ข้าวเป็นธัญพืชชนิด หนึ่ง และใน รูปแบบ ที่ปลูกเลี้ยงกัน นั้น ข้าวเป็นอาหารหลักของประชากรโลก กว่าครึ่งหนึ่ง โดยเฉพาะในแอฟริกาและเอเชียข้าวเป็นเมล็ดของพืชในสกุลOryza sativa (ข้าวเอเชีย) หรือที่รู้จักกันน้อยกว่าคือOryza glaberrima (ข้าวแอฟริกา) ข้าวเอเชียได้รับการปลูกเลี้ยงในประเทศจีนเมื่อประมาณ 13,500 ถึง 8,200 ปีที่แล้ว ส่วนข้าวแอฟริกาได้รับการปลูกเลี้ยงอย่างอิสระในแอฟริกาตะวันตกเมื่อประมาณ 3,000 ปีที่แล้ว ข้าวกลายเป็นอาหารที่พบได้ทั่วไปในหลายวัฒนธรรมทั่วโลก ในปี 2023 มีการผลิตข้าว 800 ล้านตัน ทำให้เป็นพืชเศรษฐกิจอันดับสามรองจากอ้อยและข้าวโพดมีเพียงประมาณ 8% ของข้าวเท่านั้นที่ทำการค้าระหว่างประเทศ จีน อินเดีย และอินโดนีเซียเป็นประเทศผู้บริโภคข้าวรายใหญ่ที่สุด ข้าวจำนวนมากที่ผลิตในประเทศกำลังพัฒนาจะสูญเสียไปหลังการเก็บเกี่ยวเนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น การขนส่งและการเก็บรักษาที่ไม่ดี ผลผลิตข้าวอาจลดลงได้จากศัตรูพืช เช่นแมลงหนูและนกรวมถึงวัชพืชและโรคต่างๆเช่น โรค ไหม้ข้าวการทำนาแบบผสมผสานแบบดั้งเดิมเช่นการทำนาข้าวควบคู่กับการเลี้ยงเป็ดและการจัดการศัตรูพืชแบบบูรณา การสมัยใหม่ มุ่งควบคุมความเสียหายจากศัตรูพืชอย่าง ยั่งยืน

เมล็ดข้าวแห้งจะถูกสีเพื่อเอาชั้นนอกออก ขึ้นอยู่กับปริมาณที่เอาออก ผลิตภัณฑ์จึงมีตั้งแต่ข้าวกล้อง ข้าวที่มีจมูกข้าว ไปจนถึงข้าวขาวบางชนิดผ่านการต้มเพื่อให้หุงง่าย ข้าวไม่มีกลูเตนให้โปรตีน แต่ไม่มี กรดอะมิโนจำเป็นทั้งหมดที่จำเป็นต่อสุขภาพที่ดี ข้าวชนิดต่างๆ ถูกบริโภคทั่วโลก องค์ประกอบของแป้งในเมล็ดข้าว ได้แก่อะไมโลสและอะไมโลเพคตินทำให้ข้าวมีคุณสมบัติเนื้อสัมผัสที่แตกต่างกัน^{[ 1 ]}ข้าวเมล็ดยาวจาก พันธุ์ อินดิกามักจะคงรูปเมื่อหุงสุก และมีลักษณะแห้งและฟูข้าวหอมเช่นบาสมาติและมะลิถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการปรุงอาหารเอเชีย และโดดเด่นด้วยรสชาติที่เข้มข้นและมีกลิ่นหอมคล้ายถั่ว^{[ 2 ]}ข้าวเมล็ดกลางจาก พันธุ์ จาโปนิกาหรืออินดิกาหรือลูกผสมของทั้งสองพันธุ์ มีความชุ่มชื้นและอ่อนนุ่ม และมักจะเกาะติดกัน^{[ 3 ]}ข้าวพันธุ์ต่างๆ ได้แก่Calroseซึ่งเป็นต้นกำเนิดของอุตสาหกรรมข้าวในแคลิฟอร์เนีย Carnaroli ซึ่งได้รับการยกย่องว่าเป็นราชาแห่งข้าวอิตาลีเนื่องจากคุณสมบัติในการหุงที่ยอดเยี่ยม^{[ 4 ]}และข้าวสีดำซึ่งมีสีม่วงเข้มเนื่องจากมีแอนโทไซยานิน ในปริมาณสูง และยังเป็นที่รู้จักในชื่อข้าวต้องห้ามเนื่องจากสงวนไว้สำหรับการบริโภคของราชวงศ์ในจีนโบราณ^{[ 5 ]}ข้าวเมล็ดสั้น ส่วนใหญ่มาจาก พันธุ์ Japonicaมีลักษณะเป็นรูปไข่และมีเนื้อสัมผัสเหนียว ข้าวชนิดนี้ถูกนำมาใช้มากในการทำอาหารญี่ปุ่น เช่น ซูชิ (โดยใช้ข้าวเช่นKoshihikari , HatsushimoและSasanishikiซึ่งเป็นเอกลักษณ์เฉพาะของภูมิภาคต่างๆ ที่มีสภาพภูมิอากาศและภูมิประเทศแตกต่างกันในญี่ปุ่น) ^{[ 6 ]}เนื่องจากข้าวชนิดนี้คงรูปทรงเมื่อหุงสุก นอกจากนี้ยังใช้สำหรับทำขนมหวาน เช่นโมจิ (โดยใช้ข้าวเหนียว ) และในอาหารยุโรปเช่นริซอตโต้ (โดยใช้ข้าว Arborio ) และปาเอลล่า (โดยใช้ข้าว Bombaซึ่งจริงๆ แล้วเป็น พันธุ์ Indica ) ^{[ 2 ]}ข้าวขาวหุงสุกมีคาร์โบไฮเดรต 29% โปรตีน2% และมีแมงกานีส อยู่บ้าง ข้าวสีทองเป็นข้าวพันธุ์หนึ่งที่ผลิตขึ้นโดยวิธีการทางพันธุกรรมเพื่อให้มีวิตามินเอ

มีการประเมินว่าการผลิตข้าวเป็นสาเหตุของการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ทั่วโลกมากกว่า 1% ในปี 2022 การคาดการณ์ว่าผลผลิตข้าวจะได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างไรนั้นแตกต่างกันไปตามภูมิศาสตร์และบริบททางเศรษฐกิจและสังคม ในวัฒนธรรมของมนุษย์ ข้าวมีบทบาทสำคัญในศาสนาและประเพณีต่างๆ เช่น ในงานแต่งงาน

ต้นข้าวสามารถเติบโตได้สูงกว่า 1 เมตร (3 ฟุต) หากอยู่ในน้ำลึก อาจยาวได้ถึง 5 เมตร (16 ฟุต) ใช้เวลาประมาณหกเดือนตั้งแต่ปลูกจนถึงเก็บเกี่ยว^{[ 7 ]}ต้นข้าวหนึ่งต้นอาจมีลำต้นหรือหน่อที่ มีใบหลายต้น ลำต้นตั้งตรงมีข้อต่อตามความยาว ใบเรียวยาวงอกออกมาจากแต่ละข้อต่อ^{[ 8 ]}ดอกที่ผสมเกสรได้เองจะผลิตเป็นช่อ ดอกแบบพานิเคิล ซึ่ง เป็นช่อดอกแบบแตกแขนงที่งอกออกมาจากปล้องสุดท้ายบนลำต้น อาจมีช่อดอกย่อยได้มากถึง 350 ช่อแต่ละช่อประกอบด้วยส่วนของดอกตัวผู้และตัวเมีย ( อับเรณูและไข่ ) ไข่ที่ได้รับการผสมพันธุ์จะพัฒนาเป็นเมล็ดข้าวหรือ แคริโอปซิสที่กินได้^{[ 9 ]}

