Требования риса к факторам внешней среды

Совокупность морфологических, биохимических, физиологических и всех иных изменений, протекающих в меняющихся условиях внешней среды, составляет в целом онтогенез риса. Онтогенетические изменения это определенное сочетание внутренних процессов растения и изменяющихся условий среды.

Переходы от одной фазы к другой является следствием постоянных изменений в общем обмене веществ, приводящим к новым морфологическим образованиям. Поэтому в разные фазы вегетации требования растений риса к условиям среды неодинаковы.

Требования к температуре. Семена риса могут прорастать при 100С. Однако оптимальная температура прорастания составляет 22-250С. Хорошо прорастает рис и при 14-150С [32]. Максимальная температура для прорастания - 400С. При длительном воздействии низких (80) и высоких (более 400) происходит отмирание зародыша и гибель проростка [22]. Интенсивность прорастания семян в поле определяется температурой почвы, которая зависит от температуры поливной воды и воздуха. При средней температуре 2-250 С всходы могут появиться на 5-7-й день, при 16-200С - на 10-12-й, а при ранних сроках сева, когда температура составляет 12-140С - на 14-16 й день. Установлено, что при температуре ниже 170С ростовые процессы у всходов приостанавливаются [32]. Максимальной температурой для нормального прохождения кущения является 120С, оптимальной - 22-260С [26]. Оптимальная температура для фазы трубкования 24-280С [32]. Продолжительность фазы при температуре 28-320 около 22 дней, при 33-370 она удлиняется до 25-26 дней [22]. Под влиянием температуры слоя воды заметно изменяется скорость и направленность химических процессов, происходящих в генеративном конусе нарастания. С повышением температуры ускоряется синтез простых и сложных белков цитоплазмы и ядра меристем. В дальнейшем это приводит к изменению числа веточек и колосков на метелке. Высокие урожай получают при температуре воды - 20-220С [24]. Большое значение для цветения и оплодотворения риса имеет температура окружающего воздуха. При достаточно высоких температурах цветение начинается с 9 часов утра и заканчивается в 14-15 часов. Оптимальная температура для цветения 27-280С [32], минимальная 15-200С, максимальная - около 500С. Облачность, ветер, дождь, резкое понижение температуры до 12-130С задерживают, а то и прекращают цветение и оплодотворение [32]. Молочная спелость интенсивно проходит при среднесуточной температуре 17-150 в течение 22-26 дней [22]. Низкие температуры сильно тормозят рост и развитие риса. Заморозки - 0,50С уже опасны, а -10С -губительны для этой культуры. Сумма среднесуточных температур в зависимости от продолжительности вегетационного периода колеблется от 20000 до 30000С. Сумма среднесуточных температур для межфазных периодов для прорастания - 5200С, для всходов - 5200С, для спелости - 7000С [32].

Требования к влаге. Прорастание семян риса начинается с поглощения ими воды и достижения зерновками 22-30%-ной влажности. Этот процесс происходит вначале чисто физиологическим путём (за счет набухания биополимеров типа белков, крахмала и т.п.). В это время поглощается примерно 80-85% воды, необходимой для прорастания семян. В дальнейшем впитывание воды происходит за счет энергетического обмена разрастающихся эмбриональных тканей зародыша.

При набухании зерновки кислород воздуха в неё не проникает и наклевывание совершается в анаэробных условиях. Потребность в кислороде возникает у семян после наклевывания, в это время необходимо освободить чеки от воды.

Большое влияние на полевую всхожесть семян оказывает режим орошения риса. При постоянном затоплении всходы, как правило, получаются изреженными, а при различных видах укороченного затопления, когда почва вначале только увлажняется, можно получать оптимальные по густоте всходы [32].

Всходы риса получают без слоя воды, в противном случае они сильно угнетаются. Слой воды создают при полном появлении 1-2 листьев вслед за обработкой посевов гербицидами. Глубина затопления - 12-15 см [26]. При глубоком затоплении листья растут преимущественно в длину, причем особенно сильно разрастается влагалище и в меньшей степени пластинка листа. Способность листьев риса удлиняться при затоплении, является очень важным приспособительным признаком, обеспечивающим вынос ассимилирующих органов в воздушную среду.

