Нагорный рис

Возвышенный рис (также называемый сухим рисом ) — это рис, выращиваемый в засушливых районах. Этот термин описывает сорта риса , выведенные для неорошаемых или менее интенсивно орошаемых почв вместо затопленных рисовых полей или риса, выращиваемого за пределами рисовых полей.

Введение

Термин «горный рис» имеет различные определения. Большая часть риса в мире выращивается на рисовых полях или во влажной среде с использованием сортов, требующих значительного количества воды. Вопреки распространенному мнению, для хорошего урожая рису не требуется затопление; однако затопленные поля могут обеспечить наличие значительного количества воды, которое требуется определенным сортам, а также помочь подавить сорняки. В общем смысле, горный рис — это любой рис, который в основном выращивается на неорошаемых или слегка орошаемых полях, а не на затопленных полях. Это могут быть специальные сорта риса, способные переносить засушливые условия, или просто традиционные сорта риса, выращенные в более засушливых условиях.

Почти 100 миллионов человек зависят от горного риса как от основного продукта питания . Почти две трети выращивания горного риса приходится на Азию , при этом Бангладеш , Камбоджа , Китай , Северо-Восточная Индия , Индонезия , Мьянма , Непал , Таиланд и Вьетнам . важными производителями являются

Экосистемы, включающие возвышенный рис, часто относительно разнообразны, включая ровные, пологие или крутые поля. Такие экосистемы также встречаются на высоте до 2000 м, при этом среднегодовое количество осадков колеблется от 1000 до 4500 мм.

Почвы, используемые для выращивания горного риса, варьируются от очень плодородных до сильно выветрившихся, неплодородных и кислых почв. Однако только 15% всего горного риса растет там, где почвы плодородны, а вегетационный период длинный.

Многие горные фермеры сеют местный рис, который плохо реагирует на усовершенствованные методы управления, такие как интенсивное земледелие с использованием искусственных удобрений, но эти местные сорта риса хорошо адаптированы к окружающей среде и производят зерно, отвечающее местным потребностям.

Хотя рисовая технология 1960-х и 1970-х годов была сосредоточена на орошаемом рисе, исследования также изучали выращивание горного риса. Исследователи создали сорта, адаптированные к бедным почвам, с повышенной устойчивостью к вредителям и засухоустойчивостью . По оценкам, некоторые из них превзошли урожайность традиционного риса более чем на 100 процентов. Ученые национальных систем сельскохозяйственных исследований скрестили эти улучшенные сорта с местными сортами , выведя гибридные сорта риса.

Проблемы выращивания риса в горах

Возникают новые проблемы в горных районах мира, выращивающих рис, где бедность уже является проблемой. Эти фермеры пытаются зарабатывать на жизнь сельским хозяйством на бедной почве, что затрудняет выращивание урожая.

Возвышенное рисовое поле возле базара Сундар Ламджунг, Непал

Рост населения, потребности урбанизма и промышленности, а также все более широкое распространение высокодоходного товарного земледелия в окружающих низменностях приводят к острой конкуренции за возвышенную местность.

Нагорья всегда страдали от засухи, неплодородных почв, сорняков и болезней растений . Почвы там подверглись сильной эрозии и деградации в результате подсечно-огневого земледелия, последовавшего за вырубкой леса в течение многих лет. Это разрушает водораздел , создавая проблемы на землях ниже.

Это новое повышательное давление приводит к движению к постоянному сельскому хозяйству и интенсификации землепользования в горных районах. Помимо обычных проблем, связанных с горными районами, те, кто занимается выращиванием горного риса, сталкиваются с острой необходимостью сохранения почвы и разнообразия видов растений, а также борьбы со все более частыми и серьезными заражениями сорняками и болезнями.

Взрывной гриб

В последнее время ученые совершенствуют свои знания о генетике устойчивости к взрывному грибу , одному из самых вредоносных заболеваний риса. Используя методы биотехнологии, они создают сорта с более устойчивой к болезням.

