼斯坦63.0173.810.9巴基斯坦3315.0203.7675.1希臘33.8503.717.0日本2520.0391.4986.3法國28.5386.011.0美國1819.4496.5903.4南斯拉夫3.8320.61.2馬來西亞1012.5211.9214.5匈牙利3.2317.51.0埃及922.5628.7580.0羅馬尼亞2.462.50.2中國水稻生產(chǎn)概況2005年，水稻播種面積和產(chǎn)量較大的省份有湖南、江西、廣西、廣東、四川、安徽、江蘇、湖北、浙江、福建、云南等12個省。秈稻主要分布于中國南方16個省(市、區(qū))，即海南、廣東、廣西、湖南、湖北、云南、貴州、四川、重慶、福建、江西、浙江、江蘇、安徽、陜西和河南。其中四川、重慶、江西、廣西、廣東、福建和海南粳稻主要分布于東北粳稻生產(chǎn)區(qū)、華北粳稻生產(chǎn)區(qū)、西北粳稻生產(chǎn)區(qū)、長江中下游粳稻生產(chǎn)區(qū)和西南云貴高緯度粳稻生產(chǎn)區(qū)。包含東北三省、內(nèi)蒙、華北、西北(除青海外)及湖北、安徽、江蘇、上海、浙江和云南等省市。播種面積2883萬hm2

總產(chǎn)：18059萬噸 單產(chǎn)：6259kg/hm2５２°２９Ｎ（黑河）～１８°９Ｎ（海南島）我國水稻面積和產(chǎn)量的85％以上在我國淮河以南各省湖南廣西廣東江西福建浙江江蘇安徽湖北河南山東河北遼寧吉林黑龍江內(nèi)蒙古山西陜西甘肅寧夏新疆青海西藏四川云南貴州重慶北京上海1500～30003000～4500>4500<750萬畝750～15000我國水稻種植面積幾種糧食作物的產(chǎn)量比較(2005)作物播種面積萬hm2總產(chǎn)萬噸單產(chǎn)kg/hm2水稻2883180596259小麥227997454276玉米2636139375287水稻在國民經(jīng)濟中具有重要地位成分稻米小麥玉米蛋白質(zhì)7.01510淀粉736570脂肪2.32.04.6纖維素1.22.86.7糖份3.64.33.0其他CH2O287灰份12.21.3主要糧食的營養(yǎng)成分表(%干重)營養(yǎng)價值比較(牛奶為100)項目稻米小麥玉米賴氨酸(g/16gN)3.82.32.5蘇氨酸(g/16gN)3.62.83.2色氨酸(g/16gN)1.11.00.6蛋白質(zhì)(%)71510比價83-8662-6852-58我國稻作科技的發(fā)展◆我國是世界上栽培水稻最古老的國家據(jù)史書（《詩經(jīng)》《淮南子》《周禮》《戰(zhàn)國策》《史記》等）記載，距今5000年的神農(nóng)時代，我國已開始稻作栽培。浙江余姚河姆渡曾發(fā)現(xiàn)距今6700-7000年的稻作遺址。◆新中國成立以前水稻生產(chǎn)停滯不前

1936年全年播種面積3.45億畝，單產(chǎn)僅165公斤，為新中國成立前有記載的最好年成。◆新中國成立以后水稻生產(chǎn)飛躍發(fā)展（1）50年代治水改土（2）60年代矮稈品種，陳永康、崔竹松高產(chǎn)經(jīng)驗推廣應(yīng)用（3）70年代雜交稻，小群體、壯個體高產(chǎn)技術(shù)推廣應(yīng)用（4）80年代葉齡模式栽培技術(shù)推廣應(yīng)用（5）90年代群體質(zhì)量栽培技術(shù)推廣應(yīng)用（6）本世紀超級水稻，精確定量栽培技術(shù)推廣應(yīng)用稻的起源與分類（一）栽培稻種的起源

