Ново изследване показва как сушата влияе на добивите от царевица

Царевицата е класическа американска култура, отглеждана в цял свят. За първи път култивирана в Северна Америка преди хиляди години, сега тя покрива американската земеделска земя от бряг до бряг. САЩ отглеждат повече царевица от всяка друга страна. А зърното се използва за всичко – от чипс до храна за крави и биогориво, и най-различни подсладители, добавки и др.

Както повечето култури, царевицата е изправена пред нов риск – изменението на климата. Изменението на климата не само прави света по-топъл,а също така променя кога и колко дъжд вали. Това излага повече земеделци, отглеждащи царевица на риск от суша през част от вегетационния сезон.

За съжаление, не всички суши са еднакви. Ако удари в неподходящ момент, може да бъде загубен целия добив.

„Силната суша по време на репродуктивния етап на царевицата може да причини пълен провал на реколтата. По този начин разбирането на реакциите на царевицата към сушата и съответното управление е от решаващо значение за успешното производство на царевица,” казва Веннам, завършил студент в катедрата по растения и почвени науки в Държавния университет на Мисисипи.

Той изучава как царевицата реагира на суша. В последното си изследване Веннам и неговата лабораторна група разглеждат колко чувствителен е цъфтежът на царевицата към сушата и въздействието, което оказва върху фермерите.

Цъфтежът на царевицата е доста сложен. Всяка отделна яйцеклетка изпраща много дълго влакно, която трябва да улови прашец от пискюлите над растението, за да произведе ядро. Това изисква внимателна координация. „Успешното размножаване при царевица зависи от времето“, казва д-р Раджу Бхиманахали (ръководител на Веннам). „Необходими са по-малко от две седмици, за да се опраши царевицата, която е изключително чувствителна към стресови фактори, включително суша.“

За да определи въздействието на сушата върху този процес, екипът на Веннам излага царевичните растения на различни нива на суша по време на цъфтежа. Изпитанието е проведено в Научноизследователския център за растения в Държавния университет на Мисисипи. По време на двуседмичния период на цъфтеж изследователите намаляват количеството вода, което получава всяко растение. При най-екстремния тест растенията са получили само 20% от необходимото им количество вода.

За да проследят как сушата засяга растенията, изследователите измерват колко растат влакната всеки ден. Те също така измерват крайния добив и ключовите качествени характеристики на зърната,и колко количеството нишесте и протеин имат. Проучването на Веннам също проследява ключови аспекти на растежа на растенията, като съдържанието на хлорофил в листата.

Когато са изложени на силна суша, кочаните на царевицата произвеждат много по-малко копринена биомаса, отколкото здравите кочани. Броят на влакната също е с около една трета по-малък. Без достатъчно здрави влакна царевичните кочани не могат да отгледат много зърна. Веннам видя, че добивът е намалял с 90% при сблъскване с тежка суша. Този спад в добива се дължи на сериозно намаляване както на броя на зърната, така и на теглото на всяко зърно.

За сравнение, изследователите също така са тествали едномесечен стрес от суша след края на цъфтежа. Въпреки че тази суша продължила повече от два пъти по-дълго на този етап, добивът не се засегнал толкова много. „Това илюстрира чувствителността на репродуктивния стадий към стреса от суша и времето за него и как стресът влияе върху производството на царевица“, казва Бхиманахали.

С информацията, получена от това проучване, изследователите сега се опитват да направят царевицата по-устойчива на стрес от суша. Следващата стъпка е намирането на генетика на царевица, която е естествено способна да се справя по-добре със сушата по време на цъфтежа. Ако успеят да намерят тези по-издръжливи растения, селекционерите могат да работят за кръстосването на тези характеристики в сортовете царевица, които фермерите искат да отглеждат. Резултатът може да бъде по-добри сортове/хибриди, които могат да се адаптират към променящия се климат.

Това изследване беше подкрепено отчасти от Експерименталната станция за селско и горско стопанство в Мисисипи, Специална изследователска инициатива (MAFES-SRI), Държавен университет в Мисисипи.

ASA