Кукурудза — класична американська культура. Вперше культивований у Північній Америці тисячі років тому, зараз він покриває американські сільськогосподарські угіддя від узбережжя до узбережжя. США вирощують більше кукурудзи, ніж будь-яка інша країна. А зерно використовується для будь-якої продукції, починаючи від коржиків і закінчуючи кормом для корів і біопаливом.
Але, як і більшість культур, кукурудза стикається з новим ризиком – зміною клімату. Зміна клімату не тільки робить світ теплішим. Також змінюється час і кількість дощу. Через це більше фермерів, які вирощують кукурудзу, ризикують зіткнутися з посухою протягом частини вегетаційного періоду.
На жаль, не всі посухи однакові. Якщо він вдарить невчасно, можна втратити ціле поле.
«Сильна посуха в період розмноження кукурудзи може призвести до повної загибелі врожаю. Таким чином, розуміння реакції кукурудзи на посуху та відповідне управління має вирішальне значення для успішного виробництва кукурудзи», — говорить Ранадхір Веннам, аспірант кафедри рослинництва та ґрунтознавства Університету штату Міссісіпі.
Веннам вивчає, як кукурудза реагує на посуху. У своєму останньому дослідженні Веннем і його лабораторна група досліджували, наскільки цвітіння кукурудзи чутливе до посухи та її вплив на фермерів.
Веннам представив свою роботу на щорічній зустрічі ASA-CSSA-SSSA 2022, що відбулася в Балтіморі, штат Меріленд.
Цвітіння кукурудзи досить складне. Кожна окрема яйцеклітина випускає дуже довгий шовк, який повинен захопити пилок з китиць над рослиною, щоб виробити ядро. Це вимагає ретельної координації. «Успішне розмноження кукурудзи залежить від часу», — каже доктор Раджу Бхіманахаллі (керівник компанії Vennam). «На запилення кукурудзи, яка є надзвичайно чутливою до стресових факторів, включаючи посуху, потрібно менше двох тижнів».
Щоб визначити вплив посухи на цей процес, команда Веннама піддавала рослини кукурудзи різному рівню посухи під час цвітіння. Вони провели випробування в Науково-дослідницькому центрі RR Foil Plant Science University Міссісіпі. Протягом двотижневого періоду цвітіння дослідники зменшили кількість води, яку отримувала кожна рослина. У найекстремальнішому тесті рослини отримали лише 20% необхідної кількості води.
Щоб відстежити, як посуха впливає на рослини, дослідники вимірювали, скільки шовку зростає щодня. Вони також виміряли кінцевий урожай і основні якості ядер, як-от кількість крохмалю та білка в них. Дослідження Веннама також відстежувало ключові аспекти росту рослин, як-от вміст хлорофілу в листі.
Під час сильної посухи качани кукурудзи виробляли набагато менше біомаси шовку, ніж здорові качани. Кількість шовку також була приблизно на третину меншою. Без достатньої кількості здорового шовку кукурудзяні колоски не можуть виростити багато зерен. Веннам побачив, що врожайність зменшилася на 90% під час лікування сильною посухою. Це падіння врожайності сталося внаслідок значного зменшення як кількості ядер, так і ваги кожного ядра.
Для порівняння дослідники також протестували місячний стрес від посухи після закінчення цвітіння. Незважаючи на те, що на цій стадії посуха тривала більш ніж вдвічі довше, врожайність не постраждала. «Це ілюструє чутливість репродуктивної стадії до посухового стресу, його час і те, як стрес впливає на виробництво кукурудзи», — каже Бхіманахаллі.
Використовуючи інформацію, отриману в результаті цього дослідження, дослідники зараз намагаються зробити кукурудзу більш стійкою до посухи. Наступним кроком є пошук генетики кукурудзи, яка природно здатна краще переносити посуху під час цвітіння. Якщо їм вдасться знайти ці витриваліші рослини, селекціонери зможуть працювати над тим, щоб схрестити ці ознаки в сортах кукурудзи, які фермери хочуть вирощувати. Результатом можуть стати кращі сорти/гібриди, здатні адаптуватися до мінливого клімату.
Це дослідження було частково підтримано Експериментальною станцією сільського та лісового господарства Міссісіпі, Спеціальна дослідницька ініціатива (MAFES-SRI), Університет штату Міссісіпі.
Все про агробізнес в соцмережах Facebook та Telegram