ข้าวเป็นธัญพืชในวงศ์Poaceaeเป็น พืช เขตร้อนสามารถปลูกได้ในช่วงสองฤดูกาลที่แตกต่างกัน (ฤดูแล้งและฤดูฝน) ของปี โดยมีเงื่อนไขว่าต้องมีน้ำเพียงพอ^{[ 10 ]}โดยปกติแล้วข้าวเป็นพืชล้มลุก แต่ในเขตร้อนสามารถอยู่รอดได้ในฐานะพืชยืนต้นโดย สามารถ แตกหน่อใหม่ได้^{[ 11 ]}

• 
  กายวิภาคของดอกข้าว: ช่อดอกย่อย (ซ้าย), ต้นข้าวที่มีหน่อ (กลาง), ผลข้าว (บนขวา), ช่อดอกรวม (ขวา)
• 
  รายละเอียดของต้นข้าวที่แสดงดอกรวมกันเป็นช่อ อับเรณูตัวผู้ยื่นออกมาในอากาศเพื่อกระจายละอองเรณู

เช่นเดียวกับพืชผลทุกชนิด ข้าวต้องอาศัยปัจจัยทางชีวภาพและปัจจัยทางกายภาพในการเจริญเติบโต ปัจจัยทางชีวภาพหลัก ได้แก่ พันธุ์พืชศัตรูพืชและโรคพืชปัจจัยทางกายภาพ ได้แก่ ชนิดของดิน ไม่ว่าจะเป็นที่ราบลุ่มหรือที่สูง ปริมาณน้ำฝนหรือน้ำชลประทาน อุณหภูมิความยาวของวันและความเข้มของแสงแดด^{[ 12 ]}

เมล็ดข้าวสามารถปลูกลงในแปลงโดยตรงเพื่อให้เจริญเติบโต หรือสามารถเพาะต้นกล้าในแปลงเพาะกล้าแล้วย้ายปลูกลงในแปลงได้ การปลูกโดยตรงต้องใช้เมล็ดข้าวประมาณ 60 ถึง 80 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์ ในขณะที่การย้ายปลูกใช้เมล็ดข้าวน้อยกว่า ประมาณ 40 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์ แต่ต้องใช้แรงงานมากกว่ามาก^{[ 13 ]}ข้าวส่วนใหญ่ในเอเชียย้ายปลูกด้วยมือ การย้ายปลูกด้วยเครื่องจักรใช้เวลาน้อยกว่า แต่ต้องเตรียมแปลงอย่างระมัดระวังและปลูกต้นกล้าบนเสื่อหรือในถาดให้พอดีกับเครื่องจักร^{[ 14 ]}ข้าวไม่เจริญเติบโตหากจมอยู่ใต้น้ำตลอดเวลา^{[ 15 ]}ข้าวสามารถปลูกได้ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำที่มีอยู่ โดยทั่วไปแล้วสำหรับนาในที่ราบลุ่ม จะมีการล้อมคันดินและปล่อยน้ำท่วมสูงถึงสองสามเซนติเมตรจนถึงประมาณหนึ่งสัปดาห์ก่อนเก็บเกี่ยว ซึ่งต้องใช้น้ำปริมาณมาก เทคนิค "การรดน้ำสลับกับการตากแห้ง" ใช้ปริมาณน้ำน้อยกว่า รูปแบบหนึ่งของวิธีนี้คือการปล่อยน้ำท่วมนาให้ลึก 5 ซม. (2 นิ้ว) จากนั้นปล่อยให้น้ำลดลงเหลือ 15 ซม. (6 นิ้ว) ต่ำกว่าระดับผิวดิน โดยวัดจากท่อน้ำในนาที่มีรูพรุนซึ่งฝังอยู่ในดิน แล้วจึงทำซ้ำวงจรนี้^{[ 16 ]}ข้าวพันธุ์ที่ปลูกในน้ำลึกสามารถทนต่อการถูกน้ำท่วมได้ลึกกว่า 50 เซนติเมตรเป็นเวลาอย่างน้อยหนึ่งเดือน^{[ 17 ]}ข้าวไร่ปลูกโดยไม่ต้องปล่อยน้ำท่วมในพื้นที่เนินเขาหรือภูเขา โดยอาศัยน้ำฝนเช่นเดียวกับข้าวสาลีหรือข้าวโพด^{[ 18 ]}

การไถนาขั้นบันไดด้วยควายในเกาะชวา

ชาวนาปลูกข้าวด้วยมือในประเทศกัมพูชา

การปลูกข้าวด้วยเครื่องจักรในญี่ปุ่น

นาขั้นบันได โบราณบนเนินเขาที่บาเนาเอประเทศฟิลิปปินส์

ทั่วเอเชีย ข้าวเปลือกหรือ "ข้าวเปลือก" (ภาษามาเลย์padi ) เป็นผลผลิตดั้งเดิมของการเกษตรกรรมขนาดเล็ก ที่มี การเก็บเกี่ยว ด้วยมือ ฟาร์มขนาดใหญ่ใช้เครื่องจักร เช่นเครื่องเก็บเกี่ยวรวมเพื่อลดการใช้แรงงาน^{[ 19 ]}เมล็ดข้าวพร้อมเก็บเกี่ยวเมื่อมีความชื้น 20–25% การเก็บเกี่ยวประกอบด้วยการเกี่ยวการเรียงต้นข้าวที่ตัดการนวดเพื่อแยกเมล็ดข้าว และการทำความสะอาดโดยการร่อนหรือคัดแยก [ ^{20 ] เมล็ด}ข้าวจะถูกทำให้แห้งโดยเร็วที่สุดเพื่อลดความชื้นลงให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัยจากเชื้อรา การตากแห้งแบบดั้งเดิมอาศัยความร้อนจากแสงแดด โดยนำเมล็ดข้าวไปวางบนเสื่อหรือบนพื้น^{[ 21 ]}

รถเกี่ยวข้าวในจังหวัดชิบะประเทศญี่ปุ่น

หลังการเก็บเกี่ยว ฟางข้าวจะถูกเก็บรวบรวมด้วยวิธีการแบบดั้งเดิมจากนาข้าวขนาดเล็กในแม่วางประเทศไทย

การเผาเศษซากนาข้าวเพื่อเตรียมดินสำหรับ การปลูก ข้าวสาลีในเมืองซังกรุร์ประเทศอินเดีย

การตากข้าวในเมืองเปราวูร์ประเทศอินเดีย

ข้าวที่กินได้เป็นสมาชิกของกลุ่ม BOPภายในวงศ์หญ้าPoaceaeวงศ์ย่อยข้าวOryzoideaeเป็นญาติใกล้ชิดกับไผ่Bambusoideaeและวงศ์ย่อยธัญพืชPooideaeสกุลข้าวOryzaเป็นหนึ่งในสิบเอ็ดสกุลใน Oryzeae และเป็นญาติใกล้ชิดกับPhyllorachideaeข้าวที่กินได้O. sativaและO. glaberrimaเป็นหนึ่งในประมาณ 300 ชนิดหรือชนิดย่อยในสกุลนี้^{[ 22 ]}

