Спека перед цвітінням зменшує кількість зерен пшениці, а після цвітіння — масу 1000

Згідно з дослідженням, пшениця більш вразлива до втрат врожаю від спеки до цвітіння, ніж від тієї, що відбувається пізніше. Однак ранній вплив тепла також може викликати захисну реакцію, яка зменшує вплив наступних спеки.

Дослідники з Університету Леріди в Каталонії, Іспанія, досліджували, як інтенсивність, частота та час теплових хвиль взаємодіють, впливаючи на виробництво пшениці. Їхні результати свідчать про те, що прогнозування втрат врожайності вимагає врахування як розвитку культури, так і попереднього впливу спеки.

Команда проводила польові експерименти протягом двох вегетаційних періодів, використовуючи два сучасні сорти пшениці з різними стратегіями підвищення врожайності. Обидва однаково реагували на теплову обробку.

«Більшість досліджень розглядали тепловий стрес як окрему подію, і робили це в контрольованих умовах, а не в польових умовах. Ми досліджували, чи може рання хвиля спеки змінити реакцію пшениці на пізнішу під час репродуктивного розвитку», — сказав співавтор дослідження Густаво Слафер.

Дослідники використовували прозорі намети для підвищення денної температури за допомогою парникового ефекту. Вони порівняли теплову активність до та після цвітіння, використовуючи стандартизовану міру теплового навантаження відносно контрольних ділянок, надаючи більшу вагу температурі вище 32°C.

Читати також: Посуха: як від неї захищаються рослини та чим може допомогти агроном

Цей підхід дав змогу дослідникам оцінити, як час впливу тепла вплинув на реакцію культур. 

Хвилі спеки перед цвітінням спричинили більші втрати врожаю зерна, ніж ті, що відбувалися після цвітіння. Період також вплинув на те, як розвивалися ці втрати. Раніше тепло зменшило кількість вироблених зерен, тоді як пізніше тепло зменшило вагу зерна.

Отримані результати підкреслюють вразливість фаз розвитку, коли пшениця формує кількість зерен. Вони також показують, чому сама лише інтенсивність температур не може пояснити кінцевий вплив на врожайність. Пшениця, що зазнала впливу тепла як до, так і після цвітіння, зазнала менше пошкоджень від пізнішої події, ніж пшениця, що зазнала впливу лише тепла після цвітіння. Ця закономірність свідчить про захисний праймінг-ефект, за якого початковий стрес запускає фізіологічні реакції, які залишаються частково активними та допомагають рослині ефективніше реагувати на інший стрес.

Попередній вплив тепла все ще мав виробничі витрати через зменшення кількості зерен.

«Наскільки нам відомо, це перше свідчення такого типу антагоністичної взаємодії між послідовними хвилями тепла у вирощених на полі культурах», — сказав Слейфер.

Отримані результати можуть покращити моделі врожайності сільськогосподарських культур і допомогти визначити, коли заходи адаптації принесуть найбільшу користь.

«Це дослідження підкреслює важливість захисту пшениці на етапах визначення кількості зерна, особливо під час цвітіння. Тому найефективнішими адаптаційними заходами, ймовірно, є ті, що зменшують вплив протягом найчутливіших фаз розвитку», — сказав Слейфер.

Читати також: «Жити так, ніби посуха назавжди»: як Ландекс Агро перебудував сівозміну на Харківщині

Дослідження також підкреслює необхідність врахування кількох хвиль спеки протягом вегетаційного періоду при оцінці майбутніх втрат врожаю. Розгляд кожної події окремо може не враховувати, як ранній вплив змінює реакцію культури на пізнішу спеку.

Дослідники припускають, що подібні реакції можуть спостерігатися і в інших культурах помірного поясу, включаючи ячмінь, овес та жито. Однак температурні пороги та реакції, ймовірно, відрізнятимуться між культурами.

Алла Гусарова, SuperAgronom.com