Посадка новых сортов пшеницы на большую глубину может повысить урожайность

Исследователи из CSIRO Agriculture & Food (Австралия) с помощью моделирования показали, что использование новых генотипов пшеницы в сочетании с глубоким посевом может увеличить урожайность. Их работа опубликована в журнале Nature Climate Change.

Проблема современных сортов

Современное крупномасштабное производство пшеницы, в том числе в Австралии, основано на полукарликовых сортах. Они были выведены десятилетия назад для повышения урожайности, так как меньше страдают от ветра, быстрее созревают и лучше реагируют на удобрения. Однако у них есть уязвимость — короткий колеоптиль.

Колеоптиль — это защитная оболочка молодого побега. Его короткая длина означает, что для выживания проростков необходима влажная почва у поверхности. Но по мере прогрессирования глобального потепления верхний слой почвы становится теплее и суше. Это ставит под угрозу выращивание полукарликовых сортов в условиях австралийской жары.

Предлагаемое решение

Исследователи предлагают решение: переход на новые сорта пшеницы с более длинными колеоптилями, которые позволят семенам прорастать из более глубоких, влажных слоев почвы. Также необходимо более раннее проведение посевов, чтобы растения созревали до наступления самой жаркой летней погоды.

Методология исследования

Учёные разработали модель, интегрирующую физиологические эффекты генов карликовости, чувствительных к гибберелловой кислоте, на рост колеоптиля и жизнеспособность растений. Эти данные, вместе с реальными агроклиматическими показателями, были загружены в симулятор сельскохозяйственной производственной системы. Моделирование учитывало прогнозируемые условия в основных wheat-growing регионах Австралии в условиях потепления.

Результаты моделирования

Симуляции показали, что переход на новые генотипы пшеницы в сочетании с более глубоким и ранним посевом может увеличить урожайность на 18–20% в текущих условиях. По мнению авторов, такой подход не только повысит урожай, но и поможет предотвратить потери из-за повышения температур. Они также предполагают, что эта стратегия может быть применена для предотвращения снижения урожайности пшеницы и в других частях мира.