ข้าว Oryza sativa ถูกนำ มาปลูกเลี้ยง ครั้งแรก ในประเทศจีนเมื่อ 9,000 ปีก่อน ^{[ 23 ]}โดยผู้คนใน วัฒนธรรม ยุคหินใหม่ในลุ่ม แม่น้ำแยงซี ตอนบนและตอนล่างซึ่งเกี่ยวข้องกับผู้พูดภาษาฮมง-เมี่ยน และ ชาวออสโตรเนเซียนก่อนยุคปัจจุบันตามลำดับ ^{[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]}อัลลีลที่ทำหน้าที่ป้องกันการร่วงหล่นซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของการปลูกเลี้ยงในเมล็ดพืช รวมถึงโพลีมอร์ฟิซึมแบบนิวคลีโอไทด์เดี่ยว อีกห้าตัวนั้น เหมือนกันทั้งใน ข้าว อินดิกาและข้าวญี่ปุ่นซึ่งหมายความว่าข้าว O. sativa ถูกนำมาปลูกเลี้ยงเพียงครั้งเดียว[ 28 ^{]ทั้งข้าว}อินดิกาและ ข้าว ญี่ปุ่นในเอเชียเกิดขึ้นจากการปลูกเลี้ยงเพียงครั้งเดียวในประเทศจีนจากข้าวป่า Oryza rufipogon ^{[ 29 ] [ 28 ]}แม้จะมีหลักฐานนี้ แต่ดูเหมือนว่า ข้าว อินดิกาจะเกิดขึ้นเมื่อข้าวจาโปนิกา มาถึงอินเดียเมื่อประมาณ 4,500 ปีที่แล้วและผสมพันธุ์กับข้าวชนิดอื่น ไม่ว่าจะเป็นข้าวโปรโต อินดิกาที่ไม่ได้รับการปลูกเลี้ยงหรือข้าวป่า O. nivara ^{[ 30 ]}

ข้าวถูกนำเข้ามาใน วัฒนธรรม จีน-ทิเบตทางตอนเหนือของจีนตั้งแต่ประมาณ 6,000 ถึง 5,600 ปีที่แล้ว^{[ 31 ] [ 32 ] [ 25 ]}และไปยัง คาบสมุทร เกาหลีและญี่ปุ่นเมื่อประมาณ 5,500 ถึง 3,200 ปีที่แล้ว^{[ 33 ] [ 34 ]}นอกจากนี้ยังถูกนำเข้าไปในไต้หวันโดย วัฒนธรรม Dapenkengเมื่อประมาณ 5,500 ถึง 4,000 ปีที่แล้ว ก่อนที่จะแพร่กระจายไปทางใต้ผ่านการอพยพของชาวออสโตรเนเซียนไปยังเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ที่เป็นเกาะมาดากัสการ์และกวมแต่ไม่สามารถอยู่รอดได้ระหว่างการเดินทางไปยังส่วนอื่นๆ ของมหาสมุทรแปซิฟิก^{[ 24 ] [ 35 ] [ 36 ]}ข้าวไปถึง ผู้พูดภาษา ออสโตรเอเชียติกและคราไดในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้แผ่นดินใหญ่และจีนตอนใต้เมื่อประมาณ 5,000 ปีที่แล้ว^{[ 24 ] [ 37 ]}

ข้าวแพร่กระจายไปทั่วโลกผ่านการเพาะปลูก การอพยพ และการค้า จนกระทั่งไปถึงทวีปอเมริกาในฐานะส่วนหนึ่งของการแลกเปลี่ยนโคลัมเบียหลังปี ค.ศ. 1492 ^{[ 38 ]} ข้าวพันธุ์ Oryza glaberrima (ข้าวแอฟริกัน) ซึ่งปัจจุบันพบได้น้อยลงนั้นได้รับการปลูกเลี้ยงในแอฟริกาโดยอิสระเมื่อประมาณ 3,000 ปีที่แล้ว^{[ 38 ] [ 39 ]}และถูกนำเข้าสู่ทวีปอเมริกาโดยชาวสเปน^{[ 40 ]}ในอเมริกาเหนือของอังกฤษเมื่อถึงช่วงเริ่มต้นของสงครามประกาศอิสรภาพของอเมริกาข้าวได้กลายเป็นสินค้าส่งออกที่มีมูลค่ามากเป็นอันดับสี่ รองจากยาสูบ ข้าวสาลี และปลาเท่านั้น^{[ 41 ]}

การผลิตข้าว – ปี 2023
อินเดีย	207
จีน	207
บังกลาเทศ	59
อินโดนีเซีย	54
เวียดนาม	43
ประเทศไทย	33
โลก	800 [ 42 ]

ในปี 2023 ผลผลิตข้าวทั่วโลกอยู่ที่ 800 ล้านตันโดยมีจีนและอินเดียเป็นผู้นำ คิดเป็น 52% ของผลผลิตทั้งหมด^{[ 42 ]} ทำให้ข้าวอยู่ในอันดับ ที่สามของรายการพืชผลที่มีผลผลิตมากที่สุด รองจากอ้อยและข้าวโพด[ ^{42 ] ผู้}ผลิตรายใหญ่อื่นๆ ได้แก่บังกลาเทศอินโดนีเซียและเวียดนาม^{[ 42} ] 90% ของ ^{ผลผลิต}ทั่วโลกมาจากเอเชีย^{[ 43 ]}

• 
  การผลิตพืชผลหลักของโลกตามสินค้าโภคภัณฑ์หลัก^{[ 44 ]}
• 
  การผลิตข้าว^{[ 45 ]}

ผลผลิตข้าวเฉลี่ยทั่วโลกอยู่ที่ 4.7 เมตริกตันต่อเฮกตาร์ (2.1 ตันสั้นต่อเอเคอร์) ในปี 2022 ^{[ 46 ]}หยวนหลงผิงจากศูนย์วิจัยและพัฒนาข้าวลูกผสมแห่งชาติของจีน สร้างสถิติโลกด้านผลผลิตข้าวในปี 1999 ที่ 17.1 เมตริกตันต่อเฮกตาร์ (7.6 ตันสั้นต่อเอเคอร์) ในแปลงสาธิต โดยใช้ข้าวลูกผสมที่พัฒนาขึ้นเป็นพิเศษและระบบการเพิ่มผลผลิตข้าว (SRI) ซึ่งเป็นนวัตกรรมในการทำนาข้าว^{[ 47 ]}

ข้าวเป็นอาหารหลักที่สำคัญในเอเชีย ลาตินอเมริกา และบางส่วนของแอฟริกา^{[ 48 ]}ซึ่งใช้เลี้ยงประชากรโลกกว่าครึ่ง^{[ 43 ]}อย่างไรก็ตาม ผลผลิตจำนวนมากอาจสูญเสียไปหลังการเก็บเกี่ยวเนื่องจากการขนส่ง การเก็บรักษา และการสีข้าวที่ไม่มีประสิทธิภาพ ผลผลิตข้าวในไนจีเรียสูญเสียไปถึงหนึ่งในสี่หลังการเก็บเกี่ยว การสูญเสียระหว่างการเก็บรักษารวมถึงความเสียหายจากเชื้อราหากข้าวไม่แห้งสนิท ในประเทศจีน การสูญเสียในไซโล โลหะที่ทันสมัย มีเพียง 0.2% เมื่อเทียบกับ 7–13% เมื่อข้าวถูกเก็บรักษาโดยครัวเรือนในชนบท^{[ 49 ]}

กระบวนการแปรรูปข้าวเป็นการกำจัดชั้นต่างๆ ออกไปหนึ่งชั้นหรือมากกว่านั้น เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่สามารถนำไปจำหน่ายได้
ข้าวที่มีแกลบ ข้าวกล้อง ข้าวที่มีจมูกข้าว ข้าวขาวที่มีกากรำ ขัดเงา	แกลบ แบรน กากรำ จมูกธัญพืช เอนโดสเปิร์ม

