ГНУ ВНИИЗК

им. И.Г. Калиненко Россельхозакадемии

Лаборатория селекции, семеноводства и технологии возделывания риса

Главная Значение риса Биология риса Селекция Сорта Семеноводство Семена Агротехника Контакты Фотогалерея
Книги Статьи Водоросли Сорные растения Вредители риса Болезни риса

Густота стояния зависит от способности семян энергично про­растать при пониженных температурах. Для северных районов ри­сосеяния важно создавать сорта с меньшей требовательностью к теплу в начальный период вегетации.

Скороспелые и среднеспелые сорта должны иметь два-три про­дуктив­ных побега. Гораздо эффективнее повышать урожайность за счет густоты стояния растений, а не продуктивной кустистости. Для получения урожайно­сти 6 т/га к началу уборки на 1 м2 должно быть не менее 500...600 стеблей.

Продуктивность метелки зависит от ее длины, плотности, озерненно­сти и массы 1000 зерен. Предпочтение отдается более корот­ким и плотным ме­телкам. Доля зерна в ней около 90 %, поэтому можно вести отбор по массе метелки, обращая внимание на круп­ность и форму зерна.

Потенциальная урожайность риса может быть реализована только при выращивании его на почвах с достаточной обеспечен­ностью азотом. Следует создавать сорта с повышенной отзывчиво­стью на внесение удобрений. [37]

Вегетационный период. В се­верных районах рисосеяния длина веге­тационного периода неред­ко определяет не только величину урожая, но и возможность по­лучения его вообще.

Одной из основных задач при селекции риса на длину вегетационного периода в условиях Ростовской области является выведение скороспелых сортов, так как про­должительность периода вегетации - главный лимитирую­щий фактор этой зоны рисосеяния. [19]

Проблема сокращения вегетационного периода особенно сложна при сохранении продуктивности. Сочетать эти два при­знака в одном сорте очень трудно, но эта задача вполне разреши­ма. Разорвать эту генетическую и фи­зиологическую связь возмож­но экспериментальным путем, осуществляя скрещивания специ­ально подобранных исходных форм. [37]

Исследованиями Костылева П.И. установлено, что в условиях Ростов­ской области всходы риса у образцов всех групп спелости появляются на 18 – 20 день после затопления, а массовое кущение наступает через 22 –  24 дня после всходов. Найдена прямая корреляционная связь между длиной меж­фазного периода всходы – выметывание и продолжи­тельностью всего веге­тационного периода (r = 0,96±0,03). Про­должительность периода формирова­ния, налива и созревания зерна у изучаемых образцов варьировала от 29 до 35 дней.

С учетом климатических особенностей зоны и биологии риса предло­жено подразделение сортов по длине вегетационного периода для зоны рисо­сеяния Ростовской области (табл.1). [19]

 

Таблица 1 - Группировка сортов риса по длине вегетационного периода для зоны рисосеяния Ростовской области

 

 

Выведение сортов риса для северных районов рисосеяния (Ростовская область и др.) требует вовлечения в селекционный про­цесс разнообразного исходного материала. Основные усилия в селекционной работе должны быть направлены на создание высокоурожайных сортов, устойчивых к болезням, холоду, засолению, полеганию и осыпанию.

Урожайность. Значительное повышение урожайно­сти риса про­изошло в 60—70-е годы XX в., когда в Международ­ном институте риса (Фи­липпины) был создан уникальный сорт IR-8, который совершил «зеленую ре­волюцию» в рисоводстве. Од­новременно в России были созданы интенсив­ные короткостебельные сорта Старт и Спальчик. Благодаря выращиванию высокоин­тенсивных сортов урожайность во многих странах возросла на 40%, а сбор зерна — на 60 %.

Урожайность определяется сложным комплексом признаков и биоло­гических свойств, и в конечном итоге она складывается из трех элементов:

1. густота стояния (число растений на единице площади);

2. продуктивная кустистость;

3. продуктивность одной метелки.

