1. Огляд літератури

1.1 Історія вирощування рису на Україні

В Україні рис почали культивувати ще в 30-ті роки минулого століття. Розвиток рисосіяння в Україні був обумовлений, з одного боку, бажання держави задовольнити потреби населення в цілому дієтичному продукті - рисі, а з іншого, ввести у сільськогосподарське виробництво малопродуктивні засолені землі Причорноморської низини в Херсонській та Одеській областях, а також в АР Крим.

У своєму становленні і розвитку українське рисосіяння пройшло декілька основних етапів.

Перший - (1931-1960 р.) характеризує перші виробничі посіви рису на землях Південного Бугу, Дніпра, Інгульця і Дністра (Жовтоног І.С. і ін. 1971). У 1952 р. площа посіву рису досягла 2200 га. Але побудовані рисові зрошувальні системи були технічно недосконалими, тому вирощування рису викликало заболочування і засмічення полів. Збільшення витрат ручної праці на боротьбу з бурянами привело до того, що до 1960 року площа посівів рису скоротилася до 160 га.

Однак, у звязку з тим, що кліматичні і ґрунтові умови півдня України сприятливі для вирощування високоякісного зерна рису, у 60 - 70-х роках були побудовані сучасні рисові системи, що дало можливість цілком забезпечити потребу населення країни цим важливим продуктом харчування. Так, у 1961 році в колгоспі «Зоря комунізму» Скадовського району, Херсонської області вперше на Україні на побудованій інженерній рисовій системі на площі 232 га одержали у середньому по 52,8 ц/га.

Другий етап - з 1961 до середини 80-х років - почався з будівництва Краснознаменської зрошувальної системи, Північно-Кримського каналу і рисових зрошувальних систем у дельті Дунаю. Щорічно збільшувалися площі, зайняті рисом, і в 1975 році вони по Україні складали 62,9 тис. га, у тому числі в АР Крим - 30,6 тис. га; Херсонської області - 18,2 тис. га; Одеській 13,3 тис. га та у Закарпатті - 0,8 тис. га. Вартість будівництва 1 га. рисових систем становила понад 3,5 тис. крб., що майже втричі більше ніж для звичайних зрошуваних систем.

У цей період рисові системи будувалися, в основному, на засолених і солонцюватих ґрунтах, що або зовсім не використовувалися в сільськогосподарському виробництві або використовувалися як вигони і пасовища.

Таким чином, будівництво і використання рисових систем дозволило не тільки різко підвищити врожайність рису, але й поліпшити меліоративний стан земель, зайнятих під вирощуванням рису.

1.2 Морфологічні та біологічні особливості рису

Біологічна класифікація.

Домен: Ядерні (Eukaryota);

Царство: Зелені рослини (Viridiplantae);

Відділ: Streptophyta;

Надклас: Покритонасінні (Magnoliophyta);

Клас: Однодольні (Liliopsida);

Порядок: Тонконогоцвіті (Poales);

Родина:Тонконогові (Poaceae);

Триба: Рисові (Oryzeae) [3].

Рис культура тропічного походження, теплолюбива, для якої важливе значення має дія факторів зовнішнього середовища - кліматичні (інтенсивність освітлення, температура води й повітря, опади та інше) та ґрунтові умови і в першу чергу, забезпеченість мінеральними живленнями.

Всі сорти та форми рису - гідрофіти, тобто пристосовані до вирощування в умовах надмірної вологості ґрунту або на затоплених полях. Інша важлива біологічна особливість рису - негативне відношення до тривалого світлового дня, тобто рис фотоперіодично чутлива рослина. Це одна із головних перешкод для поширення його в північних районах.

В Україні культура рису вирощується в умовах застосування режиму зрошення по типу «вкороченого затоплення». Фізіологічні вимоги рису до водного режиму залежать від фази розвитку. Сорти, що вирощуються в умовах Півдня України, який відноситься до північного регіону світового рисівництва, пристосовані до умов помірного клімату.

Корені у рису мичкуваті, складається з 100 - 200 коренів, основна маса коренів знаходиться в одному шарі на глибині 20 - 25 см, і лише незначна частина проникає до 30 см. Вони ростуть і розвиваються на надмірно вологих, насичених водою і періодично затоплю вальних ґрунтах, через це не формують розгалуженої кореневої системи, характерної для більшості злаків (рис.1).

Рис.1. Загальний вигляд рослини рису: 1 - без зволоження; 2 - при зволоженні

Розрізняють два типа коренів: головні і бічні. Специфічною властивістю кореневої системи рису є аеренхіма - тканина, яка має особливі повітрянопрохідні порожнини (рис. 2).

У звязку з тим, що в умовах затоплення корені рису не можуть одержувати кисень із води, повітря через продихи листків і стебла надходить до аеренхіми коренів. Головний корінь створюється ще в зародку, при проростанні насіння він видовжується і створює бічні корені та кореневі волоски.