Устьичные клетки у риса расположены на обеих сторонах листовой жилки в два ряда, имея под собой воздушную полость. В покровной ткани, помимо устьиц и эпидермальных клеток, имеются пузыревидные клетки. Расположены они на верхней поверхности пластинки, где образуют продольные сомкнутые полосы, под которыми залегают водоносная, или ассимилирующая ткань. При недостатке влаги пластинка листа может продольно скручиваться при помощи пузыревидных клеток. Скручивание пластинки происходит при весьма незначительной потере воды, то есть в самом начале возникновения водного дефицита в листовой пластинки [24].

Во время кущения поддерживается комбинированный водный режим. До образования необходимого количества боковых побегов слой воды не должен превышать 7-10 см, а затем на 7-8 дней его повышают до 20 см для снижения температуры в зоне узла кущения.

На озерненность метелки риса большое влияние оказывает водный режим в фазу выхода в трубку. Оптимальный слой воды - 15 см.

Наиболее благоприятная относительная влажность воздуха - 70-80%. При влажности ниже 40% цветение не происходит, при этом повреждается рыльце.

В фазе созревания оптимальная продолжительность затопления слоем 15 см составляет 30-40 дней. Абсолютная масса зерна в метелке риса находится в прямой зависимости от продолжительности поддержания слоя воды в чеке в этот период. Несвоевременный и быстрый сброс воды с чека приводит к резкому снижению урожая [26].

Транспирационный коэффициент у риса в зависимости от генотипа и условий выращивания колеблется от 200 до 1200 мл на 1 г сухого вещества (обычно около 500 мл/г). В онтогенезе количество транспирируемой растением риса воды возрастает до цветения, что связано с ростом поверхности листьев. В условиях Кубани рис транспирирует за период выметывания - молочная спелость от 2 до 2,5 тыс.мл воды. В дальнейшем происходит отмирание листьев и снижение транспирации. В утренние часы при высокой влажности воздуха у риса (особенно во всходы или в начале кущения) наблюдается явление гуттации - выделения капельно-жидкой воды на кончиках листьев [1].

Требуемый объем воды на 1 га по фазам вегетации: прорастание -3,0-3,5 тыс.м3, всходы - 3.0-3,5 тыс.м3, кущение 3,5-4,0 тыс.м3, трубкование, выметывание и цветение - 4,5-5,0 тыс.м3, спелость - 1,5-2,0 тыс.м3. Всего за период вегетации - 16,0-18,0 тыс.м3 [32].

За весь период вегетации период растения риса на 1 га посева расходуют немногим более 5500 м3 воды и около половины ее - во время выметывания и цветения, то есть за весьма ограниченное время. Поэтому даже кратковременные перебои с подачей воды в этот период вредно сказывается на урожае. Недостаток воды во время цветения вызывает стерильность цветков, в результате которой наблюдается пустозерность и урожай риса снижается [4].

Требования к питательным веществам. При выращивании риса создают специфические условия режима питания. После затопления полей характер химических и микробиологических процессов в почве изменяется. Что влияет на условия снабжения растений питательными веществами. Практически полностью исчезают из корнеобитаемого слоя такие важные источники минерального питания, как нитраты и сульфаты.

Органические удобрения (навоз) вносят из расчета 30-40 т/га в паровые поля после планировки. На засоленные и солонцовые участки вносят гипс или фосфогипс для устранения отрицательного влияния избыточной концентрации солей натрия, содержащихся в почве [26].

Во время вегетации рис потребляет значительное количество питательных элементов, и в первую очередь азота, фосфора и калия.

Азот нужен рису на протяжении всей вегетации. Однако наибольшее количество этого элемента на единицу сухого вещества поглощается растениями в фазе всходов. Поэтому, чтобы продуктивность риса была высокой, необходимо дробное внесение азотных удобрений.

