Оценка влияния водного режима на ростовые процессы семян сортов Oryza sativa subsp. japonica Kato для оптимизации выращивания риса по безгербицидной технологии

   Актуальность. Наряду со всхожестью, способность проростков риса преодолевать слой воды для формирования оптимальной густоты всходов и хорошего урожая имеет основополагающее значение. Рис является гигрофитом, на Кубани его выращивают с применением технологии затопления слоем воды для повышения экологичности отрасли рисоводства и сокращения применения гербицидов. Полевая всхожесть семян существенно ниже лабораторной, что связывают с сортовыми особенностями в физиологии их прорастания и морфологическими параметрами проростков для преодоления слоя затопленной почвы. Актуальным является выяснение особенностей сортов риса по толерантности к затоплению в фазу всходов.

   Цель исследований: оценить особенности морфологических параметров проростков сортов риса в условиях увлажнения и затопления, скорость прироста на начальной стадии и интенсивность роста растений в течение всей вегетации риса для оптимизации подходов при возделывании.

   Материалы и методы. Исследования проведены на базе группы УНУ (уникальная научная установка) «Федерального научного центра риса», с привлечением в эксперимент 15 сортов из Биоресурсной коллекции риса. Лабораторные опыты по оценке жизнеспособности семян и интенсивности роста проростков были заложены в двух вариантах: в 10 см слое воды в стеклянных сосудах и на увлажнении в чашках Петри при одинаковом температурном режиме. Выращивание растений этих же сортов в полевых условиях на орошаемом участке проводили согласно общепринятым методикам и технологии выращивания риса в Краснодарском крае.

   Результаты. Анализ полученных данных показал, при выращивании риса следует учитывать реакцию сортов на режим орошения и интенсивность роста в начальной фазе прорастания. Практически у всех сортов затопление слоем воды приводило к уменьшению длины проростка и главного зародышевого корешка. В среднем за 14 суток по сортам отмечено отставание в росте шильца у семян риса под слоем воды на 2,36 см, а корешка на 6,72 см по сравнению с вариантом на увлажнении. Однако у ряда сортов проростки успешно преодолевали слой воды, процент таковых составлял 80-100 у сортов: Аванград, Кубань 3, Яхонт и Стромбус; более 50 % – у сортов: Виктория, Арал 22, Каурис, Форсаж и Лидер. В полевых условиях высокая скорость прироста длины стебля в сутки за весь период вегетации отмечена у высокорослых сортов: Кубань 3, Авангард, Маржан и Стромбус (0,89-1,01 см/сут.). Зафиксировано, что самая низкая скорость прорастания семян в 10 см слое воды наблюдалась у сортов Маржан, Флагман, Полюс-5 и Юниор.

1. Wang Xing, Jing Zhen-Huan, He Cong, Liu Qiu-Yue, Jia Hao, Qi Jian-Ying, Zhang Hai-Lin. Breeding rice varieties provides an effective approach to improve productivity and yield sensitivity to climate resources. European Journal of Agronomy. 2021;124:126239. doi: 10.1016/j.eja.2021.126239

2. Nayar N.M. Chapter 1 - Rice in the World: Origin and Phylogeny of Rices. Academic Press. 2014;1-14. doi: 10.1016/B978-0-12-417177-0.00001-2

3. Atlin G.N., Lafitte H.R., Tao D., Laza M., Amante M., Courtois B. Developing Rice Cultivars for High-Fertility Upland Systems in the Asian Tropics. Field Crops Research. 2006;97:43-52. doi: 10.1016/j.fcr.2005.08.014

4. Zhang J., Zhao J., Zhou Q. Ma Y., Zhao X., Zhao P., Chen The G. The agronomic performance of sand rice (Agriophyllum squarrosum), a potential semi-arid crop species. Genet Resour Crop Evol. 2018;65:2293–2301. doi: 10.1007/s10722-018-0689-3

5. Zeng Y.W., Zhang H.L., Li, Z.C., Shen S.Q., Sun J.L., Wang, M.X. Evaluation of genetic diversity in the rice landraces (Oryza sativa L.) in Yunnan, China. Breeding Science. 2007;57:91–99. doi: 10.1270/jsbbs.57.91

6. Atlin G.N., Laza M., Amante M., Lafitte H.R. Agronomic performance of tropical aerobic, irrigated, and traditional upland rice varieties in three hydrological environments. International Rice Research Institute, Metro, Philippines, DAPO. 7777. 2004. www.regional.org.au/au/asa/2004/poster/1/2/1259_atlina.htm?print=1 (access, 01. 12. 2009)

