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撰文七君
今天来聊一聊我们的口粮。
水稻（Oryza）是一种草，也是全世界一半人的能量来源，全世界90%的大米在亚洲被吃掉。
既然是水稻，而且从小到大看到的稻田似乎总是有水，很多人想当然地认为水稻是喜欢水的水生植物。

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其实不是的，水稻被灌水主要原因是为了 *** 杂草，第四声。
根据国际粮农组织（FAO），水稻是唯一一种可以在泡在水里的情况下还能存活的谷类作物，给稻田灌水是重要的除草方式，可以避免杂草滋生和除草剂的使用。国际水稻研究所（IRRI）也表示，漫灌法是控制稻田杂草的更好办法。
稗草（barnyardgrass）、异花莎草（ *** allflower umbrellaplant）等杂草都是喜欢和水稻扎堆玩耍的杂草，完全不在乎社交距离。

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稗草图片来源：UMissouri
如果不及时除草，水稻由于杂草的竞争就会长不帅。杂草有多可怕呢，每平方米只要有10株杂草，水稻的产量就会下降25% 。而且，杂草的种子如果和稻米混在一起，就会影响稻米的品质和价格。
虽然这些长期跟着水稻混的杂草或多或少对浅水有一定适应性，但谁也没有水稻这样能适应漫灌。所以人类早就摸索出了水田种水稻的 ***。
是这样的，受到菲克之一定律的支配，水中的扩散系数比空气要小1万倍，因此植物很难在水下呼吸。杂草的种子也需要氧气才能发芽，给它们灌灌水，就能把它们扼杀在萌芽状态中。

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当然，水稻也不能忍受长时间泡水。
被水淹的一段时间里，水稻看起来很苍白疲软硬不起来。一般来说，水稻能忍受48小时的漫灌，然后要把水及时排干。等它们硬起来了，要重复几次漫灌。
不同水稻品种能忍受的水深不同，通常稻田的水深在5-20厘米左右。深水当然能淹死更强的杂草，但也会把水稻一起带着螺旋升天，所以农民大大需要掌握水深和野草数量之间微妙的平衡。

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所以，水稻是怎么适应泡水的环境的呢？
稻米最早是在9000年前在亚洲被驯化的。实际上，虽然人类很早就开始用漫灌法种植水稻，但对这种 *** 的原理的认识时间仅80年不到。
20世纪40年代的二战期间，荷兰植物学家 MH van Raalte 在爪哇（今印尼）的茂物植物园首次研究水稻忍受漫灌的性质。经过几十年的研究，科学家们终于发现了水稻的下面这些耐水技能。
首先，泡水后，水稻会长个儿，让叶片露出水面，这就是泡苗助长。

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湿地植物茎的通气组织图片来源： ***
第二，泡水后，水稻会自发让根部的一些细胞死亡，形成通气组织（aerenchyma）。根部的通气组织和叶片联通，相当于吸管，让根部可以在水下自由畅快呼吸，通过这种方式把根留住。而秧苗能在缺氧的情况下也能产生类似潜水呼吸管的胚芽鞘（coleoptile）。

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水稻秧苗用于呼吸的胚芽鞘（红圈所指）
水稻的另一个技能是，当它们的叶子也泡了水以后，叶子表面能够吸住一层空气，这样叶片可以和水进行间接的气体交换。

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水稻一类的半水生植物泡入水中的叶片表面会形成气体薄膜。图片来源：(DOI)10.1104/pp.112.208173
此外，水稻的“酒量”还不错。
虽然植物也可以在短时间内进行厌氧呼吸，但是厌氧呼吸产生的有毒代谢废物乙醇会迅速累积，把植物醉死。但是，水稻的根对乙醇的耐受力很强，这样让它可以在长出通气组织前忍受一段时间的缺氧。
当然，也有少数杂草，比如水毛花（roughseed bulrush）是和水稻一样的水货，能够忍受深水，所以它们是水稻除草剂的主要应用对象。