เมล็ดข้าวแห้งจะถูกสีเพื่อเอาชั้นนอกออก ได้แก่เปลือกและรำซึ่งสามารถเอาออกได้ในขั้นตอนเดียว สองขั้นตอน หรืออย่างในการสีข้าวเชิงพาณิชย์ในกระบวนการหลายขั้นตอน ได้แก่ การทำความสะอาด การกะเทาะเปลือก การแยก การขัด การคัดเกรด และการชั่งน้ำหนัก^{[ 50 ]}ข้าวกล้องจะเอาเฉพาะเปลือกที่กินไม่ได้ออกเท่านั้น^{[ 51 ]}การสีเพิ่มเติมจะเอารำและจมูกข้าวออกเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่ขาวขึ้นเรื่อยๆ^{[ 51 ]}ข้าวที่ผ่านการนึ่งจะถูกนำไปนึ่งก่อนสี ซึ่งทำให้เมล็ดข้าวแข็งขึ้น และเคลื่อนย้ายวิตามินและแร่ธาตุ บางส่วนของเมล็ดข้าว ไปยังส่วนสีขาวของข้าวเพื่อให้คงอยู่หลังจากการสี^{[ 51 ]}

• 
  ข้าวญี่ปุ่นจากเมล็ดดิบถึงเมล็ดขาวจากซ้ายไปขวา ได้แก่ข้าวกล้องข้าวที่มีจมูกข้าวและข้าวขาว

ตัวเลขการค้าโลกมีขนาดเล็กกว่าตัวเลขการผลิตมาก เนื่องจากมีการค้าขายระหว่างประเทศกับข้าวที่ผลิตได้เพียงไม่ถึง 8% เท่านั้น จีนซึ่งเคยเป็นผู้ส่งออกข้าวในช่วงต้นทศวรรษ 2000 ได้กลายเป็นผู้นำเข้าข้าวรายใหญ่ที่สุดของโลกภายในปี 2013 ^{[ 52 ]}ประเทศกำลังพัฒนาเป็นผู้เล่นหลักในการค้าข้าวโลก โดยในปี 2012 อินเดียเป็นผู้ส่งออกข้าวรายใหญ่ที่สุด รองลงมาคือไทยและเวียดนาม^{[ 53 ]}

ณ ปี 2016 ประเทศที่บริโภคข้าวมากที่สุดคือจีน (29% ของทั้งหมด) อินเดีย และอินโดนีเซีย^{[ 54 ]}ภายในปี 2020 บังกลาเทศได้แซงอินโดนีเซียขึ้นมาอยู่ในอันดับที่สาม โดยเฉลี่ยต่อปีตั้งแต่ปี 2020 ถึง 2023 จีนบริโภคข้าว 154 ล้านตัน อินเดียบริโภค 109 ล้านตัน และบังกลาเทศและอินโดนีเซียบริโภคประมาณ 36 ล้านตันต่อประเทศ ทั่วโลก การบริโภคข้าวต่อหัวลดลงในศตวรรษที่ 21 เนื่องจากผู้คนในเอเชียและที่อื่นๆ บริโภคธัญพืชน้อยลงและบริโภคเนื้อสัตว์มากขึ้น ยกเว้นแอฟริกาใต้ทะเลทรายซาฮารา ซึ่งทั้งการบริโภคข้าวต่อหัวและจำนวนประชากรเพิ่มขึ้น^{[ 55 ]}

ข้าวเป็นอาหารที่รับประทานกันทั่วไปทั่วโลก โดยทั่วไปแล้วข้าวจะถูกแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ได้แก่ ข้าวเมล็ดสั้น เมล็ดกลาง และเมล็ดยาว ข้าวพันธุ์ Oryza sativa indicaมักจะเป็นเมล็ดยาว ส่วน ข้าวพันธุ์ Oryza sativa japonicaมักจะเป็นเมล็ดสั้นหรือเมล็ดกลาง ข้าวเมล็ดสั้น ยกเว้นข้าวบอมบาของสเปน มักจะเหนียวเมื่อหุงสุก และเหมาะสำหรับทำพุดดิ้งข้าวหอมมะลิ ไทย มีกลิ่นหอม และที่แปลกสำหรับข้าวเมล็ดยาวคือมีความเหนียวเล็กน้อยและมีเนื้อสัมผัสที่นุ่มข้าวบาสมาติของอินเดียเป็นข้าวเมล็ดยาวมากและมีกลิ่นหอมข้าวอาร์โบรีโอ ของอิตาลี ที่ใช้ทำริซอตโต้มีความยาวปานกลาง รูปทรงรี และค่อนข้างเหนียว ข้าว ซูชิ ของญี่ปุ่น เป็นข้าวเมล็ดสั้นที่เหนียว^{[ 56 ]}

ข้าวขาวหุงสุกมีน้ำ 69% คาร์โบไฮเดรต 29% โปรตีน 2% และมีไขมัน น้อยมาก (ตาราง) ในปริมาณอ้างอิง 100 กรัม (3.5 ออนซ์) ข้าวขาวหุงสุกให้พลังงาน 130 แคลอรีและมีแมงกานีส ในระดับปานกลาง (18% ของปริมาณ ที่ แนะนำต่อ วัน) โดยไม่มีสารอาหารรอง อื่นๆ ในปริมาณมาก (ทั้งหมดน้อยกว่า 10% ของปริมาณที่แนะนำต่อวัน ) ^{[ 59 ]} ในปี 2018 องค์การอนามัยโลกแนะนำอย่างยิ่งให้เสริมธาตุเหล็กในข้าวและแนะนำอย่างมีเงื่อนไขให้เสริมวิตามินเอและกรดโฟลิกในข้าว^{[ 60 ]}

ข้าวไม่มีกลูเตนจึงเหมาะสำหรับผู้ที่รับประทานอาหารปราศจากกลูเตน [ ^{61 ] ข้าว}เป็นแหล่งโปรตีนที่ดีและเป็นอาหารหลักในหลายส่วนของโลก แต่ไม่ใช่โปรตีนที่สมบูรณ์เนื่องจากไม่มีกรดอะมิโนจำเป็น ครบทุกชนิด ในปริมาณที่เพียงพอต่อสุขภาพที่ดี^{[ 62 ]}

ข้าวสีทองเป็นพันธุ์ที่ผลิตขึ้นโดยวิศวกรรมพันธุกรรมเพื่อสังเคราะห์เบต้าแคโรทีนซึ่งเป็นสารตั้งต้นของวิตามินเอ ในเอนโดสเปิร์มของเมล็ดข้าว มีจุดประสงค์เพื่อปลูกและบริโภคในบางส่วนของโลกที่ มี ภาวะขาดวิตามินเอแพร่หลาย^{[ 63 ] [ 64 ]}ข้าวสีทองถูกต่อต้านโดยนักเคลื่อนไหวต่อต้าน GMO เช่นในประเทศฟิลิปปินส์ [ ^{65 ]} ในปี 2016 ผู้ได้รับรางวัลโนเบลมากกว่า 100 คนสนับสนุนการใช้สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมเช่น ข้าวสีทอง เนื่องจากประโยชน์ที่สิ่งมีชีวิตเหล่านี้อาจนำมา^{ให้[ 66 ]}

