Создание высокоурожайных гибридов кукурузы с эффективным усвоением азота при снижении потребности в удобрениях - как это работает?

Одной из причин изменения регламента с точки зрения законодателей является зачастую слишком высокая концентрация нитратов в подземных водах. Власти считают, что виной этому является сельское хозяйство. Если нитрат не усваивается растениями, он вымывается дождем. Это происходит, например, в случае внесения чрезмерного количества удобрений или в неподходящее время. Поэтому в будущем количество вносимого азота должно быть рассчитано как можно более точно в соответствии с потребностями растений и поддерживаться на как можно более низком уровне. В других странах это диктует законодательная власть. Кроме того, Постановление об удобрениях обязывает немецких фермеров производить точный баланс питательных веществ для своих полей.

Полезный результат генетической изменчивости

"Это означает, что увеличение эффективного усвоения азота растениями играет еще большую роль, чем раньше", - говорит селекционер Томас Престерл из KWS. Но как сохранить урожайность стабильной, когда многие поля будут получать меньше азота в будущем? "Конечно, ни одно растение не может обойтись без определенного количества азота, это одно из важнейших питательных веществ для растений", - говорит Престерл. "Но наши исследования показали, что некоторые растения кукурузы усваивают азот более эффективно, чем другие. Это результат естественной генетической изменчивости", - объясняет его коллега Роланд Питер, эксперт по селекции кукурузы в независимой селекционной компании.

В результате, эффективно усваивающие азот гибриды демонстрируют более высокую продуктивность при низком содержании азота по сравнению с другими гибридами. Азотфиксирующие сорта все еще имеют хорошую урожайность даже в условиях дефицита: "Гибрид должен использовать доступный растениям азот в почве как можно эффективнее с самого начала роста, до того, как он будет перемещен в более глубокие слои или выделен в воздух. Самым важным требованием является то, чтобы гибриды кукурузы с ограниченным внесением удобрений не резко уходили в урожайность, а сохраняли высокий уровень производительности", - объясняет Престерл. Гарантия урожая является одной из приоритетных селекционных задач КWS.

Селекционеры и научные сотрудники KWS исследуют такие растения кукурузы, объясняет Петер: "Например, мы выращиваем их на полях с очень низким содержанием азота и смотрим, какие растения кукурузы лучше всего развиваются в таких условиях". Одной из причин этого является, например, то, что растения с особенно разветвленной и густой корневой системой имеют лучший контакт с почвой и поэтому могут поглощать немного больше азота, объясняет Престерл. Его коллеги изучают естественный генотип растений. Получается, что желаемое свойство азотфиксации, хотя во многих случаях и наследственное, не является единственным определяющим фактором.

Долгосрочная задача

Кроме того: сельское хозяйство всегда является частью природы и находится внутри нее. Таким образом, условия на полях различаются из года в год. Разумеется, это касается и усвоения питательных веществ кукурузой и всеми другими культурами. Это само по себе является долгосрочной задачей: селекция нового сорта занимает около десяти лет. Для этого требуются не только научные знания, но и предпринимательская свобода и независимость. KWS имеет и то и другое более 160 лет.

Компания занимается селекцией азотфиксирующей кукурузы в течение нескольких лет. Поэтому многие из существующих сортов уже хорошо усваивают питательные вещества, в том числе благодаря хорошей корневой системе. Какие и сколько наследственных факторов взаимодействуют друг с другом и каким образом, пока не известно в деталях - это все еще требует большой исследовательской работы сотрудников КWS. Для достижения этих целей компания также инвестирует около 17% своих продаж в исследования и разработки. Задача всегда состоит в расширении генетического разнообразия сельскохозяйственных культур для обеспечения фермеров самыми высокопродуктивными сортами.