stringtranslate.com

Ратунинг

Ратунирование — это сельскохозяйственная практика сбора урожая однодольных культур путем срезания большей части надземной части, но оставляя корни и растущие верхушки побегов нетронутыми, чтобы позволить растениям восстановиться и произвести новый урожай в следующем сезоне. Эта практика широко используется при выращивании таких культур, как рис , сахарный тростник , банан и ананас . Ратуновые культуры не могут возобновляться постоянно, и их можно собирать только в течение нескольких сезонов, поскольку снижение урожайности, как правило, происходит из-за повышенной скученности, повреждения вредителями и болезнями , а также снижения плодородия почвы .

История

Самые ранние записи о ратунинге, в сельскохозяйственных культурах, можно проследить до ведического периода в Индии . В Атхарваведе упоминается, что фермеры, выращивающие ячмень ( ява ), часто срезали растения ячменя (20/125/2, Рича или Шлока № 5755). [1] [ ненадежный источник? ]

Китайские записи о переработке сахарного тростника существуют с 1757 года в провинции Фуцзянь . [2]

Этимология

Слово ratoon , вероятно, произошло от латинских слов retonsus , что означает «рубить» или retono , что означает «отражаться громом» или «звучать». [3] В испанском языке близкие слова retoño и retoñar означают «росток» и «прорастать». [3]

Терминология культур, выращенных в рауне, различается в зависимости от того, насколько далеко культура простирается от первоначальной посадки. Первый урожай называется растительным урожаем , [3] основным урожаем [4] или основным урожаем . [4] Последующие урожаи называются первым рауном , вторым рауном и т. д. [3] [4]

В сахарном тростнике

Ратунирование — это древний метод размножения сахарного тростника , при котором подземные почки на стерне (часть тростника, остающаяся под землей после сбора урожая) дают начало новому урожаю, который обычно называют «ратун» или «урожай стерни» в отличие от «урожая растения», который выращивают из семян или рассады. Ратунирование снижает стоимость выращивания, отказываясь от дополнительного семенного материала и некоторых культурных практик, таких как подготовка земли и подготовительное орошение ( palewa ). Это также приводит к раннему созреванию тростника по крайней мере на месяц или около того, таким образом, это увеличивает эффективный период дробления. Сахарный тростник обладает огромным потенциалом ратунирования, и старейший культивируемый ратун, который выращивается с 1757 года в Восточном Китае , в провинции Фуцзянь , является тому подтверждением. Количество ратунов в циклах производства сахарного тростника варьируется по всему миру, то есть от одного урожая растения в Индонезии и некоторых частях Китая , одного урожая растения и урожая ратуна в Индии, Фиджи и некоторых частях Китая, до шести или более последовательных ратунов на Маврикии , Кубе , Венесуэле , глинистых почвах Зимбабве , некоторых частях Пуэрто-Рико и т. д. Последнее также называется множественным ратуном. Снижение урожайности тростника в последовательных урожаях ратуна, так называемое «снижение ратуна», порядка 20% было зарегистрировано во многих районах выращивания сахарного тростника в Индии; снижение больше (до 40%) в субтропической Индии. Причинами этого упадка являются: плохое управление порослью, унаследованные различия в потенциальной (поросли) продуктивности, рост заболеваемости болезнями (такими как головня , болезнь побегов злаковых и красная гниль ), которые приводят к образованию прорех в насаждениях (исследования, проведенные в Индии, показали, что прорехи более 10% значительно влияют на продуктивность поросли), относительно менее эффективная активность ферментных систем (в частности, нитратредуктазы ) in vivoи преобладание низких температур во время сбора урожая, особенно для скороспелых сортов и культур(ы) ратун в субтропической Индии, что влияет на прорастание почек стерни и т. д. Насекомые-вредители также играют важную роль в культуре ратун, поскольку стерня действует как «переносчик» инокулята вредителей как для всходов ратун, так и для соседних культур сахарного тростника; неправильно ухаживаемые культуры заражаются рядом насекомых-вредителей; появляющиеся ростки культуры ратун способствуют быстрому развитию и размножению некоторых насекомых-вредителей, а насекомые, связанные со стерней, влияют на прорастание, вызывая пробелы, которые в конечном итоге влияют на урожайность культуры ратун как таковой .

