揭秘水稻在“六谷”中的江湖地位

“稻粱菽，麦黍稷。此六谷，人所食。”稻是六谷之首，因稻米里面含有大量的淀粉与16种以上的氨基酸，可供应人类生存的基本需求，所以大米逐渐成为人类的主食之一。稻米不仅是大多数中国人的主食，而且还深受其他国家人民的喜爱，世界上近一半的人口以稻米为主食。现在，除南极洲以外，地球上每个大陆都种植水稻。

稻作文明源远流长

“民以食为天，食以米为先”。在饮食文化的诸多分支当中，稻米文化是不可或缺的。稻米文化的可贵，不仅仅在于它能给人们提供品类丰富的食物，更在于它传播给人们的精神——恒久远与哺苍生。

近代以来的人类，不断依靠考古、基因等科学，来探究稻作文明的起源。人类究竟什么时候开始种植水稻，这是一个不容易回答的问题。

1. 稻作文明的起源

曾有人提出，印度东北部的阿萨姆地区（布拉马普特拉河流域）和中国的云南地区是最早培育水稻的。

后来，越来越多的证据表明，中国的长江中下游地区，可能更加接近答案。在长江流域中游，中国的湖南、湖北、江西一带，已经发现了距今大约一万年的稻粒遗迹。更加著名的考古发现，长江下游浙江余姚河姆渡遗址，距今大约七千年，人们在这里发掘出已经炭化的残存稻粒。而在距今四五千年的上海郊区青浦的崧泽等地，也有稻作文明的痕迹。

中国长江流域培育的稻子，叫做“粳稻”，后来又传播到朝鲜半岛、日本等地。与“粳稻”并驾齐驱的另一种稻子，叫做“籼稻”，它的种植地主要在广东、广西等华南地区，以及越南、泰国等东南亚地区。据历史记载北宋曾引进过“占城稻”，它来自越南南方的湄公河下游地区，这就是一种籼稻。

“粳稻”与“籼稻”的区别显而易见：粳稻更加耐寒，主要在长江及以北地区种植，茎叶短粗，稻米也短粗肥大，更有粘性；而籼稻主要在南方和热带地区种植，茎叶细长，稻米也细长，粘性不大。

稻作文明其实是一种典型的“精细化管理”文明。因为，跟小麦、玉米等旱地作物相比，水稻对于自然条件的要求更加苛刻。

自古以来，中国人积累了丰富的稻作管理经验，这在北齐贾思勰的《齐民要术》等书籍里，都有详细的记载。到了现代，我国科学家袁隆平培育出了高产的杂交稻，让众多人免于饥饿。

确实，从先秦直到唐朝，黄河流域的人类并不以稻米为主食。长期以来，他们的主食是麦面、粟米。如“春种一粒粟，秋收万颗子”，可见当时的北方人，还是习惯把粟米作为主粮来种植。

但是，一切都在缓慢变化之中。杜甫在《忆昔》诗中回忆开元盛世的描述“稻米流脂粟米白”，这说明，到了唐朝那个年代，稻米即使没有在北方大面积种植，但是因为长江流域的大发展，稻米已经在国计民生中占据了和北方粟米同等重要的地位。再后来，宋元明清，随着南方经济的进一步发展，大运河漕运的发达，稻米终于成了中国的“第一主粮”。

2. 三碗米饭中就有一碗来自中国

一万多年前，在人们眼中，水稻的祖先还是一种草。今天，它被人们称为野生稻。野生稻的种子成熟后会变成低调的褐黑色。一旦成熟便会快速脱落，藏身于泥土之中，以躲避动物垂涎三尺的目光。除了躲避动物，野生稻的种子还会“战斗”——种子前端长着长长的芒刺，仿佛想要吓退偷食者。这些芒刺上还长着倒钩，帮助它们挂在动物身上走向远方。

野生稻也是稻属多年生水生植物，是稻的一个“兄弟”。如今的水稻是由野生稻进化而成，没人能想象出第一支被驯化的水稻攥在人类手里的情景。1993年，考古人员在湖南玉蟾岩遗址，发现了距今1.8万年至1.4万年前的驯化水稻依据，是目前已知世界上最早的栽培稻遗存。而最早的水稻田则是在距今约8000年的湖南城山头遗址中发现。

水稻是一种喜热且需大量水资源的作物，非常适合长江中下游和珠江三角洲种植。这种作物产量非常高，农民撒下去的种子通常可以收获20倍左右的稻谷，这与小麦4倍于种子的产量相比显然是非常可观的。再加上长江流域及其以南地区气候温暖湿润，一年可以种植两季甚至三季，这意味着同样面积的土地，可以种植的水稻要比小麦多出好几倍。更重要的是，种植水稻的土地不需要休耕，比起种一季就得休耕一两年的小麦来说，大大缓解了用地矛盾。

水稻在中国的种植历史悠久，肥沃的土地和适宜的气候环境，再加上古代劳动人民在实践中不断改良和发展的生产技术，使得中国水稻在当今世界粮食中有着举足轻重的作用。目前，我国水稻产量和种植面积均居世界首位，总产量占世界总产量的30%左右。

3. 一粒稻长成半碗米饭

在漫长的驯化过程中，水稻受到了自然选择和人为选择的双重压力，发生了适应人类需求的一系列农艺性状和生理特性的变化。可以说，水稻的演化史就是人类驯化水稻的历史。人们在向不同纬度、不同海拔的传播过程中，形成了适应各种气候环境、丰富多样的栽培稻种，加速了水稻的传播和多样化。

水稻主要有2个亚种：粳稻与籼稻。前者米粒形状偏短圆，后者则较为细长，口感也有所差异。水稻亚种下包括栽培品种极多，据称超过4万个。籼、粳的分化是水稻最重要的演化，籼稻主要分布在低纬度、低海拔的热带、亚热带的湿热地区，而粳稻主要分布在较高纬度的温带以及热带、亚热带较高海拔的丘陵地区。陆稻是为了适应缺水环境进一步发生的变异，根据感光度和感温性的变异，出现了早稻、中稻和晚稻，糯稻是非糯稻演化而来的。粳稻、籼稻里面，其实都有糯性品种。糯米为什么“糯”？奥秘在于其淀粉中“枝链结构”的成分比例超过90%。

幼年的水稻，叶片类似杂草，长而扁，边缘或尖端有时也会有紫色色素，其根像人的胡须一样，细、短且多。随着稻株生长根的数量会增多，稻株旁也会不断长出小枝来，称为“分蘖”。一粒稻谷播种后，长成一棵稻苗。一棵稻苗大约可以分长出15～30株稻穗。一株稻穗约开120～300朵稻花，一朵稻花会形成一粒稻谷。据此估算，每株稻苗最少可结1800粒稻谷。如果以每碗饭75克约含白米4000粒来计算，那么一粒稻种长出的谷粒约有半碗饭。

杂交稻让人们远离饥饿

水稻杂交后具有明显的优势，主要表现在生长旺盛、根系发达、穗大粒多、抗逆性强，水稻产量大幅度提高，解决了全球饥饿问题。

1. 掌控雌雄授粉使杂交稻升级换代

袁隆平是世界上第一位将水稻杂交优势成功应用于生产的科学家，为中国的粮食安全、农业科学发展和世界粮食供给做出了巨大贡献。

稻花的形状和大小与稻谷相仿，它没有花瓣，而且从外观上很难看到蕊，雄蕊和雌蕊是被稻花的内外颖保护起来的。因此，水稻是严格的自花授粉作物（在自然条件下异花授粉率不超过1%），且授粉与开花又是同时进行。一般在孕穗期的5～6期产生花粉，农谚有“干打苞水抽穗没产量，水打苞干抽穗有产量”之说，也有“谷打苞水齐腰”的说法，所以这个时期是不能缺水的。