ในปี 2022 การปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากการปลูกข้าวถูกประเมินไว้ที่ 5.7 พันล้านตัน CO2eq ซึ่งคิดเป็น 1.2% ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั้งหมด^{[ 67 ] ภายในภาคเกษตรกรรม ข้าวก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเกือบครึ่งหนึ่งจากพื้นที่เพาะปลูก [ 68 ] ประมาณ} 30 %ของ^{การปล่อย}ก๊าซมีเทนทางการเกษตรและ 11% ของการปล่อยก๊าซไนตรัส ออกไซด์ทางการเกษตร ^{[ 69 ]}มีเทนถูกปล่อยออกมาจากนาข้าวที่ถูกน้ำท่วมเป็นเวลานาน เนื่องจากน้ำท่วมจะยับยั้งไม่ให้ดินดูดซับออกซิเจน ในบรรยากาศ ส่งผลให้เกิดการหมักแบบไม่ใช้ออกซิเจนของสารอินทรีย์ในดิน^{[ 70 ]}การปล่อยก๊าซเรือนกระจกสามารถจำกัดได้โดยการปลูกพันธุ์ใหม่ ไม่ปล่อยให้น้ำท่วมอย่างต่อเนื่อง และกำจัดฟางข้าว^{[ 71 ]}

เป็นไปได้ที่จะลดการปล่อยก๊าซมีเทนในการปลูกข้าวโดยการจัดการน้ำที่ดีขึ้น โดยการหว่านแบบแห้งร่วมกับการระบายน้ำหนึ่งครั้ง หรือดำเนินการตามลำดับการรดน้ำและการปล่อยให้แห้งซึ่งส่งผลให้ลดการปล่อยก๊าซได้มากถึง 90% เมื่อเทียบกับการปล่อยให้น้ำท่วมเต็มที่ และยังได้ผลผลิตเพิ่มขึ้นอีกด้วย^{[ 72 ]}

การคาดการณ์ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อการปลูกข้าวมีความแตกต่างกัน ผลผลิตข้าวทั่วโลกคาดว่าจะลดลงประมาณ 3.2% ทุกๆ อุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกที่เพิ่มขึ้น 1°C ^{[ 73 ]}ในขณะที่การศึกษาวิจัยอีกฉบับหนึ่งคาดการณ์ว่าการปลูกข้าวทั่วโลกจะเพิ่มขึ้นในช่วงแรก และจะทรงตัวเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นประมาณ 3°C (ปี 2091–2100 เมื่อเทียบกับปี 1850–1900) ^{[ 74 ]}

ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อการปลูกข้าวแตกต่างกันไปตามสถานที่ทางภูมิศาสตร์และบริบททางเศรษฐกิจและสังคม ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิที่สูงขึ้นและรังสีจากแสงอาทิตย์ที่ลดลงในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 ทำให้ผลผลิตข้าวลดลงระหว่าง 10% ถึง 20% ในฟาร์ม 200 แห่งใน 7 ประเทศในเอเชีย ซึ่งอาจเกิดจากการหายใจในเวลากลางคืนที่เพิ่มขึ้น^{[ 75 ] [ 76 ]} IRRI ได้คาดการณ์ว่าผลผลิตข้าวในเอเชียจะลดลงประมาณ 20% ต่อการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลก 1°C นอกจากนี้ ข้าวจะไม่สามารถให้ผลผลิตได้หากดอกข้าวได้รับอุณหภูมิ 35°C หรือมากกว่านั้นเป็นเวลานานกว่าหนึ่งชั่วโมง ดังนั้นพืชผลจะเสียหายภายใต้สภาวะเหล่านี้^{[ 77 ] [ 78 ]}

ในหุบเขาโปในอิตาลีข้าวพันธุ์อาร์โบรีโอและคาร์นา โรลีที่ใช้ทำริซอตโต้ประสบปัญหาผลผลิตตกต่ำเนื่องจากภัยแล้งในศตวรรษที่ 21 หน่วยงาน Ente Nazionale Risi กำลังพัฒนาพันธุ์ข้าวที่ทนแล้ง โดย พันธุ์ นูโอโว โปรเมเตโอมีรากลึกที่ช่วยให้ทนแล้งได้ แต่ไม่เหมาะสำหรับทำริซอตโต้^{[ 79 ]}

ผลผลิตข้าวอาจลดลงเนื่องจากการเจริญเติบโตของวัชพืช และศัตรูพืชหลากหลายชนิด รวมถึงแมลงไส้เดือนฝอยและสัตว์ฟันแทะ เช่น หนู หอยทาก และนก^{[ 80 ]}ศัตรูพืชข้าวที่สำคัญ ได้แก่ หนอนกระทู้ เพลี้ยข้าวเพลี้ยดำ หนอนเจาะลำต้น หนอนกระทู้ เพลี้ยกระโดด เพลี้ยจักจั่น เพลี้ยแป้ง จิ้งหรีด และตั๊กแตน^{[ 81 ]}การกลับมาแพร่ระบาดของ เพลี้ย กระโดดสีน้ำตาลอาจเกิดจากการใช้ยาฆ่าแมลงแบบออกฤทธิ์กว้างมากเกินไป^{[ 82 ]}และ การใช้ ปุ๋ยไนโตรเจน ในอัตราสูง อาจทำให้การระบาดรุนแรงขึ้น เช่นเดียวกับเพลี้ยอ่อน^{[ 83 ]} สภาพอากาศสามารถส่งผลต่อการระบาดของศัตรูพืชได้ การระบาดของ แมลงหวี่ข้าวจะรุนแรงขึ้นเมื่อมีฝนตกมากในฤดูฝน ในขณะที่ การระบาดของ เพลี้ยไฟมักเกี่ยวข้องกับภัยแล้ง^{[ 84 ]}

โรคไหม้ข้าวซึ่งเกิดจากเชื้อราMagnaporthe griseaเป็นโรคที่ร้ายแรงที่สุดของการปลูกข้าว^{[ 85 ]} โรคนี้และโรคใบไหม้จากแบคทีเรีย (เกิดจากXanthomonas oryzae pv. oryzae ) เป็นโรคข้าวที่ร้ายแรงที่สุดสองโรคทั่วโลกมาโดยตลอด และอยู่ในกลุ่มโรคที่สำคัญที่สุดสิบอันดับแรกของพืชผลทั้งหมด^{[ 86 ]}โรคข้าวที่สำคัญอื่นๆ ได้แก่ โรคกาบใบไหม้ (เกิดจากRhizoctonia solani ) โรคราดำเทียม ( Ustilaginoidea virens ) และโรครวงข้าวไหม้จากแบคทีเรีย ( Burkholderia glumae ) ^{[ 86 ]}โรคที่เกิดจากไวรัส ได้แก่ โรคต้นข้าวแคระแกร็น โรคข้าวทังโกรและโรคใบเหลืองด่าง^{[ 87 ]}

ต้นข้าวต้านทานโรคโดยการสร้างกลไกป้องกันด้วย โมเลกุล ของสารออกซิเจนที่ว่องไวณ บริเวณที่เชื้อโรคเข้าสู่ต้นข้าว กลไกป้องกันนี้จะเริ่มทำงานเมื่อ ตรวจพบ รูปแบบโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับเชื้อโรค (PAMP) ซึ่งจะกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันตามธรรมชาติ (ทั้งภูมิคุ้มกันที่ถูกกระตุ้นโดย PAMP และภูมิคุ้มกันที่ถูกกระตุ้นโดยเอฟเฟกเตอร์ ) ภูมิคุ้มกันดังกล่าวต้องอาศัยยีน Os-NADP-ME2 เชื้อราสาเหตุโรคไหม้ข้าวMagnaporthe oryzaeใช้ เอฟเฟกเตอร์ AVR-Pii ที่ ทำให้ไม่ก่อโรค เพื่อยับยั้ง เอนไซม์ NADP-malicของต้นข้าวผลที่ได้คือการยับยั้งความสามารถของต้นข้าวในการสร้างสารออกซิเจนที่ว่องไว ซึ่งหมายความว่าภูมิคุ้มกันตามธรรมชาติของต้นข้าวจะล้มเหลว^{[ 88 ]}

