26 Июня 2022 31

Жара нравится далеко не всем, возможно, поэтому компаниям следует разработать системы охлаждения кукурузы ночью. Фермеры, которым нужно больше урожая, хотели бы, чтобы кукурузные поля были прохладнее ночью, особенно в июле и августе.

"Большинство производителей кукурузы знают, что высокие ночные температуры могут негативно сказаться на урожае, - рассказывает говорит Марк Ёшке, менеджер по агрономии компании Pioneer. - Исследования показали, что ночные температуры выше среднего на репродуктивной стадии могут снизить урожайность кукурузы как за счет уменьшения общего количества зерен в колосе, так и за счет уменьшения веса зерен".

Первые научные доказательства того, что высокие ночные температуры вредности урожая были обнаружены в 1971 году исследователями из Университета Иллинойса. Они выявили, что если ночная температура составляет 29 градусов по Цельсию в середине и конце лета, то урожайность сокращается примерно на 40% по сравнению с ночным температурами в 17 градусов.

Ученые из Университета Иллинойса рассмотрели урожайность двух сезонов в кукурузном поясе США за 2009 и 2010 гг. В 2009 году многие фермеры Среднего Запада добились рекордных урожаев кукурузы. Год спустя, несмотря на достаточное количество осадков, урожайность намного снизилась.

Что изменилось? Средние минимальные ночные температуры в кукурузном поясе в июле и августе 2009 г. были на 5-8 градусов ниже средних ночных температур 2010 г. за тот же период. Например, в Де-Мойне, штат Айова, средние минимальные ночные температуры были более чем на 5 градусов ниже среднего значения за 30 лет, когда в конце июля 2009 года в этом регионе было собрано 50% кукурузы.

В 2010, менее урожайном году, 50% кукурузы было собрали сразу после 15 июля, а ночные температуры были на 3-4 градуса выше нормы.

Несмотря на то, что это явление было впервые задокументировано более 50 лет назад, его причины до конца не изучены.

В течение многих лет в качестве причины называли более высокую скорость дыхания растений и большее потребление энергии ночью при более высоких температурах. Тем не менее, Ёшке говорит, что исследования, проведенные в 1999 году, показывают, что более интенсивное дыхание, вероятно, не оказывает определяющего влияния на урожайность. Вместо этого новые исследования, проведенные после вегетационного периода 2010 года в Университете штата Айова, указывают на ускоренное фенологическое развитие как на основную причину.

Проще говоря, это означает, что более высокие ночные температуры сокращают время, необходимое растениям для достижения физиологической зрелости. По словам Ёшке, ускорение срока созревания снижает потенциал доходности следующим образом: чем меньше времени между отшелушиванием и созреванием, тем меньше времени для фотосинтеза во время налива зерна. В результате меньше энергии преобразуется в кукурузное зерно.

Компьютерное моделирование, проведенное исследователями Университета Айовы, показало, что более низкие ночные температуры в 2010 году могли увеличить созревание на неделю – значительная потеря времени на налив зерна. В итоге, ученые пришли к выводу: более высокие, чем в среднем, ночные температуры снижают урожайность, а тепловой стресс в сочетании с наносит ущерб гораздо серьезнее, чем одна только засуха.

Более частый тепловой стресс и удвоение дефицита воды приведут к снижению урожайности современных гибридов на 16-20% к середине столетия.