Выращивание кукурузы для повышения урожайности сделало ее более уязвимой к жаре

Столетие селекции кукурузы для повышения урожайности на Среднем Западе США, возможно, также сделало урожай более уязвимым к более высоким температурам, ожидаемым в связи с изменением климата.

Количество кукурузы, выращенной в США более чем в пять раз в течение 20-го века из-за сочетания разведения, интенсификация сельского хозяйства и благоприятных температур. Но более жаркая и сухая погода, прогнозируемая из-за изменения климата, угрожает медленно или даже наоборот те выгоды.

«Это довольно серьезно, — говорит Патрик Шнабл в Университете штата Айова. «Если вы посмотрите на промежуточные прогнозы, урожайность кукурузы снизится». Наихудшие сценарии прогнозируют 50-процентное снижение урожайности к 2100 году.

Чтобы выяснить, могут ли селекционеры кукурузы вывести более устойчивые варианты, Шнабл и его коллеги изучили данные испытаний по выращиванию кукурузы в четырех штатах Среднего Запада, проведенных в период с 1934 по 2014 год, а также данные о температуре за те же годы. В испытаниях участвовало около 5000 различных сортов, что позволило исследователям отслеживать влияние как климата, так и селекции на урожайность.

Они обнаружили, что после десятилетий селекции сорта кукурузы стали более устойчивыми к умеренно жарким температурам между 32˚С и 34˚C (89,6˚F и 93,2˚F). Однако многие сорта стали менее устойчивы к сильной жаре выше 38.˚C (100,4˚F), что предполагает генетический компромисс между селекцией для климата 20-го века и один 21-го века.

«Компромисс — это плохая новость, если вы находитесь в зоне с высокой температурой», — говорит член команды. Аарон Кусмек в Университете штата Айова, хотя точно, почему это происходит, неясно, говорит он.

Такая сильная жара редко встречается в Кукурузном поясе, но может стать более частым с изменением климата, говорит Итан Батлер в Миннесотском университете. Тот факт, что кукуруза по-разному адаптируется к умеренной и сильной жаре, показывает, что «точная величина потепления будет иметь большое значение», — говорит он.

В то время как компромисс предполагает, что разведение сортов, которые могут переносить как умеренную, так и сильную жару, будет более сложной задачей, количество генетических вариаций в ответ на температуру означает, что тщательное разведение или генная инженерия могут устранить эту уязвимость. «Кукуруза очень легко адаптируется, — говорит Шнабл. «Это довольно необычно».

Темы: