БИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
БИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ
ПЕЧАТНАЯ ВЕРСИЯ
ЭЛЕКТРОННАЯ ВЕРСИЯ
 
КАК ПОДАТЬ РУКОПИСЬ
 
КАРТА САЙТА
НА ГЛАВНУЮ

 

 

 

 

doi: 10.15389/agrobiology.2019.3.512rus

УДК 633.18:581.1:631.547

 

РЕГУЛЯЦИЯ ОТТОКА АССИМИЛЯТОВ В ЗЕРНОВКИ
ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ПОСЕВОВ РИСА (Oryza
sativa L.) ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ У СЕВЕРНОЙ ГРАНИЦЫ АРЕАЛА
КУЛЬТУРЫ

А.Х. ШЕУДЖЕН1, 2, Т.Н. БОНДАРЕВА1, 2, П.Н. ХАРЧЕНКО3,
И.А. ДОРОШЕВ2

Рис в основном выращивают в странах с благоприятным для культуры климатом, лежащих между экватором и 45° широты, но в последние годы интерес к расширению географии рисосеяния в северном направлении возрастает. В России зона рисоводства Краснодарского края, где культура возделывается давно и достаточно успешно, находится у северной границы ее ареала. По этой причине в некоторые годы созревание риса совпадает с неблагоприятными погодными условиями, удлиняющими вегетационный период, что сдвигает время уборки на более поздние сроки и может приводить к потерям значительной части урожая. В связи с этим необходимы приемы, позволяющие физиологически ускорить созревание растений без снижения их продуктивности. Один из них — сеникация (лат. senium — старение), то есть целенаправленное регулирование метаболизма на завершающих стадиях развития растений. Сеникацию следует применять при задержке созревания, что чаще всего наблюдается на поздних (вследствие переноса сроков сева из-за погодных условий), изреженных или получивших избыточное азотное питание посевах. Хотя в настоящее время сеникация посевов риса используется мало, что обусловлено главным образом продолжительным теплым периодом в многолетнем цикле колебаний температур, вероятность наступления в ближайшие годы периода с неблагоприятными для созревания и уборки риса погодными условиями высока. Эффективность метода зависит от состава сениканта, срока проведения и погодных условий. Кроме того, для применения сеникации на современных сортах риса необходимо определить эффективность и регламент проведения сеникации с учетом особенностей процесса созревания зерновок. В представленной работе мы сравнили некоторые физиологические показатели растений при созревании зерна, элементы структуры урожая и урожайность у современного российского интенсивного сорта Хазар в зависимости от состава сеникантов и сроков их применения с учетом погодных условий за три года наблюдений. Показано, что наиболее эффективны сениканты на основе водного раствора аммонийной селитры (15 кг/га) с добавлением Mn (400 г/га) или Se (200 г/га). Модифицированный селеном раствор следует использовать при необходимости приступить к уборке через 14-20 cут. Обработка растений раствором c добавлением Mn стимулирует синтез и аттракцию ассимилятов в зерновку и сопровождается не столь быстрым завершением онтогенеза, но существенным ростом урожая. Для ускорения созревания растений риса проводят сеникацию посевов в начале фазы молочно-восковой спелости зерна. В холодные годы это позволит не только быстрее (на 5-6 сут) и значительнее (на 0,69-7,39 %), чем в контроле, снизить влажность метелок (достичь технической зрелости), но и на 4,2-9,3 % повысить урожайность. В годы с благоприятными для созревания риса погодными условиями сеникация обеспечивает не столь значительное уменьшение влажности (на 0,66-2,78 %), но большее увеличение урожайности (на 7,9-14,7 %) вследствие более быстрого и полного оттока продуктов фотосинтеза в зерновки, что сопровождается увеличением массы 1000 зерен, снижением числа стерильных и несущих щуплые зерновки колосков (пустозерность) и, как следствие, увеличением массы зерна с метелки. Исследование механизма наблюдаемых эффектов расширяет представления о биологии культуры и могут быть полезны при разработке технологий адаптации риса при смещении ареала возделывания на север с использованием сеникантов нового поколения, безопасных для человека и окружающей среды, и в программах селекции на ускоренное созревание в условиях северного рисосеяния.

