(一)根
水稻的根属于须根系,由于其发生的先后和部位不同,可分为种根和不定根
(图 3-1)。
图 3-1 水稻的根
1. 不定根 2. 种根 3. 根毛 4. 芽鞘 5. 不完全叶
种根只有一条,当种子萌发时,由胚根直接发育形成,在幼苗期具有吸收作用,
以后枯死。不定根由茎的基部数个茎节上生出。不定根上再生出的支根,称为第一 次支根;由第一次支根再分枝生出许多细小的根,称为第二支根或细根。此外,当 灌水过深,或稻秆倒伏,或将稻茎压于水中或土中,水稻各节皆可发生不定根,深 水稻尤为常见。
不论哪一种根系,最初发生的幼根均呈白色,在不淹水的情况下,新根的尖端 部分着生根毛。但在深水中,则根毛很少。老根呈淡褐色,着生很多支根,通常根 的基部所发生的支根远比根先端发生的支根要长。
随着稻株生长,稻根逐渐增多,形成稠密的根群,这是水稻生育期吸收水分和
养料最主要的通道。根系的好坏直接影响水稻植株的长势和产量。创造最有利于水 稻根系发育的条件,是保证高产的重要技术措施。
(二)茎
水稻的茎一般为圆筒形,中空,茎高 1m 左右。茎上有节,上下两节之间称为节 间。每茎有 10~18 节,因品种和环境条件而有不同。一般晚熟品种较早熟品种节数 多,高秆品种较矮秆品种节数多;相同熟期的不同品种,节数也不一样,但同一品 种在正常生长条件下,植株个体间相差不过 1 节。在 1 株中主茎节数多于分蘖节数。
茎基部的茎节密集。生长在地下的称为根节或分蘖节,因其节间很短,肉眼不易看 见;露出地面仅有 3~5 节,节上都有腋芽(不完全叶及剑叶节通常没有腋芽),通常 由接近地表的茎节上的腋芽生出分蘖。在特殊环境下,某些品种地上部茎节的胚节 也能分蘖,利用这种特性可以培育再生稻。
茎秆最上部的一个节间最长,上部着生稻穗的梗称为穗梗。穗梗伸出顶叶鞘外。
从顶叶的叶枕至穗的基节部分称为穗颈,可根据穗颈长短判别不同的品种。通常田 间记载标准是地面到穗的基节(穗颈节)的长度为茎高,地面至稻穗顶端小穗的长度 为株高。
茎节间的内部组织如图 3-2。茎节间的内部有髓腔,外部有纵沟,节间上部较 坚硬,其他大部分较柔软。每个节间的下部幼嫩部分都有分生组织,叫作居间分生 组织,由叶鞘包围保护着,茎的生长和组织的形成,主要是由于居间分生组织的细 胞分裂长大和分化的结果。出穗后稻株停止伸长而达最高高度。
图 3-2 水稻茎秆节间横切面
1. 大维管束 2. 通气腔 3. 薄壁组织 4. 机械组织 5. 髓腔 6. 小维管束 7. 表皮
(三)叶
稻叶互生于茎的两侧,属于 l/2 叶序。种子发芽时,首先出现芽鞘(鞘叶),继
而出现一片不完全叶,只有叶鞘,没有叶片(在放大镜下可见很小的叶片),以后顺 次长出第一完全叶、第二完全叶、第三完全叶等(图 3-3)。
图 3-3 水稻幼苗的各叶
1. 根 2. 芽鞘 3. 不完全叶 4. 第一完全叶 5. 第二完全叶 6. 第三完全叶 完全叶由叶鞘、叶片及其他附属部分组成(图 3-4)。
图 3-4 稻叶的各部分
1. 叶片 2. 叶鞘 3. 叶舌 4. 叶耳 5. 叶枕 6. 叶脉
叶鞘包围茎秆,中央厚而两缘薄;叶片伸展,其长短、大小、弯曲度和叶色的 浓淡,都因品种类型和栽培条件的不同而不同。叶片与叶鞘交界处称为叶枕(叶环)。
叶枕处有叶舌,但也有缺乏叶舌的品种如筒稻。叶舌两旁有一对茸毛状的叶耳。叶 鞘、叶舌和叶耳有防止水分浸入和散失的作用,而稗草无叶舌和叶耳,可资识别。
一般计算全茎叶数时,从第一片完全叶算起(国外有从不完全叶算起的习惯,
如日本)。完全叶有正常的叶鞘和叶片。最上部的一叶短而宽,称为剑叶(旗叶)。
剑叶与穗轴所成的角度,因品种不同而异,如粳稻顶叶角度大于籼稻,为鉴定品种 的特征之一。分蘖茎的叶也与主茎叶相同,但其茎部只有一个缺乏叶身的不完全叶,
称作分蘖鞘或前出叶。
