Ботанические и биологические особенности риса

Культурный рис (orusa sativa)подразделяют на три подвида:

индийский (indica) с длинными и тонкими зерновками (отношение длины к ширине 3,5:1);

китайско-японский (sino-japonica) с короткими широкими зерновками (отношение длины к ширине 2:1);

яванский (javanica), возделываемый главным образом в Индонезии.

В РФ преобладает китайско-японский подвид риса. Рис, возделываемый в РФ – однолетнее растение. В последнее время выращивают сорта индийского подвида. Каждый подвид по ряду признаков делится на разновидности [7].

Строение риса

Рисунок 1 –Строение риса

Корневая система – мочковатая и поверхностная (основная масса корней проникает на глубину до 25 см). Корни (до 300 на одно растение) со слаборазвитыми корневыми волосками, проникающими на глубину до 60см, но имеющие хорошую воздухоносную ткань (аэренхиму), это ткань находится и в листьях и в стеблях, благодаря чему легко передаются питательные элементы, и поддерживается необходимая концентрация кислорода.

Стебель – полая соломина высотой 80-120см, сильно кустится и нередко ветвится. В среднем на растении образуется 3-5 продуктивных стеблей.

Листья -линейно-ланцетные, с ребристым жилкованием, края пильчато-заостренные; длина листьев до 35см, ширина – 1,5-2см.

Соцветие – метелка, бывает с остями, длиной – 20-30см, с большим числом ветвей. Колоски одноцветковые, в метелке их – 80-200. Цветки имеют 6 тычинок и продолговатую завязь. Рис – самоопыляющееся растение.

Зерно – пленчатое, при обмолоте выпадает целыми колосками с цветковыми и колосковыми чешуями. Масса 1000 зерен – 27-38г. Зародыш составляет – 2,5% массы зерновки, пленки – 17-22%. При неблагоприятной погоде пленчатость может достигать 35%.

Продолжительность вегетационного периода риса, в зависимости от биологии сорта, составляет – 85-145 дней [2].

Требования к теплу.

Рис теплолюбивое растение, короткого светового дня. Минимальная температура, для прорастания семян 10-12°С на глубине 10 см. При прорастании семена поглощают 25-26% воды от сухой массы семени. Скорость прорастания зависит не только от температуры, но и от содержания кислорода в воде. Под водой рис всходит медленно. При недостатке кислорода – всходы получаются слабые, вытянутые с плохо развитой корневой системой.

В период от прорастания до кущения ему необходимо температура не ниже 14-16°С, в фазе кущения 16-18°С, во время выметывания и цветения 18-20°С, а к началу созревания 25°С. При снижении температуры в фазе молочной спелости – рис прекращает созревание.

В прошлом рис возделывали на одном месте в течение нескольких лет подряд, что сопровождалось быстрым заболачиванием и засолением почв, снижением жизнедеятельности, находящихся в почве аэробных микроорганизмов. В результате замедлялись процессы окисления и разложения органических веществ, накапливание сероводородной кислоты (H2 S) и закисных соединений железа, снижалась эффективность удобрений, соединения фосфора переходили в недоступные формы, почва становилась не плодородной, в ней развивались специфические сорняки (типа просянок) и т.д. Несмотря на это рис лучше других культур переносит повторные, и даже бессменные посевы. Однако лучше всего возделывать рис в 5-7-9польном севообороте, или хотя бы в звене севооборота.

Требования к влаге.

Рис очень влаголюбив. Больше всего он нуждается в воде в период кущения – выметывания. Поэтому рис возделывают при орошении, поддерживая на поле определенный слой воды. Затопление не нужно лишь во время прорастания, когда образуются корни, и в период от начала восковой спелости до полного созревания, когда деятельность корней затухает.

Требования к почвам.

Рис хорошо растет на наносных почвах речных долин, связных, тяжелых, глинистых, хорошо удерживающих воду, с высоким содержанием органического вещества. Непригодны для его возделывания сильно заболоченные и легкие песчаные почвы. Для риса оптимальная реакция почвы рН 5,0-6,6 и выше, так как при затоплении активная кислотность почвы падает.

Требования к питанию.

Слаборазвитая корневая система с недостаточно усваивающей способностью обуславливает высокую потребность риса в удобрениях – с 1т урожая и соответствующим количеством соломы выносится N – 24кг, Р – 12,4кг, К – 30кг. В сочетании с органическими удобрениями, хороший эффект дает внесение фосфорно-калийных удобрений, при внесении их в качестве основного удобрения в первый год посева по пласту многолетних трав и т.д. После занятого пара можно рекомендовать внесение следующих доз удобрений: N – 60-90кг., Р – 60-90кг., и на 2год: N – 120-180кг., Р – 90-120кг., К – 45-60кг. При посеве N – 10-15кг д.в.

Рис по своей природе – гигрофит (наземное растение, приспособленное к обитанию в условиях избыточной влажности). Его ткани имеют много межклетников и воздушных полостей, по которым воздух поступает в нижние части растений, погруженные в воду. Корневая система риса развита хорошо и в зависимости от водообеспеченности значительно различается по своему строению.

