Ученые проследили рост урожайности сладкой кукурузы за последние 80 лет
Новое исследование, проведенное Университетом Иллинойса, демонстрирует, что урожайность сладкой кукурузы, посаженной при высокой плотности, неуклонно растет с 1930-х годов. Авторы исследования считают важным посадку современных толерантных к плотности гибридов при их оптимальной плотности, и предлагают возможность еще больше повысить толерантность к плотности посевов, сообщает сайт phys.org.
«Со временем неуклонное улучшение восприимчивости к плотности в значительной степени способствовало генетическому увеличению урожайности полевой кукурузы. В то время как наши недавние исследования показывают, что переносимость плотности растений у современных гибридов сладкой кукурузы может быть использована для повышения урожайности», — говорит Далджит Даливал, докторант кафедры наук о растениеводстве в Иллинойсе и ведущий автор статьи «Новые рубежи в науке о растениях».
Даливал и Марти Уильямс, эколог Министерства сельского хозяйства США и профессор кафедры университета Иллинойса, проверили устойчивость к скученности сладкой кукурузы у гибридов, выращенных с 1934 по 2014 год. Они обнаружили, что товарная масса колоса увеличилась в общей сложности на 2,85 тонны на акр за 80-летний период времени, или на 0,36 тонны на акр за десятилетие, при выращивании при высокой плотности.
Чтобы количественно оценить эти исторические изменения, Уильямс использовал свои связи в индустрии семян сладкой кукурузы. Многие из ранних гибридов больше недоступны, поэтому компании предложили воссоздать гибриды с нуля.
«Семеноводческая промышленность была готова приложить немало усилий для создания этих гибридов без каких-либо затрат для нас. Потребовалось около пяти лет, чтобы собрать зародышевую плазму», — говорит Уильямс. «Этот проект был бы невозможен без широкой поддержки отрасли. Я думаю, что это отражает ценность нашей исследовательской программы».
Уильямс и Даливал выращивали один или несколько гибридов, представляющих каждое десятилетие, с низкой (4000 растений на акр) и высокой (32 000 растений на акр) плотностью в течение трех лет. Затем они измерили характеристики, важные для производителей и переработчиков, включая ключевые показатели урожая, такие как товарная масса колоса, урожайность ящиков, восстановление и многое другое.
В дополнение к увеличению товарной массы колоса на единицу площади у гибридов, выращенных в условиях высокой плотности, урожайность ящиков также увеличилась у современных гибридов. Масса свежих ядер и восстановление — показатель того, какая часть массы колоса состоит из товарных ядер, — со временем не сильно изменились.
«Никакое улучшение за 80 лет не предполагает потенциальной цели разведения. Что, если бы мы могли улучшить восстановление? До последнего десятилетия лишь немногие программы по разведению сахарной кукурузы измеряли восстановление. Вместо этого селекционеры сосредоточились на других важных чертах, в частности на питательной ценности и устойчивости к болезням. Но теперь, когда мы знаем, как мало улучшилось восстановление, возможно, на это стоит ориентироваться», — говорит Уильямс.
Современные гибриды, по-видимому, больше подходят для роста при высокой плотности, с меньшим количеством культиваторов, чем более старые гибриды.
«Растения тратят меньше ресурсов в вегетативную ткань, поэтому остается меньше свежей биомассы и меньше культиваторов. Это означает, что современные растения действительно подходят для выращивания при более высокой плотности. Но когда вы сажаете их при низкой плотности, где нет конкуренции, эти растения не уступают по урожайности старым гибридам», — говорит Даливал.