栽培稻種在植物分類學(xué)上屬禾本科（Gramineae）稻屬(Oryza)植物。目前全球稻屬植物有20多個種，栽培稻只有2個種，即普通栽培稻（Oryzasativa）和非洲栽培稻（Oryza

glaberrima）。普通栽培稻分布于世界各地，占栽培稻面積的99％以上；非洲栽培稻僅分布于西非，豐產(chǎn)性差，但耐瘠性強。普通野生稻普通栽培稻栽培稻起源于野生稻普通野生稻與普通栽培的差異性狀普通野生稻普通栽培稻落粒性很強較不易落粒繁殖特性有性繁殖或無性繁殖有性繁殖成熟特性成熟不整齊，穗上著粒甚少成熟整齊，穗上著粒多谷草比極低較高（0.3～0.5）株型分蘗散生，莖葉長大株型較緊湊芒長芒短芒或無芒米色赤褐通常為白色栽培稻種的分類我國栽培稻由于分布區(qū)域遼闊，栽培歷史悠久，生態(tài)環(huán)境多樣，在長期自然選擇和人工培育下，出現(xiàn)了繁多的適應(yīng)各稻區(qū)和各栽培季節(jié)的品種。丁穎曾根據(jù)它們的起源、演變和栽培發(fā)展過程，把我國栽培稻種分為5級。 亞種（秈/粳）

群（晚季稻/早、中季稻）

型（水稻/陸稻）

變種（粘稻/糯稻）

品種（栽培品種）秈亞種（基本型）粳亞種（變異型）普通野生稻晚季稻（基本型）早、中季稻（變異型）水稻（基本型）陸稻（變異型）粘稻―品種（基本型）糯稻―品種（變異型）粘稻―品種（基本型）糯稻―品種（變異型）水稻（同上）

陸稻（同上）

晚季稻（基本型）早、中季稻（變異型）（以下全部同上）（以下全部同上）1)區(qū)別秈稻和粳稻的祖先雖然都是普通野生稻，但兩者的親緣關(guān)系相距較遠，在植物學(xué)分類上已成為相對獨立的兩個亞種。秈粳雜交親和力弱，雜交結(jié)實率低。它們在形態(tài)和生理上都有明顯的差別。粳稻秈稻

