ساقه برنج راست، استوانه ای و جز در قسمتی که گره ها وجود دارند توخالی است. ارتفاع ساقه به 60 تا 200 سانتی متر می رسد. برنج علاوه بر ساقه اصلی، 4 تا 5 ساقه فرعی دارد. برگهای برنج به صورت متناوب در دو ردیف در دو طرف ساقه گرفته اند. برگ برنج دارای غلاف، پهنک، زبانک و گوشوارک است. همچنین برنج مانند گندم، دارای گل آذین خوشه ای می باشد که دانه ها در آن قرار می گیرند.

برخلاف سنبلچه های گندم و جو و ذرت که فشرده و نزدیک به هم هستند، سنبلچه های برنج به صورت غیرفشرده روی محورهای اصلی و فرعی گل آذین قرار می گیرد. میوه برنج دارای غلافی سفید رنگ، قهوه ای، کهربایی، قرمز یا بنفش است که این میوه را به همراه غلاف آن، شلتوک می نامند. برای قابل استفاده شدن برنج برای انسان، باید شلتوک را پوست کنند، یعنی غلاف را از دانه جدا نمایند.

شواهد نشان می دهند که تقریباً 4000 سال قبل از میلاد، در کشورهای هند و چین، کشت برنج متداول بوده است. پس از گندم، برنج دومین غله مهم در دنیا به حساب می آید. نزدیک به 90 درصد سطح زیرکشت و تولید برنج متعلق به کشورهای خاور دور می باشد. بیش از نصف محصول برنج هم در دو کشور هند و چین تولید می شود. بطور کلی، کشورهای گرمسیری و نیمه گرمسیری برمه، تایلند، ویتنام، لائوس، اندونزی، فیلیپین، پاکستان، هند، آمریکا، ژاپن، ایتالیا، مصر، چین، برزیل، کوبا، مکزیک و استرالیا از تولید کنندگان برنج به شمار می آیند.

بیرونی ترین لایه برنج پریکارپ نام دارد که بسیار سخت و شفاف است. پوست دانه زیر این بخش قرار گرفته که از لحاظ پروتئین و چربی غنی، ولی از نظر نشاسته ای فقیر است. پس از پوست، لایه آلورن است که جزء آندوسپرم می باشد. بنابراین ضمن عمل پوست کنی، بخش عمده ای از مواد مغذی برنج از دست می رود. اکثر مردم آسیا از برنج تغذیه می کنند. این ماده غذایی کامل نیست، چون میزان پروتئین و اسید آمینه آن خیلی کم است. برنج گلوتن ندارد، پروتئین عمده آن اوریزنین (oryzenin) می باشد.

بررسی نتایج نشان داد که اثر بر هم کنش آب و نیتروژن بر بعضی از پارامترهای رشد و صفات فیزیولوژیک گیاه برنج در مراحل حداکثر پنجه زنی و گلدهی و رسیدن معنی دار بود. نتایج نشان می دهد که اثر متقابل آب و نیتروژن بر روی ارتفاع، تعداد پنجه، سطح برگ در مراحل حداکثر پنجه زنی و رسیدن، بر مقدار کلروفیل در مرحلة گلدهی و مقدار نشاسته دارند. در مرحلة برداشت در سطح احتمال یک درصد و بر وزن خشک کل مقدار نشاسته برگ در مراحل حداکثر پنجه زنی و گلدهی در سطح احتمال 5 درصد معنی دار بود. مقایسه میانگین ترکیب دو تیمار (اثرات متقابل نیتروژن و آبیاری) نشان می دهد که در سطوح متوسط و بالای نیتروژن با تغییر روش آبیاری ارتفاع و تعداد پنجه و سطح برگ کاهش یافت. به طوری که اثر متقابل آب و نیتروژن سبب کاهش ارتفاع و سطح برگ و تعداد پنجه در شرایط اشباع شد.

البته در سطح بالای نیتروژن، بیشترین سطح برگ در تیمار آبیاری تناوبی مشاهده شد. همچنین در هر سه سطح نیتروژن در مرحلة حداکثر پنجه زنی و در سطوح بالا و متوسط نیتروژن در مرحلة گلدهی و در سطح پایین نیتروژن در مرحلة رسیدن با تغییر روش آبیاری وزن خشک کل گیاه کاهش یافت به طوری که اثر متقابل آب و نیتروژن سبب کاهش وزن خشک کل در شرایط تیمار آبیاری اشباع شد. در مقادیر بالا و متوسط نیتروژن در مورد کلروفیل a و مقادیر بالا و پایین در مورد کلروفیل b و هر سه مقدار در مورد کلروفیل ab تغییر روش آبیاری سبب کاهش مقدار کلروفیل شد. قابل ذکر است که بیشترین مقدار کلروفیل b در سطح بالای نیتروژن در آبیاری تناوبی مشاهده شد. در مقادیر پایین و متوسط نیتروژن در مورد مقدار هیدرات کربن برگ و در سطوح پایین و بالای نیتروژن در مورد مقدار نشاسته دانه، با تغییر آبیاری از تیمار غرقابی به تناوبی افزایش و از تناوبی به اشباع کاهش مشاهده شد.

در تحقیقی که توسط فوکائی و پراسرتساک (1997) روی برنج انجام شد، معلوم شد که اثر نیتروژن روی سطح برگ و تولید ماده خشک تحت وضعیت کم آبی معنی دار نبود. در واقع در صورت عدم وجود رطوبت کافی، به علت عدم جذب نیتروژن و کاهش مصرف نیتروژن اثر آن بر پارامترهای رشد از قبیل ارتفاع گیاه، تعداد پنجه، سطح برگ معنی دار نبود. نتایج پیرمن و همکاران در سال 1978 و ماکونگا و همکاران در سال 1978 روی گندم و برنج نشان داد که اثر نیتروژن روی توزیع و تولید ماده خشک با نوع رژیم آبیاری متفاوت و متنوع است.

در انواع رژیمهای نیتروژن، تجمع ماده خشک تحت آبیاری به طور معنی داری بالاتر و سریع تر از تیمار کم آبی بود (Timsina al, 2001). فرناندزولایرد در سال 1959 دریافتند که محصول گندم با افزایش نیتروژن تحت تیمار آب مناسب، خیلی بیشتر از افزایش نیتروژن در تیمار کم آبی بود که به علت عدم جذب نیتروژن کاهش کلروفیل و فتوسنتز است. پوشیدا در سال 1975 دریافت که در موارد کمبود آب، گیاه برنج به علت کاهش جذب نیتروژن به افزایش نیتروژن پاسخ نمی دهد. در نتیجه با کاهش جذب نیتروژن و عدم تولید اسید آمینه، کربوهیدرات کمتری برای سازماندهی اسیدآمینه تولید و مصرف می شود.