Кукуруза в качестве предшественника может повысить урожай пшеницы
Корни кукурузы выделяют определенные химические вещества, влияющие на качество почвы. На некоторых полях этот эффект увеличивает урожайность пшеницы, посаженной после кукурузы на той же почве, более чем на 4%. В дополнение к увеличению урожая также наблюдалось снижение заражения некоторыми вредителями.
Это доказали исследователи из Института наук о растениях (IPS) Бернского университета, говорится в релизе University of Bern, пишет agroxxi.ru.
Хотя результаты полевых экспериментов показывают, что эти эффекты сильно различаются, в долгосрочной перспективе они помогут сделать выращивание зерновых более устойчивым, сократить применение агрохимикатов или вовсе от них отказаться.
Растения производят множество специальных химических веществ, часть из них попадает в почву и влияют на ее качество, а далее на посаженные там растения. На основе ранних исследований известно, что так называемые бензоксазиноиды — природные химические вещества, выделяемые растениями кукурузы через свои корни, — изменяют состав микроорганизмов в почве на корнях и, следовательно, влияют на рост следующей культуры в севообороте.
Исследователи из Института наук о растениях (IPS) Бернского университета провели полевые эксперименты в этой области. Опубликовав свои выводы в научном журнале eLife, ученые сообщают, что специализированные метаболиты из корней растения кукурузы могут привести к увеличению урожайности впоследствии посеянной пшеницы в реалистичных сельскохозяйственных условиях.
«Полевые эксперименты необходимы для проверки применимости фундаментальных исследований на практике и, таким образом, для оценки потенциальной агрономической выгоды», — объясняет Валентин Гфеллер, который работал над проектом в качестве докторанта в IPS, а сейчас работает в НИИ органического земледелия FiBL.
В ходе двухлетнего полевого эксперимента ученые изначально выращивали две линии кукурузы, только одна из которых выделяла в почву бензоксазиноиды. Затем на разнокондиционированных почвах выращивали три сорта озимой пшеницы.
На этом основании удалось продемонстрировать, что выделение бензоксазиноидов улучшает всхожесть и повышает кустистость озимой пшеницы, рост и урожайность.
В дополнение к увеличению урожая также наблюдались более низкие уровни заражения некоторыми вредителями.
«Увеличение урожайности на 4% может показаться не впечатляющим, но это все равно важно, учитывая, насколько сложно стало повышать урожайность пшеницы без дополнительных затрат», — пояснил Матиас Эрб, профессор биотических взаимодействий в Институте наук о растениях, который возглавлял исследование.
«Однако еще неизвестно, действительно ли эффекты такого рода оказывают существенное влияние на общую производительность и устойчивость сельского хозяйства, поскольку урожайность зависит от многих других факторов», — добавил он.
Тем не менее, исследование демонстрирует потенциал использования специализированных растительных соединений для повышения урожайности сельскохозяйственных культур за счет севооборотов, специфичных для сортов.
В рамках межфакультетского сотрудничества и вместе с коллегами из Базельского университета, Швейцарского центра передового опыта сельскохозяйственных исследований Agroscope ученые доказали, что увеличение урожая за счет бензоксазиноидов не оказывает никакого негативного влияния на качество зерна пшеницы. А для лучшего понимания основного механизма взаимодействия провели ряд анализов почвы и корней.
Итак, растения-продуценты бензоксазиноидов накапливали эти химические вещества и продукты их разложения в почве вблизи своих корней. Бензоксазиноиды влияяли на сообщество бактерий и грибов в корнях кукурузы и на них, но питательные вещества почвы не изменились. Бензоксазиноиды оказались весьма стойкими для того, чтобы передать полезные эффекты пшенице.
Степень, в которой рост пшеницы и общий урожай прямо или косвенно зависят от бензоксазиноидов через почвенные микроорганизмы от кукурузы, будет предметом дальнейшего изучения.
⚡️Следите за новостями Agroexpert в -> Telegram | Viber | Facebook | Instagram | News letter!
