粒米乾坤
作者: 沈希宏稻草说
“漠漠稻田,差差柳岸。”稻子是用其茎秆,支撑起了一片片绿野。
茎秆,也就是水稻的身躯,有高低、强弱、粗细、软硬之分,形态与功能各异。水稻的茎秆,由节与节间组成,呈一种特异的管状结构,外直中空。茎秆的节间中存在为数众多的维管束,是水分、矿质元素、有机养分的运输通道,在“源——库——流”中发挥着“流”的功能,就好像是“生产”“流通”“消费”中的“流通”,流通畅,则全身皆畅。
茎秆的主要化学成分包括纤维素、半纤维素、果胶、木质素和硅元素等。其构成基本决定了水稻茎秆的粗细和强硬程度,构成对外界环境的适应能力,比如一定的粗壮硬度可以拒绝倒伏。化学元素“硅”,可以增加纤维细胞的强度和硬度,所以生产上有时会适当施用硅肥,来提高抗倒性。然而肥料的施用总体不能过多,过多就会造成茎秆和叶片过度生长而疲软,反而更容易倒伏。吕氏春秋审时篇也早就有说,“得时之稻,大本而茎葆。”种得适宜的稻子,才能根部发达,茎秆丛生。
水稻茎秆,有的纤细柔韧,有的粗壮强大。其软硬也有大不同。有的水稻茎秆软硬适中,你踩它一脚,它会顺利地弹回来。有的却是非常脆弱,轻轻一折就断了。不过这种脆秆稻,却是一种好饲料,在稻鱼共养的生产系统里,鱼儿容易咀嚼消化。
长一片叶子,则长一节茎秆,所以水稻的茎秆大约有十几节。节的薄壁细胞生命力旺盛,是水稻叶片和腋芽的着生之处。节的存在也增强了稻秆的刚柔性,犹如复合材料的加固件。节与节之间称为节间。节间长度很有意思,基部的茎节密集,到幼穗形成时才急剧拔节生长。我读硕士研究生的时候,做一个转基因水稻的株高研究,曾细细测量了节间长度,发现一个有趣的事情,稻秆的每一节长度之比,基本符合斐波那契数列,也就是我们熟知的黄金分割比。想来水稻也爱臭美的,一直以来都很注意修身。
稻谷收获之后,剩下的茎叶是稻草。稻草有许多种气息:收割时茎秆切开新鲜奔放的气息;稻草人的守候气息;稻草垛的游戏气息;稻草枕头和稻草垫在床下的小时候温暖气息;制作饲料的气息;垫在猪圈的猪粪气息。还有,跟妈妈在稻草堆里筛捡掉落的稻谷粒,溢满周身的青草气息。
稻秆在以前还是最重要的柴火来源,是农民最廉价的燃料。燃烧后形成的草木灰,又是极好的农家肥料。还有稻草绳,稻草鞋,都是农家的基本记忆。稻草富含纤维素,是很好的造纸原料。著名的宣纸,就是利用当地特有的沙田稻草,木质素含量低,灰分与杂质少,容易自然漂白。现在,科学家正在研究的多孔生物碳——一种被称为黑色黄金的高效燃料和环保产品,在这项重要研究中,稻秆成为了固定碳元素、良性实现碳循环的重要原料。
至于茎秆高低,就如人类的身高一样,稻秆可以高到两米以上,也可以矮到你难以想象。历史上有水稻品种叫做“鸭望糯”,其茎修长而亭立,鸭望而不得啄。我国南方和东南亚地区有一种特殊的深水稻,在浙江又叫做池塘稻,其茎节会随水位高低而自我调节生长。
从现代育种进程来看,大多数水稻并不需要长得那么高。我国矮秆水稻的发现与利用,与国际上矮秆小麦一道,掀起了第一次绿色革命。其茎秆高度显著降低,而分蘖增多,增加了抗倒能力,提高了产量收获。
最近中国水稻研究所发掘的超矮秆水稻,其茎秆高度甚至不到10厘米,就一支钢笔那么长,实在是稻子的一种极简缩微版。而且,它的名字,就叫小薇。2016年,小薇还搭乘天宫2号进行了了天空遨游,科学家是打算在太空状态下探索它的生长发育机理。
我自稻高一尺。小薇,已经不由自主成为一种理想的私人或者公共绿植。某日伏案抬头,眼前一株小薇。想想也是挺有意思的。
根
根是隐藏的另一半。根在土里,是我们看不见的另一个世界。
与地上部不同,根是向下生长的,正所谓扎根。一粒稻种播下去,总有一脉先出的,叫做命根。虽然我们平常看到的文字描述经常是:“布谷,布谷,稻子发芽了。”可是水稻总是根先生长,而后才会长芽。其他植物种子也是。