Рис.2. Повітряні порожнини міжвузлів і вузла кущіння (аеренхіма)

Бічні корені зароджуються у міжвузлі і при проростанні пронизують вузли, у звязку з цим складається враження про їх вузлове походження. Виникають вузлові корені в нижній частині міжвузля, при рості вони проривають не тільки стебловий вузол, але й нижню частину пазухи листа.

Довжина бічних коренів рису мінлива, залежить від агротехнічних факторів. За звичайних умов вона не перевищує 1м. більша частина коренів має довжину 30 - 40 см. При цьому вниз поширюється 10 - 15% їх загальної кількості, приблизно стільки ж росте під кутом, а решта (70 - 80%) зосереджується горизонтально в шарі грунту, який не перевищує 10 см.

Вузол кущіння. У рису нижня частина стебла, де міжвузля дуже вкорочене, називається вузлом кущіння. Довжина його не перевищує 3 - 4 см у період, коли формування пагона вже закінчилося. У склад вузла кущіння входять такі органи, як листки, в пазухах яких знаходяться бруньки, здатні перетворюватись у бічні пагони, вкорочені міжвузля з коренеродними тканинами, стеблові вузли, прикривають меристему нижньої частини міжвузля, і бічні корені.

Вузол кущіння - дуже важливий орган рослини рису. У нього протягом тривалого періоду зберігається меристематична тканина, завдяки якій стінки скорочених міжвузлів потовщуються, а порожнини заповнюються основною паренхімою.

Стебло рису - соломина з порожніми міжвузлями і виповненими вузлами. Довжина його коливається від 0,5 до 2 метрів. У сортів японського підвиду соломина більш коротка, ніж у індійського. У межах одного району рисосіяння висота рослин досить типова для сорту. Скоростиглі й середньостиглі сорти, як правило, більш низькорослі (60 - 70, 80 - 90см), а пізньостиглі значно вищі (100 - 130см).

Суцвіття - волоть. Вісь (стрижень) її, як і стебло, розділена на міжвузля, із вузлів відходять гілочки, які галужаться. Гілочки волоті розташовані на головній осі по 1 - 3 разом. Кожна гілочка закінчується декількома колосками. Верхнє міжвузля стебла, яке обмежене зверху нижнім вузлом волоті, називається ніжкою волоті. Вона виступає із пазухи верхнього листка на різну величину, залежно від сорту.

Волоть буває стиснута або розлога, компактна чи крилата, щільна або не щільна, прямостояча чи поникла. Вісь волоті може бути прямою чи вигнутою, що є сортовою ознакою. Розрізняють такі типи волотей: 1) пряма компактна; 2) пряма розложиста; 3) слабко і середньо вигнута компактна; 4) слабко і середньо вигнута розложиста; 5) сильно вигнута компактна; 6) сильно вигнута розложиста [1,13].

Волоть буває нещільна (на 1 см припадає 2,5-3,0 колоски), зередньощільна (3,1-4,0), щільна (4,1-6,0), дуже щільна (понад 6 колосків). Рис - самозапильна культура.

Колосок. Майже всі сорти України та країн СНД належать до японського підвиду, у межах якого розрізняють дві групи сортів: довгастозерні - довжина колоска більше як у 2 рази, але менше як у 3 рази перевищує ширину, і округло зерні - довжина в 2 і менше разів перевищує ширину.

Плід - зернівка. Після обмолоту вона залишається в квіткових лусках, хоча і не зростається з ними. Консистенція зернівки (склоподібність у процентах і борошнистість в розмірах білої плями) - характерна ознака сорту. Розмір білої борошнистої плями на поперечному розрізі зернівки визначають візуально, а склоподібність за допомогою діафаноскопу. Білої плями може не бути або вона займає незначну площу попереднього розрізу.

Основну частину зернівки займає ендосперм - крохмальна паренхіма, зародок за масою та обємом складає приблизно 1/10. Ендосперм напівпрозорий, білий, вміщує головним чином зерна крохмалю, а зародок і оболонка - значну кількість білка та олії.

Плівчастість (вміст квіткових і колоскових лусок) у більшості вітчизняних сортів складає 16,5 - 25%, а в зразків світової колекції 10 - 35% маси насіння. Маса 1000 зерен коливається від 27 до 34г[1].

1.3 Фази розвитку та етапи органогенезу

Вегетаційний період рису ділиться на два періоди: вегетативний (ріст стебла, листків, коренів) та генеративний (утворення та формування репродуктивних органів - волоті, колосків, квіток, насіння). Етапи органогенезу та фази вегетації взаємоповязані та взаємозалежні (табл.1, 2).

Таблиця 1 Взаємозалежність між фазами вегетації та органогенезом рису

Таблиця 2 Етапи органогенезу рослини рису

Одним з найважливіших факторів, що визначають врожай рису, є вологозабезпеченість посівів, що не тільки задовольняє фізіологічну потребу рослин, але і визначає екологічне середовище культури.

