Биология и морфология

Особенностью корневой системы риса является наличие аэренхимы - ткани, содержащей воздухопроводящие полости. Через устьица листьев и стебли воздух поступает в аэренхиму корня. В результате не только корень, но и окружающая его зона снабжаются кислородом, что обеспечивает активное развитие почвенной микрофлоры на рисовом поле.

Стебель - соломина с полыми междоузлиями. Длина стебля колеблется от 0,3 (у карликовых форм) до 6 м (у плавающего риса), в основном - 0,5-2 м. Растения японского подвида имеют соломину более короткую, чем индийского. Число узлов зависит от продолжительности вегетационного периода (у скороспелых форм их около 10, у позднеспелых - до 20). В отличие от других злаков у риса имеется два последовательных колеоптильных листа.

Первый - настоящий, бесхлорофилльный колеоптиль, второй - зеленый или первый лист без пластинки - шило. Все листья у риса, кроме двух первых, имеют влагалище, пластинку, язычок и ушки. Пластинка листа длинная и узкая (длина 20-25 см, ширина 1-2 см). Самый верхний лист, называемый флагом, имеет листовую пластинку более короткую и широкую, чем другие листья. Узел кущения образует от 2 до 40 боковых побегов. Рис может давать также побеги ветвления, которые развиваются из пазушных почек листьев на стебле при длительном затоплении.

Соцветие - метелка с числом колосков от 20 до 300 длиной 10-30 см. Метелки бывают поникшие, прямостоячие и промежуточные. Степень осыпаемости риса зависит от строения колоскового сочленения - места прикрепления колоска к ножке. Колоски имеют небольшие верхнюю и нижнюю колосковые чешуи ланцетной формы, их длина обычно равна 1/3-1/2 длины цветковых чешуй. В каждом колоске находится только один цветок. Он состоит из нижней и верхней цветковых чешуй, двух лодикул, шести тычинок и пестика с двумя перистыми рыльцами.

У остистых сортов нижняя цветковая чешуя заканчивается остью длиной до 15 см. Пыльники небольшие (0,5 см), каждый содержит около 1000 пыльцевых зерен. Пыльцевые зерна округлой формы диаметром 35-38 мкм. Завязь образована тремя плодолистиками. Плод - зерновка, которая после обмолота остается в цветковых пленках, хотя не срастается с ними. Пленчатость риса составляет 10-35 % массы семян. Масса 1000 семян (вместе с пленками) 27-34 г.

Экология

Рис посевной - яровое, теплолюбивое и очень влаголюбивое растение. Сумма эффективных температур (выше 15° С), необходимых для его созревания, не менее 2000° С. Период вегетации составляет 90-165 дней. Рис - растение короткого дня. Продвижение его в более северные районы сопровождается увеличением вегетационного периода. (По этой причине в нашей стране не вызревают сорта, созданные, например, на Филиппинах, хотя сумма температур достаточная).

Селекция сортов риса, нейтральных к фотопериоду, составляет часть программ не только европейских стран, но и США, Индии, Мексики. В мировом генофонде риса имеются формы с различной фотопериодической чувствительностью, вплоть до образцов, созревающих при 24-часовом дне. Нейтральная реакция на фотопериод , как правило, коррелирует с низкорослостью и скороспелостью. Выращивают при орошении (на рисовых оросительных системах) или в районах с большим количеством осадков (не менее 1800-2000 мм в год).

Для прорастания семян верхний слой почвы увлажняют, в фазе кущения, выхода в трубку и выметывания метелки на участках (чеках) создают слой воды переменной глубины от 15 до 25 см; перед уборкой воду сбрасывают. Лучшие почвы - черноземы, каштановые, пойменные. Рис - самоопыляющееся растение. Перекрестное опыление у него обычно не превышает 1-2 % , но иногда достигает 7 %. Закрытое цветение риса наблюдается при неблагоприятных условиях температуры и влажности. Оптимальные условия для цветения: температура около 30° С, относительная влажность 70 %.

Начинается оно с верхней части метелки или в начале выметывания, или на следующий день. Наиболее интенсивно метелка цветет на 2-3-й день, а общая продолжительность ее цветения 5-7 дней. Цветение каждого колоска начинается, когда тычинки поднимутся примерно на 2/3 цветка. В момент раскрытия цветка (1-3 мин.) пыльники растрескиваются, и пыльца попадает на рыльце. Наружу пыльники выходят почти пустые. Цветки остаются открытыми в течение 0,5 - 2,5 ч. После оплодотворения происходит формирование зародыша и эндосперма. Дифференциация зародыша начинается на 5-7-й день и завершается на 11-12-й день. Однако размеры и масса зародыша достигают конечной величины только на 27-й день после оплодотворения.

Созревание зерновки продолжается 30-40 дней. Выделяют фазы молочной спелости (11-12 дней), восковой спелости (20 дней) и полной спелости (5-7 дней). Растения риса поглощают азота вдвое больше, чем других элементов минерального питания. Рис содержит и поглощает большое количество кремния (в несколько раз больше, чем фосфора и калия). Хорошо поддается вегетативному размножению (клонирование, черенкование, отрастание отавы).