นักวิทยาศาสตร์ด้าน การป้องกันพืชกำลังพัฒนา เทคนิค ที่ยั่งยืนสำหรับการจัดการศัตรูพืชข้าว^{[ 89 ]}การจัดการศัตรูพืชอย่างยั่งยืนนั้นขึ้นอยู่กับหลักการสี่ประการ ได้แก่ ความหลากหลายทางชีวภาพ ความต้านทานของพืชเจ้าบ้าน นิเวศวิทยาของภูมิทัศน์ และลำดับชั้นในภูมิทัศน์ ตั้งแต่ทางชีวภาพไปจนถึงทางสังคม^{[ 90 ]}การใช้สารกำจัดศัตรูพืชของเกษตรกรมักไม่จำเป็น^{[ 91 ]}และสารกำจัดศัตรูพืชอาจกระตุ้นให้ประชากรศัตรูพืชข้าว เช่น เพลี้ยกระโดดสีน้ำตาลกลับมาแพร่ระบาดอีกครั้ง ทั้งโดยการทำลายแมลงที่เป็นประโยชน์และโดยการเพิ่มการสืบพันธุ์ของศัตรูพืช^{[ 92 ]}สถาบันวิจัยข้าวนานาชาติ (IRRI) ได้แสดงให้เห็นในปี 1993 ว่าการลดการใช้สารกำจัดศัตรูพืชลง 87.5% สามารถนำไปสู่การลดลงโดยรวมของจำนวนศัตรูพืชได้^{[ 93 ]}

เกษตรกรในประเทศจีน อินโดนีเซีย และฟิลิปปินส์ มีวิธีการจัดการวัชพืชและศัตรูพืชแบบดั้งเดิมโดย การทำ เกษตรแบบผสมผสานโดยการเลี้ยงเป็ดและบางครั้งก็เลี้ยงปลาในนาข้าว ซึ่งจะช่วยผลิตพืชผลเพิ่มเติมที่มีมูลค่าสูง กินสัตว์ศัตรูพืชขนาดเล็ก ถ่ายมูลข้าว และในกรณีของเป็ดก็ช่วยควบคุมวัชพืชด้วย^{[ 94 ] [ 95 ]}

ต้นข้าวสร้างกลไกป้องกันตัวเองด้วยสารเคมีเพื่อปกป้องตัวเองจากการโจมตีของศัตรูพืช สารเคมีสังเคราะห์บางชนิด เช่น สารกำจัดวัชพืช2,4-Dทำให้ต้นข้าวเพิ่มการผลิตสารเคมีป้องกันบางชนิดและเพิ่มความต้านทานของต้นข้าวต่อศัตรูพืชบางชนิด^{[ 96 ]}ในทางกลับกัน สารเคมีอื่นๆ เช่น สารฆ่าแมลงอิมิดาคลอพริด ดูเหมือนจะกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการแสดงออกของยีนในต้นข้าว ทำให้ต้นข้าวอ่อนแอต่อศัตรูพืชบางชนิดมากขึ้น^{[ 97 ]}

นักปรับปรุงพันธุ์พืชได้สร้างพันธุ์ข้าวที่รวมความต้านทานต่อแมลงศัตรูพืชหลายชนิดการปรับปรุงพันธุ์พืชแบบดั้งเดิมของพันธุ์ต้านทานมีข้อจำกัดเนื่องจากความท้าทายต่างๆ เช่น การเลี้ยงแมลงศัตรูพืชเพื่อทดสอบ และความหลากหลายและการวิวัฒนาการอย่างต่อเนื่องของศัตรูพืช ยีนต้านทานกำลังถูกค้นหาจากข้าวป่า และมีการประยุกต์ใช้เทคนิคทางพันธุวิศวกรรม^{[ 98 ]}

สถาบันวิจัยข้าวระหว่างประเทศดูแลธนาคารยีนข้าวระหว่างประเทศ ซึ่งเก็บรักษาพันธุ์ข้าวมากกว่า 100,000 พันธุ์^{[ 99 ] [ 100 ]}

พื้นที่ส่วนใหญ่ของเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ปลูกข้าวเหนียวหรือข้าวเหนียวพันธุ์ต่างๆ^{[ 101 ]}พันธุ์ข้าวที่ให้ผลผลิตสูงเหมาะสำหรับการเพาะปลูกในแอฟริกา เรียกว่าข้าวพันธุ์ใหม่สำหรับแอฟริกา (NERICA) ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อปรับปรุงความมั่นคงทางอาหารและบรรเทาความยากจนในแอฟริกาใต้ทะเลทรายซาฮารา^{[ 102 ]}

พันธุ์ข้าวจะถูกจัดกลุ่มตามสภาพแวดล้อม ฤดูกาลปลูก และฤดูกาลเก็บเกี่ยว เรียกว่า อีโคไทป์ กลุ่มหลักๆ ได้แก่ ข้าวประเภทญี่ปุ่น (ปลูกในญี่ปุ่น) ข้าวประเภท "บูลู" และ "ทเจเรห์" (อินโดนีเซีย) ข้าวประเภท "อามัน" (พืชฤดูหนาวหลัก) ข้าวประเภท "ออส" ("ออช", ฤดูร้อน) และข้าวประเภท "โบโร" (ฤดูใบไม้ผลิ) (เบงกอลและอัสสัม) ^{[ 103 ] [ 104 ]}มีพันธุ์ข้าวที่ปรับตัวเข้ากับการถูกน้ำท่วมลึก ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่า "ข้าวลอยน้ำ" ^{[ 105 ]}

จีโนมทั้งหมดของข้าวได้รับการจัดลำดับในปี 2548 ทำให้ข้าวเป็นพืชเศรษฐกิจชนิดแรกที่บรรลุสถานะนี้^{[ 106 ]} ตั้งแต่นั้นมา จีโนมของข้าวหลายร้อยชนิด ทั้งข้าวป่าและข้าวปลูก รวมทั้งข้าวสายพันธุ์เอเชียและแอฟริกา ได้รับการจัดลำดับแล้ว^{[ 107 ]}

พันธุ์ข้าวที่ให้ผลผลิตสูงเป็นกลุ่มพืชที่สร้างขึ้นในช่วงการปฏิวัติเขียวเพื่อเพิ่มผลผลิตอาหารทั่วโลกอย่างมาก พันธุ์ข้าวปฏิวัติเขียวพันธุ์แรกIR8ผลิตขึ้นในปี 1966 ที่สถาบันวิจัยข้าวนานาชาติโดยการผสมข้ามพันธุ์ระหว่างพันธุ์อินโดนีเซียชื่อ "Peta" กับพันธุ์จีนชื่อ "Dee Geo Woo Gen" ^{[ 108 ]}พันธุ์ข้าวปฏิวัติเขียวได้รับการพัฒนาให้มีลำต้นสั้นและแข็งแรง เพื่อไม่ให้ข้าวล้มหรือหัก ทำให้สามารถตั้งตรงและให้ผลผลิตได้ดีแม้จะใส่ปุ๋ยในปริมาณมาก^{[ 108 ]}

