Нагорный рис - Upland rice

Верхний рис - это рис, выращенный на сухой почве, а не на затопленных рисовых полях .

Вступление

В настоящее время почти 100 миллионов человек зависят от риса с возвышенностей в качестве основного продукта питания. Почти две трети площади риса на возвышенностях находятся в Азии . Бангладеш, Камбоджа, Китай, Северо-Восточная Индия, Индонезия, Мьянма, Таиланд, Непал и Вьетнам являются важными производителями.

Рис выращивают на богарных полях, подготавливают и засевают в сухом виде, как пшеница или кукуруза . Экосистема чрезвычайно разнообразна, включая ровные, пологие или крутые поля на высоте до 2000 метров и с количеством осадков от 1000 до 4500 мм в год.

Почвы варьируются от очень плодородных до сильно выветренных, неплодородных и кислых , но только 15 процентов всего риса на возвышенностях растет там, где почвы плодородны и вегетационный период длинный.

Многие горные фермеры выращивают местный рис, который плохо реагирует на усовершенствованные методы управления, но они хорошо адаптированы к их окружающей среде и производят зерно, отвечающее местным потребностям.

Хотя рисовые технологии 1960-х и 1970-х годов были сосредоточены на орошаемом рисе, фермеры на возвышенностях не были забыты. Исследователи создали сорта, адаптированные к бедным почвам, с повышенной устойчивостью к взрывам и засухе . По оценкам, некоторые из них превзошли традиционный рис более чем на 100 процентов. Ученые из национальных систем сельскохозяйственных исследований скрестили этот улучшенный рис с местными сортами, и теперь фермеры начинают выращивать потомство. Но для решения новых задач необходимы дополнительные улучшения.

Проблемы фермеров, выращивающих рис

Новые проблемы возникают в высокогорных районах выращивания риса в мире, где некоторые из беднейших фермеров мира уже пытаются выжить на хрупких почвах, которые быстро деградируют.

Нагорное рисовое поле возле Сундарбазаар Ламджунг, Непал

Рост населения, требования урбанизма и промышленности, а также растущее распространение выращивания ценных товарных культур в прилегающих низменностях ведут к сильной конкуренции за горную местность.

Нагорья традиционно страдали от засухи и неплодородных почв, сорняков и болезней растений. Почвы там были сильно эродированы и деградировали в результате подсечно-огневого земледелия, которое в течение многих лет следовало за лесозаготовками. Это, в свою очередь, разрушает водораздел, создавая проблемы на землях ниже.

Новое восходящее давление уже привело к движению к постоянному сельскому хозяйству и интенсификации землепользования в горных районах. Те, кто вовлечен в этот процесс, сталкиваются - в дополнение к обычным проблемам на возвышенностях - с острой необходимостью сохранить почву и разнообразие видов растений и справиться со все более частыми и серьезными заражениями сорняками и болезнями.

Борьба с взрывным грибком

В последнее время ученые улучшают свои знания о генетике устойчивости к грибковому грибку , одному из наиболее разрушительных заболеваний риса, и используют методы биотехнологии для создания сортов с более устойчивой устойчивостью к болезням.

На возвышенностях взрыв особенно важен, потому что окружающая среда способствует его распространению. Хотя многие традиционные горные сорта демонстрируют стабильную устойчивость к этому заболеванию при низкозатратных методах возделывания, у них есть другие характеристики, которые затрудняют их использование в интенсивных системах. Таким образом, риск взрыва увеличивается по мере усиления методов возделывания и внедрения улучшенных сортов.

Ученые из Международного научно-исследовательского института риса (IRRI) работают с коллегами из Консорциума исследований риса в Нагорье, чтобы лучше понять популяции патогенов и выявить гены устойчивости, обнаруженные в некоторых сортах. Вооруженные этими знаниями, они работают с селекционером риса IRRI, чтобы комбинировать такие гены с другими желательными признаками для включения в новые сорта 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, проведенные на Филиппинах , показали, например, что живые изгороди из деревьев, кустарников и трав вдоль контуров холмов могут помочь снизить эрозию почвы до 90 процентов. Между этими полосами постоянного напочвенного покрова высаживают рис или другие культуры.

Бобовые растения в живых изгородях производят значительное количество атмосферного азота, доступного как растениям риса, так и однолетним культурам, и перерабатывают другие питательные вещества и органические вещества.

Такие бобовые могут одновременно увеличивать доходы фермеров и способствовать устойчивости системы земледелия.