水稻的根,由主根、不定根、侧根和根毛组成,多达数百条。根系与土壤交融为一体。水稻根系不仅是吸收水分、养分、必需元素的重要器官,也是植物激素、有机酸和氨基酸等合成与分泌的重要场所。水稻根系还具有吸收同化二氧化碳的功能。水稻根系,与地上部分的生长发育、产量和品质都息息相关。水稻生命体,所有与外界发生能量转换的第一步,都是通过根。
可以说,根是植物触摸土地的使者,一旦根系遭到什么变故,失去的将是与生命的联系。
我的师兄和博士导师比较早的注意到了根的重要。通过研究根数、根体积、根重、根系活力等发现,根系的各项指标,都与产量密切相关,比如根重与谷重、根数与穗重关系密切,由此提出了水稻根系育种的理论和概念,希望通过改良根系来改良水稻。后来还克隆了控制根长度的基因。
根深才能叶茂,才能有好的收成。许多精耕细作的农事操作,比如深耕、耘田、烤田,哪怕施肥,都是为了壮根护根,目的在于固本。
生长正常的根,呈白色或淡褐色。新长的根,呈白色。成熟的根,呈淡褐色,是可溶性的褐色三价铁沉淀后,在根的表面形成的一层铁膜。白根或淡褐色的根,都具有健强的生理功能,有时裸露在土表,如青筋暴出,遒劲十足。其吞吐呼吸,能与周围的土壤成一个根际微小的生态平衡,促进地上植株的健康生长。
而有些黑根,灰暗的根,那是烂了,几乎没什么功能。一旦出现,那么地上的植株也就差不多要完了。有一次参加江西的科技下乡,到一位老乡的田里。他说他的稻苗怎么也长不起来。我大概一看,也没看到什么病虫害。就跟老乡说,拔几株出来看看。老乡便下田里连根拔起几株秧苗来,水田中的气泡跟着冒出一股臭鸡蛋味。我想肯定是根烂了。拿近来一看,果然根系已经黑得腐烂了。灰根要命,哪里有什么力气再长苗。我说老乡,可能是长期淹水、透气不好,加上施肥过重,有机酸变质,产生硫化氢等一系列有毒物质了,你赶紧把水排干了,狠狠晒几天太阳试试看能不能挽救。
根儿深,秆儿壮。反过来,其实也是。如果地上植株的叶子挺拔,谷粒金黄,那它的根,也一定是倍儿壮实。
水稻的根是须根,胡须一样很多很多根。有时去理发,信手拈须地想,把胡子理成一个稻根的模样。
紫叶水稻
烟花三月下扬州的时候,稻花来了海南。
在海南的试验田里,长出了一些紫叶子的水稻。紫叶子水稻在阳光下散发着锐意的光芒,在一大片普通绿叶的试验田里,这几片夹杂着的深紫色让人眼前一亮。有意思的是,一些紫叶水稻的稻穗,刚抽上来时是白色的,帮我管田的老吴,惊讶地说这稻子病得厉害,从没见过,连忙要去背喷壶来打药。
姹紫嫣红,自然界本来就丰富多彩。有普通的绿油油水稻,也有多种其他叶片色彩的水稻,比如就有紫叶水稻。紫叶水稻近年来有点火,因其独特的视觉观感,主要被用于农业观光,比如在稻田画画。大地作画是一件诗意的事。我去过云和梯田、沈阳的稻梦空间,还有很多地方的稻田,都通过精巧的设计在稻田里种出了美丽的图案。爬上周围的山头,或者建一个观景台,就可以看见稻田画作,栩栩如生。有小动物的图案,有祝福的词句,有网络热图,有仕女图,有构造复杂的殿宇等等,画得非常有层次,甚至有立体感,参观者络绎不绝。中国水稻研究所的同事,在浙江江山、庆元等地,用紫叶水稻画出“江山如此多娇”“美丽畲乡”等大地之字,也是非常惊艳。
一般我们说绿色植物。紫叶水稻也是绿色植物,就像一个花坛里种了很多颜色的花花草草,也还是叫做绿化。紫花常有,而紫叶的植物在自然界并不多见,这也是长期自然选择的结果,看来紫叶并不占优势。然而紫叶的光合作用原理是与普通绿叶植物一样的,只不过是紫叶植物的花青素含量,高过了叶绿素。
遗传学上认为,紫叶稻由3对基础基因C、A、P控制花色素苷,还有一些修饰因子也起了作用,比一般的性状遗传要复杂得多。一个普通绿叶的水稻与一个紫叶水稻杂交,杂交后代出现紫叶的比例不是典型的三比一,而是还会出现一些其他的叶片颜色。
长粳之余,我也少量做点紫叶水稻的育种。这个很好玩,犹如调色板。原有的紫叶稻子,它的穗子是正常颜色的。有一年,我从云南农大陈丽娟老师那里要到一个抽粉红穗子的紫叶水稻材料,如获至宝。我用这个珍贵的稻种,与其他水稻做了杂交,就做出了让老吴惊讶的新水稻。紫叶子,白穗子,观感更是与众不同。有几个朋友路过我的稻田,非要搬几株紫叶水稻栽在盆子里,摆在办公室,意为紫气东来,或者说澹然朱紫。
陈老师也是个稻痴,誓将一生付水稻,要“美到谷子里”。有时难得与陈老师聊几句,发现水稻人身上有着许多感同身受的植物性情。这样认真做一件事真好。云南的植物资源丰富,稻种也多样,泸沽湖畔就种植着我国海拔最高的高山水稻,值得好好利用。
当然,我做紫叶水稻不止为了好看。我也想把紫叶水稻的稻米做得非常好吃,观赏与食用两不误。
从稻到米
“山前有熟稻,紫穗袭人香;细获又精舂,粒粒如玉珰。”(唐·皮日休《正乐府诗篇·橡媪叹》)“秋菰成黑米,精凿传白粲。”(唐·杜甫《行官张望补稻畦水归》)人们在收获稻谷之后,还要进行舂米,或者说碾米,才加工成日常食用的大米。
“稻”字象形而会意,本身犹如一幅“上古谷场图”。稻从禾本,右边的“舀”部,是用石臼舂碓谷子,再用手从臼中掏出带糠的米扬在风中,让风吹走糠,留下米粒。
“谩言嘉谷可登盘,穅秕还忧欲去难。”(《康熙御制耕织图·诗十九<筛>》)从稻谷变成米,也不是一件简单的事,里面集聚了无数先人的智慧。据考古研究,约一万年前的浦江上山人,就懂得把稻谷放到石磨盘上,用石磨棒来回磨出大米。汉代以来,逐渐发明出土砻、水碓、机碓、石碾等半机械,借助力学杠杆原理,节省了不少打米力气。后来索性,让牛啊马啊来牵引磨米,人在旁边吆喝。南宋范成大《腊月村田乐府十首·冬舂行》诗云:“腊中储蓄百事利,第一先舂年计米……齐头圆洁箭子长,隔箩耀日雪生光。”舂米在古代,或者说我们的小时候,都是一件大事,往往围观者众多。
直到蒸汽机的发明,碾米的事才逐渐开始机械化。1897年,近代商界翘楚章维藩在芜湖兴建“益新米面机器公司”,算是我国较早拥有先进设备的粮食加工企业了。因为机器效率大大提高,当地的官方民间都曾颇有怨言,说章维藩“用机器碾米磨粉,影响本地砻坊生计”。据考证,在1900年前后,我国制造出了第一台碾米机。安徽芜湖、江西九江、江苏无锡、湖南长沙四大米市,也是那时兴起的。
从稻谷变成米,由金黄化为洁白,其实需要两步。第一步是先脱壳,稻谷去壳又叫砻谷,是米从谷里脱颖而出,是为糙米。糙米已经可以食用,只不过口感粗粝些。现在也有人建议适当食用糙米,毕竟种皮和种胚里,还是含有不少活性物质,比如红米黑米,吃的就是保留了有色种皮的糙米。第二步是糙米继续碾磨,再去掉一层种皮,方成白米。种皮一旦去掉,小小的胚自然也系不住了,所以精白米的营养会有所流失。米与米糠的混合物,经过风清扬,则“细糠随风扇播扬分去,膜尘净尽而粹精见矣”(《天工开物·上篇·粹精》)。是不是有点像吹尽狂沙始见金的感觉。
一斤稻谷,出糙米约八两,出白米再打小一折,约七两。这里面还会有很多断米碎米,最终出商品米大概就在六折左右。我国年产稻谷2亿吨,全部加工成白米大概就1.3亿吨左右。按人均计,将近人均拥有白米量为100公斤。当然,也有相当部分作饲料用或其他用。
白米之外的谷壳与碎米,统称为米糠。算算也是个大数字,因为很多是家家户户的小加工,少量的米糠就碾落成泥。大型加工企业的米糠副产品,数量大的可以烧白酒,可以产米糠油,也可以制生物炭等等。
稻谷新收载满车,先舂一石酿口腹。不管怎么说,新舂的米是够新鲜的,记得先尝为快。
粒米乾坤
一粒稻米,包括胚乳和胚两个部分。人们日常食用的稻米,主要是米的胚乳部分。不知大家有没有注意到,米粒的一端有个凹痕,那里就是胚着生的地方。在碾米过程中,小小的胚一般都是脱落了,只留下了一点痕迹。