 

Северный рис
Группы сортов по длине вегетационного периода
Дней от всходов до выметывания
Вегетационный период, дней
Сумма температур, необходимая для вызревания, °С
Очень раннеспелые
до 47
до 100
до 2100
Раннеспелые
48 - 57   
101-110
2100-2300
Среднеспелые
58 - 67
111-120
2300-2475
Позднеспелые
68 - 72
121-125
2475-2575
Очень позднеспелые
73 - 77
126-130
более 2575

Устойчивость к пони­женным температурам воздуха в период веге­тации риса в донском регионе рисосеяния способствуют значитель­ному по­вышению урожайности. Важность селекции риса на устойчи­вость к пони­женным температурам в первые фазы вегетации (холодостойкость) в усло­виях Ростовской области отмечает А.П.Сметанин. [34] Её акту­альность ещё более значима в связи с расширением применения раннеапрельского посева.

Японские уче­ные показали, что если во время цветения в течение 2...4 дней температура не превышает 12 °С, у риса нарушается ход мейоза и пре­кращается развитие пыльников. Использование для орошения холодной арте­зианской или речной воды также отрицательно ска­зывается на продуктивно­сти растений.

Самый распространенный метод оценки на холодостойкость — прора­щивание семян при пониженных температурах (10 °С) в ла­боратории или в климакамерах. Для выявления форм, устойчивых к пониженным температу­рам в фазе цветения, растения в этот пе­риод выдерживают при 12 °С. [37]

Устойчивость растений к пониженным температурам многие ис­следо­ватели связывают, в первую очередь, с особенностями превра­щений фосфор­ных соединений, которым принадлежит ведущая роль в энергетических про­цессах в организме.

В результате изучения мировой коллекции риса  Костылевым П.И. вы­делены об­разцы, наиболее устойчивые к воздействию пониженных темпера­тур в фазу всходов - Приморский 7, Кубань 9, ВНИИР-3729, Белозерный 3223, а также местные сорта: Донской 2, Сальский, Приманычский, Контакт. Эти образцы послужили хорошим исходным материалом для выведения хо­лодостойких сортов, так как помимо этого признака они обладали и комплек­сом других хозяйственно-ценных признаков. [19]

Солеустойчивость. В исследованиях ряда авторов было установлено, что по солеустойчивости рис уступает многим сельскохозяйственным куль­турам, в том числе пше­нице. Засоление оказывает на растения риса разнооб­разные ингибирующие действия. Они в условиях засоления или погибают, или у них резко снижается продуктивность, увеличивается пустозерность, уменьшаются площадь листовой поверхности и масса 1000 зерен, снижается высота стеблей, нарушается развитие репродуктивных органов, понижается всхожесть семян.

В Ростовской области основные посевы риса размещены на засоленных землях. Задача селекции в этой зоне рисосеяния состоит в создании сортов, имеющих высокую продуктивность в условиях засоления. [19]

Устойчивость к полеганию. В зоне рисосеяния Ростов­ской области встречается как стеблевое, так и прикорневое поле­гание. Склонность к поле­ганию районированных в Ростовской облас­ти сортов риса является потенци­альным препятствием для повышения урожайности. Полегающие сорта не­пригодны к возделыванию из-за трудно­стей уборки урожая. Полегшие расте­ния сильнее поражаются грибковыми заболеваниями, у них в значительной степени ослаблен про­цесс фотосинтеза, что в конечном итоге приводит к большим по­терям зерна. У риса, вследствие обилия тепла, повышенной влажности воздуха и слоя воды на поле, потери зерна при полегании расте­ний достигают 80%. [22]

Устойчивость к полеганию является сортовым признаком. Наиболь­шую устойчивость к полеганию показывают низкорослые (до 80 см) образцы. Иногда короткостебельность не сочетается с высокой устойчивостью к поле­ганию. Это указывает на то, что вы­сота растений является ведущим, но не единственным фактором, определяющим устойчивость к полеганию.

