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 сокращение количества осенних осадков, вызванное изменением климата.
Время, когда цветение 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 укореняются и цветут слишком поздно.
«Сочетание менее надежных дождей в начале сезона и горячих и сухих источников привело к стагнации урожайности пшеницы в стране», – сказал д-р Хант.
"Подход австралийских производителей к севу яровой пшеницы где-то в конце мая или в июне после осенних дождей уже более чем ненадежен.
Производители смогли повысить урожайность, направив 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 с марта увеличивает окно возможностей для посева, потому что он потенциально использует накопленную почвенную воду от летних дождей, которые служат убежищем. не снизились, а в некоторых областях увеличились.
«Нам нужно было найти генотип пшеницы, у которого развитие замедлено, чтобы посев можно было перенести раньше, но цветение все еще происходило в оптимальное окно», – сказал д-р Хант.
"Это необходимо было замедлить либо из-за более медленного цветения, вызванного короткими днями (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 различались по яровизации и чувствительности к фотопериоду, чтобы оценить урожайность во время посева намного раньше, чем исследовалось ранее.
Они обнаружили, что одна из линий пшеницы, никогда широко не использовавшаяся и никогда ранее не испытанная в Австралии, имеет новый «быстрый» образец развития в зимний период.
«Озимая пшеница в основном выращивается в высоких широтах с очень холодными зимами, например, в Северной Европе, и она слишком медленная для австралийских условий», – сказал д-р Хант.
«Однако мы обнаружили, что в средиземноморской среде южного и западного пояса пшеницы, где выращивается большая часть пшеницы в Австралии, ранний посев быстрой озимой линии (на 40 дней раньше, чем при традиционном посеве) может давать такие же высокие урожаи. или лучше, чем быстрый весенний посев в оптимальное время.
"А в регионах с умеренным климатом на юго-востоке Австралии полоса середины зимы (развитие замедляется как из-за яровизации, так и из-за фотопериода), посеянная на 40 дней раньше, давала урожай, а также быстрый весенний посев в оптимальное время."
Затем исследовательская группа использовала моделирование урожая, чтобы оценить, что производители, внедряющие одну из этих линий, могут повлиять на урожайность фермы.
"Мы обнаружили, что национальная урожайность может увеличиться на 0.54 тонны с гектара, что составляет около 20 процентов от текущей национальной урожайности ", – сказал д-р Хант.
"Это даст дополнительные 7.1 миллион тонн пшеницы на сумму до 1 доллара.8 миллиардов в национальную экономику.
«Если для австралийских производителей удастся вывести подходящие озимые сорта, урожайность на фермах будет увеличена с небольшими дополнительными инвестициями со стороны производителей.
Главный научный сотрудник CSIRO доктор Джон Киркегаард сказал, что исследование доктора Ханта и команды CSIRO является замечательным примером совместной работы междисциплинарных групп по генетике сельскохозяйственных культур и агрономии для повышения производительности на фермах в условиях меняющегося климата.
«Дальнейшие достижения вероятны, поскольку текущие исследования оптимизируют подход на региональном уровне и распространяются на другие культуры», – сказал д-р Киркегор.
Следующим шагом будет выведение подходящих озимых сортов и предоставление их производителям. В результате этого исследования коммерческими селекционными компаниями был разработан ряд культурных сортов, которые сейчас проходят испытания в районах с меньшим количеством осадков в Южной Австралии, Виктории и Новом Южном Уэльсе.
Эндрю Этертон, менеджер GRDC, системы земледелия и агрономии – Южный регион может увидеть агрономические преимущества включения этих оптимизированных сортов в существующие системы.
«Результаты этого исследования, проведенного в зонах с меньшим количеством осадков, предоставят производителям в этих регионах новые сорта пшеницы, предоставив различные варианты фенологии, что позволит своевременный посев и согласование сроков цветения растений для максимального увеличения потенциала урожайности."