Проростання насіння рису починається, коли наявність вологи в ендоспермі досягає 28-35%, а в зародку 50-52%. Набухання насіння та накльовування відбувається у анаеробних умовах під шаром води. Глибина шару води на цей період повинна складати 8-10 см. Після накльовування процеси дихання інтенсифікуються, споживання насінням кисню збільшується. В цей період, через 4-6 діб після затоплення, слід підтримувати ґрунт у зволоженому стані. Оптимальні температури, при яких інтенсивно проходять ростові процеси під час формування сходів, знаходяться в межах 25-30С, мінімальні 10-12С. При температурі 16-20С сходи зявляються через 10-12 діб.

Сходи. Після сходів рис росте і розвивається особливо добре при температурі 25-28 °С, формуючи при цьому високі врожаї. Температури нижче 15 °С гальмують ріст рису, подовжують фази його вегетації. Короткочасне (1-2 доби) зниження температури повітря до 10-14°С в нічний або денний час за тиждень до викидання волотей, у період цвітіння і протягом 70 діб після нього, викликає різке збільшення числа порожніх (стерильних) колосків.

Нормальний ріст рису вимагає інтенсивного сонячного світла. Тривала хмарність негативно впливає на розвиток рослин у всіх фазах і, особливо, в період цвітіння.

При дефіциті світла продуктивна кущистість рослин сильно зменшується, що в кінцевому результаті призводить до зниження врожаю.

Хмарна погода негативно позначається на тривалості вегетації і продуктивності. Занадто велике число хмарних днів (понад 40% усіх днів вегетації) призводить до затримки розвитку і дозрівання, збільшення відсотка порожніх колосків і недостиглих зерен.

Фаза сходів починається з появи колеоптиля над поверхнею ґрунту і триває до моменту формування 3-4 листків, в залежності від сорту. В період сходів інтенсивно розвивається коренева система, а в пазухах листків закладаються бруньки пагонів кущіння. Шар води в період сходів повинен бути мінімальним.

Кущіння. Фаза кущіння рису починається після появи 3-4 листків і триває до утворення 8-9 листків. Тривалість фази кущіння 25-30 діб, а при високому рівні забезпечення елементами живлення 35-40 діб. Найбільш інтенсивний цей процес проходить при температурі 23-26°С. У цей час нижня частина стебла утворює вузол кущіння зі скорочених міжвузлів. Рослини рису добре кущаться, а в окремих сортах відбувається розгалуження стебел. При дуже зрідженому травостої в одному кущі може бути від 30 до 40 стебел. Здатність до кущіння у рису виражена значно сильніше, ніж в інших злаків, тому на зріджених посівах ця особливість культури є найважливішим фактором збільшення продуктивності посівів.

Необхідно створювати умови для кущіння на початку цієї фази. Важливою умовою є наявність мілкого (2-5 см), щоб добре прогрівався (21-30°С) шару води, починаючи з проростання та, особливо, при формуванні перших трьох листків у фазі сходи. Такий же водний режим слід витримувати і в першу половину кущіння. В цьому випадку з пазушних бруньок нижніх листків формуються бічні пагони та інтенсивно розростаються придаткові корені. Найбільш інтенсивно їх утворення відбувається при температурі води 28-30°С. Ці бічні пагони є найбільш продуктивними в кущі.

Іншою важливою умовою проходження фази кущіння є рівень мінерального живлення. З підвищенням рівня азотного живлення зростає інтенсивність кущіння рису, так як цей елемент визначає ріст рослин (фізіологічна функція азоту), в тому числі кущіння, інтенсивність росту бічних пагонів та їх виживаність. Продуктивність бічних волотей значно нижче головних, що в основному повязане зі зниженою їх озерненістю, тоді як частка стерильних колосків (пустозерність) та маса 1000 зерен мало відрізняється від головних волотей, частка їх в загальному врожаї зерна на високих фонах живлення досягає 52-62%. Це свідчить про те, що навіть при густоті сходів у 300 шт./м², але при рівномірному їх розподілі по площі і добрій забезпеченості азотом у кожної рослини утворюється 1-2 продуктивних пагона.

Надлишкова загущеність посівів за рахунок бічних пагонів також небажана, навіть на високому фоні живлення, так як зменшується продуктивність як головних, так і бічних волотей в результаті скорочення числа виповнених колосків та зменшення маси зерен з причини несприятливої структури посівів та внаслідок зниження освітленості. Окрім того, формування менш продуктивних волотей при надлишковій густоті, одночасно підсилює ріст стеблостою у висоту, зо призводить до зменшення стійкості рослин рису до вилягання. Таким чином, активація росту і підвищення рівня кущіння на високих дозах азотного живлення, негативно впливає на формування елементів продуктивності волоті та на стійкість посівів до вилягання.