При возделывании риса существует проблема низкой полевой всхожести. Семена риса несколько отличаются от семян других гигрофитов. В тех или иных условиях они прорастают по-разному, определяющим фактором при этом служит кислород. Первый признак недостатка кислорода – прорастание семени только почечкой.

Продуктивный стеблестой посева формируется за счет побегов кущения. Не всегда удается полностью компенсировать густоту растений.

У риса отмечают те же фазы вегетации, что и у хлебов первой группы.

Всходы. Кущение. Выход в трубку (стеблевание). Колошение. Цветение. Созревание: молочная спелость; восковая спелость; полная спелость.

Прорастание семян происходит при температуре выше 10°С, но нормально развитый проросток образуется при 15°С. Однако, оптимальная температура прорастания 22-25°С, при ней всходы появляются на 5-7 день, при 16-20°С на 10-12, а при ранних сроках посева 10-14°С на 14-16 день. Как субтропическая культура, рис не переносит низкие температуры.

Всходы – первая фаза развития риса, которая охватывает время появления 1-3 листьев. В этот период быстро развивается корневая система. Слой воды создают при полном появлении всходов, вслед за обработкой посевов гербицидами. Глубина затопления 12-15см. Подкормка риса азотом в фазу всходов стимулирует появление боковых побегов.

Кущение начинается с образования у риса 3-4 листьев и заканчивается формированием 8-9. Эта фаза длится 25-30 дней. В период кущения на формирование урожая риса оказывает влияние три фактора: температура, глубина затопления и режим минерального питания. Рис обладает большой способностью к кущению. При оптимальной температуре (23-26°С) эта фаза начинается после образования на главном побеге 3-4 листьев, а при пониженной (18-20°С) – после появления 5-6 листьев и более. Минимальная температура для этой фазы 16-18°С.

На процесс кущения влияют глубина затопления и прозрачность воды. При слое воды до 5см кущение проходит быстрее, а при слишком большом (15-20см) затоплении – задерживаются закладка почек боковых побегов и интенсивность их разрастания. В мутной воде уменьшается освещенность узла кущения и снижается скорость образования побегов.

К концу кущения завершаются дифференциация конуса роста, формирование зачаточной метелки и колосков на ней. От интенсивности и продолжительности кущения зависит окончательная густота стеблестоя. Оптимальная густота – 500-600 стеблей/м2 .

Подкормка азотом в середине фазы кущения способствует формированию крупных метелок на боковых побегах.

В период кущения поддерживают комбинированный водный режим. До образования необходимого числа побегов, слой воды не должен превышать 5см. Для прекращения их формирования глубину затопления увеличивают до 25-30см.

Выход в трубку начинается с появлением у риса 8-9 листьев. В это время разрастаются верхние междоузлия соломины и зачаточная метелка. Внешний признак выхода в трубку – появление флангового (последнего) листа, расположенного перпендикулярно соломине растения. На озерненность метелки риса большое влияние оказывают водный и температурный режимы в этой фазе. Оптимальный слой воды 15см. К концу формирования метелки междоузлия верхней части соломины заметно удлиняются.

Таблица 2 – Фазы роста и развития органогенеза

Фазы роста и развития Этап органогенеза Элемент продуктивности
Всходы, 3-й лист I-II - дифференциация и формирование листьев, междоузлий, боковых побегов Габитус растений
Кущение Ш - в конусе нарастания закладывается продуктивность метелки Длина оси цветения и число боковых ветвей
Выход в трубку IV - рост зачаточных веточек метелки н их последующее ветвление (появление веточек и последующих порядков) Число колосков в метелке
Выход соцветия, цветок V - формирование цветков, рост стебля, образуются археспорильные ткани VI - образование тетрад, усиленный рост соломины

VII - формирование гаметофша, интенсивный рост верхних междоузлии стебля и органов метелки

Число цветков в колосках
VIII      - выход соцветия и завершение процессов гаметогенеза

IX        - цветение, опыление, оплодотворение X - формирование зародыша и эндосперма

Озерненность метелки
Созревание семян XI - накопление пластических веществ XII - превращение питательных веществ в запасные, зерновка теряет влагу Величина зерновки Масса зерновки

Цветение начинается, когда метелка выходит из влагалища. У риса фазы выметывания и цветения совпадают. Рис – самоопылитель, цветки опыляются при закрытых цветковых чешуях. Оптимальная температура для цветения риса 27-28°С, минимальная 15-20°С, максимальная около 50°С. Наиболее благоприятная относительная влажность воздуха 70-80%. При влажности ниже 40% рис не цветет.

Цветение главной метелки продолжается 5-7 дней. Причины пустозерницы – недостаток влаги в почве, избыток азота и низкие температуры воздуха во время цветения 14-16°С.

Созревание длится – 30-40 дней. Этот период включает фазы молочной, восковой и полной спелости. С момента опыления до конца молочной спелости проходит 11-12 дней. Восковая спелость длится около 20 дней, к концу фазы влажность зерновки уменьшается до 35%. От восковой до полной спелости проходит 5-7 дней. Сброс воды с чека до начала восковой спелости приводит к резкому снижению урожая