7. Рау А.Г., Бакирова А.Ш. Влияние температуры слоя воды рисовых чеков на урожайность риса. Рисоводство. 2019;2(43):48-51. https://elibrary.ru/zenovw

8. Yuji Matsue, Katsuya Takasaki, Jun Abe. Water Management for Improvement of Rice Yield, Appearance Quality and Palatability with High Temperature During Ripening Period. Rice Science. 2021;28(4):409-416. doi: 10.1016/j.rsci.2021.05.011

9. Le Chen Lin Guo, Xueyun Deng, Tao Luo, Hongxia Duan, Xinbiao Chen, Xueming Tan, Hui Gao Yongjun Zeng. Canopy humidity and irrigation regimes interactively affect rice physiology, grain filling and yield during grain filling period. Agricultural Water Management. 2025;307:109143. doi: 10.1016/j.agwat.2024.109143

10. Макунду Аларик. Прорастание семян и развитие растений различных сортов риса в зависимости от глубины затопления. Краснодар, 2005. 21 с.

11. Ismail A.M., Ella E.S., Vergara G.V., Mackill D.J. Mechanisms associated with tolerance to flooding during germination and early seedling growth in rice (Oryza sativa). Annals of Botany. 2009;103(2):197–209. doi: 10.1093/aob/mcn211

12. Зеленский Г.Л. Рис: биологические основы селекции и агротехники. Краснодар, 2016. 238 с.

13. Гаркуша С.В., Есаулова Л.В. Адаптивная стратегия рисоводства в условиях изменяющегося климата. В сборнике: Современное состояние и инновационные пути развития мелиорации и орошаемого земледелия. Материалы III Международной научно-практической конференции. Дагестанский ГУ: Махачкала, 2024. С. 20-25. https://elibrary.ru/alemji doi: 10.25691/a6727-0217-8781-g

14. Попов В.А., Островский Н.В. Агроклиматология и гидравлика рисовых экосистем. Монография. Краснодар, 2013. 189 с.

15. Балакай Г.Т., Докучаева Л.М., Юркова Р.Е. К вопросу разработки норм водопотребности риса и водоотведения с рисовых оросительных систем. Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2018;3(31):1-22. https://elibrary.ru/xwarkp doi: 10.31774/2222-1816-2018-3-1-22

16. Moody N.H.K, Robles R.P., Paller E.C. Jr, Lales J.S. Oryza sativa traits conferring competitive ability against weeds. Weed Sci. 2000;48:200-204. https://www.jstor.org/stable/4046255

17. Ismail A.M. Submergence tolerance in rice: resolving a pervasive quandary. New Phytologist. 2018;218(4):1298-1300. doi: 10.1111/nph.15188

18. Ismail A.M., Ella E.S., Vergara G.V., Mackill D.J. Мechanisms related to tolerance to flooding during germination and early growth of rice seedlings (Oryza sativa). Ann Bot. 2007;103:197-209. doi: 10.1093/aob/mcn211

19. Подольских А.Н., Сагиндыкова А.С. Устойчивость местных и стародавних сортов риса к абиотическим стрессам на ранних стадиях развития растений. Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана. 2008;7:9-11.

20. Шиловский В.Н., Рубан В.Я. Изучение признаков проростков у риса. В сборнике: Материалы IX Международного симпозиума «Нетрадиционное растениеводство. Эниология. Экология и здоровье". 2000. С. 542. https://elibrary.ru/ndqsoe

21. Богданова Е.М., Бертова А.Д., Кирпичникова А.А., Бикташева М.О., Кондратьева А.В., Шапиро А.С., Пузанский Р.К., Коротенко Т.Л., Мухина Ж.М., Емельянов В.В., Шишова М.Ф. Показатели роста и устойчивости к дефициту кислорода у колеоптилей Oryza sativa L. из коллекции ФНЦ риса. Сельскохозяйственная биология. 2023;58(3):538-553. (In Russ.) https://elibrary.ru/xozzkm doi: 10.15389/agrobiology.2023.3.538rus

22. Standard Evaluation System for rice. INGER-IRRI. 1996. 52 p.

23. Коротенко Т.Л., Чухирь И.Н., Хорина Т.А., Петрухненко А.А. Генетическое разнообразие коллекции риса и аспекты его использования в почвенно-климатических условиях Кубанской зоны рисосеяния. Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2017;66:131-137. https://elibrary.ru/zdperz doi: 10.21515/1999-1703-66-131-137

24. Масливец В.А., Герасименко В. Н., Макаренко С. А. Рисоводство : методические указания. Краснодар, 2014. 68 с.