Трубкування. Після кущіння, з появою у рослин рису 8-9 листка, починається трубкування рослин рису. Тривалість фази 20-25 діб. Глибина шару води на рисовому полі неповинна перевищувати 10-12 см. Оптимальна температура для цього періоду 20-22 С. У цей час формується волоть. Однак сама волоть починає закладатися значно раніше, коли стебло ще не досягло і 10 см. Порушення збалансованості у споживанні пластичних речовин в органах рослин призводить до збільшення порожніх колосків у волоті (пустозерності). Причин появи порожніх колосків у волоті може бути декілька: знижена температура, надлишкова кількість солей в ґрунті та у зрошуваній воді. Але головною причиною все ж залишається надлишкова кількість азоту.

Важливо, що гілкування стебла, тобто утворення бічних пагонів з пазушних бруньок, розташованих на соломині вище вузла кущіння, є ознакою глибокого затоплення чеків та пізніх надлишкових підживлень азотом.

Викидання волоті. Гальмування вегетації в початкові фази розвитку рису, коли закладається волоть, позитивно позначається на утворення числа колосків і призводить до підвищення врожаю. Це відбувається при ранніх строках сівби. При пізніх строках сівби на волоті утворюється менше зерна. Одночасно з викиданням волоті починається цвітіння її колосків. Цвітіння триває близько 5-8 діб. Оптимальна температура для цвітіння рису 25-30°С, мінімальна 15-18°С. У період викидання волотей і цвітіння рослини рису посилено витрачають воду, тому в цей час на полях потрібно неодмінно підтримувати шар води. Її нестача в цю фазу (трубкування-вихід волоті-цвітіння) призводить до неповного запліднення колосків (череззерниця), що значно знижує врожай рису. Колосок у рису одноквітковий, кількість колосків на волоті може бути від 40-60 до 80-90 і більше залежно від сорту й умов вирощування. Зерно вкрите квітковою лускою.

Дозрівання. Від початку цвітіння до повної стиглості проходить 35-40 діб. Фаза дозрівання рису починається повною стиглістю колосків основи волоті. Дозрівання включає три фази стиглості зернівки: молочну, воскову та повну. Молочний стан зернівки досягається через 10-12 діб після запилення. Вона до того часу повністю розвивається як в довжину, так і в ширину. Її вологість складає 70%. Фаза воскової стиглості характеризується зниженням вологості до 35% і триває 20 діб. Зернівка набуває при цьому борошнистої консистенції та ріжеться нігтем.

У зернівки, що знаходиться в повній стиглості, ендосперм при роздавлюванні утворить сухі крупинки, а не борошно. Вологість зерна при цьому складає 25%. Подачу води в чеки припиняють до моменту воскової стиглості. Дозрівання колосків у волоті відбувається згори вниз. Коли 2/3 колосків на всіх волотях досягають повної стиглості, слід починати збирання на виробничих масивах товарного рису, а коли в повну стиглість вступають всі колоски волотей, варто починати збирання і на насіннєвих посівах.

За біологічними особливостями рис відрізняється від інших злаків тим, що і при повній фізіологічній стиглості зерна, листя і стебла рослини продовжують активно функціонувати, йде перерозподіл пластичних речовин між ними і зернівкою. Тому технологія вирощування рису повинна розроблятися з урахуванням біологічних особливостей цієї культури і фізіологічного стану рослин рису в різні фази вегетації і за різних умов.

Для підвищення стабільності урожайності рису за роками необхідно вирощувати сорти рису з більш коротким вегетаційним періодом (110-120 діб), а при вирощуванні сортів середньопізньої групи, як більш урожайних, необхідно суворо дотримуватися виконання агротехнічних прийомів, які скорочують тривалість вегетаційного періоду: оптимальні строки сівби (25 квітня-15 травня) та водний режим, застосовувати помірні дози азотних добрив.

Збільшення ваги зерна, числа колосків у волоті і кількості волотей на одиницю площі є головним шляхом збільшення біологічного врожаю і, чим більше продуктивних волотей, тим вище врожай.

1.4 Морфофізіологічна модель сортів і селекція на продуктивність

Урожайність - ознака дуже складна. Вона визначається взаємодією багатьох факторів: як зовнішніх (середовище), так і внутрішніх (генотипу). Селекціонеру необхідно враховувати елементи структури урожаю: 1) продуктивність волоті; 2) продуктивна кущистість; 3) продуктивність однієї рослини; 4) кількість рослин на одиниці площі (густота стояння).

Густота стояння в багатьох випадках залежить від здатності насіння енергійно проростати за знижених температур. У звязку з цим для північних районів рисосіяння, до яких відноситься й Україна, важливо створювати сорти з меншою вимогливістю до тепла в початковий період вегетації.

Найвищі урожаї забезпечують сорти, які формують кущ з 3 - 5 боковими пагонами (стеблами); зерно на них повинне дозрівати одночасно з урожаєм на головній волоті. Через це висота продуктивна кущистість - одно із головних ознак у селекції на урожайність рису.

Продуктивність волоті залежить від її довжини та щільності, озерненості й маси 1000 зерен. У селекційній роботі перевага віддається крупнозерним сортам із низькою плівчастістю. Частка зерна у волоті складає близько 90%, через це загальна маса волоті є надійною факторіальною ознакою в системі доборів на підвищення урожайності.

