Ароматный рис содержит более 100 летучих соединений, из которых 2-ацетил-1-пирролин (англ.2-acetyl-1-pyrroline- 2-AP) является основным соединением, ответственным за аромат риса.
Однако биосинтез 2-AP сильно зависит от условий окружающей среды производства. Кроме того, урожайность зерна ароматного риса обычно ниже, чем у неароматического риса. Поэтому улучшение аромата риса при обеспечении урожайности является сложной научной проблемой.
Севооборот, как важный агрономический метод, часто используется для выращивания риса в Китае. Благодаря севообороту пахотные земли могут быть полностью и эффективно использованы, при этом сохраняя плодородие почвы.
Китай стал ведущим мировым производителем риса и картофеля, демонстрируя замечательные достижения в обеспечении продовольственной безопасности. Что касается севооборотов для риса, то были исследованы чередования с четырьмя культурами (райграс, картофель, вика и рапс), и в этих испытаниях севооборот рис-картофель дал самую высокую биомассу.
Кроме того, опыты с возвратом картофельной ботвы на поле показали значительное влияние на повышение микробной активности почвы, а также ботва обеспечила дополнительный источник азота. Однако было мало соответствующих отчетов относительно потенциального влияния севооборота между ароматным рисом и картофелем на ароматические характеристики риса.
На основании вышеизложенных результатов команда исследователей Университета Янцзы, Китайской академии сельскохозяйственных наук и Чунцинской академии сельскохозяйственных наук провела полевые эксперименты по системе севооборота ароматный рис-картофель в течение трех последовательных лет.
Целью было оценить влияние этого севооборота на производительность ароматного риса путем анализа уровней ключевых предшественников и связанных с ними ферментов, участвующих в биосинтезе 2-AP, а также на качество зерна и формирование урожая.
В этом исследовании был выбран сорт ароматического риса Мэйсянчжан-2 (Meixiangzhan-2), который выведен Академией сельскохозяйственных наук Гуандуна. Рис имеет сильный аромат и период роста около 113 дней при посадке в провинции Гуандун. Выбранным сортом картофеля был Хуашу-5 (Huashu-5), созданный Сельскохозяйственным университетом Хуачжун. Этот сорт картофеля обычно выращивается в Центральном Китае и обладает характеристиками высокой всхожести, хорошего вкуса и периодом роста 78 дней.
Полевой эксперимент проводился последовательно в течение трех лет, с 2020 по 2022 год, на Демонстрационной базе сельскохозяйственной науки и технологий Университета Янцзы в городе Цзинчжоу, провинция Хубэй, Китай. Соответствующая статья опубликована в журнале Agronomy 2025 на портале MDPI.
Были использованы две схемы обработки почвы: ароматный рис – озимый пар и ароматный рис – севооборот картофеля, что означает, что в первом случае в зимний сезон не высаживались культуры, а во втором картофель сажали после сбора урожая риса и выращивали под пленочным белым покрытием. После уборки картофеля все стебли и листья были возвращены на поле.
Результаты показали, что по сравнению с озимым паром, картофельный севооборот увеличил эффективное число метелок на 10,88% и число зерен в метелке на 8,82%, и тем самым дал прирост урожайности на 11,99%.
Также картофельный севооборот уровни связанных предшественников 2-AP (Δ1-пирролина, Δ1-пирролидин-5-карбоновой кислоты и пролина на 8,95%, 18,14% и 13,75% соответственно) и ферментов (пролиндегидрогеназы, орнитинтрансаминазы и диаминоксидазы на 18,37%, 14,61% и 11,36% соответственно) в пути синтеза, тем самым способствуя накоплению 2-AP. Кроме того, исследователи наблюдали более стабильную урожайность и содержание 2-AP в зерне ароматного риса при картофеле в севообороте.
Выводы ученых таковы: в целом, когда речь идет о повышении урожайности и аромата ароматного риса, система севооборота рис-картофель может быть рекомендована для энергичного продвижения.
Заглавное фото: Лукьянов Дмитрий, AgroXXI.ru.
