Для Півдня України важливо виводити та вирощувати посухостійкі рослини

28 марта, 2018

На значній території нашої планети гостро стоїть проблема посухи. Як показують результати досліджень вчених-кліматологів, ймовірність цього несприятливого явища в найближчі десятиріччя буде наростати. Глобальне потепління збільшує кількість вологи, яка випаровується з суші і води, що призводить до посухи в більшості районів світу. У більш сухих регіонах сумарне випаровування викликає періоди посухи, знижується рівень води в річках, озерах і ґрунтових водах та пов’язана з цим вологість грунту в сільськогосподарських районах. У міру зростання глобальної температури площа земель, порушених посухою, зросте, що може привести до руйнівних наслідків для сільського господарства.

В останні роки вчені вивчають, як поліпшити посухостійкість в рослинах, щоб підвищити зростання і врожайність сільськогосподарських культур в сухих погодних умовах.

Нова технологія університету Гонконгу може вирішити проблему стресу, який відчувають рослини в період посухи. В даний момент цю технологію використовують при вирощуванні нових сортів олійних культур Camelina sativa. В Україні ця рослина відома під назвою Рижій посівний, він відноситься до родини Капустяних. В лабораторії університету Гонкога у результаті проведення дослідів на рослині Арабідопсіс (Arabidopsis thaliana), що також відноситься до родини капустяних, визначили ген ACBP2, який сприяє зменшенню втрат води рослиною та підвищенню толерантності до посухи. Цей ген регулює продихи рослини, які в свою чергу регулюють втрати води рослиною. Рослини чуйно реагують на нестачу води: у них виділяється фітогормон під назвою абсцизова кислота, який змінює активність генів, переводячи рослину в режим економії води. При цьому у рослини зменшується просвіт продихів в листі, завдяки чому вона втрачає менше води за рахунок випаровування. Тому можливість регулювання гену, дає змогу підвищити посухостійкість. (Scientists discover a drought tolerance gene that may help plants fight against global warming. January 15, 2016, University of Hong Kong)

В нашій країні існує 6 видів Рижію, з них у культурі найпоширеніший рижій посівний ярий (Camelina glabrata), рідше рижій озимий (Camelina pilosia). Насіння рижію містить 25 – 46 % олії, яку використовують у техніці (для змащування різних деталей), виготовлення оліфи, лаку, для миловаріння, рідше — харчування. Рижій — відмінна сировина для виробництва олії з подальшим її використанням для отримання біодизеля. Але також з Рижію можна отримувати й рослинну олію корисну для здоров’я людини. Клінічні дослідження показують, що щоденне вживання 30 г олії з Рижію в значно більшій мірі знижує вміст холестерину низької щільності в плазмі крові у порівнянні з вживанням оливкової олії. У кулінарії застосовується для заправки салатів, як добавка до вже готових гарячих страв, для смаження. Застосовується при виготовленні дієтичних кондитерських виробів.

Вирощування рижію справа нескладна. Висівається він по яровому клину, як раніше. Сіють часто замість ярого ріпаку. Пожнивні рештки практично не придатні для годівлі худоби. Тож стеблову масу приорюють. Догляд за посівами полягає в прополюванні бур’янів та розпушуванні міжрядь. Норма висіву з міжряддями 15 см  — 8 кг/га (8 млн насінин). Рижій давно не бур’ян. Це доведено і роботою науковців інституту олійних культур України. В науковому закладі виведений сорт культурного ярового рижію «Степний 1». Він є національним стандартом України та відповідає міжнародним стандартам. Вегетаційний період «Степного» − 76 днів. Урожайність насіння становить 1,23-1,51 тонн/га. Вирощування Рижію є перспективним для півдня України, бо він є не вибагливою культурою. Короткий вегетаційний період є однією з основних позитивних біологічних особливостей рижію. Завдяки цій властивості рослина визріває в різних кліматичних зонах. Його можна використати для пересівання загиблих посівів та для пожнивних посівів.

Нове дослідження з Центру досліджень стійких ресурсів RIKEN (CSRS) показало, що рослини, вирощені в оцті, можуть мати більшу толерантність до умов посухи, ніж ті, які вирощуються в воді або інших органічних кислотах. Дослідження було опубліковане в журналі Nature Plants. Воно показало, що рослини Арабідопсіс, вирощені в оцті, мають мутацію, яка дозволяє рослині нормально рости навіть в важких і тривалих умовах посухи. Дослідники намагалися вирощувати рослини, обробляючи їх декількома органічними кислотами, включаючи HCI, мурашину кислоту, оцтову кислоту, масляну кислоту, молочну кислоту і лимонну кислоту. Через 14 днів дослідники виявили, що близько 70% рослин, оброблених оцтовою кислотою, вижили, а всі рослини, оброблені іншими органічними кислотами, загинули. Також проводили експерименти з використанням рису, пшениці і кукурудзи. Дивно, що посухостійкість цих рослин також збільшувалася, коли вони вирощувалися в оптимальних концентраціях оцтової кислоти. Таким чином простий оцет може стати недорогим і досить ефективним засобом, що допомагає сільськогосподарським культурам справлятися з посухою. На думку вчених, нове відкриття є надзвичайно перспективним ( Scientists Use Vinegar to Increase Drought Tolerance of Plants, Here’s How, By John Raphael Jun 30, 2017 11:25 AM EDT)

Нещодавно вчені отримали «керовані» рослини томатів, які можна зробити стійкими до нестачі води. Гени CBF/NHX1/DREB1 були успішно використані для забезпечення толерантності до посухи. Ці гени є транскрипційними факторами, які беруть участь в реакції томатів на посуху і тепловий стрес. Існує кілька різновидів томатів, які можуть легко адаптуватися до стресових факторів в міру зміни умов навколишнього середовища. Деякі різновиди томатів і дикі види стійкі до тепла і посухи. Основна увага в дослідженні приділяється використанню інструментів і методів для забезпечення глобальної інтеграції та подолання наслідків екологічних стресів для томатів. (Genetic Expression of Tomato for Heat and Drought Stress Tolerance: An Overview. Article in International Journal of Vegetable Science 21(5):496-515·October 2015 with 413 Reads)

Для сільського господарства півдня України поряд з меліоративними заходами боротьби з посухою важливе значення має використання посухостійких форм рослин. Посуха – це сильний удар по врожаю. Тому, виведення сортів сільськогосподарських рослин, що мають посухостійкість, має бути не тільки світовою пріоритетною задачею, але й важливою метою для українських дослідників.

Текст: Євгенія Ткачова

Новости по теме

|