Новые результаты исследования Университета Ла Троб и CSIRO, ставшие возможными благодаря инвестициям GRDC, могут привести к значительному увеличению урожайности австралийской пшеницы, что потенциально принесет национальной экономике около 1,8 миллиарда долларов и улучшит глобальную продовольственную безопасность.
Исследование, опубликованное сегодня в журнале Nature Climate Change, показало, что урожайность австралийской пшеницы может быть существенно увеличена за счет раннего посева озимой пшеницы, несмотря на недавнее снижение количества осенних осадков, вызванное изменением климата.
Время цветения зерновых культур имеет решающее значение для урожайности, и ведущий исследователь La Trobe доктор Джеймс Хант сказал, что резкое сокращение осенних осадков на юго-востоке Австралии с 1990-х годов привело к значительному снижению урожайности пшеницы. отчасти потому, что посевы приживаются и цветут слишком поздно.
«Сочетание менее надежных дождей в начале сезона и горячих и сухих весен привело к стагнации национальных урожаев пшеницы», - сказал доктор Хант.
"Подход, который австралийские производители использовали более века - сев яровой пшеницы где-то в конце мая или июне после осенних дождей, больше не надежен. Производители смогли увеличить урожайность, отодвинув посев в узкое окно. в начале мая - но добиться этого становится все труднее."
В течение последних семи лет исследовательская группа изучала альтернативы посеву яровой пшеницы в мае и обнаружила, что посев озимой пшеницы в марте увеличивает окно возможностей для посева, поскольку при этом потенциально используются запасы почвенной воды из летние дожди, которые не уменьшились, а в некоторых районах усилились.
«Нам нужно было найти генотип пшеницы, у которого развитие замедляется, чтобы посев можно было перенести раньше, но цветение по-прежнему происходило в оптимальное время», - сказал доктор Хант.
"Это необходимо было замедлить либо из-за более медленного цветения, вызванного коротким днем (фотопериод), либо из-за необходимости испытать холодную зимнюю погоду (яровизация)."
Исследовательская группа использовала почти генетически идентичные (почти изогенные) линии пшеницы, разработанные доктором Беном Треваскисом в CSIRO, которые отличались яровизацией и чувствительностью к фотопериоду, чтобы оценить урожайность при сроках посева намного раньше, чем исследовалось ранее.
Они обнаружили, что одна из линий пшеницы, никогда ранее широко не использовавшаяся и не тестировавшаяся в Австралии, имеет новую «быструю» зимнюю модель развития.
"Озимая пшеница в основном выращивается в условиях высоких широт с очень холодными зимами, например, в Северной Европе, и слишком медленная для австралийских условий", - сказал д-р Хант.
Однако мы обнаружили, что в средиземноморских условиях южного и западного пшеничного пояса, где выращивается большая часть пшеницы в Австралии, ранний посев быстрой озимой линии (до 40 дней раньше, чем традиционные сроки посева) может дать такой же или лучший урожай, чем быстрый весенний посев в оптимальное время.
«А в регионах с умеренным климатом на юго-востоке Австралии среднезимняя линия (развитие замедлено как яровизацией, так и фотопериодом), посеянная на 40 дней раньше, давала такой же урожай, как и быстрая яровая, посеянная в оптимальное время».
Исследовательская группа затем использовала моделирование урожая, чтобы оценить, что производители, использующие одну из этих линий, могут повлиять на урожайность фермы.
«Мы обнаружили, что урожайность в стране может увеличиться на 0,54 тонны с гектара, что составляет около 20 процентов от текущей урожайности в стране», - сказал д-р Хант.
Это позволит произвести дополнительно 7,1 миллиона тонн пшеницы на сумму до 1,8 миллиарда долларов для национальной экономики.
Если можно будет вывести подходящие зимние сорта для австралийских производителей, урожайность ферм будет увеличена с небольшими дополнительными инвестициями со стороны производителей.
Главный научный сотрудник CSIRO доктор Джон Киркегор сказал, что исследование доктора Ханта и команды CSIRO является замечательным примером совместной работы междисциплинарных групп генетики сельскохозяйственных культур и агрономов для повышения производительности на фермах перед лицом меняющегося климата.
«Вероятны дальнейшие успехи, поскольку текущие исследования оптимизируют подход на региональном уровне и переносят его на другие культуры», - сказал д-р Киркегор.
Следующим шагом является выведение подходящих зимних сортов и предоставление их производителям. В результате этого исследования коммерческими селекционными компаниями был выведен ряд сортов, которые проходят испытания в районах с меньшим количеством осадков в Южной Австралии, Виктории и Новом Южном Уэльсе..
Эндрю Этертон, менеджер GRDC по сельскохозяйственным системам и агрономии - Южный регион видит агрономические преимущества включения этих оптимизированных сортов в существующие системы.
"Результаты этого исследования, проведенного в зонах с меньшим количеством осадков, позволят производителям в этих регионах получить новые сорта пшеницы, предоставив различные варианты фенологии, позволяющие своевременно высевать и подбирать время цветения растений для максимального увеличения потенциала урожайности."