Скрининг устойчивости к засухе с помощью хлорофилломера

Важность сорняков

Сорняки являются наиболее серьезным биологическим препятствием для выращивания риса на возвышенностях. Ученые IRRI реализуют проекты по борьбе с сорняками с меньшим использованием гербицидов. Один из подходов заключается в поиске видов растений риса, обладающих характеристикой, известной как аллелопатия. Аллелопатические растения могут влиять на рост близлежащих растений за счет производства биологических соединений, которые они выделяют в окружающую среду. Если бы можно было найти аллелопатический рис или другие виды растений, которые могли бы подавлять рост сорняков, важных для производства риса, с помощью генной инженерии можно было бы разработать сорта риса, которые обеспечили бы собственный контроль над сорняками.

Большинство видов сорняков также являются жертвами собственных болезней. Целенаправленное применение возбудителей таких болезней к вредителям-сорнякам среди рисовых культур могло бы стать еще одним подходом к борьбе с сорняками.

Исследователи из IRRI, Университета Маэджо и Университета Чиангмая в 1993 году начали исследование взаимодействия между сорняками, условиями окружающей среды, выращиваемыми культурами, и практикой фермеров в северной части Таиланда. Цели заключаются в том, чтобы понять разнообразие практик фермеров и процессов принятия решений, а также оценить факторы, ограничивающие урожайность риса.

Ученые IRRI также изучают, как удобрения и культурные обычаи влияют на сообщества сорняков. В рамках одного проекта по управлению фосфором они исследуют, как меняются сообщества сорняков по мере повышения плодородия почвы на Филиппинах, в Индонезии и Таиланде.

Сорта растений риса различаются по способности конкурировать с сорняками в полевых условиях. Ученые на Филиппинах проверили конкурентоспособность дюжины сортов сорняков, чтобы помочь фермерам выбрать наиболее конкурентоспособный. Посадив этот сорт и повысив свою конкурентоспособность с помощью передовых методов управления, фермеры должны иметь возможность сократить количество необходимых ручных пропалок при достижении максимальных урожаев.

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

Повышение плодородия почвы

Исследования на фермах в Таиланде, Лаосе и на Филиппинах подтвердили то, что ученые давно подозревали: нехватка фосфора на высокогорных фермах ограничивает урожайность риса. Их подозрения возникли из-за того, что многие сильно выветрившиеся высокогорные почвы по своей природе содержат мало фосфора и являются кислыми.

Но ученые обнаружили, что недостаток фосфора ограничивает производство, даже если в почву добавляют кальций, чтобы преодолеть кислотность, или если высаживаются кислотоустойчивые сорта. Они пришли к выводу, что севооборот риса и бобовых может привести к стабильному производству с более высокой добавленной стоимостью. Но сначала необходимо за счет добавления фосфора убедиться, что качество почвы со временем не ухудшается.

В конечном итоге инвестиции в почву должны окупиться, поскольку добавленный фосфор превышает потребности сельскохозяйственных культур, а другие питательные вещества, такие как углерод и азот, лучше меняются и используются.

Нарушение кислотного барьера

Кислотность, присутствующая в подпочве многих высокогорных районов, не позволяет корням растений достигать влаги и питательных веществ в них, что снижает урожайность сельскохозяйственных культур. Добавление извести в грунт нецелесообразно, но в 1994 году IRRI и индонезийские ученые начали эксперименты, чтобы выяснить, могут ли компоненты извести, нанесенные на поверхность почвы, вымываться в грунт. Это можно сделать путем изменения химического состава почвы и использования устойчивых к кислотам сортов риса с глубокими корнями для улавливания выщелоченных компонентов.

В настоящее время они изучают процессы, которые определяют скорость выщелачивания компонентов извести и их накопления в недрах. Затем они планируют построить математические модели, которые будут использоваться для разработки практических технологий и указать, при каких условиях эти технологии могут быть эффективными.

Эксперименты начались на территории Консорциума исследований риса в Ситиунге, Индонезия. Французские сотрудники из Французского института научных исследований для развития и сотрудничества планируют аналогичные эксперименты в Таиланде и Вьетнаме.

Многолетнее горное рисовое растение?

Рис, который не нужно высаживать ежегодно, может помочь уменьшить эрозию, обеспечив постоянный почвенный покров. Многолетность существует у нескольких диких видов риса из Юго-Восточной Азии, но их урожайность низкая. Однако эти виды можно скрещивать с культивированным рисом.

Задача, стоящая перед учеными, состоит в том, чтобы вырастить высокоурожайное многолетнее растение, адаптированное к бедным почвам возвышенностей, которое хорошо реагировало бы на низкие объемы закупаемых ресурсов и которое устойчиво к болезням и насекомым-вредителям.

Это проблема, над которой сейчас работают ученые IRRI. Новые инструменты биотехнологии будут использоваться для передачи многолетних характеристик в культивируемый рис, а новые знания о генетическом разнообразии будут применяться для развития устойчивости к вредителям.

Совместное улучшение урожая

Нагорный рис частично заменяется другими культурами, такими как кукуруза, с одной стороны, с другой стороны, земледельцы постепенно исчезают с фермерских полей. Разнообразие риса на возвышенностях может быть сохранено, в то же время уровень производства может быть увеличен с использованием методов участия.

Фермер управлял совместным испытанием отбора сортов в Сундарбазааре, Ламджунг, Непал

Смотрите также

использованная литература

Библиография

  • Аррадо, Массачусетс Рис. Возвышенности: проблемы и возможности в менее благоприятной экосистеме. GeoJournal , март 1995 г., том 35, выпуск 3, стр. 325–328.
  • Джером Бернье, Гэри Атлин, Рашид Серрадж, Арвинд Кумар и Дин Спанер. 2008. Обзор: Селекция риса с возвышенностей на засухоустойчивость. J Sci Food Agric 88: 927–939
  • Дхакал, Д.Д., Д. Гимире, Б. Б. Адхикари, У. Р. Росьяра, Г. Б. Гурунг, С. Панди. 2006. Управление рисовыми ландшафтами на окраинных возвышенностях для обеспечения продовольственной безопасности домашних хозяйств 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. DD Dhakal, HB Gurung и S. Pandey. хххх. Совместное улучшение сельскохозяйственных культур: влияние критериев отбора фермеров на разнообразие риса, выращиваемого на возвышенностях Непала. Журнал сельскохозяйственных наук. Vol (на рассмотрении)
  • Субеди, С., У. Р. Росьяра, Б. Б. Адхикари, Б. Р. Оджа, Д. П. Гимире. Д.Д. Дхакал, Х.Б. Гурунг, С. Панди. Xxx. Анализ критериев отбора фермеров и приоритетов для риса, выращенного на возвышенностях Непала. Бангладеш Дж. Агрил. Res. (на рассмотрении)
  • Пиньейру Б да С., Кастро Э да М де, Гимараес К. 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 Комбрес, Скотт Чепмен. 2008. Характеристика стрессовых условий засухи для риса и кукурузы на возвышенностях в центральной Бразилии. Euphytica 162: 395–410
  • Сингх, Чандра Вир; Гош, Бидхан Чандра; Миттра, Бишва Натх; Сингх, Рама Кант, 2008. Влияние азота и борьбы с сорняками на урожайность риса на возвышенностях. Журнал питания растений и почвоведение. т. 171, нет. 3. С. 466–470.
  • Атлин Г. Н., Лаза М., Аманте М. и Лафит Х. Р., Агрономические характеристики тропических аэробных, орошаемых и традиционных сортов риса для горных районов в трех гидрологических условиях в ИРРИ, в «Новые направления для разнообразной планеты: материалы 4-го Международного конгресса по растениеводству», под ред. . Фишер Т., Тернер Н., Ангус Дж., Макинтайр Л., Робертсон М., Боррелл 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 высокоплодородных горных систем в азиатских тропиках. (2006). Field Crops Res 97: 43–52.
  • Фишер А.Дж., Рамирез Х.В., Гибсон К.Д. и Да Сильвейра Пиньейру Б. (2001). Конкурентоспособность полукарликовых сортов риса на возвышенностях по сравнению с палисадьиной ( Bracharia brizantha ) и сигнальной травой ( B. decumbens ). Agron J 93: 967–973
  • Пандей С., Бехура Д.Д., Вилано Р. и Наик Д. Экономические издержки засухи и механизмы преодоления фермеров: исследование богарных рисовых систем в Восточной Индии, в серии дискуссионных документов. Международный научно-исследовательский институт риса, Макати, Филиппины, стр. 35 (2000).
  • Куртуа Б., Макларен Г., Синха П.К., Прасад К., Ядав Р. и Шен Л. Картирование QTL, связанного с предотвращением засухи у риса на возвышенностях. (2000). Молекулярное разведение, 2000, 6 , стр. 55–66.
  • Бунджунг Х. и Фукаи С. Влияние дефицита влаги в почве на разных стадиях роста на рост и урожайность риса в условиях возвышенности. 2. Фенология, производство и урожай биомассы (1996). Полевые культуры Res 48: 47–55.
  • Кондо М., Паблико П.П., Арагонес Д.В., Агбисит Р., Абэ Дж., Морита С. и др., Генотипические и экологические вариации морфологии корней у генотипов риса в условиях высокогорного поля. Почва растений 255: 189–200 (2003).
  • Пассиоура Дж. Повышение урожайности сельскохозяйственных культур в условиях нехватки воды: от выращивания до управления полями. Управление водными ресурсами в сельском хозяйстве 80: 176–196 (2006).

внешние ссылки