ข้าว C4เป็นข้าวที่เสนอให้ใช้การตรึงคาร์บอนแบบ C4เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสงและเพิ่มผลผลิตพืช^{[ 109 ]}กลุ่มวิจัยข้าว C4 ก่อตั้งขึ้นในปี 2549 ^{[ 110 ]}ได้สำรวจการใช้ยีนข้าวโพด 5 ยีนเพื่อให้ข้าวสามารถสร้างกรดมาลิกจากคาร์บอนไดออกไซด์ หากประสบความสำเร็จ อาจเพิ่มประสิทธิภาพการใช้น้ำของพืชได้เช่นกัน^{[ 111 ]}งานวิจัยยังคงดำเนินต่อไปจนถึงปี 2569 ในการสร้างต้นแบบการเปลี่ยนแปลงทั้งในด้านเมตาบอลิซึมและกายวิภาคของใบ^{[ 112 ]}

บริษัท Ventria Bioscienceได้ดัดแปลงพันธุกรรมข้าวให้แสดงออกถึงแลคโตเฟอร์รินและไลโซไซม์ซึ่งเป็นโปรตีนที่มักพบในน้ำนมแม่และอัลบูมินในซีรั่มของมนุษย์โปรตีนเหล่านี้มีฤทธิ์ต้านไวรัสแบคทีเรียและเชื้อรา^{[ 113 ]}ข้าวที่มีโปรตีนเหล่านี้สามารถใช้เป็นส่วนประกอบในสารละลายเกลือแร่สำหรับดื่มเพื่อรักษา โรค ท้องร่วง ทำให้ระยะเวลาของโรคสั้นลงและลดการเกิดซ้ำ นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารดังกล่าวยังอาจช่วยแก้ไข ภาวะโลหิตจางได้อีกด้วย^{[ 114 ]}

ในพื้นที่ที่เสี่ยงต่อการเกิดน้ำท่วมเกษตรกรได้ปลูกพันธุ์ข้าวที่ทนต่อน้ำท่วมซึ่งรู้จักกันในชื่อข้าวน้ำลึก มานานแล้ว ในเอเชียใต้และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้น้ำท่วมส่งผลกระทบต่อพื้นที่ประมาณ 20 ล้านเฮกตาร์ (49 ล้านเอเคอร์) ในแต่ละปี^{[ 115 ]} ในอดีต น้ำท่วมมักนำไปสู่การสูญเสียผลผลิตอย่างมหาศาล เช่น ในประเทศฟิลิปปินส์ ซึ่งในปี 2549 ผลผลิตข้าวที่มีมูลค่า 65 ล้านดอลลาร์สหรัฐต้องสูญเสียไปเนื่องจากน้ำท่วม^{[ 116 ]}

ข้าวพันธุ์มาตรฐานไม่สามารถทนต่อการขังน้ำนิ่งได้นานเกินกว่าประมาณหนึ่งสัปดาห์ เนื่องจากทำให้พืชไม่สามารถเข้าถึงสิ่งที่จำเป็น เช่น แสงแดดและการแลกเปลี่ยนก๊าซได้ ข้าวพันธุ์ Swarna Sub1 สามารถทนต่อการจมน้ำได้นานหนึ่งสัปดาห์ โดยสามารถดูดซึมคาร์โบไฮเดรตได้อย่างมีประสิทธิภาพและเจริญเติบโตต่อไปได้^{[ 115 ]} ข้าว ที่เรียกว่า " ข้าว ดำน้ำ " ^{[ 117 ]} ที่มี ทรานส์ยีน Sub1A สามารถทนต่อการจมน้ำได้นานถึงสองสัปดาห์ ทำให้พืชผลของเกษตรกรมีอัตราการรอดชีวิตจากน้ำท่วมที่ดีขึ้นมาก IRRI ได้สร้างพันธุ์ Sub1A และแจกจ่ายไปยังบังกลาเทศ อินเดีย อินโดนีเซีย เนปาล และฟิลิปปินส์^{[ 118 ]}

ภัยแล้งเป็นปัจจัยกดดันด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญต่อการผลิตข้าว โดยมีพื้นที่ปลูกข้าวอาศัยน้ำฝน 19–23 ล้านเฮกตาร์ (47–57 ล้านเอเคอร์) ในเอเชียใต้และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ที่มักตกอยู่ในความเสี่ยง^{[ 119 ] [ 120 ]}ภายใต้สภาวะภัยแล้ง หากไม่มีน้ำเพียงพอที่จะทำให้ข้าวสามารถดูดซึมสารอาหาร ที่จำเป็น จากดินได้ ข้าวพันธุ์การค้าทั่วไปอาจได้รับผลกระทบอย่างรุนแรง ดังเช่นที่เกิดขึ้นในอินเดียในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 ^{[ 121 ]}

สถาบันวิจัยข้าวระหว่างประเทศดำเนินการวิจัยเพื่อพัฒนาพันธุ์ข้าวทนแล้ง ซึ่งรวมถึงพันธุ์ Sahbhagi Dhan, Sahod Ulan และ Sookha dhan ซึ่งปัจจุบันเกษตรกรในอินเดีย ฟิลิปปินส์ และเนปาลใช้กันอยู่^{[ 120 ]}นอกจากนี้ ในปี 2556 สถาบันวิทยาศาสตร์ชีวภาพการเกษตรแห่งชาติของญี่ปุ่นได้นำทีมที่ประสบความสำเร็จในการแทรก ยีน DEEPER ROOTING 1 ( DRO1 ) จากพันธุ์ข้าวไร่ Kinandang Patong ของฟิลิปปินส์ เข้าไปในพันธุ์ข้าว เชิงพาณิชย์ยอดนิยม IR64 ทำให้พืชมีระบบรากที่ลึกขึ้นมาก^{[ 121 ]}สิ่งนี้ช่วยให้ต้นข้าวสามารถดูดซับสารอาหารที่จำเป็นได้ดีขึ้นในช่วงเวลาที่แห้งแล้งโดยการเข้าถึงชั้นดิน ที่ลึก กว่า ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่แสดงให้เห็นจากการทดลองที่พบว่าผลผลิตข้าว IR64 + DRO1 ลดลง 10% ภายใต้สภาวะแห้งแล้งปานกลาง เมื่อเทียบกับ 60% สำหรับพันธุ์ IR64 ที่ไม่ได้รับการดัดแปลง^{[ 121 ] [ 122 ]}

ความเค็มของดินเป็นภัยคุกคามที่สำคัญต่อผลผลิตข้าว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ราบต่ำชายฝั่งในช่วงฤดูแล้ง^{[ 119 ] [ 123 ]}ตัวอย่างเช่น พื้นที่ชายฝั่งของบังกลาเทศ ประมาณ 1 ล้านเฮกตาร์ (2.5 ล้านเอเคอร์) ได้รับผลกระทบจากดินเค็ม^{[ 124 ]} ความเข้มข้นของเกลือที่สูงเหล่านี้สามารถส่งผลกระทบอย่างรุนแรง ต่อสรีรวิทยาของต้นข้าวโดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเริ่มต้นของการเจริญเติบโต และด้วยเหตุนี้เกษตรกรจึงมักถูกบังคับให้ละทิ้งพื้นที่เหล่านี้^{[ 125 ]}