Ключевые слова: Oryza sativa L., рис, сеникация, ускорение созревания, листовая подкормка, мочевина, аммонийная селитра, Mn, Se.

 

 

CHEMICALS-BASDED REGULATION OF LEAVES-TO-GRAINS OUTFLOW OF ASSIMILATES TO ENHANCE YIELDS IN RICE (Oryza sativa L.) UNDER CONDITIONS OF ITS NORTHERN AREA

A.Kh. Sheudzhen1, 2, T.N. Bondareva1, 2, P.N. Kharchenko3, I.A. Doroshev2

Rice is mainly produced in countries with a favorable climate for culture, lying between the equator and 45° latitude, but in recent years, interest in expanding of rice-growing to the north increases. In Russia, the terrotory of rice growing in Krasnodar region is located at the northern border of the crop area. For this reason, in certain years ripening of rice coincides with unfavorable weather conditions that cause an increase in the growing period, which leads to a decrease in the productivity of plants, delay in harvesting and losses of a significant part of the yield. In this regard, there is a need to develop ways to accelerate ripening without reducing the productivity of plants. Such a technique is artificial leaf senescence, a purposeful regulation of metabolism at the final stages of plant development with the use of chemicals. Artificial senescence should be used in case of delayed ripening, which is most often observed in late crops (due to postponement of sowing because of weather conditions), thinned crops or crops receiving excessive nitrogen nutrition. Although at the present time, this technique is little used, mainly due to the long warm period in the long-term cycle of temperature fluctuations, the probability of a period with adverse weather conditions for ripening and harvesting rice in the coming years is high. The effectiveness of this method depends on the composition of the chemical agents, on the terms of treatment and the weather conditions. In addition, to apply this technology to modern rice varieties, it is necessary to estimate its effectiveness and adjust relevant protocols regarding the grain ripening peculiarities. In the present work, we compared some physiological indices of the modern Russian intensive rice variety Khazar plants during ripening, as well as the yield structure and total yielding, as influenced by the composition and timing of the chemicals used under different weather conditions during three years of the observation. It was shown, that the most suitable chemicals are aqueous solutions of ammonium nitrate (15 kg/ha) with the addition of manganese (400 g/ha) or selenium (200 g/ha). Modified selenium solution should be used if it is necessary to start harvesting in 14-20 days. Treatment of plants with a solution modified by manganese stimulates the synthesis and attraction of assimilates in the grain, which is accompanied by a not so rapid completion of ontogenesis, but a significant increase in yield. The treatment of rice crops should be carried out during the stage of milk-wax ripeness of the grain. In the “cold” years, this technilogue allows faster (by 5-6 days) and more (up 0.69-7.39 %) loss of panicle moisture compared to untreted control plants, but also increases yield by 4.2-9.3 %. In the years with favorable weather conditions for rice ripening, artificial senescence provides slight decrease in panicle moisture (by 0.66-2.78 %), but greater increase in yielding (by 7.88-14.73 %). The study of the mechanism of the observed effects can broaden our knowledge about the crop biology and varietal specificity and can be useful in developing technologies for adapting rice plants to north-growing with the use of a new generation chemicals which should be safe for humans and the environment, and in breeding for accelerated maturation under the northern conditions.

Keywords: Oryza sativa L., rice, artificial senescence, accelerated maturation, foliar application, urea, ammonium nitrate, Mn, Se.

 

1ФГБНУ Всероссийский НИИ риса,
350921 Россия, г. Краснодар, п/о Белозерный, 3,
e-mail:a_kh_sheudjen@mail.ru, bondarevatatjna@mail.ru✉;
2ФГБОУ ВО Кубанский государственный аграрный
университет им. И.Т. Трубилина,

350044 Россия, г. Краснодар, ул. Калинина, 13,
e-mail: doroshev@kmvh.ru;
3ФГБНУ Всероссийский НИИ сельскохозяйственной
биотехнологии,

127550 Россия, г. Москва, ул. Тимирязевская, 42,
e-mail: iab@iab.ac.ru

Поступила в редакцию
21 января 2019 года

 

назад в начало

 


СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Полный текст PDF

Полный текст HTML