Наилучшими азотными удобрениями для риса считаются формы, содержащие аммоний - это сульфат аммония и хлористый аммоний, а также мочевина, в которой азот находится в амидной форме.

Большое влияние на рис оказывает фосфор. Недостаток его в почве приводит к нарушению в белковом обмене растений. От этого у всходов растений риса появляются суженные листовые пластинки, а корни растут очень слабо; кущение наступает с запозданием и проходит медленно. Метелка имеет малые размеры. Важно иметь в виду, что фосфорное голодание риса в молодом возрасте отрицательно сказывается впоследствии и не может быть возмещено внесением фосфора в более поздние сроки. Поэтому фосфор нужен рису уже в начале вегетации.

В отличие от других сельскохозяйственных культур одинаково интенсивно усваивает как водорастворимые формы, так и труднорастворимые фосфорные соли кальция и железа.

Из всех элементов минерального питания рис больше всего выносит из почвы калия. Очевидно, это связано с тем, что калий принимает участие в превращениях углеводов и его недостаток отрицательно влияет на накопление сухого вещества растениями. Особенно много калия потребляет рис при выходе растений в трубку. Поэтому обеспеченность им в этот период положительно влияет на рис [32]. В случае «перекорма» посевов риса азотом калийные удобрения вносят в подкормку в возрасте 6-7 листьев дозой 25-30 кг д.в. [26].

Вынос из почвы питательных веществ, особенно калия, на единицу урожая риса не является постоянным. Он может изменяться в зависимости от соотношения этих элементов в почве в доступной для растения форме. [22].

Помимо азота, фосфора и калия, рис нуждается в таких веществах, как сера, железо, и микроэлементы - медь, цинк, молибден, марганец и др. Все они входят в состав элементов без которых не может произрастать рис. Внесение их в почву до посева или предпосевная обработка семян ими повышает продуктивность растений. Делает их более устойчивыми к неблагоприятным факторам внешней среды.

Требования к почве. Рис не требователен к почвам. К единственному фактору, ограничивающему возможность его возделывания на том или ином типе почв, относится их водопроницаемость. Рис выращивают на латеритных, подзолистых, болотных, черноземных и других почвах, содержащих более 0,2% хлористого калия и более 0,1% углекислого натрия, - задача весьма трудная. Однако поэтому на рисовом поле стоит слой воды, которую сменяют путем сбросов, от избытка солей можно освободиться в очень короткий срок. Последнее достигается предварительной промывкой почвы глубокими затоплениями поля с последующим сбросом воды через 1,5-2 недели. В связи с этим рис во всех странах мира служит мелиорирующей культурой, которая позволяет окультуривать бросовые земли. Рис плохо растет на лесных почвах. Наиболее благоприятна для него слабокислая реакция почвенного раствора (рН 6,6-6,5) [32]. Оптимальная кислотность почвы стимулирует поглощение питательных веществ и усиливает развитие корней риса. Лучшими почвами для культуры риса являются тяжелые дельтовые, на которых оросительные нормы при соблюдении всех правил водопользования не превышают 15-18 тыс. м3/га. Умеренно тяжелые аллювиальные почвы с наличием водопрочных агрегатов, богатые илистыми частицами. Гумусом и питательными веществами, также весьма благоприятны для риса. Большая ёмкость поглощения таких почв представляется важными факторами, так как она сохраняет питательные вещества и предохраняет их от вымывания.

При достаточной водообеспеченности рис можно возделывать и на легких почвах.

Глубина залегания грунтовых вод 1,2-1,5 м от поверхности [22].

Требования к свету. Рис - это светолюбивое растение короткого дня, однако имеются формы, которые успешно развиваются в северных районах его ареала, необычных для культуры риса вследствие не только малого количества тепла, но и продолжительного светового дня. Оптимальное освещение для риса - 40-60 тыс. лк. Пасмурная погода отрицательно сказывается на продолжительность вегетации и продуктивности [3].