На возвышенностях взрыв особенно важен, поскольку окружающая среда благоприятствует его распространению. Хотя многие традиционные горные сорта демонстрируют стабильную устойчивость к этому заболеванию при малозатратных методах земледелия, у них есть другие характеристики, которые затрудняют их использование в интенсифицированных системах. Таким образом, риск взрыва возрастает по мере интенсификации земледелия и внедрения улучшенных сортов.

Ученые из Международного научно-исследовательского института риса (IRRI) работали с коллегами из Консорциума по исследованию горного риса, чтобы лучше понять популяции патогенов и идентифицировать гены устойчивости, обнаруженные у некоторых сортов. Вооруженные этими знаниями, они работают с селекционером горного риса IRRI, чтобы объединить такие гены с другими желательными признаками для включения в новые сорта горного риса.

Ученые консорциума также пытаются понять, как системы возделывания риса, выращиваемые на возвышенностях, способствуют эрозии почвы, с целью предложить возможные методы борьбы с эрозией. Исследования на Филиппинах показали, что живые изгороди из деревьев, кустарников и трав вдоль контуров холмов могут помочь уменьшить эрозию почвы до 90 процентов. Между этими полосами постоянного почвенного покрова сажают рис или другие культуры.

Бобовые растения в живых изгородях выделяют значительные количества атмосферного азота как для растений риса, так и для однолетних культур, а также перерабатывают другие питательные вещества и органические вещества.

Такие бобовые могут одновременно увеличить доходы фермеров и способствовать устойчивости сельскохозяйственной системы.

Скрининг устойчивости к засушливому стрессу с использованием хлорофиллометра

Важность сорняков

Сорняки являются наиболее серьезным биологическим препятствием для производства риса в горах. Ученые IRRI реализуют проекты по борьбе с сорняками с меньшим использованием гербицидов. Один из подходов заключается в поиске видов растений риса, которые обладают характеристикой, известной как аллелопатия. Аллелопатические растения могут влиять на рост соседних растений за счет производства биологических соединений, которые они выделяют в окружающую среду. Если бы было обнаружено, что аллелопатический рис (или другие виды растений) подавляет рост сорняков, важных для производства риса, можно было бы с помощью генной инженерии вывести сорта риса, которые обеспечили бы собственную борьбу с сорняками.

Большинство видов сорняков восприимчивы к определенным заболеваниям. Целенаправленное применение возбудителей таких болезней против сорняков-вредителей посевов риса может стать еще одним подходом к борьбе с сорняками.

Исследователи из IRRI, Университета Маеджо и Университета Чиангмая в 1993 году начали исследование взаимодействия между сорняками, условиями выращивания сельскохозяйственных культур и практикой фермеров в верхнем северном Таиланде. Цель состоит в том, чтобы понять разнообразие методов фермеров и процессов принятия решений, а также классифицировать факторы, ограничивающие урожайность риса.

Ученые IRRI также изучают, как удобрения и культурные практики влияют на сообщества сорняков. В рамках одного проекта по управлению фосфором они исследуют, как меняются сообщества сорняков по мере того, как плодородие почвы со временем улучшается на Филиппинах, в Индонезии и Таиланде.

Сорта растений риса различаются по способности конкурировать с сорняками в поле. Ученые на Филиппинах проверили конкурентоспособность дюжины сортов по сравнению с сорняками, чтобы помочь фермерам выбрать наиболее конкурентоспособный сорт. Посадив этот сорт и повысив свою конкурентоспособность за счет передовых методов управления, фермеры смогут сократить объем необходимой ручной прополки и одновременно добиться максимальной урожайности.

Разница в заведении А). засухоустойчивый сорт Pakhejhinuwa vs B). чувствительный к засухе Мансули

Повышение плодородия почвы

Исследования на фермах в Таиланде , Лаосе и на Филиппинах подтвердили, что недостаток фосфора на горных фермах является ограничивающим фактором урожайности риса, что связано с тем, что многие сильно выветрившиеся горные почвы по своей природе имеют низкое содержание фосфора и являются кислыми.

Этот недостаток фосфора будет ограничивать производство, даже если в почву будет добавлен кальций для преодоления кислотности или если высажены кислотоустойчивые сорта. Севооборот риса и бобовых может привести к стабильному производству с более высокой добавленной стоимостью, если в него будет добавлен фосфор и качество почвы не ухудшится с течением времени.

Кислотный барьер

Кислотность, присутствующая в недрах многих горных районов, не позволяет корням растений достигать влаги и питательных веществ, находящихся в них, что снижает урожайность сельскохозяйственных культур. Добавление извести в почву непрактично, но в 1994 году IRRI и индонезийские ученые начали эксперименты, чтобы выяснить, могут ли компоненты извести, нанесенные на поверхность почвы, выщелачиваться в недра. Это достигается путем изменения химического состава почвы и использования устойчивых к кислоте сортов риса с глубокой корневой системой, которые помогают улавливать выщелоченные компоненты.

В настоящее время ученые изучают процессы, определяющие скорость вымывания известковых компонентов и их накопления в недрах. Используя эти данные, они планируют построить математические модели, которые будут использоваться для разработки практических технологий и указать, при каких условиях технологии могут быть эффективными.

Эксперименты начались на площадке Консорциума по исследованию риса Upland Rice Research в Ситиунге, Индонезия. Французские сотрудники из Французского института научных исследований в целях развития планируют аналогичные эксперименты в Таиланде и Вьетнаме.

Многолетний горный рис

Рис, как и большинство зерновых культур, является однолетним растением , что приводит к эрозии почвы при выращивании в монокультуре . Многолетний сорт риса, который не нужно будет пересаживать ежегодно, может помочь уменьшить эрозию , обеспечив постоянный почвенный покров и более глубокую и плотную корневую систему. Многолетность существует у нескольких диких видов риса из Юго-Восточной Азии, но урожайность их невысока. Однако эти виды можно скрещивать с культурным рисом путем селекции для получения как высокоурожайных, так и многолетних культур.

Задача, стоящая перед учеными, состоит в том, чтобы создать высокоурожайное многолетнее растение, адаптированное к бедным почвам нагорья, с высокой урожайностью при использовании малозакупленных ресурсов и устойчивое к болезням и насекомым.

Выведение высокоурожайных, устойчивых многолетних сортов риса является важным направлением деятельности Международного научно-исследовательского института риса . Геномика позволяет перенести многолетние генетические свойства в традиционные сорта культивируемого риса, а новые знания о генетическом разнообразии будут применяться для развития устойчивости к вредителям.

Совместное улучшение урожая

Возвышенный рис частично заменяется другими культурами, такими как кукуруза . С другой стороны, местные сорта постепенно исчезают с фермерских полей. Разнообразие горного риса можно сохранить и в то же время повысить уровень производства, используя методы совместного участия. Выращивание горного риса на полях позволяет обеспечить севооборот и улучшить разнообразие полей.

Совместное испытание сортового отбора под руководством фермеров на Сундарбазаре, Ламджунг, Непал.

См. также

• Рис
• Взрывной гриб
• Глубоководный рис
• Международный научно-исследовательский институт риса (IRRI)
• Дикий рис