Установлена досить висока позитивна кореляція між ознаками: 1) урожайністю і продуктивною кущистістю; 2) урожайністю і тривалістю вегетаційного періоду; 3) урожайністю і висотою рослин. Ці кореляції необхідно враховувати в практичній селекції. Позитивні кореляційні звязки урожайності з вегетаційним періодом і висотою рослин створюють певні труднощі в селекції на поєднання високої продуктивності рослин, з одного боку, скоростиглості й короткостебловості - з іншої.

Досить висока кореляція спостерігається між ознаками: 1) урожайністю і довжиною волоті; 2) урожайністю і щільністю волоті.

Слабка кореляція відмічається між ознаками: 1) урожайністю і кількістю колосків у волоті; 2) урожайністю і масою соломини.

Виявлена відємна кореляція різного ступеня між урожайністю і вмістом білка в зерні.

Велике значення у визначенні величини урожаю та якості зерна мають структура й архітектоніка посіву. У той же час архітектоніка окремої рослини, або тип рослини, є основою фітоценозу.

Створення того чи іншого типу рослин повинне передбачати вирішення питань просторової структури посіву, інтенсифікації фотосинтезу, взаємовідношення асимілюючих і споживаючих органів із розвитком кореневої системи.

Урожайність тісно повязана з багатьма морфологічними ознаками, такими, як товщина, висота і міцність соломини; кущистість; довжина, товщина, забарвлення і кут схиляння листків; розмір і щільність волоті. Окремі ознаки, такі, наприклад, як товщина соломини, не має прямого кореляційного звязку з урожайністю, але в той же час вилягання тонко соломистих форм часто приводить до повної загибелі урожаю.

Тип рослин є продуктом тривалих мікро- і макроеволюцій у конкретних екологічних умовах. Так, сорти рису тропічної зони дуже кущаться, мають широкі, довгі, поникаючі, світло - зелені листки, довге (до 2 м) стебло, схильне до вилягання. У сортів помірної зони стебло коротке, стійке до вилягання, листки короткі, вузькі, темно - зелені, прямостоячі, кущистість помірна. Відомий у тропічних країнах глибоководний рис має зовсім інший тип рослини. Для цієї форми характерним є швидкий інтеркалярний ріст головного стебла з наступним формуванням бічних пагонів із сплячих бруньок всіх міжвузлів.

З інтенсифікацією виробництва тип рослини набуває все більшого значення. Перед усім найбільш раціональним визначається використовування напівкарликових (70 - 90 см) сортів з темно - зеленими середніми за розмірами листками, які прикріплюються до стебла під гострим кутом; з відносно товстою соломиною, стійною до вилягання; з середньою, щільною, трохи розкидистою і пониклою волоттю. Стійкість до вилягання визначається обовязковою властивістю у всіх рисосіючих країнах.

Протягом тривалого часу селекція рису на продуктивність розвивалася в напрямі покращення морфологічних характеристик рослин та оптимізації розподілу органічних речовин між вегетативними та репродуктивними органами, але завдання до цього часу не вирішено повністю [8]. Більшість нових і старих сортів перед дозріванням мають 3 - 4 зелених, фото синтезуючих листків. Маса зерна у відношенні до соломини складає в кращих випадках 60 - 70%, але частіше 50% [1].

Установлено, що основні ознаки фотосинтетичної діяльності посівів рису (розміри листкової поверхні, фотосинтетичний потенціал, чиста продуктивність фотосинтезу, біомаса) мають не значний звязок з урожайністю сортів. За наявними даними, наприклад, створені 140 років назад сорти синтезували майже стільки ж сухої речовини, скільки й сучасні генотипи. Зате відбувається суттєві зрушення в розподілі пластичних речовин між вегетативними та репродуктивними органами в процесі фотосинтезу, тобто суттєво змінився характер донорно-акцепторних відношень між цими органами.

Характер донорно-акцепторних відношень у рослин сортів, які розрізняються за потенційною і реальною урожайністю, визначається їх адаптивністю до підвищеного й високого рівня азотного живлення, яке є гарантом формування високої продуктивності. Одні сорти (Лоцман, Спальчик) при підвищеному азотному живленні створюють зайву масу вегетативних органів на шкоду генеративним, що призводить до зниження продуктивності волоті та порівняно невеликого підвищення урожайності, не дивлячись на збільшення у них продуктивних стебел. Рослини інших, більш інтенсивних сортів (Паритет, Славянєц) створюють добре розвинуту волоть, накопичують великі запаси запасних вуглеводів у стеблах, забезпечуючи таким чином повноцінний налив зернівок і, в цілому, формують більш високий урожай зерна. Фізіологи вважають, що ці відмінності зумовлюються різним гормональним статусом сортів. Крім цього, сорти другої групи більш стійкі до вилягання, що підвищує їх перевагу над першими [1].