Достаточно обстоятельно характер и природа полегания у риса изу­чены А.Г. Ляховкиным. [21] На материале коллекции риса ВИР автором ус­тановлено, что основными признаками, характеризующими устойчивость растений риса к полеганию, являются высота растений, вес метелки, проч­ность соломины и вес корня. С точки зрения устойчивости растений риса к полеганию желателен наименьший вес метелки, что не может удовлетворить производство. Следовательно, изгибающий момент можно снизить лишь за счет уменьшения высоты растений. Желательного соответствия в разви­тии сил,  изгибающих и удерживающих растение, можно достиг­нуть, главным обозом, выведением низкорослых, с прочной соломиной и хорошо развитой корневой системой, сортов.

Наиболее надежным и эффективным средством решения проблемы по­легания у риса является селекция, поэтому выявление среди мировой коллек­ции риса об­разцов, устойчивых к полеганию, и создание на этой основе цен­ного исходного материала является пер­вой необходимостью.

Изучение коллекции риса Костылевым П.И. показано, что образцы, вы­сота растений которых более 80 см, в условиях Ростовской облас­ти часто по­легают. Поэтому селекцию на неполегаемость в условиях зоны рисосеяния необходимо вести в направлении создания короткостебельных сортов. [19]

Устойчивость к болезням. Болезни и вредители растений уносят около 20-30 % урожая сельскохозяйственных культур. Не менее значитель­ные поте­ри наблюдаются и на рисе, особенно в годы эпифитотий. Растения и зерно риса подвергаются поражению огромным ко­личеством грибковых за­болеваний. Насчитывается более 270 видов грибов-возбудителей болезней риса, которые поражают органы и ткани, зерновки в период вегетации, а также семена во время хра­нения. [20] Наиболее распространенные бо­лезни на посевах риса в России: альтернариоз (возбудитель - Alternaria oryzae Har.ital); гельминтоспориоз (возбудитель - Helmintosporium oryzae Br. de Haan); пирикуляриоз (возбудитель - Piricularia oryzae Cav.); фузариозы, вы­зывающие корневую гниль (возбудитель - Fusarium oxysporum) и так назы­ваемый "пьяный рис" (возбудитель - Fusarium graminearum Seh.). Из всех грибковых забо­леваний наиболее вредоносным и широко распространенным является пирикуляриоз. [14, 27]

Во всех рисосеющих странах, в том числе и в России, основ­ным патогеном, приводящим к потерям урожая, является гриб Piricularia oryzae Br.et Cav. Гриб поражает все надземные части растения риса и вызывает отмирание тканей. Урожайность зерна значительно снижается при раннем заражении восприимчивых сортов. Ежегодные потери урожая риса в разных странах колеблются от 5 до 90 %. [27] В связи с этим большое значение имеет поиск иммунных к болезням растений и вовлечение их в селекционный процесс. [5]

Широ­кий спектр изменчивости по признаку устойчивости к пирикулярии имеют O.glaberrima, O.australiensis, O.latifolia, O.alta. Наиболее устойчивыми видами были: из близких культурному рису - O.nivara, O.perennis, O.stapfii, O.breviligulata;  из  далеких - O.punctata, O.brachyantha, O.schweinfurthiana, O.perrieri. Выделены 30 образцов, относящихся к 16 видам  риса,  которые показали полную устойчивость  к  пирикулярии  на  протяжении трех лет изучения. Эти образцы, особенно O.nivara,  O.rufipogon, O.perennis, близко родственные культурному рису O.sativa, послу­жили источниками устойчивости в качестве исходного материала для селекции риса. [17]

В пределах культурного вида риса O.sativa в качестве исходного материала в селекции устойчивых к пирикуляриозу сортов были выделены образцы с эффективными генами устойчивости к этой болезни: Чампо, Садри Муляй, Садри из Азербайджана; Дальрис 2 из Приморского края; Зенит из Афганистана; Fuhakishiki из Японии; Durado Precoce.