В индийском контексте, в субтропической Индии, ратун, начатый весной (март), привел к большему количеству пригодных для измельчения тростников, урожайности тростника и % сахарозы  в соке по сравнению с посевами ратуна, начатыми либо зимой (январь), либо летом (май). Однако в полуостровной Индии, поскольку урожай сахарного тростника не страдает от экстремальных погодных условий летом и зимой, различия во времени посадки и сбора урожая не оказывают существенного влияния на урожайность последующего урожая ратуна. [5] [6]

Такое снижение можно было бы эффективно предотвратить с помощью надлежащего управления ратуном. Необходимость в последнем вытекает из знаменитых экспериментов Калаи ( Алигарх , Индия ), проведенных в 1939-1949 годах. [7] Хорошим примером управления ратуном и многократного ратунинга является деревня Хошалли (в округе Шимога , Карнатака , Индия), где хорошие урожаи ратуна сахарного тростника (125-134 т/га) собирались из года в год с 1968 года без особых потерь в урожайности и качестве тростника. Ключом к такому успеху было мульчирование отходов, внесение извести и орошение после сбора урожая каждый год. [8] Ратунинг теперь стал настолько важным в системе производства сахарного тростника, что способность к ратунингу стала одним из важных критериев отбора для выпуска сортов сахарного тростника для коммерческого выращивания.

Оценка способности к ратунингу

Урожайность урожая ратуна является функцией урожайного потенциала и его способности к ратунингу. Последнее, в общем и целом, предусматривает степень многократного ратунинга и их относительную урожайность по сравнению с соответствующей культурой растений. В Индии сорта сахарного тростника, выращиваемые до введения сортов Co, не подвергались ратунингу из-за их восприимчивости к насекомым-вредителям и болезням. [9] Включение генома surya charan.S. spontaneum в современные сорта сахарного тростника способствовало способности к ратунингу. [10] [11] Последняя была оценена по производству сухого вещества надземных частей при периодических урожаях (с четырехмесячными интервалами), [11] соотношению производительности (NMC и/или веса тростника) урожая ратуна по сравнению с урожаем растения. [12] Такие характеристики, как более высокая урожайность тростника, плотность стеблей и прорастание почек стерни полезны при выборе хороших ратунеров. [13] Взаимодействие Ratoon x окружающая среда было высоким у сортов с плохой способностью к размножению [14], а унаследованные различия в потенциальной продуктивности, по-видимому, являются причиной снижения продуктивности Ratoon. [15] На Ямайке для расчета снижения продуктивности Ratoon используется индекс производительности Ratoon (RPI). [16]

В Индии, второй по величине стране-производителе сахарного тростника, среди сортов сахарного тростника, выпущенных и заявленных с 2000 по 2015 год для коммерческого выращивания, Co 85004, Co 2001–13, Co 2001-15 Co 0218, Co 0403, Co 86249, Co 0237, CoPk 05191 являются хорошими сортами для выращивания ратунов, а CoPant 90223, CoS 95255, CoS 94270, CoSe 92423 были оценены как отличные сорта для выращивания ратунов. [17]

Рост и развитие ратунской культуры по сравнению с растительной культурой

Почки на нижней половине стерни дают начало большинству побегов в ратуне. [18] Первоначально появляющиеся побеги для своего развития зависят от питательных веществ, хранящихся в стерне, и от водоснабжения корней, прикрепленных к стерне. Используя методы Панвара и др. , [19] корни остаются активными до 106 дней после сбора урожая, хотя они относительно менее эффективны в поглощении питательных веществ, возможно, из-за опробковения и старения. Новая корневая система (корни побегов из развивающихся побегов) развиваются через 6–8 недель после сбора урожая в зависимости от почвы и погодных условий. Гош и др. наблюдали, что на единицу веса корня побеги развивались относительно больше в посадках, поднятых из почек стерни, по сравнению с посадками из верхних почек тростника. [20]

