Сельскохозяйственная отрасль находится в тяжелом положении; на него одновременно возложена задача накормить растущее население и свести к минимуму воздействие на окружающую среду. Для селекционеров кукурузы это означает повышение эффективности использования азота и устойчивости к скученности при максимальном увеличении урожайности. Согласно новому исследованию Университета Иллинойса, первым шагом является понимание генетического потенциала урожайности современных гибридов.
«Производителям и селекционным программам необходимо понимать, какие гибриды имеют стабильную урожайность в разных условиях или способны давать более высокие урожаи с большим количеством удобрений и более высокой популяцией растений», - говорит Фред Белоу, профессор физиологии сельскохозяйственных культур в Департаменте растениеводства. в U I и соавтор исследования.
Гибрид с высокой стабильностью урожайности менее чувствителен к окружающей среде - он будет стабильно работать в субоптимальных и оптимальных условиях. Это рабочая лошадка: надежная, но не кричащая. В качестве альтернативы, гибрид с высокой адаптивностью будет давать невероятные урожаи при посадке в оптимальных условиях, но может подвести фермеров в плохой год. Это больше похоже на скаковую лошадь: поедет, но капризная.
Проблема в том, что текущие коммерческие селекционные программы разводят свои элитные гибриды в оптимальных условиях - с высоким содержанием азотных удобрений и большим пространством между рядами - и только проверяют реакцию урожайности на различные методы управления культурами в пред- коммерческая стадия. Это означает, что существует ограниченное понимание стабильности и адаптивности каждого гибрида в различных условиях.
Чтобы заполнить пробел, Ниже и его исследовательская группа оценили 101 имеющийся в продаже элитный гибрид с двумя вариантами плотности посадки и тремя дозами азотных удобрений в разные годы и в разных местах.
Цель состояла в том, чтобы измерить взаимодействие гибрида с окружающей средой и стилем управления путем оценки широкого ассортимента существующих гибридов кукурузы по урожайности и классифицировать их по стабильности урожая и адаптивности к управлению культурами для улучшения будущих программ селекции, - говорит он.
Исследователи обнаружили, что количество вносимых азотных удобрений оказало гораздо большее влияние на урожайность, чем густота посадки, но они подчеркивают, что постоянство реакции урожайности было более важным.
Гибриды, которые сочетали урожайность выше среднего в условиях без удобрений и с низким содержанием азота, демонстрировали более стабильную урожайность независимо от окружающей среды, даже при выращивании с высокими дозами азота. Эти гибриды рабочих лошадок лучше всего использовать в районах, склонных к потере азота, или когда более желательна стабильность урожая.
Напротив, другие гибриды давали больше урожая в условиях с высоким содержанием азота, чем с низким, но их урожайность была более изменчивой из-за большей чувствительности к условиям окружающей среды. Эти гибриды скаковых лошадей имеют потенциал для более высокой доходности при оптимальном управлении и окружающей среде, но также несут более высокий риск недостаточной производительности при столкновении с условиями, далекими от идеальных.
"Выбор гибридов с высокой урожайностью и стабильной урожайностью может быть сложной задачей, поскольку уровни урожайности при более низкой доступности азота и увеличение урожайности при высоком уровне азотных удобрений имеют отрицательную корреляцию", - говорится ниже. «Гибриды, которые адаптируются к высокой густоте растений и азотным условиям, продемонстрировали больший потенциал урожайности, но также и большую изменчивость урожайности».