Селекция способствует устойчивому производству пшеницы

Новые результаты исследовательского проекта «Briwecs», опубликованные в журнале «Nature Plants», показывают, что при меньшем использовании агрохимикатов сорта современной селекции пшеницы дают более высокие урожаи, чем традиционные сорта. Новые сорта пшеницы благодаря работе селекционеров устойчивы ко многим болезням, более эффективно используют питательные вещества и даже в условиях засухи дают стабильно высокие урожаи. Участвует в исследовании «Briwecs» экспериментальная ферма Hohenschulen факультета Агрокультуры и диетологии Кильского университета (CAU).

В публичных обсуждениях часто звучит критика сортов современной селекции сельхозкультур в том отношении, что они продуктивны только при условии интенсивного выращивания из-за коммерческой ориентации на повышение урожайности. В отличие от них, согласно распространенному мнению, старые сорта лучше адаптируются, они эффективны в «экономных» системах выращивания, в которых вносят меньше удобрений и СЗР. В рамках «Briwecs», одного из крупнейших глобальных исследований на эту тему за последнее пятидесятилетие, в различных местах несколько лет подряд выращивали около 220 основных западноевропейских сортов пшеницы.

Необычные особенности работы: урожайность каждого сорта проверяли не только в оптимальных условиях выращивания, но и при значительно сниженном внесении азотных удобрений и без всякой обработки средствами защиты растений. Таким образом, исследователи смогли напрямую сравнить урожайность сортов в условиях разной степени интенсивности земледелия и установить прямую связь многолетнего прогресса селекции с эффективным использованием ресурсов и требованиями защиты растений.

Более чем на 2000 участках фермы Hohenschulen было выращено около 220 сортов пшеницы под руководством профессора Хеннинга Каге из Института растениеводства Кильского университета.

«Мы смогли четко продемонстрировать, что новые сорта пшеницы в экстенсивных условиях, то есть с меньшим количеством удобрений и без средств защиты растений, дают лучшие урожаи, чем старые. Таким образом, можно предположить, что органическое земледелие не требует специально выведенных сортов пшеницы», – поделился профессор Каге.

Докторант Тилль Розе регулярно запускал над 2000 опытными участками беспилотный летательный аппарат.

«С помощью дрона легко измерить отражение света четырех разных длин волн и температуру пшеничного поля. Несмотря на то, что лучше всего все-таки рассчитывать урожай зерна по-прежнему с комбайна, с помощью дрона мы обнаружили несколько интересных фактов о том, как разные сорта дают разные урожаи. Таким образом, фермеры могут выбирать родительские сорта для новых гибридов, которые дополнят положительные черты этих сортов», - объяснил Розе.

Результаты соответствуют ожиданиям

Исследования показали, что при интенсивном земледелии средний прирост урожайности новых сортов составляет около 32 кг/га за регистрационный год. Это во многом объясняет стабильный рост производства за последние 50 лет, а также находит отражение в условиях регистрации сортов. Чтобы зарегистрировать новый сорт, согласно требованиям официальных разрешительных органов, необходимо улучшить предыдущие сорта.

Урожайность сортов, выращенных в экстенсивных условиях, преподнесла исследователям сюрприз

Вопреки ожиданиям, прирост урожайности за счет селекции (на площадках в экстенсивных условиях) оказался не ниже, а, скорее, такой же или даже выше, чем при интенсивном земледелии. Примечательно то, что самый высокий урожай демонстрировали отнюдь не старые сорта, а только самые новые – и это без всякой обработки фунгицидами и с меньшим количеством удобрений. Согласно объяснению авторов работы, интенсивная селекция на урожайность косвенно улучшила и общие характеристики сортов, проявляющиеся в различных ситуациях стресса или дефицита. Новые сорта отличались и лучшей стабильностью урожая.

Участники проекта по результатам эксперимента дали четкие рекомендации по выращиванию пшеницы в Европе на фоне изменения климата и изменения сельскохозяйственной политики. Главная рекомендация заключалась в том, что устойчивое и ресурсоэффективное сельское хозяйство с уменьшенным внесением агрохимикатов, работает только при использовании новейших, наиболее эффективных сортов.