2008年5月13日

演講「認識稻米的多樣性、栽培和利用」

這個週末去科博館聽了一場長智慧的演講,「稻亦有道—認識稻米的多樣性、栽培和利用」,主講人是許志聖博士。

許博士任職於台中區農業改良場副研究員,專長是水稻育種與栽培改良、雜草與除草劑研究。台梗3號、台梗9號、台梗15號、台梗糯5號及台中191號都是他育成的品種呢!

以下的筆記包括演講時候抄的東西,還有一些是後來在網路上查到的資料。



稻的分類
水稻的分類屬植物界、被子植物門、單子葉綱、穎花目、禾本科、稻屬,共計22種,但只有兩種是栽培稻。分別是一年生的非洲栽培稻(Oryza glaberrima)和一至二年生的亞洲栽培稻(Oryza sativa),其他野生稻集中於澳洲、菲律賓。

台灣也有野生稻,例如多年生的O.granulata和O.rufipogon,兩種在桃園都有分佈。前者在樹林底下生長,後者會自動落粒,便於傳播。

  • 栽培稻中的非洲型稻分布於西非洲各國的栽培稻,產量低,栽培面積不大,不過他可以抗抗不良環境的特性,所以可以用來培育新品種。
  • 亞洲栽培稻(Oryza sativa)就是最常被食用的稻種,學名的意思是「好吃的果實」。可分為三個亞種,分別是印度型、日本型和爪哇型。
    • 印度型稻(indica):又稱為秈稻(Hsien),分蘗強,穀粒細長,較抗不良環境,通常分布於熱帶地區。
    • 日本型稻(japonica):又稱為梗稻(keng),分蘗較少,穀粒短圓,能抗較低溫的環境,通常分布於溫帶地區。
    • 爪哇型稻(javaonica):又稱為熱帶型梗稻(tropical japonica),分蘗較少,穀粒較大,短圓有芒。但較不耐低溫環境,抗不良環境,分於熱帶地區。台灣也有這型的稻,例如光復鄉糯(紅香糯)和松林部落的香糯米即是。
  • 他們的共同祖先在雲南附近


生態型式分類

若依生態型式可以分陸稻、看天田、灌溉稻、深水稻四類型。其中以灌溉稻的全球栽種面積最大(55%),供應糧食最多(75%)。

灌溉稻生態系統(Irrigated rice ecosystem)
  • 土堤作田間區隔
  • 整地成泥漿狀後栽培
  • 全球面積7,900萬公頃(55%)
  • 公頃產量3-9噸,生產全球75%的稻米
看天田低地生態系統(Rainfed lowland rice ecosystem)
  • 土堤作為區隔,雨水作灌溉
  • 生育期間有不超過10天,田間最深處超過50公分水深
  • 無法有效控制水量,有乾旱與浸水問題
  • 雨季來臨前進行整地、種植
  • 全球面積3,600萬公頃(25%)
  • 產量無法預估與確保,生產全球17%的稻米
  • 在雨季來的時候插秧

陸稻生態系統(Upland rice ecosystem)
  • 種子直播於耕犂過的土地
  • 種植地坡度0%至30%
  • 生育期間無法灌水,依賴降雨
  • 保水力、陽離子交換力弱、有鋁與鎂的毒害
  • 全球面積1,900公頃(13%)
  • 公頃產量1.3公頃,生產全球4%的稻米
  • 農民常將陸稻與和旱地作物輪作或間作,以保護陸稻與土壤,也有大部份地區採用燃燒山林,種植作物至地力耗盡後移至
    他處的栽培方式。

深水稻生態體系(Flood-prone rice ecosystem)
  • 種植在雨季田間,通常為河、湖邊或三角洲
  • 生育期間需忍受50-400公分水深
  • 雨季來臨前種植,雨季時稻株隨水深高度急速生長,每日 23 公分的速度生長,部份深水稻的生長速度甚至可達每天 20 公分。
  • 它在淹水最深時開花,水位下降時收穫,收穫時僅採取穗部,稻草並不處理,俟雨季過後再種植其他作物。
  • 全球面積1,100公頃(7%)
  • 公頃產量1.5公噸,生產全球4%的稻米