秈亞種和粳亞種秈稻稻穗粳稻稻穗秈稻稻谷粳稻稻谷區(qū)別項目秈稻粳稻葉片葉寬、色淡、毛多葉窄、色濃、少毛稻芒無芒或有短直芒多有芒、芒略彎曲粒形扁長短圓分蘗較強較弱脫粒易較難后熟較弱較強耐寒弱強耐旱較弱較強耐肥較弱較強耐陰較弱較強抗病較強較弱2）秈、粳稻是兩種不同的地理氣候生態(tài)型秈稻和粳稻種性所以有明顯差別的原因，是由于它們所分布的地理氣候環(huán)境不同引起。秈稻和粳稻是由于緯度和海拔高低不同的生態(tài)因子，主要是溫度條件的影響而演變形成的兩個亞種。它們屬于兩種不同的地理氣候生態(tài)型。3）秈稻和粳稻的演變秈稻的形態(tài)特征和生理特性與野生稻較為接近，因此，丁穎等認為秈稻是基本型，即最先由野生稻經(jīng)人工馴化而演變成栽培稻。而粳稻是從秈稻植株中在不同的氣候生態(tài)條件下(主要是氣溫)，通過人工選育而形成的變異型。1）晚稻和早稻的分別秈稻和粳稻都有早稻和晚稻型。晚稻和早稻的親緣關(guān)系較密切,兩者雜交的結(jié)實率比較高。主要區(qū)別在于栽培季節(jié)的氣候環(huán)境不同，形成了對栽培季節(jié)的適應(yīng)性不同。晚稻生育季節(jié)氣溫由高到低，日長由長到短，光照由強到弱，風(fēng)雨由多到少，早稻生育季節(jié)的氣候環(huán)境相反。晚稻保存著與野生稻相同的發(fā)育特性，屬于典型的短日性植物，早稻已失去對短日反應(yīng)的敏感性，對日長反應(yīng)鈍感和無感。晚稻和早稻是屬于適應(yīng)不同日長條件而形成的兩種氣候生態(tài)型。2.晚稻和早稻2）晚稻和早稻的演變普通野生稻對日長反應(yīng)敏感。晚稻的發(fā)育特性與普通野生稻相似，所以晚稻是基本型，早稻則是通過長期的自然和人工選擇，從晚稻中分化而來的變異型。中稻的遲熟品種對日長的反應(yīng)接近晚稻型，而中稻的早、中熟品種則接近于早稻型。根據(jù)栽培地區(qū)土壤水分和生態(tài)條件不同，可分水稻(包括淺水稻、深水稻、浮水稻)和，陸稻(又稱早稻或坡禾)兩個類型。主要區(qū)別在于兩者耐旱性的不同。它們在形態(tài)解剖和生理生態(tài)上的一些差別，都是兩者的耐旱性不同的表現(xiàn)。水稻和野生稻一樣，都是屬于沼澤性植物，適宜分布于有水層的土壤環(huán)境。深水稻莖稈高達1.5—2m，浮水稻莖葉可隨水上漲而伸長，以保證莖葉暴露在大氣中。由于栽培水稻與野生稻的特性相近，并且我國古籍記載，水稻栽培在先，陸稻栽培在后，因此，可認為水稻是基本型，而陸稻是在不同土壤水分條件下形成的地土生態(tài)型，屬于變異型。3.水稻和陸稻水稻旱稻深水稻浮水稻上述各稻種類型中都有粘稻和糯稻，它們在形態(tài)特征和生理特性方面都沒有明顯的差異，兩者雜交的子代結(jié)實率也很高。野生稻都屬粘稻，未發(fā)現(xiàn)有糯稻類型。因此，可以認為粘稻屬基本型而糯稻是變異型。糯稻粘稻4.粘稻和糯稻性狀糯稻粘稻米粒色澤乳白色，不透明略透明，有光澤淀粉組成幾乎全部為支鏈淀粉，不含或含很少直鏈淀粉。直鏈淀粉20％～30%支鏈淀粉70%～80%碘液反應(yīng)淀粉吸碘性小，遇碘顯棕紅色。淀粉吸碘性大，遇碘顯藍色。煮飯糊化溫度低，脹性小。糊化溫度高，脹性大糯稻和粘稻的主要區(qū)別稻種分類的最后一級是栽培品種。栽培品種是經(jīng)長期人工培育和選擇而成的，其經(jīng)濟性狀明顯優(yōu)越，主要表現(xiàn)在谷稈比率高，第二次枝梗數(shù)和穎花數(shù)增加，每穗結(jié)實粒數(shù)多，抽穗成熟整齊，粒重增大，不易落粒，株型改良，群體物質(zhì)生產(chǎn)量高等。從栽培品種演進和利用出發(fā)，分類如下：5.栽培品種的演變與利用按熟期分類分為早稻早、中、遲熟，中稻早、中、遲熟，晚稻早、中、遲熟品種共九個類型。熟期分類是因地因時相對而言。按穗粒性狀分類可分為大穗型和多穗型。大穗型：稈粗葉大分蘗少，每株的穗數(shù)少而穗大粒多。多穗型稈細葉小而分蘗多，每株的穗數(shù)多而穗小粒少。按株型分類按莖稈長度可分高、中、矮稈品種。粳稻偏矮、秈稻偏高。秈稻以短于100cm的為矮稈品種，高于120cm的為高稈品種，100～120cm的為中稈品種。按雜交稻種和常規(guī)稻種分類雜交稻遺傳基礎(chǔ)豐富，表現(xiàn)明顯的雜種優(yōu)勢，易取得大面積高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。雜交稻需要制種多種子易混雜或不孕率高，成本也較高。常規(guī)稻種不用制種，有利良種加速繁育，成本較低?，F(xiàn)在我國水稻生產(chǎn)是雜交稻與常規(guī)稻并存。