水稻杂交时要避免自花授粉的干扰，该怎么办呢？

首先要把自家的雄蕊“咔嚓”掉。但水稻的花器很小，依靠人工去雄的杂交方法很难实现，于是只能搬来“救兵”！在部分品种或者原始的野生稻中，有一种非常罕见的个体叫做雄性不育株，但雌蕊正常，这就是杂交水稻的母本。

杂交水稻的优质种子只能用一代，为了使母本不断后，就得给它找两个“丈夫”（父本）：第一个丈夫称为雄性不育保持系，它除自己繁殖后代外还能给母本授粉，使之结出的杂种仍然保持不育的特殊本领的杂交种子。第二个丈夫称为雄性不育恢复系，它除自身繁殖外还能给母本授粉，能使其迅速圆满地恢复生育能力的杂交种子。

通过培育雄性不育系（母本）、雄性保持系（父本1）和雄性恢复系（父本2）的三系法途径来培育杂交水稻，可以大幅度提高水稻产量。

科学家培育出了一种神奇的品种——光温敏雄性不育系水稻，其生育能力是随着光和温度而变化，即一人分饰两角，在夏天长日照、高温下，表现为雄性不育；而在秋天短日照、低温下，又变成了正常的水稻，即自我繁殖。这种杂交水稻因为只有不育系（母本）和恢复系（父本），而不需要保持系（中间体），所以称为两系法杂交水稻。

科学家在兼顾三系不育系育性稳定和两系不育系配组自由的优点，同时又克服了三系不育系配组受局限和两系不育系可能“打摆子”和繁殖产量低的缺点后，又研究出以遗传工程雄性不育系为遗传工具的第三代杂交水稻，使得制种和繁殖都非常简便易行。

现在，科学家们正在研究的是第四代碳四型杂交水稻，而第五代的杂交水稻是利用无融合生殖固定水稻的杂种优势，这是杂交水稻发展的最高阶段。

2. 文人臆想的产物——稻花香

“稻花香里说丰年，听取蛙声一片”。那么，稻花真的很香吗？答案是否定的，所谓稻花香纯粹是文人臆想的产物。稻花还没有稻粒大，未绽放前，娇羞地隐藏在颖壳内，呈现出泛着绿色的乳白色；花开扬粉时，变为人们喜爱的金黄色，但没有浓郁的花香，所谓稻花香其实就是水稻植株本身的气味。

稻花为淡黄色，没有花萼和花冠，由6枚雄蕊和1枚雌蕊构成。水稻花为疏散圆锥花序，通常称为稻穗。稻穗由多数小穗组成，每一小穗有三朵颖花，但只有中间一朵能发育成谷粒，另外两朵退化。

水稻开花时间通常是在收割前的30～40天，也就是扬花期。它们每天的开花时间只有短短的1.5～2小时，只要完成授粉就会马上闭合。早稻和中稻比较早，晚稻比较迟。在正常情况下，早中稻开花一般为上午9时前后，晚稻由于温度降低开花推迟，一般为上午10-11时最盛，开花时遇上冷凉天气，甚至会延迟到下午2-3时才开花。水稻全穗的花要经历6～7天才开完，第2～3天为开花最盛时间。

水稻开花是一个奇妙的过程。水稻颖花由外稃、内稃、外颖、内颖、鳞片、雄蕊和雌蕊等各部分组成。稻在自体受粉时，雄蕊上的花药会破裂，细小的花粉，随风飘走，落到隔壁雌蕊上头，花粉与雌蕊子房中的胚珠结合，进而发育成胚芽。浆状的胚乳不断增加，使子房日渐肥大，这就是水稻的种子，也是人类食用和摄取营养的主要来源。外观上则会看到绿色的稻谷上有细毛，称为“稻芒”。

水稻幼穗发育完成，就进入了抽穗扬花期。这是水稻一生中最重要的时期，如同母亲孕育生命，同时也是最芬芳的时期——粒粒稻花绽放飘香。稻花香靠的不是颜值，而是水稻在主粮中屹立不倒的江湖地位。