主茎叶片数与着生完全叶的茎节数一致,也因品种和环境条件而有不同,一般 为 10~18 片叶。稻叶随着稻株的发育而逐次发生枯萎,因而在每一生育时期,所看 到的不是全部稻叶,一般只保持 5~6 片绿叶。
(四)花序和花
稻穗为圆锥花序。穗的中轴为主梗即穗轴;轴上有穗节,节上着生苞叶和第一 次枝梗;第一次枝梗再分出小枝,称为第二次枝梗;由第一次和第二次枝梗分出小 穗梗,末端着生小穗(图 3-5),每一小穗一般只有一个颖花,但也有少数一花多子 房的复粒稻品种。
图 3-5 穗的形态
1. 穗节 2. 穗轴 3. 第一次枝梗 4. 第二次枝梗 5. 颖花
颖花由副护颖、护颖、外颖、内颖、浆片、雌蕊、雄蕊各部分组成(图 3-6)。
图 3-6 颖花的结构
(a) 开花时颖花外形(b) 开花时颖花内观(除去内外颖) (c) 花的各部分(d) 花式 1. 第一副护颖 2. 第二副护颖 3. 第一护颖 4. 第二护颖 5. 外颖 6. 内颖 7. 浆片 8. 子房 9. 柱头 10. 花药 11. 花丝
内外颖通常称为谷壳(稃),其尖端为颖尖(稃尖)。稻的外颖为船底状,有脉纹 5 条(维管束),表面有茸毛,外颖的尖端有的伸长而成为芒;内颖的形状与外颖相 似,但较狭,只有 3 条脉纹,内外颖在成熟前多呈绿色,成熟后变黄,但也有成熟 前是紫色、红色、黄棕、灰棕、棕斑色等,成熟后同色。
芒的长短、有无依品种及环境而异,籼稻大多无芒或短芒,外颖 3 面茸毛较少 而短;粳稻多数有芒或长芒,茸毛较多而长。一般认为芒的生理作用有协助谷粒蒸 发水分的作用。有芒品种对于不良环境的抵抗力较强。
浆片(鳞片)两枚,着生在外颖的内侧,为扁平无色的肉质薄片,其中有 1 个螺 纹导管。开花时鳞片吸水膨胀,使颖张开。
雄蕊 6 枚,着生于子房基部,由花丝和花药两部分组成。花药 4 室,每室有 1 个花粉囊,囊内有很多黄色球形的花粉粒。成熟的花粉粒有内外两层壁,内壁较薄,
外层为角质,较厚,上有 l 个萌发孔。当花粉粒发芽时,由萌发孔伸出花粉管。成 熟的花粉粒具有两个细胞核。花粉粒发芽后,生殖核在花粉管中分裂成大小相同的 两个雄核,即精子。
雌蕊 l 枚,分为子房、花柱、柱头三部分。柱头二裂成羽状,紫色、红色或无
色,为鉴别品种的主要特征。一般叶鞘为紫色的,柱头亦多呈紫色。子房呈棍棒状,
其中有 l 个胚珠,为内外珠所包被。胚珠上方有珠孔,珠被内面有薄壁细胞组成的 珠心,珠心内有胚囊。
(五)谷粒和米粒
谷粒即颖果,内有 l 粒糙米,复粒稻品种则有 2~3 粒。颖的颜色有黄、棕、黑 褐、紫黑褐等,颖尖颜色有黄、褐、淡黑褐、紫黑褐等,都是品种的重要特征。谷 粒和米粒的形状因品种而异,一般籼稻长而扁,粳稻短而圆(图 3-7)。
图 3-7 水稻种子外形
1. 第一不孕花外颖 2. 第二不孕花外颖 3. 外颖 4. 内颖 5. 茸毛 6. 小穗梗 7. 小花梗 8. 副护颖 9. 颖尖 谷粒和米粒的大小通常以千粒重表示。谷粒去壳后称为糙米。糙米百分率因品 种而有所不同。
米粒一般为白色,稍透明,但因种皮内所含色素不同而有红米、紫米等色泽的 品种。在米粒发育过程中,遇着环境不良,常形成青米、茶褐米、乳白米、死米等。
米粒分果皮、种皮、糊粉层、胚乳和胚各部分。着生胚的一面称为腹面,相反的一 面称为背面。胚乳占米粒的最大部分,由含淀粉的细胞所构成,细胞内有多数复合 淀粉粒,是供食用的最重要的营养部分(图 3-8)。
图 3-8 糙米
1. 背面 2. 腹面 3. 胚乳 4. 胚 5. 腹白 6. 沟纹
胚由卵细胞的卵核同精核(精子)受精后发育而成。胚的中轴为胚轴,从胚轴着 生 l 个盾片(子叶),胚轴上端连着胚芽,内有茎的生长点,其外有圆锥形的胚芽鞘
(芽鞘),发芽时成为鞘叶;胚轴下端接连胚根,盾片与胚乳接连部分有一层圆筒状 的细胞层,称为上皮层,种子萌发时由于这一细胞层内酶的活动,把胚乳中的淀粉、
蛋白质等转化为糖类和其他可溶性养分,以供胚的发育需要(图 3-9)。
图 3-9 水稻种胚的结构