按高產(chǎn)種和優(yōu)質(zhì)種分類我國人多地少，因此，水稻生產(chǎn)把高產(chǎn)放在第一位，米質(zhì)放在第二位。但隨著人民生活水平的改善，擴大出口，對優(yōu)質(zhì)稻米的要求不斷增高。二、水稻的發(fā)育特性及其在生產(chǎn)上的應(yīng)用(一)品種生育期的變化特點1.生育期：水稻品種的生育期，短的不足100天，長的超過180天，其中生殖生長期一般為60～70天，其余為營養(yǎng)生長期。所以，品種生育期長短的不同，主要是營養(yǎng)生長期的差異。2.品種的生育期隨環(huán)境變化的規(guī)律在同一地域，隨緯度增高，生育期延長；緯度相近，隨海拔增高，生育期延長；在同一地點，隨播期推遲，生育期縮短；不同條件下品種生育期的這種差異也主要是營養(yǎng)生長期的差異；不同生育期的品種異地播種，一般生育期長的品種生育期的變化比生育期短的變化大。(二)決定品種生育期的“三性”水稻品種的生育期，決定于內(nèi)在的遺傳性和外界的環(huán)境條件。水稻原產(chǎn)于低緯度熱帶，具有要求短日、高溫的遺傳性。通常短日照、高溫都可使水稻生育期縮短，而品種不同其反應(yīng)也不一樣。品種因受日照長短的影響而改變生育期的特性，稱感光性。品種因受溫度高低的影響而改變生育期的特性，稱為感溫性。短日、高溫條件下，水稻品種仍需經(jīng)一個最短的營養(yǎng)生長期，才能轉(zhuǎn)入生殖生長，這個最短的營養(yǎng)生長期，稱為品種的短日高溫生育期，也稱為基本營養(yǎng)生長期。不同水稻品種的基本營養(yǎng)生長期，其長短各異，這種基本營養(yǎng)生長期長短的差異特性，稱之為品種的基本營養(yǎng)性。

品種的感光性、感溫性和基本營養(yǎng)生長期，是決定水稻品種育期的3個主要內(nèi)在特性，常簡稱為水稻品種的“三性”。水稻品種在適宜的生長發(fā)育溫度范圍內(nèi)，高溫可使其生育期縮短，低溫可使其生育期延長。水稻生長上限溫度一般為40℃，而發(fā)育上限溫度不超過28℃。大多數(shù)晚稻品種在短日條件下，高溫對其生育期縮短幅度較早稻大，表明晚稻較早稻感溫性強。除此之外，感溫性的強弱與水稻品種系統(tǒng)發(fā)育的條件也關(guān)系密切，一般北方的早粳稻品種比南方的早秈稻品種的感溫性強。1.感溫性品種感溫性的鑒定，一般在不同溫度下栽培，以高溫出穗促進率表示。高溫出穗促進率大者為感溫性強，促進率低者為感溫性弱。高溫出穗促進率(%)=(低溫下播種倒出穗的天數(shù)-高溫下播種倒出穗的天數(shù))/低溫下播種倒出穗的天數(shù)×100早、中、晚稻的感溫性都較強，但在短日條件下，以晚稻為最強，早稻次之，中稻又次之。

