Генетическое разнообразие повышает урожайность травы для биотоплива
Ученые исследуют потенциал многолетнего злака свитчграсс (просо прутьевидное) как устойчивой альтернативы кукурузе для производства биотоплива. Его преимущества: произрастает в разных климатических зонах США, требует меньше ухода и устойчив к болезням. Однако переработка его жесткого лигноцеллюлозного сырья сложнее, чем кукурузного крахмала.
Исследователи из Аргоннской национальной лаборатории (DOE) и университетов впервые изучили влияние генетического разнообразия внутри вида на продуктивность на больших полевых участках. Гипотеза: смесь сортов может увеличить урожай, продлив сезон роста, варьируя размер растений и повысив устойчивость к погодным колебаниям.
Ход семилетнего исследования
- Участок: 13 акров на территории Исследовательского парка Fermilab (Иллинойс).
- Сорта: Высажены три сорта из разных регионов — Kanlow (Оклахома), Cave-in-Rock (южный Иллинойс) и Southlow (Мичиган) — как по отдельности, так и в смеси.
- Условия: Управление и уборка урожая (с 2009 по 2014 гг.) проводились как в реальном фермерском хозяйстве.
- Погода: Период включал экстремальные условия — рекордно влажный 2008 год, историческую засуху 2012 года и аномально холодные зимы 2009 и 2014 годов.
Результаты и выводы
- Смесь сортов стабильно давала урожай, равный или превышающий урожайность лучшего из отдельных сортов в каждый конкретный год.
- Сорт Southlow показал лучший результат только после холодной зимы 2014 года, но был наименее продуктивным в первые пять лет.
- Вывод: Посев смеси генетически различных сортов свитчграсса — наиболее быстрый способ создания продуктивной плантации и поддержания высоких совокупных урожаев с течением времени, несмотря на погодные колебания.
Исследование, опубликованное в Global Change Biology-Bioenergy, показывает, что повышение генетического разнообразия в посевах может стать ключом к устойчивому и продуктивному выращиванию сырья для биотоплива.