抗蟲性
野生稻比起栽培稻有更強的抗蟲性,例如褐飛蝨,近半可抵抗


稻子的成長

  • 稻子在水多的時候先長芽,水少的時候先長根。
  • 稻株在抽穗前30天開始進行幼穗分化,稱為孕穗期。
  • 由孕穗分化到抽穗約需30天,水稻開花時間通常在上午8點到下午1點,通常為自花受粉,同一穗穎花約3~7天可完全開花
  • 穎花受粉後,其子房開始發育充實,形成稻穀,稻穀漸漸由綠色開始變成黃色,大約在抽穗後30~45天經過乳熟、糊熟期至黃熟期即可收穫
  • 水稻第一片葉子只有葉鞘,沒有葉身。
  • 稻子對環境最敏感的時候有兩個時期,一個是播種時,另一個則是幼穗形成的時候,若低於18度則不稔
  • 台灣的兩期稻作就是為了避免稻子受到傷害。第一期稻作從二月底插秧,5~8月時收割。第二期稻作,於7月插秧,9~12月採收。但宜蘭只有一期稻作。
  • 水稻是自花授粉的植物,做稻子雜交時,只要用43度的水泡5~7分鐘,雄蕊變會不孕,但雌蕊仍然有活力。此為溫湯去雄法。 因為水稻的雌雄蕊對温度的感應不同,雌蕊的耐温力遠大於雄蕊。

黑糯米的顏色來自花青素的顏色,顏色來自胚乳外糊粉層的顏色,屬於糙米。

糙米雖營養,但也要小心重金屬的殘留問題,在沒有合格檢驗之下,吃白米最好。

最有名的香米是生產自印度河兩岸的巴斯馬帝(Basmati)米,在田間收割、儲藏、碾製、炊煮與食用時均具有明顯的香 味,而且在炊煮後,米粒伸長約一倍,遠較一般品種只伸長 50%為多,由於產量少,生產價值高,通常印、巴產地只在婚宴、喜慶時用。

澱粉
直鏈澱粉和支鏈澱粉的含量影響加工性質

直鏈澱粉含量
  • 0~5%為糯米,雖然不易消化,但也有些地區是以糯米為主食,例如寮國、泰國東北部。因其易有飽脹感。
  • 5%~10%:較少此種含量
  • 10%~20%:低直鏈性澱粉,日本、韓國、中國的主食
  • 20%~25%:中直鏈性澱粉,
  • 25%以上:高直鏈性澱粉,用於加工,例如製成米苔目等食物。

若澱粉粒排列不緊實則會產生腹白、心白,雖外觀不佳,但未必影響口感和用途。例如吉野一號有很大的心白(花蓮吉野鄉的天皇米),但卻是好吃的米,製作日本清酒的米也有很大的白,但因為其澱粉粒不緊密,反而易於使菌絲生長分解。

糯米,澱粉顆粒表面呈現大小不一的凹洞,因而造成光線的繞射,使整個米粒呈現不透明的白色,是一對隱性遺傳基因wx控制。



各國對稻米品質的喜好各有不同
  • 台灣、日本、韓國-圓粒、低直鏈澱粉含量的米
  • 印度、菲律賓等東南亞-中直鏈澱粉含量的米
  • 伊朗等中東地區-長粒細長型且具香味的中直鏈澱粉含量的米


如何選擇米
  • 認標誌,例如CAS
  • 認品種(台稉9號、台東30號、台稉16號、高雄14號、台中秈稻10號)
  • 米商的穩定性,對照兩個時期購買的同一米商產品,看品質是否穩定
  • 冷飯要Q
  • 稀飯要黏,會吸水


稻米利用的多樣性
  • 有色米:必定是糙米,因顏色在胚乳外層的糊粉層。
  • 營養保健米:例如發芽米,含有GABA。或法國有含氨基酸量多的營養米
  • 飼料米:要有產量高的特性
  • 景觀用稻:花材或田間美化,例如苑裡的米。


稻米成長與積溫的關係

  • 積溫:植物發育過程中,當各生育階段有效溫度累積至一定數值時,即可完成發育。該數值即稱為此一發育階段所需的積溫。
  • 一般的農作物在≥10℃的情況下才活躍生長。稻積溫算法:累計各日(最高溫-最低溫)-10

中央氣象局網站可以查詢積溫等相關「農業氣象」。
  • 首頁 -> 一週預報>一週農業氣象
  • 統計資料>農業氣象

積溫定義及計算方式
http://www.gispark.com/html/jichu/2007/0830/1264.html



參考資料

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