2. Ґрунтовий покрив та кліматичні умови

2.1 Ґрунтовий покрив

Ґрунтовий покрив за даними моніторингових досліджень “Облдержродючості”, представлено лучно-каштановими залишково-солонцюватими середньо суглинковими (Рис.3). Сума увібраних основ (Са²⁺+Мg²⁺) складає 15,38 мг-екв/100 г, увібраного Nа - 0,75 мг-екв/100 г, рН водної витяжки 6,8; тип засолення хлоридно-сульфатний; вміст гумусу в орному шарі 1,62 % (за Тюріним), азоту - 7,14-12,5 мг/100 г ґрунту, обмінного калію та фосфору за Мачигіним 3,28-4,32 та 27,3-37,4 мг/100 г ґрунту відповідно (табл. 1-3). Щільність ґрунту в орному шарі - 1,40 г/см³.

Рис.3. Зріз ґрунту лучно-каштанового.

2.2 Кліматичні умови

Кліматичні умови типові для зони сухих степів. Середня багаторічна температура повітря в цій зоні 9,8 С, безморозний період 190-205 днів, сума середньодобових температур вище 10 С близько 3350 °С, за рік випадає 300-350 мм опадів.

Роки досліджень суттєво відрізнялися за погодними умовами, що впливало на продуктивність сортів рису та інших культур сівозміни. Так, 2006 р. виявився досить жарким та посушливим, що зумовило оптимальні умови для росту та розвитку рослин рису. Сума активних температур з ІІІ декади квітня до ІІІ декади серпня становила 2925,5 С, що на 319,7 С вище за норму (табл.3). Але під час збирання урожаю рису випала значна кількість опадів, що призвело до збільшення втрат зерна при збиранні. 2007 р. виявився найбільш оптимальним для росту та розвитку рослин рису. Всі метеорологічні показники протягом вегетаційного періоду були на рівні багаторічних даних. 2008 р. був досить прохолодним під час сівби - появи сходів рису, що сприяло зрідженню посівів. Так сума активних температур за період ІІІ декади квітня до І декади червня становила 784,6 С, що на 21,0 С нижче за норму. Також під час цвітіння були понижені температури, що призвело до утворення значної кількості стерильних квіток. 2009 р., як і 2007 р. був оптимальним для росту та розвитку рослин рису. Сума активних температур за вегетаційний період була навіть вищою за норму на 238,9 С. 2010 р. характеризувався як надмірно зволожливий до фази викидання волоті та надмірно спекотним у другій половині вегетації рису. Такі погодні умови прияли активному розвитку пірікуляріозу у фазі трубкування (сума опадів за період з І декади червня по ІІ декаду липня становила 124,9 мм за норми 59,0 мм) та прискореному проходженні фази наливу зерна (Сума активних температур період з І декади серпня по ІІІ декаду серпня була на рівні 807,1 С за норми 675,3 С), що сприяло зниженню рівня урожайності сортів рису.

Погодні умови вегетаційного періоду 2009 року складалися досить сприятливими для росту та розвитку рослин рису (додаток 1). Період отримання сходів характеризувався температурним режимом, наближеним до середньо - багаторічного рівня і був досить теплим, особливо в денні часи доби. Починаючи з ІІ декади травня до кінця вегетаційного періоду середньодобові температури повітря перевищували середньо - багаторічні позначки. Протягом кінця квітня-червня місяців в нічні години доби спостерігалося суттєве зниження температур нижче біологічного мінімуму за фазами вегетації, необхідного для розвитку рослин, що в певній мірі вплинуло на процес кущіння та забезпеченість посівів в цей період поживними речовинами. Амплітуди температур між денною та нічною частинами доби в інші періоди носили досить плавний характер та не мали негативного впливу на розвиток рослин рису. Сума ефективних температур (10 С) за вегетаційний період склала 3342,7 С, що значно перевищувало середньобагаторічний рівень та мало позитивний вплив на загальний рівень продуктивності культури.

Погодні умови вегетаційного періоду 2009-2010 рр. характеризувалися як досить жаркі і посушливі. Середньодобові температури періоду з ІІ декади травня до ІІІ декади вересня в переважній кількості випадків перевищували середньо багаторічні позначки на 0,5-5,9 С, сума активних температур (>10 С) за цей період склала 3090,7-3172,4 С. Сума опадів складала 61,6 мм в 2009 р. і 160,8 мм в 2010 р. при нормі 143 мм, але в останньому випадку основна кількість опадів 90,9 мм випала впродовж останньої пятиденки червня і носила зливний характер. Гідротермічний коефіцієнт в більшості декад не перевищував значення 0,03-0,11, або опади були відсутні. Відносна вологість повітря в переважній кількості випадків (71,4%) не перевищувала 70 %.

