Обсяги виробництва кукурудзи ростуть як за рахунок розширення площі посівів, так і за рахунок постійного підвищення врожайності. Логічно, що приріст врожайності залежить від базового рівня. Чим нижче точка відліку, тим вище темпи збільшення продуктивності полів і тим більше потенціал врожайності. Особливо це характерно для країн, що розвиваються, де реальні збори часто невеликі, а врожаї нестабільні. Ситуація в Центральній Європі кардинально інша. Урожайність в даному регіоні на рівні 50-70 ц / га, що приблизно відповідає середньосвітових значень. Однак і тут поліпшення агротехніки і генетичного потенціалу рослин дозволило добитися за останні 10 років вражаючих успіхів, незважаючи на не найсприятливіший клімат.
У плані генетичного розвитку кукурудза - передова культура. Для отримання нових сортів і гібридів використовується весь сучасний арсенал біотехнологій, а в наукові розробки вкладаються серйозні приватні і державні інвестиції. Гібридна природа кукурудзи дає їй велику перевагу перед іншими культурами. Генетична різноманітність в межах одного виду дозволяє домогтися максимального ефекту від гетерозису. Втім, у цієї медалі є й зворотний бік: залежність від гібридів в певному сенсі тисне на фермерів, змушуючи їх щорічно купувати нове насіння. Але одночасно цей фактор стимулює насіннєводів, яким доводиться щороку пропонувати ринку все більш досконалі сорти і гібриди.
Благом для кукурудзи є і глобальне потепління, через якого погодні умови стають все більш сприятливими для її обробітку. З одного боку, кукурудза, як тропічна рослина, має метаболізм за типом С4, що передбачає кращу адаптацію до підвищених температур у порівнянні з іншими зерновими. З іншого - семеновод з кожним роком підвищують стійкість культури до нестачі вологи. В результаті відбуваються зміни клімату постійно розширюють ареал культивування кукурудзи, в першу чергу в північному напрямку. Так, в Європі підвищення середньорічної температури на 1 ° C відсунуло межу поширення кукурудзи на 200 км на північ.
Виникнення і поширення гібридної кукурудзи в середині XX століття - основна причина зростання врожайності. Прості гібриди складніше у виробництві насіння, зате дають кращий ефект гетерозису, що дозволять ще більше прискорити зростання врожайності. Після впровадження в 90-х роках XX століття сучасних біотехнологій темпи зростання врожайності, незважаючи на негативні кліматичні зміни, перевищили 1% в рік.
Кукурудза перед викликом глобального потепління
Зворотний бік медалі - необхідність в додатковому зрошенні на півдні континенту. Наприклад, у Франції в останні 10 років кількість опадів за літо зменшилася в середньому на 30 мм. На щастя, нестача вологи частково компенсується генетичним прогресом, що викликав до життя посухостійкі гібриди.
Урожайність гібридів кукурудзи, вирощуваних в різних умовах зволоженості, в останні 60 років показує, що розвиток йде порівнянними темпами.
Зміни клімату позначаються і на небажаних супутниках культурного рослини: бур'янах і шкідників. Так, спостерігається зростання числа поколінь шкідників і просування ареалу їх поширення на північ. Йдеться, зокрема, про совку бавовняної (Heliothis) і вогнівки кукурудзяної (Ostrinia nubilalis). Збільшився збиток, який завдає західний кукурудзяний жук (Diabrotica virgifera). Вегетативний цикл бур'янів також збільшується. У той же час завдяки теплу навесні і восени знижується ризик грибкових захворювань.
Геномна селекція: об'єднання науки і техніки на благо рослин
Сьогодні розшифровка генома - звичайна технологія. Зниження вартості секвенції дозволило зробити її повсякденним інструментом в селекції. Завдяки цьому істотно прискорився процес виведення нових гібридів, вченим стало простіше відбирати з безлічі геномних комбінацій найефективніші. В сумі це дає можливість отримати максимум вигоди від гібридизації.
Геномна селекція об'єднала багато ноу-хау сучасних технологій. Вона дозволяє розвивати гібриди в таких непростих напрямках, як посухостійкість, метаболізм азоту і води - словом, там, де задіяні комбінації декількох генів. Не випадково сьогодні саме в отримання стійких до посухи гібридів вкладається найбільше коштів. Селекціонери можуть зосередитися на відборі по якогось одного ознакою, без запуску декількох ліній одночасно.
Знання генома і вміння виділяти потрібний ген дозволяє скоротити час відбору сортів-кандидатів без вирощування рослин в полі.
Ефект від геномної селекції підсилюють сучасні системи контролю за рослинами в поле, які використовують європейські семеновод. Датчики дозволяють в автоматичному режимі стежити за розвитком посівів, визначаючи їх «продуктивність» з того чи іншою ознакою. В результаті за порівняно невеликий термін розробники нового гібрида проходять шлях, на який у рослини в природних умовах пішло б ціле століття.
За останні 30 років вже досягнуті серйозні успіхи в плані агрономічної стабільності і технологічної ефективності культури. Вона стала більш стійкою до стресів, хвороб і шкідників. Рослини набагато ефективніше засвоюють поживні речовини. В майбутньому у розвитку кукурудзи слід зробити акцент на врожайність, підвищення схожості насіння, а також на здатність рослини відновлюватися після стресу.
Прогрес в агротехніці
Зрозуміло, генетичний прогрес не дасть потрібного результату без вдосконалення технологій. Точне землеробство дозволяє ефективніше використовувати площі, економніше вносити добрива і пестициди, раціональніше проводити посів. За прогнозами вчених, точне землеробство здатне збільшити темпи зростання врожайності на 10%.
Карти врожайності дозволяють більш ефективно розподіляти добрива та пестициди на поле. Поєднання супутникового спостереження в реальному часі і точних прогнозів погоди, а також використання безпілотних літальних апаратів гарантує внесення препарату в оптимальні терміни.
В майбутньому прогрес в розвитку техніки для землеробства і використання «великих даних» дозволять оптимізувати багато аспектів технології обробітку кукурудзи, знизити витрати, підвищити ефективність ведення сільського господарства, а також зменшити навантаження на екологію. Безумовно, на врожайності позначиться і вдосконалення систем захисту рослин, в тому числі за рахунок більшого поєднання біологічних і хімічних методів.
Сукупність цих факторів формує всі необхідні передумови для того, щоб середня світова врожайність кукурудзи росла. Можна припустити, що вона подвоїться в регіонах із середнім рівнем культури землеробства (Китай, Східна Європа) за рахунок використання більш досконалих гібридів і технологій. Але і в розвинених країнах залишається достатньо можливостей для зростання.
Таким чином, якщо в справу не втрутяться політичні чинники або законодавчі обмеження на поширення сучасних гібридів і технологій, то завдяки прогресу в області техніки й засобів захисту рослин кукурудза має всі шанси стати культурою XXI століття.
Інші матеріали рубрики