Как климатичните промени могат да причинят недостиг на бор(В) при рапицата?

Маслодайната рапица има голяма нужда от бор (B). Недостигът на бор води до потискане на растежа на корените и в крайна сметка до преждевременен аборт на цветовете. При липса на елемента зрелите цветове често абортират преди образуването на семената, което може да доведе до значителни загуби на добив.

Дефицитът на бор има пагубен ефект върху маслодайната рапица. Малко се знае обаче за основните генетични механизми. Проучване показва, че отговорът на културата към постоянен или краткосрочен остър дефицит на бор е подобен на този, наблюдаван при силно нападение от вредители. Тези резултати поставят нуждата от отглеждане на растения, които могат по-добре да се справят с дефицита на бор и за избягване на свързаните с това загуби на добив.

Маслодайната рапица има висока нужда от бор. Дефицитът на бор често е незабележим от външната страна на засегнатите растения за дълго време, особено по време на вегетативните етапи. Въпреки това има сериозни последици: първо, дефицитът може да потисне растежа на корените, а след това цветята могат да се набръчкат и да умрат преждевременно. Това може да доведе до огромни финансови загуби на добив, особено когато семената или зърнените култури са основни в сеитбооборота.

Въпреки че B вече е един от най-често дефицитните и активно управлявани микроелементи в съвременното земеделие (Wimmer et al., 2020), ограниченията на B вероятно ще стават все по-чести. Прогнозираното изменение на климата може да доведе до по-чести контрастиращи метеорологични крайности, дори в рамките на вегетативния период на една култура. Например в Централна Европа, регион, който обикновено се характеризира с достатъчно валежи, все по-често се наблюдават зими с повишени нива на валежи, последвани от продължителни периоди на суша през пролетта и лятото (Hänsel et al., 2019). Такава метеорологична последователност силно затруднява запасяването с вода и хранителни, както на зимните, така и на пролетните култури. При тези условия мобилните в почвата елементи и по-специално микроелементът B, са склонни към измиване през зимата. Дори ако се набави отново чрез целенасочено торене по време на суха пролет, всеки B, присъстващ в почвата, все още може да не е в състояние да достигне в достатъчна степен до растенията поради намаления поток от почвена влага към корените (Broadley et al., 2012). Това е особено вредно за производителността на културите, тъй като съответните етапи на растеж често съответстват на най-високите нужди от хранителни вещества на видовете зимни и пролетни култури. Поглъщането и транслокацията на B в растенията силно зависят от наличието на вода в почвата (Wimmer and Eichert, 2013).

Първоначално растенията реагират на дефицита на бор, като произвеждат повече транспортни протеини, които поемат хранителните вещества. Ако обаче дефицитът продължава, стресовата реакция се пренася върху цветовете. Това наподобява на симптоми подобни при атаки от вредители, наранявания или инфекции и води до загиване на засегнатите цветя.

Все още не е известно дали отговорът е целенасочена реакция на растението, за да спести ресурси за потенциален по-късен цъфтеж или сигналният път се задейства неволно. Както недостигът на бор, така и инфекциите увреждат стените на растителните клетки. Увреждането на клетъчната стена може да имитира инфекция и да доведе до подобен сигнал дори при липса на инфекциозна заплаха.

Изменението на климата може да направи недостига на бор още по-чест в бъдеще. През последните години се наблюдават цикли с неравномерни валежи. След периоди с чести, интензивни валежи следват месеци суша и високи температури. При тези условия е трудно да се компенсира дефицитът на хранителни вещества чрез целенасочено торене. „Или борът в почвата не достига до растението, или вече неоткрит дефицит на бор води до увреждане на пътищата за вода и хранителни вещества. В резултат на това прилаганият бор вече не може да бъде транспортиран до местата в растението, където е необходимо“, казва проф. Герд Патрик Бинерт от катедрата по физиология на културите на TUM.

Разработването на сортове растения, които могат или да се справят ефективно с недостига на бор, или да са ефективни едновременно с вода и бор, може да осигури бъдещи добиви. Констатациите на изследователите допринасят за идентифицирането на възможни отправни точки в селекцията на растенията.

„Идентифицирането и отглеждането на механизми за ефективност на бора и култивирането на сортове с ефективна употреба на бор ще стават все по-важни в контекста на изменението на климата. Достатъчното снабдяване с бор е от съществено значение за стабилността на добива на културите, особено когато водата е оскъдна“, казва изследовател на култури Бинерт.