Для получения устойчивого сорта проводится пятикратное беккроссирование с отбором устойчивых изогенных линий. Большую помощь в этом оказывают методы молекулярного маркирования генов устойчивости, что позволяет обойтись без инфекционных фонов, тем более, что единственный бласт-питомник по рису находится в г. Кобулети (Грузия).

Наряду с грибковыми заболеваниями на посевах риса большой вредо­носностью отличаются бактериальные болезни. Наиболее рас­пространен­ными, вредоносными и изученными являются бакте­риальный ожог (возбуди­тель - Xanthomonas campestris p.v.oryzae) и бактериальная штриховатость (возбудитель - Xanthomonas campestris p.v.oryzicola). Вредоносность этих бо­лезней достаточ­но высокая. Так, в Индии они ежегодно снижают урожай риса на 5 - 90 %. [39]

Значительные потери урожая в большинстве основных рисовод­ческих районов вызывают вирусные болезни, такие как белолис­тость, тунгро, карликовость, травянистая карликовость, а также вирусная штриховатость. Наиболее распрос­траненной и вредоносной является болезнь тунгро, которая перено­сится несколькими видами цикадок. При заражении у растений риса наблюдается карликовость, пятнистость и хлороз листьев.

Весьма вредоносной является травянистая карликовость риса (возбуди­тель – вирус Oryza virus Smit). В годы массового по­ражения посевов потери урожая неустойчивых сортов достигают 70-80%. Наиболее эффективный вид борьбы с вирусными заболеваниями - это селекция устойчивых сортов риса как к болезни, так и к пере­носчикам вирусов. [19]

Устойчивость к осыпаемости зерна. В Ростовской области в период соз­ревания зерна и уборки часто отмечаются сильные ветры, при этом потери зерна достигают 10-30 %. Поэтому селекция на устойчи­вость к осыпанию в этой зоне рисо­сеяния имеет большое значение.

Первостепенный интерес для селекции представляют образцы, проис­ходящие из Японии, Южной Америки и Западной Европы. Лучший исход­ный материал по этому признаку сосредоточен в груп­пе образцов из Красно­дарского края и Украины. Наиболее ценными в селекционном отношении для Ростовской обла­сти следует считать образцы с баллом устойчивости к осы­панию 4, так как чересчур прочное прикрепление колосков требует дополни­тельных расходов энергии на повторный обмолот зерна. [19]

Продуктивная кустистость. Среди хлебных злаков рис выделяется высокой способностью к кущению. В условиях Ростов­ской области отдель­ные образцы образуют до 50 побегов на одно растение, что указывает на большую модификационную изменчиво­сть этого признака. Однако здесь из-за сравнительно короткого периода вегетации максимальную продуктивность растения можно получать созданием условий, способствующих увеличению продук­тивности метелки, а не за счет увеличения кустистости. В ус­ловиях сильного засоления почв и недостатка тепла в Ростовской области урожай­ность должна быть получена за счет главного стебля, побегов первого и час­тично второго порядков. [19]

Количество колосков на метелке - один из главных элементов про­дуктивности риса. Наибольший интерес для селекции представляют образцы с коли­чеством колосков на метелке от 147 до 163.

Продуктивность растений риса снижается пустозерностью. Коэффици­ент вариации по этому показателю достигает значительной величины (49,9 %), что еще раз подтверж­дает зависимость пустозерности от внешних усло­вий и проявления высокой модификационной изменчивости.

Установлена тесная корреляционная связь общего количества колосков на метелке с массой зерна главной метелки (r = 0,90 ± 0,02). [6, 9] Вместе с этим не установлено тесной корреляции между количеством колос­ков и мас­сой 1000 зерен (r = 0,21±0,05). Это свидетельствует о том, что в се­лекции сортов риса для Ростовской области нужно уделять особое внимание озерненности метелки, так как в данных услови­ях высокая урожайность мо­жет быть сформирована за счет количе­ства зерновок при средней их крупно­сти, а не за счет только высокой массы 1000 зерен. [19]

Масса 1000 зерен. В условиях Ростовской области при хорошей осве­щенности и оптимальных температурах создаются бла­гоприятные условия для формирования урожая риса с высокой мас­сой 1000 зерен. Крупнозерные образцы имеют большие запасы питательных веществ, что благоприятствует прорастанию и росту проростков из-под слоя воды, увеличивает полевую всхожесть. Крупное зерно легче отсортировать от просянки и других сорных примесей, что снижает энергозатраты. Крупа крупнозерных сортов типа итальянского сорта Arborio высоко ценится на мировом рынке. Большинство существующих в нашей стране сортов имеют  массу 1000 зерен около 30 г, некоторые достигают 36 г.