มีความก้าวหน้าในการพัฒนาพันธุ์ข้าวที่สามารถทนต่อสภาวะดังกล่าวได้ตัวอย่างเช่น ข้าวลูกผสมที่สร้างขึ้นจากการผสมข้ามระหว่างข้าวพันธุ์การค้า IR56 กับข้าวป่า Oryza coarctata ^{[ 126 ]} O. coarctataสามารถเจริญเติบโตได้ในดินที่มีความเค็มเป็นสองเท่าของข้าวพันธุ์ปกติ แต่ไม่สามารถผลิตข้าวที่รับประทานได้^{[ 126 ]} ข้าวลูก ผสมพันธุ์นี้ได้รับการพัฒนาโดยสถาบันวิจัยข้าวนานาชาติโดยใช้ต่อมใบพิเศษที่กำจัดเกลือออกสู่บรรยากาศ ข้าวลูกผสมนี้ได้มาจากเอ็มบริโอ ที่ประสบความสำเร็จเพียงหนึ่งเดียว จากการผสมข้ามระหว่างสองสายพันธุ์จำนวน 34,000 ครั้ง จากนั้นจึงนำ ไป ผสมกลับกับ IR56 โดยมีเป้าหมายเพื่อรักษายีนที่รับผิดชอบต่อการทนต่อเกลือซึ่งได้รับสืบทอดมาจากO. coarctata ^{[ 125 ]}

ข้าวมีความไวต่ออุณหภูมิที่ต่ำกว่า 12°C การหว่านเมล็ดจะเกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิเฉลี่ยรายวันสูงกว่าขีดจำกัดนี้อย่างสม่ำเสมอ อุณหภูมิเฉลี่ยที่ต่ำกว่านั้นจะลดการเจริญเติบโต หากอุณหภูมิต่ำติดต่อกันเกินสี่วัน การงอกและการเจริญเติบโตของต้นกล้าจะได้รับผลกระทบ และต้นกล้าอาจตายได้ ในต้นข้าวขนาดใหญ่ที่ได้รับความเย็น จะทำให้เกิดโรคไหม้ข้าว ซึ่งลดผลผลิตลงอย่างมาก ณ ปี 2022 นักวิจัยยังคงศึกษาถึงกลไกการทนต่อความเย็นในข้าวและพื้นฐานทางพันธุกรรม^{[ 127 ]}พันธุ์ข้าวที่ทนต่อความเย็น เช่น ข้าวริซอตโต้และข้าวบาสมาติ ได้รับการทดลองปลูกในดินพรุในประเทศอังกฤษได้สำเร็จในปี 2025 หากภาวะโลกร้อนทำให้อุณหภูมิสูงขึ้น 2°C หรือมากกว่านั้น ข้าวก็สามารถปลูกได้ทั่วประเทศ^{[ 128 ]}

การปลูกข้าวในนาเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมเนื่องจากการปล่อยก๊าซมีเทนโดยแบคทีเรียที่สร้างมีเทนแบคทีเรียเหล่านี้อาศัยอยู่ในดินที่เปียกชื้นและขาดออกซิเจน โดยบริโภคสารอาหารที่ปล่อยออกมาจากรากข้าว การใส่ยีนSUSIBA2 ของ ข้าวบาร์เลย์เข้าไปในข้าวจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการผลิตชีวมวลจากรากไปสู่ลำต้น ลดจำนวนประชากรแบคทีเรียที่สร้างมีเทน และส่งผลให้การปล่อยก๊าซมีเทนลดลงได้ถึง 97% นอกจากนี้ การดัดแปลงยังช่วยเพิ่มปริมาณเมล็ดข้าวอีกด้วย^{[ 129 ] [ 130 ]}

ข้าวถูกใช้เป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบในการศึกษาเกี่ยวกับกลไกของไมโอซิสและการซ่อมแซม DNAในพืชชั้นสูง^{[ 131 ]}ตัวอย่างเช่น การศึกษาโดยใช้ข้าวแสดงให้เห็นว่ายีนOsRAD51Cมีความจำเป็นสำหรับการซ่อมแซม DNA สายคู่ที่แตกหักอย่างแม่นยำในระหว่างไมโอซิส^{[ 132 ]}

ข้าวมีบทบาทสำคัญในศาสนาและความเชื่อพื้นบ้านบางศาสนา ในพิธีแต่งงานของชาวฮินดู ข้าวซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของความอุดมสมบูรณ์ ความเจริญรุ่งเรือง และความบริสุทธิ์ จะถูกโยนลงในกองไฟ ซึ่งเป็นประเพณีที่ดัดแปลงมาจากพิธีแต่งงานของชาวตะวันตก โดยที่ผู้คนจะโยนข้าวใส่คู่บ่าวสาว^{[ 135 ]} ในพิธีแต่งงานของชาวมาเล ย์ข้าวเป็นส่วนประกอบสำคัญในอาหารแต่งงานพิเศษหลายอย่าง เช่นข้าวเหนียว หวาน ^{[ 136 ]}ในญี่ปุ่นและฟิลิปปินส์ไวน์ข้าวถูกใช้ในงานแต่งงานและงานเฉลิมฉลองอื่นๆ^{[ 137 ]}เทวีศรีเป็นเทพีแห่งหมู่เกาะอินโด-มาเลเซีย ซึ่งในตำนานเล่าว่าทรงแปลงร่างเป็นข้าวหรือพืชผลอื่นๆ^{[ 134 ]}การเริ่มต้นฤดูปลูกข้าวมีการเฉลิมฉลองในประเทศแถบเอเชีย เช่น เนปาลและกัมพูชา ด้วย พิธี ไถนาหลวง^{[ 138 ] [ 139 ] [ 140 ]}

• ข้าวเทียม
• ข้าวที่หว่านโดยตรง
• รายการอาหารที่ทำจากข้าว
• เขตปลูกข้าว

• Liu, Wende; Liu, Jinling; Triplett, Lindsay; Leach, Jan E.; Wang, Guo-Liang (4 สิงหาคม 2557). "ข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติของข้าวต่อเชื้อแบคทีเรียและเชื้อรา". Annual Review of Phytopathology . 52 (1). Annual Reviews : 213– 241. Bibcode : 2014AnRvP..52..213L . doi : 10.1146/annurev-phyto-102313-045926 . PMID  24906128 .
• Deb, D. (ตุลาคม 2019). "การฟื้นฟูความหลากหลายทางชีวภาพของข้าว". Scientific American . 321 (4): 54– 61. doi : 10.1038/scientificamerican1019-54 . PMID  39010400. เดิมทีอินเดียมีข้าวพื้นเมืองประมาณ 110,000 สายพันธุ์ ที่มีคุณสมบัติหลากหลายและมีคุณค่า ซึ่งรวมถึงความอุดมสมบูรณ์ของสารอาหารที่จำเป็นและความสามารถในการทนต่ออุทกภัย ภัยแล้ง ความเค็ม หรือการระบาดของศัตรูพืชการปฏิวัติเขียว ได้ครอบคลุมพื้นที่เพาะ ปลูกด้วยพันธุ์ข้าวที่ให้ผลผลิตสูงเพียงไม่กี่สายพันธุ์ ทำให้ข้าวพื้นเมืองประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์หายไปจากคอลเลกชันของเกษตรกร พันธุ์ข้าวที่ให้ผลผลิตสูงต้องการปัจจัยการผลิตที่มีราคาแพง และให้ผลผลิตต่ำมากในฟาร์มที่ไม่เหมาะสมหรือในสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย ทำให้เกษตรกรยากจนต้องเป็นหนี้
• สิงห์, บีเอ็น (2018). การปลูกข้าวและพันธุ์ข้าวทั่วโลก . นิวเดลี: สำนักพิมพ์สตูเดียม. ISBN 978-1-62699-107-1เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 14 มีนาคม 2561 เรียกดูเมื่อวันที่ 14 มีนาคม 2561

Wikibooks Cookbookมีสูตร/โมดูลเกี่ยวกับเรื่องนี้

• ข้าว