水稻品種在適宜生長發(fā)育的日照長度范圍內(nèi)，短日照可使生育期縮短，長日照可使生育期延長。一般原產(chǎn)低緯度地區(qū)的品種感光性強，而原產(chǎn)高緯度地區(qū)的品種對日長的反應(yīng)鈍感或無感。南方稻區(qū)的晚稻品種感光性強，而早稻品種的感光性鈍感或無感；中稻品種的感光特性介于早、晚稻之間。感光性強的品種，在長日照條件下不能抽穗。2.感光性表示品種的感光性，促進率大者感光性強，促進率小者感光性弱。短日照出穗促進率(%)=(長日照下播種到出穗的天數(shù)–短日照下播種到出穗的天數(shù))/長日照下播種到出穗的天數(shù)×100①早稻的感光性一般屬弱。其中秈稻為1-3級，粳稻為1～5級。②中稻感光性一般屬弱到中等。其中秈稻為1～5級，粳稻為2～7級。③晚稻的感光性強。其中粳稻為7-8級，秈稻為7-9級。短日高溫生育期是品種在短日高溫條件下最短的營養(yǎng)生長期，實驗確定這個最短營養(yǎng)生長期的長度是困難的。通常是用一定的高溫和短日照條件下的營養(yǎng)生長期來表示，進行品種間相互比較。全國各地各熟期類型品種的短日高溫生育期的長短，情況比較繁雜，但有幾點是明確的：東北、西北的早熟種，因當?shù)厮旧L季節(jié)短，其短日高溫生育期均短；華南的雙季晚稻，絕大多數(shù)屬于“短”的等級。3.短日高溫生育期根據(jù)水稻的熟期特性和季節(jié)分布，可以分為早稻、中稻和晚稻。早稻、中稻、晚稻又都可以按生育期長短再分為早熟、中熟和遲熟。早稻品種感溫性強，感光性弱，晚稻品種感溫性弱，感光性強。晚稻品種作為早稻栽培，盡管是早春播種，但只有到秋天具備了短日照條件時，才能進行幼穗分化和開花成熟，生育期明顯延長。因此，晚稻品種只能作單季晚稻或連作晚稻種植，而不能作早稻栽培。早稻品種則由于感光性弱，既可以夏季長日條件下抽穗，也可在秋季短日條件下抽穗，所以既可以作早稻種植，也可作晚稻種植。翻秋種植時，生育前期處于高溫環(huán)境，生長發(fā)育進程加快，生育期縮短，成熟期提早，產(chǎn)量降低。在安排播種期時，早中稻品種中，感溫性較強的品種應(yīng)該早播。如果遲播，生育期縮短，不利高產(chǎn)。感溫性較弱的品種可根據(jù)季節(jié)需要適當遲播，對產(chǎn)量影響不大。晚稻品種播種期安排一要考慮能否安全齊穗，即抽穗開花期不受低溫危害，日平均溫度大于19-22℃；二要考慮是否是“超齡秧”，若秧苗在秧田時生長的時間超過適宜的秧齡，秧苗移植到大田以后不久迅速抽穗，造成穗小粒少而減產(chǎn)。一般生產(chǎn)上適宜的秧齡在30天以內(nèi)，通過適當稀播種、采用寄秧和化學(xué)調(diào)控等辦法，可以適當延長秧齡5-10天。早稻是由晚稻演變而來的短日照不再敏感的變異型。一般早稻品種都具有基本營養(yǎng)生長性小、感光性弱、感溫性較強的特點。因此，早稻生育期的長短，主要決定于溫度的高低。晚稻品種一般都具有基本營養(yǎng)生長性小，而感光性、感溫性都強的特點。其生育期的長短，主要決定于日照的長短，同時又受溫度高低的影響，光、溫聯(lián)應(yīng)效果甚為明顯，只能在短日、高溫條件下完成發(fā)育轉(zhuǎn)變，開始幼穗分化。4.水稻“三性”特點中稻品種在“三性”特點上是晚稻和早稻的過渡類型。中稻的早、中熟品種，其“三性”特點偏近于早稻，遲熟品種則偏近于晚稻。中稻的基本營養(yǎng)生長期都比早稻長。

在我國水稻生產(chǎn)實踐中，早稻品種可作早稻和晚稻栽培，而晚稻品種只能作晚稻栽培。這是因為早稻的感光性遲鈍，感溫性敏感；早稻的感光性敏感，感溫性也敏感，但它的感溫性要在短日條件下才能明顯表現(xiàn)出來。（三）水稻發(fā)育特性理論的應(yīng)用1.在栽培方面的應(yīng)用水稻品種的發(fā)育特性是確定種植制度、品種搭配、栽培措施的重要依據(jù)。例如：在秧齡安排方面，早稻因其感光性弱、短日高溫生育期短，秧齡不能長，以防早穗減產(chǎn)，但可短秧齡翻秋栽培。晚稻感光性強，故秧齡彈性大，但不可遲播，因夏季7、8月份日長較長，完成光周期誘所需時間長，如播種過遲，則原已較遲的出穗期還將進一步延遲，影響安全齊穗；但如播種過早，因完成光周期誘導(dǎo)要求較短的日長，早播并不能明顯提早抽穗，這樣營養(yǎng)生長期過長，徒然消耗地力，也會增加管理成本。中秈稻感光性弱或中等，短日高溫生育期中等，在播期變化后，營養(yǎng)生長期較穩(wěn)定，產(chǎn)量形成的變化也小，所以適播期的幅度較寬。2．在引種方面的應(yīng)用自高緯度的北方稻區(qū)引向低緯度的南方稻區(qū)種植，生育期一般縮短，尤其是東北的早粳，全生育期所需積溫較少，對高溫反應(yīng)敏感，引到低緯度南方種植，應(yīng)適當早播，秧齡不宜太大，以增加大田營養(yǎng)生長期，才能獲得高產(chǎn)。從低緯度的南方稻區(qū)引向高緯度的北方稻區(qū)種植，生育期延長，早稻引種容易成功，晚稻可能在稻作季節(jié)