Эксперимент в Калаи (Алигарх, в субтропической Индии) показал, что максимальное количество побегов было достигнуто к июлю, а максимальное количество тростников (NMC) постепенно увеличивалось в последующих ратунах, и это также было связано с увеличением смертности побегов. В ответ на удобрение NMC постепенно увеличивалось в последующих ратунах. Средний вес тростника (ACW) относительно меньше в культурах ратуна и постепенно уменьшался в последующих ратунах. Удобрение также увеличивало ACW на 62-75%. [7] Взаимодействие с пространством относительно более выражено в культуре ратуна по сравнению с соответствующей ей культурой растения [21] и, возможно, из-за этого культуры ратуна могут выдерживать разрыв в 10% без какого-либо заметного снижения урожайности тростника. [22] Поскольку оптимальная температура для кущения составляет 33,3–34,4 °C, [23] зимний сбор урожая отрицательно влияет на кущение в предстоящем ратуне. Если ратун инициирован в апреле, кущение обильное, но смертность высокая, а рост побегов слабый. При последовательном ратуне стреловидность (цветение) увеличивается. [24]

Почему урожай ратуна созревает раньше, чем соответствующий ему урожай растения

Урожай ратуна созревает раньше, как правило, по крайней мере на один-полтора месяца или около того из-за: раннего развития побегов, [25] поддержания относительно меньшего содержания N в индексных тканях, [26] быстрого истощения N во время фазы большого роста [27] и относительно большего содержания неорганических несахаров в его соке. [28]

Плохой урожай ратуна из-за низких температур при уборке урожая

В субтропической Индии, в культурах, которые собирают с ноября по середину января, из-за преобладания низких температур происходит плохое прорастание почек стерни, и последующий урожай ратуна неизменно плохой. Почки, расположенные на стерне, остаются в состоянии покоя и прорастают только при благоприятных температурах в феврале. Это можно контролировать либо внекорневым применением регуляторов роста перед сбором урожая растений, либо обработкой стерни свежеубранного урожая. В первом случае среди различных используемых обработок применение Этрел + мочевина было более эффективным. [29] Среди последних, такие обработки, как (a) защита стерни путем распространения полиэтиленового покрытия, [30] рыхление почвы вокруг стерни, [30] мульчирование растительных остатков и орошение с интервалом в 10–15 дней, [19] (b) поддержание оптимальной плотности зарослей путем заполнения пробелов с использованием выкопанной стерни, предварительно пророщенных семян, ростков из зарослей в растущей культуре ратуна, [5] [6] (c) улучшение условий выращивания путем совмещения с подходящими сортами гуара , коровьего гороха , мунга и картофеля [5] [6] и (d) внесение регулирующих рост веществ в стерню свежеубранного тростника, таких как Cycocel [31] [32], помогают поддерживать продуктивность ратуна в таких условиях.

Необходимость в управлении ратунами

Необходимость в управлении тростником обусловлена ​​тем, что он является неотъемлемым компонентом системы производства сахарного тростника, составляя более половины посевных площадей тростника (эта цифра может увеличиться при многократном выращивании тростника); и по сравнению с соответствующей культурой растений, у культуры тростника поверхностные корни, ранний рост побегов зависит от относительно менее эффективной корневой системы (корни на стерне), относительно менее эффективной ферментной системы (особенно NRA), она больше поражается/инфицируется насекомыми-вредителями и болезнями, рано созревает и страдает от упадка тростника. [ необходима ссылка ]

Институт исследований сахарного тростника ICAR в Лакхнау определил определенные технологии для управления ратуном, такие как демонтаж гребней, стерневая стрижка и отгонка в начале ратуна; заполнение пробелов, когда расстояние (пробел) между кустами превышает 45 см; система посадки парными рядами (120p x30) для уменьшения пробелов и оптимизации плотности растений; мульчирование остатков в чередующихся рядах для сохранения почвенной влаги, борьбы с сорняками и поддержания органического углерода в почве и т. д. Они также спроектировали и разработали двухрядное устройство управления ратуном (RMD) с тракторным приводом для выполнения полевых операций по выращиванию ратуна, таких как стерневая стрижка, глубокая вспашка, отгонка, внесение навоза, удобрений, биоагентов и т. д., и, наконец, окучивание за один проход для управления урожаем ратуна (0,35-0,4 га/ч) с целью повышения его производительности. Это также экономит 60% затрат на выращивание. [33]