По этому признаку выделяются образцы из Средней Азии и Закавказья, Украины, Ростовской области и Южной Америки.

 В селекционной практике твердо установилось мнение, что высокая масса 1000 зерен находится в обратной зависимости от количества колосков на метелке. Однако среди образцов селекции ВНИИ риса, а также УкрНИИС риса выделилась небольшая группа сортов с большой массой 1000 зерен и высокой озерненностью, что свидетельствует о том, что эти два признака мо­гут хорошо сочетаться: ВНИИР 4231, 1623, М 1941, Д 474. [19]

Продуктивность фотосинтеза. Одним из важнейших показателей, характеризующих фотосинтетическую активность, является площадь листо­вой поверхности. В результате исследований выявлены сортовые различия в размерах ассимиляционной поверхно­сти растений. У раннеспелых образцов она меньше, чем у средне- и позднеспелых. Наибольший фотосинтетический потенциал в целом за период вегета­ции и в отдельные межфазные периоды формируют позднеспе­лые и очень позднеспелые образцы. У средне- и ранне­спелых образцов этот показатель значительно ниже.

Накопление общей сухой массы растениями проходит аналогич­но ди­намике формирования листовой ассимиляционной поверхности. Благодаря большей ассимиляционной поверхности и более длительно­му периоду веге­тации позднеспелые образцы формируют больше сухой массы, чем ранне- и среднеспелые.

Установлена тенденция к снижению чистой продуктивности фо­тосин­теза (ЧПФ) у позднеспелых образцов риса. Большой фотосинтетический по­тен­циал позднеспелых образцов риса даже при несколько пониженной ЧПФ позволяет создавать бо­лее высо­кую урожайность общей сухой массы и зерна с одного растения.

Выявлены тесные корреляционные связи между массой зерна с одного растения и максимальной площадью листьев (r = 0,91± 0,09), массой зерна с одного растения и суммарным фотосинтети­ческим потенциалом (r= 0,92±0,09), массой зерна с одного ра­стения и фотосинтетическим потенциа­лом межфазного периода «куще­ние – выметывание» (r = 0,87±0,11), массой зерна с одного расте­ния и фотосинтетическим потенциалом межфазного пе­риода «выметы­вание - полная спелость» или налива зерна (r= 0,89±0,09), ве­ли­чиной суммарного фотосинтетического потенциала и урожаем общей су­хой массы с одного растения (r = 0,79±0,12). [19]

Параметры перспективных сортов риса. Вновь выводимые сорта должны относиться к ранне- и средне­спелой группам с периодом вегетации от 101 до 120 дней и обла­дать урожайностью 7,5-9,0 т с 1 га. Количество ко­лосков на метелке: у раннеспелых – 80-90, у среднеспелых – 90-100. Мас­са 1000 зерен – 30-34 г. Зерновка удлиненной формы. Отношение зерна и со­ломы 1:0,7. Пленчатость – 16-17 %. Стекловидность – 90-95 %. Выход крупы - более 70 %. Высота растений – 85-100 см. Куст компактный, листья узкие, прямостоячие, метелка компактная, не поникающая. Растения должны быть устойчивы к полеганию и осы­панию зерна.

Сортам должна быть присуща высокая отзывчивость к удобрениям и устойчивость к засолению, к пониженным температурам в период всходов, к болезням и вредителям. [30]

 

При подготовке использованы материалы книги П.И. Костылева и др.  «Северный рис (генетика, селекция, технология)»

 

Написать письмо