За погодними умовами 2011 р. характеризувався наступними показниками. Так, 2011 р. характеризувався як досить прохолодним протягом вегетації та вологим в період І-ІІ декади травня, що негативно вплинуло на сходи рису та подовжило вегетаційний період рослин. Середньодобова температура повітря була нижче норми на 1,1-2,9 С. Також у ІІІ декаді травня та червні випала значна кількість опадів (в сумі 96,6 мм). Такі погодні умови сприяли активному розвитку пірікуляріозу у фазі кущіння. Період з липня по вересень 2011 р. виявився посушливим, що зумовило оптимальні умови для росту та розвитку рослин рису у фазі наливу зерна. Сума активних температур з І липня квітня до ІІ декади вересня становила 1811,2 С.

За погодними умовами 2012 р. характеризувався наступними показниками. Так, 2012 р. характеризувався як досить жарким протягом вегетації (середньодобова температура повітря майже завжди перевищувала багаторічні показники) та посушливим в період ІІ декади червня - І декади серпня. Тому умови не сприяли активному розвитку пірікуляріозу протягом вегетації посівів рису. Лише період з ІІІ декади травня по І декаду червня 2012 р. виявився досить вологим - сума опадів становила 51,0 та 31,2 мм, а середньодобова температура повітря була нижчою за середньо багаторічну на 1,5 С та 1,2 С відповідно, що зумовило зниження ростових процесів у рослин рису. Сума активних температур з ІІІ декади квітня по ІІІ декаду вересня становила 3177,64 С.

За погодними умовами 2013 р. характеризувався наступними показниками. Так, 2013 р. був досить жарким протягом вегетації (середньодобова температура повітря майже завжди перевищувала багаторічні показники) та посушливим в травні та в період з ІІ декади липня - І декади серпня. Тому умови не сприяли активному розвитку пірікуляріозу протягом вегетації посівів рису. Лише період з ІІ декади серпня і по кінець вегетації посівів рису виявився досить вологим - загальна сума опадів становила (76,9 мм), що ускладнило збирання врожаю. Також слід відмітити,що середньодобова температура повітря ІІІ декади липня була нижчою за середньо багаторічну на 1,0 С, що зумовило активне кущіння рослин більш пізніх строків сівби.

У 2014 році погодні умови були дуже схожими з умовами 2011р.і характеризувалися досить прохолодним в нічні години доби спостерігалося суттєве зниження температур нижче біологічного мінімуму за фазами вегетації, необхідного для розвитку рослин протягом вегетації та вологим в період І-ІІ декади травня, що негативно вплинуло на сходи рису та подовжило вегетаційний період рослин. Середньодобова температура повітря була нижче норми на 1,3-2,4 С. Також у ІІІ декаді травня та червні випала значна кількість опадів (в сумі 66,8 мм). Такі погодні умови сприяли активному розвитку пірікуляріозу у фазі кущіння. Сума активних температур з І липня квітня до ІІ декади вересня становила 1851,2 С.

Таблиця 3 Погодні умови вегетаційних періодів рису, 2006-2010 рр.

Таблиця 4 Погодні умови вегетаційного періоду рису, 2011 р.

Таблиця 5 Погодні умови вегетаційного періоду рису, 2012 р.

Таблиця 6 Погодні умови вегетаційного періоду рису, 2013 р.

Таблиця 7 Погодні умови вегетаційного періоду рису, 2014 р.

3. Технологія вирощування рису (Україна 96, Віконт)

3.1 Характеристика сорту риса «Україна 96»

рис ґрунт селекція

Сорт рису «Україна 96» (рис. 4) має стійкість проти вилягання 4,4 балів, проти обсипання - 4,9 балів. Плівчастість 17,6%, вихід крупи 69-70%, скловидність - 73%. Пірикуляріозом уражується середньо.

Заявник - дослідна станція рису УААН. Виведений індивідуальним відбором із гібридної популяції (ВНИИР-7366 х КП) х (Ам х Прикубанський).

Рис. 4. Волоть рису сорту «Україна 96»

Урожай сорту 69,1 ц/га. Висота рослин (90 - 100 см), середньостиглий. Колір крупи білий. Маса 1000 зерен 30 - 32 г. Вегетаційний період 120-126 днів. Пустозерність 16-18%. Кущ прямостоячий, листок середньої довжини, опушення відсутнє, колір зелений. Стеблові вузли середньо випуклі, соломяно-жовті, вушка трикутні.

Колос має компактну, щільну форму, соломяно-жовтого кольору, довжиною 14-16 см. Колосок розміром 6 мм: довжина 7,5-8,0; ширина - 3,0-3,2; товщина 2,0-2,1. Квіткові луски соломяно-жовті, опушення середнє. Розмір зерна середній (7х3х2), основа зерна без опушення, форма зерна округла, борошниста пляма невелика і не в усіх зернівках. Сорт відрізняється від інших сортів більш довгою ніжкою волоті, висотою рослин, більшою стійкістю до вилягання. «Україна 96» добре реагує на помірне збалансоване мінеральне живлення. При надмірному загущені (понад 300 - 350 рослин на 1 м²). Сорт «Україна 96» призначений для виробництва крупи високої якості [4,5].