Библиография

• Арродо, Массачусетс. Возвышенный рис: проблемы и возможности в менее благоприятной экосистеме. GeoJournal , март 1995 г., том 35, выпуск 3, стр. 325–328.
• Джером Бернье, Гэри Н. Атлин, Рашид Серрадж, Арвинд Кумар и Дин Спэнер. 2008. Обзор: Селекция горного риса на устойчивость к засухе. J Sci Food Agric 88: 927–939
• Дхакал, Д.Д., Д. Гимире, Б.Б. Адхикари, У.Р. Росьяра, Х.Б. Гурунг, С. Пандей. 2006. Управление рисовыми ландшафтами на окраинных возвышенностях для обеспечения продовольственной безопасности домохозяйств и защиты окружающей среды - совместный проект IAAS / IRRI (Непальский компонент). Отчет представлен в Международный фонд сельскохозяйственного развития.
• Субеди, С., У.Р. Росьяра, Б.Б. Адхикари, Б.Р. Оджа, Д.П. Гимире. Д.Д. Дхакал, Х.Б. Гурунг и С. Панди. 2011. Совместное улучшение урожая: влияние критериев отбора фермеров на разнообразие риса, выращиваемого на возвышенностях Непала. Журнал сельскохозяйственной науки. Том 49.
• Пиньейру Б да С, Кастро Эда М де, Гимарайнш С. М. (2006) Устойчивость и прибыльность производства аэробного риса в Бразилии. Полевые культуры Res 97:34–42
• Александр Брайан Хайнеманн, Майкл Дингкун, Дельфин Люке, Жан-Клод Комбре, Скотт Чепмен. 2008. Характеристика условий стресса от засухи для горного риса и кукурузы в центральной Бразилии. Евфитика 162: 395–410.
• Сингх, Чандра Вир; Гош, Бидхан Чандра; Миттра, Бишва Натх; Сингх, Рама Кант.2008. Влияние азота и борьбы с сорняками на продуктивность горного риса. Журнал питания растений и почвоведения. том. 171, нет. 3, стр. 466–470.
• Атлин Г.Н., Лаза М., Аманте М. и Лафитт Х.Р., Агрономические показатели тропических аэробных, орошаемых и традиционных горных сортов риса в трех гидрологических средах в IRRI, в книге «Новые направления для разнообразной планеты: материалы 4-го Международного конгресса по растениеводству», под ред. . Фишер Т., Тернер Н., Ангус Дж., Макинтайр Л., Робертсон М., Боррел А. и др., Брисбен, Австралия (2004).
• Атлин Г.Н., Лафитт Х.Р., Тао Д., Лаза М., Аманте М. и Куртуа Б. Разработка сортов риса для горных систем с высоким плодородием в азиатских тропиках. (2006). Полевые культуры Res 97: 43–52.
• Фишер А.Дж., Рамирес Х.В., Гибсон К.Д. и Да Сильвейра Пиньейру Б. (2001). Конкурентоспособность полукарликовых сортов горного риса против палисадника ( Bracharia brizantha ) и сигнального злака ( B. decumbens ). Агрон Дж 93: 967–973
• Пандей С., Бехура Д.Д., Вилано Р. и Найк Д. Экономические издержки засухи и механизмы выживания фермеров: исследование неорошаемых рисовых систем в Восточной Индии, в серии дискуссионных документов. Международный научно-исследовательский институт риса, Макати, Филиппины, с. 35 (2000).
• Куртуа Б., Макларен Г., Синха П.К., Прасад К., Ядав Р. и Шен Л. Картирование QTL, связанное с предотвращением засухи у горного риса. (2000). Молекулярная селекция, 2000, 6 , стр. 55–66.
• Бунджунг Х. и Фукай С., Влияние дефицита почвенной воды на разных стадиях роста на рост риса и урожайность в горных условиях. 2. Фенология, производство и выход биомассы.(1996). Полевые культуры Res 48:47–55
• Генотипические и экологические вариации морфологии корней генотипов риса в условиях высокогорного поля: Кондо М., Паблико П.П., Арагонес Д.В., Агбисит Р., Абе Дж., Морита С. и др. Plant Soil 255:189–200 (2003).
• Пассиура Дж. Повышение продуктивности сельскохозяйственных культур при нехватке воды: от селекции до управления полем. Управление водными ресурсами в сельском хозяйстве 80:176–196 (2006).

Внешние ссылки

• Крупные исследования горного риса
• Горный рис как важный ресурс устойчивости к засухе
• Производство горного риса в Бразилии
• Бюллетень исследований зерновых культур IAAS – 02-2008: Генотипы риса для страдающих от засухи горных районов Непала.
• Информационный бюллетень IRRI/IFAD Upland, том. 1
• Информационный бюллетень IRRI/IFAD Upland, том. 2