Исследования способности к размножению, преодолению упадка популяции и раннему созреванию популяции будут востребованы в будущем. [ факт или мнение? ]

Конкретные приложения

Главные преимущества ратунинга заключаются в том, что урожай созревает раньше (примерно на полтора месяца) в сезоне, а также снижаются затраты на подготовку поля, подготовительное орошение, а также на семенной тростник, используемый для посадки. Раннее созревание может увеличить эффективную продолжительность дробления сахарного завода, что добавляется к производству сахара. В некоторых местах ратунинг сахарного тростника (для краткосрочных ратуновых культур) также использовался для обеспечения качественного корма для скота.

Многократное сортоизмельчение сахарного тростника при правильном управлении, включая защиту растений, может использоваться для поддержания чистоты новых улучшенных сортов, а также генетически модифицированных растений в течение более длительного периода времени.

Будучи наделенным высокими показателями фиксации CO2 , огромной способностью к хранению растворимых соединений, системами метаболической трансформации и сдерживанием его генов, обеспечиваемым его вегетативным размножением , сахарный тростник является желанным растением для его использования в качестве биоиндустрии для синтеза продуктов с добавленной стоимостью ( молекулярное фермерство ). Используя биотехнологические инструменты, последнее было достигнуто для синтеза p-гидроксибензойной кислоты, [34] [35] сорбита, [35] и изомальтулозы. [36] В этом начинании огромный потенциал ратунинга может быть более полезным для сдерживания желаемых генов в таких генетически модифицированных растениях достаточно долго, а не более верно. [ факт или мнение? ]

Другие культуры

Помимо сахарного тростника, ратунинг также практикуется в коммерческих целях во многих других культурах. Примерами являются банан , хлопок , мята , африканское просо , голубиный горох , ананас , рами , рис и сорго . [3] [4] Ратунинг часто используется на растениях, которые будут перерабатываться для получения эфирных масел , волокон и лекарств . [3]

Чаще всего ратунирование применяется к культурам, которые, как известно, дают стабильный урожай в течение трех лет при большинстве условий. [ требуется ссылка ] Например, древесный пустынный кустарник гваюла , альтернативный источник натурального каучука , впервые собирают в возрасте двух лет, а затем ежегодно весной ратунируют, получая последний урожай, включающий как верхушки, так и корни. [37]

Рис выращивается как однолетнее монокарпическое растение. Однако в тропических районах он может служить многолетним растением, [38] производя урожай ратуна, [38] и может выживать до 30 лет. [ необходима цитата ]

Ссылки

  1. ^ Ачарья, Pt. Шри Рам Дхарма (2002). Атхарваведа Самхита, Часть 2 . Шантикундж, Харидвар, УП (сейчас Уттара Кханд), Индия: Брамхварчас. п. 399.
  2. ^ Санг, Т. (1980). «Самый старый в мире культивируемый ратун». International Sugar . 82 : 146.
  3. ^ abcdef Plucknett, DL; Evenson, JP; Sanford, WG (1970). "Ratoon Cropping". Advances in Agronomy . 22 : 285–330. doi :10.1016/S0065-2113(08)60271-0. ISBN 9780120007226.
  4. ^ abcd Fageria, Nand Kumar (2014). Минеральное питание риса. Бока-Ратон, Флорида : CRC Press, Taylor & Francis Group. стр. 67. ISBN 978-1-4665-5807-6.
  5. ^ abc Шривастава, АК; Гош, АК; Агнихотри, вице-президент (1982). Ратуны из сахарного тростника . Нью-Дели: Oxford & IBH Publishing Co. Pvt. ООО с. 182.
  6. ^ abc Шривастава, AK; Прасад, SR; Шривастава, BL (2000). «Глава 10, Сахарные тростниковые ратуны и их управление». В Шахи, HN; Шривастава, AK; Синха, OK (ред.). 50 лет исследований сахарного тростника в Индии . Лакхнау, Индия: ICAR-Индийский институт исследований сахарного тростника. стр. 175–196.
  7. ^ Аноним (1952), Заключительный отчет, Схема выращивания сахарного тростника в Калаи (Алигарх, Уттар-Прадеш), Индия (январь 1939 — март 1949) , стр. 76
  8. ↑ Аноним (1992). Информационный бюллетень по сахарным культурам . 2 (2): 16. {{cite journal}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )
  9. ^ 70 лет исследований сахарного тростника (1912-1981) , Шахджаханпур, Уттар-Прадеш, Индия: Совет по исследованиям сахарного тростника Уттар-Прадеш, 1983
  10. ^ Этираджан, А.С. (14–15 марта 1981 г.). Труды Национального семинара по управлению Ratoon, т. I. Лакхнау, Индия: Индийский институт исследований сахарного тростника: 75–81. {{cite journal}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )
  11. ^ ab Ethirajan, AS (1982). Труды двухгодичной конференции работников исследований и разработок сахарного тростника . Коимбатур, Тричи, Индия: Институт селекции сахарного тростника. {{cite journal}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )
  12. ^ Раман, К; Бхат, С.Р.; Трипати, Б.К. (1985). «Способность генотипов сахарного тростника к ратунизации в условиях позднего сбора урожая». Indian Sugar . 35 (8): 445–448.
  13. ^ Сундара, Б. (1996). «Исследования по многократным перегонкам сахарного тростника». Труды 58-го ежегодного съезда STAI . 3 : Сельское хозяйство, раздел 3–8.
  14. ^ Трипати, Б.К.; Гилл, СС; Мисра, ГП; Лал, С. (1982). «Скрининг генотипов сахарного тростника (гибриды Saccharum spp.) на способность к размножению». Indian Sugar . 32 (9): 577–580.
  15. ^ Потти, NN; Куриен, S; Чанди, KC (1987). Труды ежегодного съезда STAI . 50. Ассоциация технологов сахара Индии (STAI): AG.33–AG.39. {{cite journal}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )
  16. ^ Шоу, MEA (июль 1989 г.). «Индекс для измерения производительности тростникового ратуна». Сахар и Азукар . 84 (7). Ruspam Communications: 19–26.
  17. ^ Синха, Оклахома, Кумар, Раджеш, Чаудхари, С.К.; Зубайр, Адил (2016), Сорок пять лет AICRP по сахарному тростнику (PDF) , Лакхнау, Индия: Всеиндийский координированный исследовательский проект по сахарному тростнику, ICAR-Индийский институт исследований сахарного тростника
  18. ^ Шривастава, AK; Ядав, RL; Какер, NK (14–15 марта 1981 г.). Труды Национального семинара по управлению Ratoon, т. I. Лакхнау, Индия: Индийский институт исследований сахарного тростника: 82–91. {{cite journal}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )
  19. ^ ab Panwar, BS; Verma, RS; Srivastava, SNL (1989). Cooperative Sugar . 20 (6). Нью-Дели: Национальная федерация кооперативных сахарных фабрик Ltd.: 409–410. {{cite journal}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )
  20. ^ Гош, АК; Синга, К; Шривастава, А.К.; Саксена, Ю.Р. (1988). Индийский журнал физиологии растений . XXXI (1): 11–15. {{cite journal}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )
  21. ^ Тандон, Р. К.; Мисра, Г. Н. (1955). Труды двухгодичной конференции работников исследований и разработок сахарного тростника . 2 (2): 380–388. {{cite journal}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )
  22. ^ Прасад, SR; Шарма, RK; Алам, M. (1981). «Урожайность ратуна в зависимости от интенсивности пробелов». Труды Национального семинара по управлению ратуном, т. I. Лакхнау, Индия: Индийский институт исследований сахарного тростника: 72–74.
  23. ^ Матур, Р. Н.; Хайдер, И. М. (1940). Труды . 9. Международное общество технологов сахарного тростника: 11–26. {{cite journal}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )
  24. ^ Партасарти, С.В.; Рао, Э.Дж. (1954). Труды ежегодного съезда STAI . 50. Ассоциация технологов сахара Индии (STAI): AG.29–AG.34. {{cite journal}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )
  25. ^ Пандже, Р.Р. (1965), Как улучшить содержание сахара в тростнике: Технический бюллетень № 1 , Лакхнау, Индия: Индийский институт исследований сахарного тростника, стр. 19
  26. ^ Мохан Рао, Н. В.; Рама Рао, Г.; Рао, Э. Дж. (1956). Труды . 9. Международное общество технологов сахарного тростника: 233–254. {{cite journal}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )
  27. ^ Шривастава, AK; Сингх, K; Саксена, YR (1985), Физиология производства сахарного тростника Cultivar Co 1148: Технический бюллетень № 15 , Лакхнау, Индия: Индийский институт исследований сахарного тростника, стр. 128
  28. ^ Гупта, А. П.; Прасад, Б. (1971). Труды Объединенного съезда STAI, DSTAI и SISSTA, Пуна, Индия . 4 : 91–98. {{cite journal}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )
  29. ^ Шарма, ХК; Сингх, О; Канвар, Р.С. (1987). Труды ежегодного съезда STAI . 50. Ассоциация технологов сахара Индии (STAI): AG.81–AG.86. {{cite journal}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )
  30. ^ ab Kanwar, RS; Kaur, Harminder (1977). «УЛУЧШЕНИЕ ПРОРАСТАНИЯ СТЕРНИ В РАЙОНАХ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР» (PDF) . Труды . 16 . Международное общество технологов сахарного тростника: 1325–1331.
  31. ^ Пэн, YS; Тву, LT (январь–февраль 1978 г.). «Применение вещества для роста растений для улучшения прорастания и урожайности тростника ратуна». Taiwan Sugar . 25 : 8–18.
  32. ^ Чаухан, RS; Верма, RS; Патхак, KC (1984). «Эффект применения циклосела в улучшении прорастания стерни и урожайности зимних ратунов». Cooperative Sugar . 16 (3). Нью-Дели: Национальная федерация кооперативных сахарных фабрик Ltd.: 135–138.
  33. ^ "Технологии, разработанные институтом". Индийский институт исследований сахарного тростника . Индийский институт исследований сахарного тростника. 15 сентября 2017 г.
  34. ^ McQualter, RB; Chong, BF; Meyer, K; Van Dyk, DE; O'Shea, MG; Walton, NJ; Viitanen, PV; Brumbley, SM (январь 2005 г.). «Первоначальная оценка сахарного тростника как производственной платформы для p-гидроксибензойной кислоты». Plant Biotechnology Journal . 3 (1): 29–41. doi : 10.1111/j.1467-7652.2004.00095.x . PMID  17168897.
  35. ^ ab Brumbley, SM; Purnell, MP; Petrasovits, LA; Nielsen, LK; Twine, PH (2007). «Разработка биофабрики сахарного тростника для получения биоматериалов высокой ценности». International Sugar Journal . 109 (1297): 5–15.
  36. ^ Wu, L; Birch, RG (январь 2007 г.). «Удвоенное содержание сахара в растениях сахарного тростника, модифицированных для получения изомера сахарозы». Plant Biotechnology Journal . 5 (1): 109–117. doi :10.1111/j.1467-7652.2006.00224.x. PMID  17207261.
  37. ^ Джордж, Д.; Гупта, М.; Диссанаяке, П. (2005), «Оценка новых сортов гваюлы для производства низкоаллергенного каучука: отчет для Корпорации по исследованиям и разработкам в области сельского хозяйства (публикация RIRDC № 05/147, проект RIRDC № UQ-94A)» (PDF) , Исследовательский отчет, Программы по куриному мясу и яйцам , Корпорация по исследованиям и разработкам в области сельского хозяйства: viii, ISBN 1-74151-210-7, ISSN  1440-6845 , получено 5 сентября 2017 г.
  38. ^ ab "Рисовое растение и как оно растёт". Манила, Филиппины: Международный научно-исследовательский институт риса . 2003. Архивировано из оригинала 06.01.2009.

Дальнейшее чтение