3.2 Характеристика сорту рису «Віконт»

Сорт рису «Віконт» (рис. 5) відносно стійкий проти пірикуляріозу та стійкий до кореневої гнилі. Стійкий до осипання 9 балів, та вилягання 9 балів. Вихід крупи - 68-69%, тріщинуватість - 4%, плівчастість - 18,0%, склоподібність - 98,0%, вихід цілого ядра - 92,0%.

Має подовжену форму зерна. Урожайність сорту в період випробування в зоні Степу - 113,4 ц/га, середня урожайність 91 %.

Рис. 5. Волоть рису сорту «Віконт»

Висота рослин - 95-100 см., середньостиглий сорт, дозріває за 120-125 діб. Волоть компактна, коротка, довжиною 16-17 см, складається із 150-170 колосків без остюків. Маса 1000 зерен - 28-30 г. Сорт придатний до механізованого збирання врожаю, не осипається, добре вимолочується, високоврожайний. Добре реагує на рівень живлення та агрофон[4,5].

3.3 Попередники

Рис вирощують на старанно вирівняних (відхилення від горизонталі ±5см) рисових полях. Поле ділиться на карти площею 20-50 га, а кожна карта поперечними валами на чеки площею 2-5 га. Відповідно побудованою гідротехнічною системою забезпечується подача води на чеки і відведення її з полів у канали. Рис вирощують у спеціальних 6-8 пільних сівозмінах, наприклад:

Шестипільна сівозміна - насичення рисом 50,0%:

1. Люцерна під покрив зернових

2. Люцерна

3. Рис

4. Рис

5. Агромеліоративне поле + сидеральна культура

6. Рис

Семипільна сівозміна - насичення рисом 42,8%:

1. Ярі на з/к + літній посів люцерни

2. Люцерна

3. Люцерна

4. Рис

5. Рис

6. Агромеліоративне поле + сидеральна культура

7. Рис

Восьмипільна сівозміна - насичення рисом 50,0%:

1. Люцерна під покрив зернових

2. Люцерна

3. Рис

4. Рис

5. Агромеліоративне поле + сидеральна культура

6. Рис

7. Агромеліоративне поле + сидеральна культура

8. Рис

Найкращим попередником є люцерна, конюшина. Ці культури покращують фізичний стан ґрунту, підвищують родючість, перетворюють важкорозчинні форми фосфору у легкодоступні, збагачують ґрунт органічною речовиною і азотом. Добрими попередниками є зернобобові, коренеплоди, однорічні трави, ріпак. Після багаторічних трав рис вирощують 2-3 роки на одному чеку. Розміщення рису по рису більше трьох років підряд приводить до сильного зниження врожайності [5].

3.4 Експлуатація рисових систем

Рисова зрошувальна система (рис. 6) це інженерна споруда, що поєднує безпосередньо посівні площі під рисом та супутніми культурами (порядок їх територіальної організації, починаючи з найменшої одиниці - чек, поливна карта, поле сівозміни, рисова система), водоподаючу зрошувальну мережу та відвідну дренажно-скидну мережу, що складається із системи відкритих каналів різного рівня підпорядкованості.

Рис. 6.Рисова система

Затоплення рисових карт під час вирощування культури створює умови промивного водного режиму, що сприяє вимивання солей вниз, по профілю ґрунту за межі діяльності кореневої системи рослин. Таким чином, рис є практично розсолюющою культурою для ґрунтів в системі рисових сівозмін.

Сприятливий меліоративний стан рисових систем є гарантом отримання сталих врожаїв. Для його підтримання необхідно рабезпечити виконання таких експлуатаційних та технологічних засобів:

- систематичний догляд за зрошувальною і дренажно-скидною мережею каналів, своєчасний їх ремонт та очищення від мулу, бурянистої рослинності і водоростей;

- підтримання належного стану гідротехнічних споруд згідно експлуатаційних умов;

- якісне та своєчасне вирівнювання посівних площ, економія зрошувальної води, зменшення технологічних скидів;

- виконання агротехнічних заходів в повному обсязі згідно технології, забезпечення належного нагляду за ґрунтами, підтримання їх родючості;

- застосування хімічних меліорантів (гіпс, фосфогіпс, подрібнений вапняк), як засобу попередження засолення ґрунтів та їх деградації.

План водокористування господарства

План водокористування являє собою комплекс заходів по забезпеченню забору всього обсягу поливної води, її розподілу по каналах молодших порядків та сівозмінах, своєчасну подачу на кожне поле. Складовими частинами його є розрахунки потреби води, обсяг та строки виконання ремонтних та підготовчих робіт, експлуатаційні заходи. Обовязково передбачається установка водомірних пристроїв та постів на зрошувальних та скидних каналах, в чеках, а також постійне очищення зрошувальної мережі від рослинності.

За умови дотримання вимог даної технології зрошувальна норма рису становитиме 15-18 тис.м³/га. Складовими частинами її є витрати на: