Рис горной местности (также называемый сухим рисом ) — это рис, выращиваемый в засушливых условиях. Этот термин описывает сорта риса, выведенные для дождевых или менее орошаемых почв вместо затапливаемых рисовых полей или риса, выращиваемого за пределами рисовых полей. [1] [2]
Термин «горный рис» относится к рису, выращиваемому в условиях, не подверженных затоплению, и может охватывать различные конкретные определения. В то время как большая часть риса в мире выращивается на рисовых полях или во влажных условиях, требующих значительного количества воды, сам рис по своей природе не нуждается в затоплении для процветания. Однако затопленные поля помогают обеспечить достаточное водоснабжение, необходимое определенным сортам риса, и способствуют подавлению сорняков. Горный рис, напротив, в основном питается дождем или слабо орошается и не зависит от условий затопления. В эту категорию входят как специально выведенные сорта, устойчивые к засухе, так и традиционные сорта риса, которые приспособились к более сухой среде. [2]
Почти 100 миллионов человек зависят от горного риса как от основного продукта питания . Почти две трети выращивания горного риса приходится на Азию , причем Бангладеш , Камбоджа , Китай , Северо-Восточная Индия , Индонезия , Мьянма , Непал , Таиланд и Вьетнам являются его важными производителями. [2]
Экосистемы, включающие в себя рис на возвышенностях, часто относительно разнообразны, включая ровные, слегка покатые или крутые поля. Такие экосистемы также встречаются на высоте до 2000 м, со средним годовым количеством осадков от 1000 мм до 4500 мм.
Почвы, используемые для выращивания горного риса, варьируются от высокоплодородных до сильно выветренных, бесплодных и кислых. Однако только 15% всего горного риса растет там, где почвы плодородны, а вегетационный период длинный.
Многие фермеры, живущие в горных районах, выращивают местный рис, который плохо поддается усовершенствованным методам управления, таким как интенсивное земледелие с использованием искусственных удобрений, но эти местные сорта риса хорошо адаптированы к своей среде и производят зерно, которое удовлетворяет местные потребности. [3]
Хотя технология риса 1960-х и 1970-х годов была сосредоточена на орошаемом рисе, исследования также изучали выращивание горного риса. Исследователи вывели сорта, адаптированные к плохим почвам с улучшенной устойчивостью к вредителям и засухоустойчивостью . [4] Некоторые из них превзошли традиционный рис более чем на 100 процентов в оценках. Ученые в национальных системах сельскохозяйственных исследований скрестили эти улучшенные штаммы с местными сортами , выведя гибридные сорта риса.
Новые проблемы возникают [ когда? ] в горных рисоводческих районах мира, где бедность уже является проблемой. Эти фермеры пытаются зарабатывать на жизнь, занимаясь сельским хозяйством на неплодородной почве, что затрудняет выращивание урожая.
Рост населения, потребности урбанизации и промышленности, а также растущее распространение выращивания высокодоходных товарных культур в близлежащих низинах приводят к острой конкуренции за возвышенные территории.
Возвышенности всегда страдали от засухи, неплодородных почв, сорняков и болезней растений . Почвы там были сильно размыты и деградированы в результате подсечно-огневого земледелия, которое следовало за вырубкой леса в течение многих лет. Это разрушает водораздел , создавая проблемы на землях ниже.
Эти новые восходящие давления приводят к движению к постоянному сельскому хозяйству и интенсификации землепользования в горных районах. В дополнение к обычным проблемам горных районов, те, кто занимается выращиванием горного риса, сталкиваются с острой необходимостью сохранения почвы и разнообразия видов растений, а также с борьбой со все более частыми и серьезными заражениями сорняками и болезнями.
В последнее время ученые совершенствуют свои знания о генетике устойчивости к пирикуляриозу , одному из самых вредоносных заболеваний риса. Используя методы биотехнологии, они выводят сорта с более длительной устойчивостью к болезням.
В горных районах пирикуляриоз особенно важен, поскольку окружающая среда благоприятствует его распространению. Хотя многие традиционные горные сорта демонстрируют стабильную устойчивость к этой болезни при низкозатратных методах возделывания, у них есть другие характеристики, которые затрудняют их использование в интенсифицированных системах. Таким образом, риск пирикуляриоза увеличивается по мере интенсификации методов возделывания и внедрения улучшенных сортов.
Ученые из Международного института исследований риса (IRRI) работали с коллегами из Консорциума исследований риса в горах, чтобы лучше понять популяции патогенов и идентифицировать гены устойчивости, обнаруженные в некоторых сортах. Вооружившись этими знаниями, они работают с селекционером риса в горах IRRI, чтобы объединить такие гены с другими желаемыми признаками для включения в новые сорта в горах. [5]
Ученые консорциума также пытаются понять, как системы земледелия фермеров, выращивающих рис 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 снизить эрозию почвы до 90 процентов. Рис или другие культуры высаживаются между этими полосами постоянного почвенного покрова.
Бобовые растения в живых изгородях выделяют значительное количество атмосферного азота, доступного 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 системы земледелия.
Сорняки являются наиболее серьезным биологическим ограничением для производства риса на возвышенностях. Ученые IRRI занимаются проектами по борьбе с сорняками с меньшим использованием гербицидов. Один из подходов заключается в поиске видов рисовых растений, которые демонстрируют характеристику, известную как аллелопатия. Аллелопатические растения могут влиять на рост соседних растений посредством выработки биологических соединений, которые они выделяют в окружающую среду. Если бы аллелопатический рис — или другие виды растений — мог бы подавлять рост сорняков, важных для производства риса, то с помощью генной инженерии можно было бы вывести сорта риса, которые бы обеспечивали собственный контроль над сорняками.
Большинство видов сорняков восприимчивы к определенным заболеваниям. Целенаправленное применение возбудителей таких заболеваний к сорнякам-вредителям среди рисовых культур может стать еще одним подходом к борьбе с сорняками.
Исследователи из IRRI, Maejo University и Chiang Mai University в 1993 году начали исследование взаимодействия между сорняками, условиями окружающей среды и методами фермерства в северной части Таиланда. Целью является понимание разнообразия методов фермерства и процессов принятия решений, а также оценка факторов, ограничивающих урожайность риса.
Ученые IRRI также изучают, как удобрения и агротехнические практики влияют на сообщества сорняков. В одном из проектов по управлению фосфором они исследуют, как сообщества сорняков меняются по мере улучшения плодородия почвы с течением времени на Филиппинах, в Индонезии и Таиланде.
Сорта риса различаются по своей способности конкурировать с сорняками в поле. Ученые на Филиппинах проверили конкурентоспособность дюжины сортов против сорняков, чтобы помочь фермерам выбрать наиболее конкурентоспособный. Высаживая этот сорт и повышая свою конкурентоспособность с помощью надлежащих методов управления, фермеры должны иметь возможность сократить объем необходимой ручной прополки, достигая при этом максимальной урожайности.
Исследования на фермах в Таиланде , Лаосе и на Филиппинах подтвердили, что недостаток фосфора на высокогорных фермах является ограничивающим фактором урожайности риса, поскольку многие сильно выветренные высокогорные почвы изначально содержат мало фосфора и являются кислыми. [6]
Этот недостаток фосфора ограничит производство, даже если в почву добавлен кальций для преодоления кислотности или если высажены устойчивые к кислоте сорта. Севообороты риса и бобовых могут привести к стабильному, более ценному производству, если добавлен фосфор и качество почвы не ухудшается с течением времени.
Кислотность, присутствующая в подпочве многих возвышенных районов, не позволяет корням растений достигать влаги и питательных веществ, находящихся в ней, тем самым снижая урожайность. Добавление извести в подпочву нецелесообразно, но в 1994 году IRRI и индонезийские ученые начали эксперименты, чтобы выяснить, могут ли компоненты извести, внесенные на поверхность почвы, выщелачиваться в подпочву. Это делается путем манипулирования химией почвы и использования глубоко укоренившихся, кислотоустойчивых сортов риса для улавливания выщелоченных компонентов.
В настоящее время ученые изучают процессы, определяющие скорость выщелачивания известковых компонентов и их накопление в недрах. Используя эти данные, они планируют построить математические модели, которые будут использоваться для разработки практических технологий, а также 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 и сотрудничества планируют аналогичные эксперименты в Таиланде и Вьетнаме.
Рис, как и большинство зерновых культур, является однолетним растением , что приводит к эрозии почвы при выращивании в качестве монокультуры . Многолетний сорт риса, который не нужно пересаживать ежегодно, может помочь уменьшить эрозию , обеспечивая постоянный покров почвы и более глубокие, плотные корневые системы. Многолетность существует у нескольких диких видов риса из Юго-Восточной Азии, но их урожайность низкая. Однако эти виды можно скрещивать с культурным рисом путем селекции для получения как высокоурожайных, так и многолетних культур. [7]
Перед учеными стоит задача вывести высокоурожайное многолетнее растение, адаптированное к бедным почвам возвышенностей, дающее высокие урожаи при низких затратах на производство и устойчивое к болезням и насекомым.
Разработка высокоурожайных, устойчивых, многолетних сортов риса является важным направлением деятельности Международного института исследований риса . Геномика позволяет переносить многолетние генетические свойства в традиционные сорта культивируемого риса, а новые знания о генетическом разнообразии будут применяться для разработки устойчивости к вредителям. [8]
Рис горных пород частично заменяется другими культурами, такими как кукуруза . С другой стороны, местные сорта постепенно исчезают с полей фермеров. Разнообразие горного риса можно поддерживать, в то же время, уровни производства можно увеличивать с помощью методов участия. Добавление горного риса на поля позволяет осуществлять севооборот и улучшать разнообразие на полях.