Семена риса по сравнению с другими злаковыми имеют очень низкую полевую всхожесть (10-40 %). При оптимальной температуре 27-33° С прорастание риса заканчивается за 2-3 дня, при температуре 15-18° С - за 12-15 дней. Минимальная температура для образования стебелька и корешка 13-14° С, а при 10-12° С процесс прорастания прекращается. Наибольшие урожаи зерна дают растения с 3-5 боковыми побегами, метелки которых созревают одновременно с метелкой главного побега. Поэтому высокая продуктивная кустистость - одно из требований к создаваемым сортам риса. Продуктивность метелки зависит от ее длины, плотности, озерненности и массы 1000 зерен. Доля зерна в ней около 90 %. Устойчивость к полеганию определяется тремя факторами: прочностью и высотой стебля и массой метелки. Из этих факторов важнейшую роль играет высота стебля (чем она больше, тем сильнее полегание). Полегание риса зависит также от угла кущения, образуемого боковыми побегами и главным, наиболее благоприятный угол 30-35°. Существует прямая связь между прочностью соломины и прочностью корней.

Рис по солеустойчивости уступает многим культурам, в том числе пшенице. Растения в условиях засоления погибают или у них резко снижается продуктивность (увеличивается пустозерность, уменьшаются площадь листовой поверхности и масса 1000 зерен, снижается высота стеблей, нарушается развитие генеративных органов, понижается всхожесть семян).

Распространение

Основной район рисосеяния - Азиатский материк, здесь сосредоточено более 90 % посевов этой культуры (88,5 % мирового объема производства), в Африке - 3 %, в Америке - 6 %. Рис - одно из древнейших растений. Культура риса возникла в Юго-Восточной Азии более 7 тысяч лет назад. Древнейшие очаги возделывания риса - Индия и Китай. В Закавказье и Средней Азии рис выращивают со 2-3 веков до нашей эры, в Европе - с 8 века нашей эры, в Америке - с 15-16 веков. В Западной Африке распространен также рис голый или африканский (O. glaberrima).

Зерно некоторых дикорастущих видов, например, Р. точечного (O. punctata) и Р. короткоязычкового (O. breviligulata), произрастающих в Африке, используется в пищу местным населением. Наибольшие посевные площади в Индии, Китае, Индонезии. В РФ выращивают на Северном Кавказе, в Нижнем Поволжье, Приморском крае. Посевные площади в хозяйствах всех категорий в 2001 году составили 154 тысячи га (0,3 % от посевной площади всех зерновых культур). В странах СНГ рис возделывают в республиках Средней Азии, Казахстане и Украине. В 2004 году в районировании находилось 32 сорта риса.

Основные сорта: Благодарный, Дальневосточный, Дарий 23, Жемчуг, Златый, Изумруд, Кубань 3, Лидер, Лиман, Раздольный, Садко, Спринт, Спальчик, Ханкайский 429, Ханкайский 52, Янтарь. Селекционные учреждения : ВНИИ риса, Приморский НИИСХ, ВНИИ сорго и других зерновых культур, Приморская научно - исследовательская опытная станция риса Приморского НИИСХ.

Хозяйственное значение

Рис - одна из важнейших сельскохозяйственных культур. Он занимает в мире второе место по площади посева (около 145 миллионов га) и первое по урожайности (более 3 т с 1 га). Ежегодное мировое производство риса в середине 80- х годов составило 465 миллионов т. Употребляемый в основном как продукт питания рис составляет половину рациона 1,6 миллиардов человек и от 25 до 50 % рациона еще 400 миллионов.

В семенах риса самое большое по сравнению с другими хлебными злаками количество крахмала (85-92 %), а содержание лизина в белке наивысшее для растительных протеинов. Такой белок наиболее близок к животному. В зерне его содержится 7-8 %. Усваивается рис на 96 %. Из зерна получают крупу, крахмал, масло (из зародышей); из соломы - бумагу, картон, плетеные изделия. В рисовых отрубях содержится большое количество белка (13,7 %), жира (14 %), веществ, включающих фосфор (фитин, лецитин). Из них отжимают масло, а также используют для кормления молодняка. Из всех злаковых рис - наиболее продуктивная культура.

Потенциальная урожайность достигает 50 т с 1га. В Австралии получен урожай зерна 12,5 т с 1 га. В настоящее время в РФ урожайность риса составляет 3,49 т с 1 га. Рис возделывают в рисовых севооборотах, предшественники - многолетние травы и занятой пар (после них рис выращивают 2-3 года подряд). Нормы внесения минеральных удобрений: 60-150 кг N, 90 кг P2O5, и 60 кг K2O на 1 га. Оросительная норма составляет 12-20 тысяч м3 воды на 1 га. Высевают рис обычным рядовым способом. Норма высева семян 250-300 кг на 1 га, глубина посева 1,5-2 см.

Убирают раздельным способом и прямым комбайнированием, предварительно обрабатывая десикантами. Для орошения риса и сопутствующих культур севооборота используют рисовую оросительную систему. Она состоит из каналов оросительной и водоотводной сети, поливных карт (разделенных на чеки валиками), сооружений (водозаборов, насосных станций, отстойников), сети дорог, лесополос, оборудования и построек для нужд эксплуатации.

Наибольшее распространение в нашей стране нашли конструкции рисовых оросительных систем: Краснодарская карта, Кубанская система, карта Дальневосточного типа, различающиеся между собой площадью чеков, их конфигурацией, способами подачи и сброса воды.

Литература

1. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. М., 2004. С.19
2. Жуковский П.М. Культурные растения и их сородичи. Л., 1971. С. 206-215
3. Суворов В.В. Ботаника. Л.- М., 1961. С. 421
4. Частная селекция полевых культур. Под ред. Коновалова Ю.Б. М., 1990. С 158-178
5. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. СП-б, 1995. С. 732-733

© Гашкова И.В.