Фермеры в Монтане и других частях Северных Великих равнин переходят от монокультуры зерновых культур к системе выращивания зерновых культур с сухим горохом. Однако в этом переходе есть доля неизвестных.
Урожайность и производительность посевов гороха зависят как от их генетики, так и от окружающей среды. Факторы окружающей среды, такие как температура и количество осадков, могут сильно различаться. Фермеры в разных частях Равнин должны знать, какие сорта гороха приживутся на той территории, которую они выращивают.
Chengci Chen из Университета штата Монтана работает над созданием этой информации. Он изучал, как генетика гороха взаимодействует с окружающей средой, влияя на урожайность, а также на содержание белка и крахмала в горохе. «В конце концов, я надеюсь, что смогу порекомендовать производителям, какие сорта гороха выращивать в различных условиях», - говорит Чен.
Для этого Чен и его коллеги проверили, как работают девять различных сортов гороха при выращивании в пяти местах по всей Монтане. Эти места были разбросаны по всему штату и имели разные почвы и климатические условия.
Чен изучил урожайность, содержание белка и крахмала в различных сортах гороха. «Эти характеристики важны для производителей и конечных пользователей», - говорит он. Сорта гороха с более высокой урожайностью могут принести производителям больше прибыли. Сорта с более высоким содержанием белка или крахмала интересны различным конечным пользователям.
Например, «сухой желтый горох фракционируется на белок, крахмал и клетчатку. Эти компоненты широко используются в пищевых ингредиентах, особенно предприятиями здорового питания, - объясняет Чен. - Рынок горохового белка быстро растет, потому что он не содержит молочных продуктов и не вызывает аллергенов».
Когда исследователи оценили девять сортов гороха, выращенных в разных условиях, они обнаружили, что «урожайность гороха зависит как от генетики, так и от окружающей среды, но окружающая среда оказывает большее влияние», - говорит Чен. Содержание белка в горохе также во многом зависит от окружающей среды. Однако один вид крахмала - устойчивый крахмал - содержание в основном контролируется генетикой.
«Устойчивый крахмал важен, потому что он полезен для здоровья человека», - говорит Чен. Это тип крахмала, который не переваривается в тонком кишечнике. Вместо этого он ферментируется кишечными бактериями в толстой кишке в жирные кислоты с короткой цепью.
"Эти жирные кислоты с короткой цепью могут поглощаться толстой кишкой или использоваться бактериями в качестве энергии, что обеспечивает много преимуществ для толстой кишки и всего тела", - говорит Чен.
Кроме того, поскольку резистентный крахмал не высвобождает глюкозу в тонком кишечнике, он помогает сбалансировать уровень сахара в крови. Это помогает всем, особенно людям с диабетом.
Выращивание гороха приносит пользу и окружающей среде. «Горох - отличная севооборотная культура для пшеницы», - говорит Чен. «Он помогает бороться с сорняками, болезнями и насекомыми. Он также фиксирует азот из атмосферы». В результате для выращивания гороха требуется очень мало азотных удобрений, что снижает затраты на энергию и выбросы парниковых газов.
Наконец, «севообороты горох-пшеница дают более высокий урожай», - говорит Чен. «Они обеспечивают фермерам большую чистую прибыль, чем традиционное монокультурное выращивание зерновых на Северных Великих равнинах».
Чен надеется, что его исследование поможет производителям определить, какие сорта гороха лучше всего растут в различных условиях.
«Наши результаты помогут фермерам определить сорта гороха для конкретных участков или выбрать общие сорта для более обширной территории», - говорит Чен.«Кроме того, производители смогут выбирать сорта гороха с определенными свойствами, такими как более высокое содержание резистентного крахмала, и выращивать их для разных конечных пользователей».
Chen продолжает работать с селекционерами для создания новых сортов гороха с более высоким содержанием белка или резистентного крахмала. Он также стремится преодолеть ограничивающие факторы, чтобы помочь гороху расти и получать оптимальный урожай.