РИСОВОДСТВО

Периодическое затопление и просушивание почвы рисовых полей создает условия для неустойчивости гумусового состояния в силу потерь органических соединений без насыщения органическим азотом. Это во многом обусловлено сокращением посевов многолетних трав, недостаточным внесением органических удобрений, а также интенсификацией производства риса, что способствует усилению процессов минерализации органического вещества почвы. Исследования проводили в период с 2017 по 2022 гг. на перегнойно-глеевой почве, освоенной под рисовые оросительные системы в восьмипольных рисовых севооборотах с посевом многолетних трав (люцерны) и без них. В севообороте без травяного звена содержание гумуса в пахотном горизонт почвы (0-20 см) снизилось на 0,73%, а в горизонте 20-40 см на 0,18 %. На участке с многолетними травами в рисовом севообороте, за аналогичный период, снижение гумуса в пахотном слое было меньше и составляло 0,51 %. Наибольшее значение плотности почвы в пахотном горизонте было получено на участке с севооборотом без многолетних трав, которое составило 1,24 г/см3. В 2022 г. на этом участке плотность почвы пахотного горизонта повысилась на 0,13 г/см3 и составила 1,37 г/см3. Пористость почвы в пахотном горизонте (0-20 см) была наибольшей на участке с многолетними травами и составила 58,4 %, в 2022 г. она снизилась на 1,7 %. Аналогичная закономерность наблюдалась и в горизонте почвы 20-40 см, снижение составило 1,3 %. Наименьшие значения пористости в пахотном горизонте почвы были получены на участке без многолетних трав (53,2 %), что на 5,2 % ниже чем на участке с многолетними травами. Представленные результаты исследований свидетельствуют о существенном влиянии многолетних трав, возделываемых в рисовом севообороте, на плодородие почвы рисовых полей.

Краснодарский край основной рисопроизводящий регион Российской Федерации, где выращивается порядка 80 % отечественного риса. В последние годы рисоводство на Кубани динамично развивается. Одним из важнейших факторов дальнейшего развития отрасли является повышение ее эффективности путем внедрения в производство новых перспективных сортов риса с высокой урожайностью и технологическими качествами. Важным резервом повышения урожайности, выхода продукции и улучшения ее качества является использование для посева качественных семян сортов риса, допущенных к использованию. Значительная роль в этом вопросе принадлежит семеноводству, которое включает систему мероприятий, направленных на получение семян сортов риса высоких посевных кондиций, и обеспечивает быстрое внедрение в производство новых сортов. Внедрение новых сортов риса требует ускоренного размножения семян. В связи с этим целью работы является изучить влияние способов посева риса на урожайность в питомниках первичного семеноводства. В данной статье рассмотрены три способа посева питомника размножения: рядовой, широкорядный, трехстрочный. Выявлено, что наиболее подходящим способом посева для ускоренного наращивания семенного материала, является рядовой способ посева с междурядьем 15 см. Посев питомников испытания потомств первого года для сортов риса Восход, Велес, Каурис, Юбилейный 85 рекомендуется данным способом. Это позволит совершенствовать схемы первичного семеноводства и максимально быстро размножить семена сортов риса селекции ФГБНУ «ФНЦ риса» с высокой сортовой чистотой и урожайными качествами, а также повысить показатели производства семян и ускорить темпы сортосмены на территории Краснодарского края.

Засоренность рисовых чеков сорными растениями является одним из факторов, препятствующих реализации генетического потенциала риса. В последние годы отмечается снижение эффективности защитных мероприятий этой культуры вследствие возникновения устойчивых популяций сорняков. В течение двух вегетационных сезонов 2022, 2023 гг. в двух почвенно-климатических зонах Российской Федерации в посевах риса были заложены полевые мелкоделяночные опыты с целью изучения биологической и хозяйственной эффективности нового трехкомпонентного гербицида Рисовод, МД (125 г/л цигалофоп-бутила + 50 г/л пеноксулама + 35 г/л бенсульфурон-метила), в котором сочетаются вещества с разными механизмами действия. Закладка опытов осуществлялась в соответствии с «Методическими указаниями по регистрационным испытаниям гербицидов в сельском хозяйстве» (2013) и «Методическими рекомендациями по проведению регистрационных испытаний гербицидов» (2020). Учеты засоренности посевов риса сорными растениями проводили с помощью количественно-весового метода. Опыты проводили на полях с различными технологиями возделывания риса: по традиционной технологии с периодическим затоплением и по суходольной технологии. Показана высокая эффективность препарата Рисовод, МД в условиях засорения посевов риса такими видами сорных растений, как ежовник обыкновенный, ежовник рисовый, сыть разнородная, камыш раскидистый, клубнекамыш приморский, частуха подорожниковая, монохория Корсакова, стрелолист обыкновенный и горец земноводный. При использовании 3,0 л/га препарата снижение общей засоренности посевов составляло 85,4-93,4 %; снижение массы однолетних злаковых сорняков 93,3-99,7 %, осоковых 87,7-99,4 %, болотных 83,4-83,5 %, что обеспечивало сохранение 15-21 % урожая по сравнению с необработанным контролем.

Рис - одна из древних и важных культур в современном мире. Его зерно является основным продуктом питания для половины населения планеты. Рис наиболее популярен в странах Азии и Африки, где его потребление колеблется от 80 до 160 кг/год на человека. Достаточно широко рисовая крупа используется и в европейских странах. В связи со значительным потреблением риса, особое внимание уделяется селекции урожайных сортов с высоким качеством зерна и устойчивых к негативным факторам среды. В Международном институте риса на Филиппинах и в Китае ведется селекция по созданию высокопродуктивных сортов и гибридов риса с новым морфотипом растения. Аналогичные исследования проводятся и в Российской Федерации. Созданный в ФНЦ риса новый сорт Полюс-5, имеющий вертикальные листья, внесен в Госреестр РФ и допущен к использованию в производстве. Он предназначен для плотных посевов при интенсивной технологии. Одной из многих причин, снижающих урожайность риса в условиях Российской Федерации, является воздушная засуха, при которой растения риса не успевают перекачивать воду для охлаждения, что приводит к постепенной потере тургора. При суховее в период цветения-налива зерна в метелке резко увеличивается число стерильных колосков, а в фазе молочно-восковой спелости происходит образование щуплого зерна. Для повышения продуктивности риса и устойчивости к засухе ведется селекция с использованием в качестве исходного материала доноров, имеющих листья эректоидного типа и сворачивающиеся в трубку при температуре свыше 28 °С. Созданные селекционные образцы показывают высокую устойчивость к воздушной к засухе.

Селекция и семеноводство занимают ведущее место в научно обоснованной технологической системе возделывания сельскохозяйственных растений. Они способны реализовать и обеспечить наиболее мощные, экономически выгодные, дешевые и экологически безвредные пути увеличения продуктивности и качества растениеводческой продукции. Новый сорт всегда был, есть и будет оставаться наиболее доступным, наиболее эффективным и недорогим фактором стабилизации и увеличения, как объемов производства зерна, так и повышения его качества. Семеноводство призвано решать взаимосвязанные между собой очень важные задачи: размножение высококачественных семян новых сортов, рекомендуемых производству, при сохранении сортовых и урожайных признаков семян. Через систему первичного семеноводства реализуются достижения селекции. Первичное семеноводство сорта само по себе является логическим продолжением селекционной работы. С экономической точки зрения, правильное ведение первичного и промышленного семеноводства всегда оправдано. На данном этапе развития отрасли сельского хозяйства России обозначилась проблема, когда семена важнейших стратегических видов сельскохозяйственных растений ввозились из-за рубежа (сахарная свекла, подсолнечник, кукуруза и др.). Но при этом российские селекционеры занимают прочные позиции в стране по количеству созданных сортов и высеваемых семян риса, пшеницы, ячменя, ржи и овса.

Рост урожайности сельскохозяйственных культур в процессе интенсификации земледелия происходит как благодаря улучшению условий их возделывания, в частности внесения повышенных доз элементов минерального питания, так и за счет использования новых, более продуктивных сортов. При внедрении в производство новых лучших сортов возрастает не только урожайность, но и увеличивается выход продукции и улучшается ее качество. Поэтому роль сорта как средства сельскохозяйственного производства в современном земледелии несомненно важна. Сорта сельскохозяйственных культур характеризуются определенной совокупностью полезных для человека свойств и качеств. Сохранение этих полезных качеств сорта в процессе массового размножения и производственного использования его семян и составляет одну из главных задач элитного семеноводства. Исследованиями предыдущих лет установлено постепенное ухудшение посевных качеств семян при длительном возделывании культуры риса в производственных условиях, что ведет к снижению урожайности и качества зерна и крупы. Связано это как с механическим засорением семян из-за низкого уровня агротехники, так и с биологическими изменениями сорта из-за вырождения семян, перекрестного опыления и т. д. В связи с этим исключительно важное значение имеет первичное и элитное семеноводство, т. е. организация и методические приемы выращивания семян элиты. Для выращивания высококондиционных семян элиты в системе современного семеноводства используются различные организационные формы, применяются разные методы и приемы. Контроль за посевными качествами семян осуществляется с помощью государственных, районных контрольно-семенных лабораторий, находящихся под ведомством краевых и республиканских лабораторий, методическое руководство которыми проводит Центральная контрольно-семенная лаборатория Министерства сельского хозяйства РФ. В связи с этим целью проведенного обзора является освещение основных факторов семеноводческой работы, влияющих на количество и качество получаемых семян риса.

Выращивание сельскохозяйственных культур сопровождается изменением уровня плодородия почвы. Возделывание риса оказывает существенное влияние на трансформацию почвенного плодородия, которое наиболее активно происходит в первые годы после начала выращивания этой культуры, что обуславливается резкой сменой окислительно-восстановительных условий и активизацией почвообразовательных процессов, ранее для данных почв нетипичных. В последующем происходит стабилизация плодородия рисовых почв, что может быть определено с помощью оценочных показателей. Этому способствует соблюдение технологии возделывания культуры, выращивание ее в научно-обоснованных рисовых севооборотах с насыщенностью рисом не более 62 %. В условиях стационарного опыта изучали изменение содержания показателей, характеризующих эффективное плодородие почвы, в зависимости от насыщенности севооборота рисом и наличия в нем клина многолетних трав. Установлено, что в богарном звене рисового севооборота происходит активное пополнение почвы легкогидролизуемыми формами азота и подвижными формами фосфора, в то время, как при выращивании риса наблюдается резкое снижение их содержания. Данные изменения могут быть описаны с помощью системы индексов, которые являются качественной характеристикой степени изменения эффективного плодородия. Предложены предварительные градации, которые будут уточнены после завершения ротации рисовых севооборотов. Они могут быть использованы для корректировки доз минеральных удобрений по полям рисового севооборота в зависимости от обеспеченности почвы.

Посевные площади под рисом в России расположены в самой северной зоне мирового возделывания этой культуры. Районированные сорта риса различаются между собой не только по отзывчивости на уровень минерального питания, но и по продолжительности вегетационного периода. Поэтому срок посева риса может оказывать существенное влияние на величину полученного урожая, т. к. при поздних сроках сева созревание как правило происходит при неблагоприятных погодных условиях, что влияет на стерильность колосков, прежде всего, на боковых метелках, и натуру зерна. Способом, позволяющим снизить влияние этих негативных процессов, является некорневая подкормка удобрениями, содержащими биологически активные вещества. В условиях полевых опытов изучали влияние некорневых подкормок сортов риса, различающихся продолжительностью вегетационного периода, при поздних сроках сева на урожайность и элементы ее структуры. Обработку вегетирующих растений выполняли в фазы кущения (7-8 листьев) и трубкования. Показано, что некорневые подкормки препаратом на основе гумата калия в комплексе с микроэлементами обеспечили повышение урожайности сортов риса. Прибавка урожая получена главным образом, за счет снижения числа стерильных колосков, как на главной, так и боковых метелках, и увеличения массы зерна с растения и 1000 шт. Стерильность боковых метелок снижалась в среднем на 5 % при обработке в фазу кущения и на 10 % при обработке в фазу трубкование. Показан механизм действия вносимого удобрения в зависимости от продолжительности вегетационного периода высеваемых сортов, даны рекомендации по практическому применению разработанного агроприема.

Рис (Oryza sativa) является одной из важнейших культур в мировом земледелии. Основным рисосеющим субъектом РФ является Краснодарский край с общей площадью под культурой около 125 тыс. га. Учитывая то, что дефицит воды в последние годы в орошаемом землепользовании (рисоводстве) ощущается во многих регионах мира и в частности юга европейской области России, вопрос эффективного использования водных ресурсов в рисоводстве является, несомненно, важным. Ежегодное снижение суммы выпадающих осадков, наблюдаемое с 2019 года, неизбежно ведет к падению уровня воды в реках Кубань, Волга и Дон, увеличивая риск сокращения площадей под рисом и частичную гибель в засушливых регионах. Поэтому необходима оптимизация водного режима с целью эффективного использования сокращающихся ресурсов пресной воды на максимально возможной площади возделывания риса. В обзоре кратко освещены физиологические реакции растения риса на сброс воды на разных этапах роста и развития, знание которых позволит сохранить экологическую стабильность, оптимизировать параметры сортов, обеспечивающие минимальное водопотребление, снизить общие затраты воды за счет сокращения оросительной нормы поливов, снижения слоя и сокращения периода затопления без существенного снижения продуктивности. Однако специфичность биохимического состава зерна, формирующегося в разных условиях водного дефицита, подталкивает к комплексной оценке морфофизиологических признаков, обусловливающих величину урожайности, также сортовые и посевные качества семян в условиях семеноводства, технологические показатели качества зерна.

Целью исследования является идентификация доминантной аллели таргетных генов устойчивости риса к пирикуляриозу (Pi-b, Pi-z, Pi-ta) у 40 сортообразцов риса конкурсного испытания. Выведение сортов, несущих комбинацию генов устойчивости к пирикуляриозу рассматривается как одна из наиболее эффективных стратегий борьбы с заболеванием, поскольку применение фунгицидов является малоэффективным и дорогостоящим методом борьбы с заболеванием. Анализ проводился с помощью молекулярно-генетических методов с применением классического ПЦР и ПЦР в реанальном времени. ПЦР проводили по стандартным методикам с выполнением предварительной оптимизации экспериментальных параметров. Для иденификации гена Pi-b использовали кодоминантный маркер, для генов Pi-z и Pi-ta доминантные. Электрофорез продуктов амплификации проводили в 2 % агарозном геле. Визуализацию результатов электрофоретического разделения продуктов ПЦР проводили на трансиллюминаторе с использованием бромистогоэтидия (BrEtd). В результате проведенной работы выделено 6 сортовых образцов, несущих в себе как минимум один из целевых генов устойчивости к пирикуляриозу. Идентифицировано 2 сортообразца, несущих 2 гена устойчивости: Pi-b и Pi-z; 1 сортообразец несущий доминантную аллель генов Pi-z и Pi-ta. Данные сортовые образцы являются наиболее ценным селекционным материалом. Также было идентифицировано 3 образца с 1 геном устойчивости: 1 сортовой образец доминантная гомозигота по гену Pi-b и 2 сортовых образца с геном Pi-z. Эти сортообразцы в дальнейшем будут использованы в селекционной работе как селекционные ресурсы для создания устойчивых к пирикуляриозу сортов риса.

В статье рассматривается вопрос генетических механизмов, влияющих на качество рисовой крупы. Среди качественных показателей как наиболее важный выделяют содержание крахмала в рисовом зерне, на его долю приходится 75-85 % сухой массы зерна. Содержание амилозы в крахмале является ключевым фактором, определяющим его пищевую и технологическую ценность. Этапы синтеза крахмала были изучены достаточно глубоко. Среди генов, связанных с синтезом крахмала, Waxy и ALK являются основными генами, регулирующими фактическое содержание амилозы, консистенцию геля и температуру клейстеризации. Исследования также подтверждают существенное влияние гена качества риса Waxy не только на пищевые показатели, но и на внешний вид рисового зерна. На сегодняшний день у риса идентифицировано по меньшей мере десять аллелей гена Waxy - Wxa, Wxb, Wxn, Wxop, Wxmq, Wxmw, Wxlv, Wx1-1, Wxla и wx. Недавние исследования указывают на перспективу создания новых вариантов гена Wx, путем скрещивания сортов, содержащих разные аллели Wx, поскольку возможно генерировать новые путем внутригенной рекомбинации. Помимо этого в статье рассматриваются актуальные молекулярно-генетические методы работы с Waxy геном для MAS (Marker-Assisted Selection) такие как: CAPS-маркеры и SNP, tetra-primer ARMS-PCR. Также обсуждается применение технологии CRISPR / Cas для гена Waxy.

Важным условием повышения урожайности и качества зерна, а также выхода продукции считается применение для посева качественных семян сортов риса, допущенных к использованию. В настоящее время созданы и внедрены в производство сорта, формирующие 10,0-11,0 т/га зерна, что соответствует накоплению более 75 кг сухого вещества за один день вегетации с гектара. Для реализации потенциала урожайности новых сортов необходимо интенсифицировать технологии, что требует дополнительных затрат. В работе представлены предварительные результаты морфофизиологических признаков, урожайности и показателей продуктивности сортов риса по разным предшественникам в условиях элитного семеноводства. Установлено, что сорта с разной архитектоникой проявляют специфическую реакцию на предшествующую культуру. Так, по многолетним травам большинство изучаемых сортов формируют высокие показатели площади листовой поверхности к фазе цветения - 189,2-231,1 см2/раст. и соответственно высокое содержание сухого вещества в фазе полной спелости - 57,07-68,26 %, что обеспечивает урожайность в пределах - 8,02-9,05 т/га. Однако, установлено, что, несмотря на высокую физиологическую активность и величину ассимилирующей поверхности, а также интенсивность накопления сухого вещества, урожайность зерна зависит от других факторов. В ходе наблюдений выявлена специфичная реакция разнотипных сортов на предшествующую культуру. Так, по предшественнику «рапс» установлено сокращение вегетационного периода на 3-5 дней и высокая физиологическая активность растений риса. Снижение урожайности крупнозерного сорта Фаворит по предшественнику «рис» при оптимальной площади листьев - 204,3 см2/раст., повышенном накоплении сухого вещества - 58,70 % и наименьшей урожайности -6,81 т/га обусловлено высокой изменчивостью отдельных элементов структуры урожая. Это свидетельствует о необходимости детального изучения формирования урожая риса.