Перспективный фаворит для восстановления деградированных сельхозугодий и пастбищ

Ученые в США и Канаде делают ставки на новые сорта и гибриды пырея хохлатого, который используется для восстановления земель в Северной Америки уже более 100 лет.

Целенаправленное разведение пырея хохлатого в Северной Америке ведется с 1920-х годов. Эти усилия привели к созданию 18 сортов, адаптированных к условиям выращивания на западе США и Канады. Эти сорта быстро приживаются, обеспечивают стабилизацию почвы и являются надежным источником корма для домашнего скота и диких животных.

Для решения экологических проблем и повышения эффективности земледелия пастбищных угодий селекция пырея хохлатого требует новых акцентов и новых методов, пишут ученые Джозеф Г. Робинс и Кевин Б. Дженсен, Лаборатория исследований кормов и пастбищ Министерства сельского хозяйства США в Юте, в своей статье, опубликованной на портале www.mdpi.com.

Заселение полузасушливых и засушливых районов Великих равнин и межгорных районов Северной Америки началось и продолжалось до середины и конца девятнадцатого века с ростом промышленного сельского хозяйства. Это производственное сельское хозяйство – выращивание пшеницы и разведение скота - привело к нарушению пастбищных угодий, и продолжалось до эпохи пыльных бурь 1930-х годов, когда из-за эрозии почвы тысячи гектаров превратились в агропустыни. В тоже время с усилением эрозии почвы прогрессировала инвазия однолетних сорняков, в том числе, солянки из рода амарантовые и костера.

Конечным результатом часто была необратимая потеря экологической функции участков в результате цикла потери желаемого растительного сырья; эрозия почвы; нашествие нежелательных, часто однолетних трав; изменения в структуре почвы и питательных веществ, а также в круговороте воды; повышенная частота лесных пожаров; и в некоторых случаях опустынивание.

Почти в то же время в результате серии интродукций растений из Евразии представители исходного рода пырея хохлатого попали в Северную Америку.

Исследователи быстро признали перспективность пырея хохлатого из-за его раннего весеннего роста и зимостойкости для восстановления пастбищных угодий. Появление пырея хохлатого сыграло важную роль в восстановлении 11 млн га в США и 1 млн га в Канаде.

Культура увеличивает урожайность пастбищ, легко разрастается из семян, обладает отличной засухоустойчивостью и зимостойкостью, обеспечивает высококачественный корм ранней весной и осенью и дает значительно больший урожай, чем местные виды. Также подавляет инвазивные однолетние сорняки и помогает справиться с эрозией.

«Несмотря на достоинства, по поводу пырея хохлатого существует критика. Главным образом, претензии заключаются в том, что эта разновидность пырея не является родной для Северной Америки и приводит к монотипным насаждениям, лишенным биоразнообразия. Эта критика несправедлива, поскольку заросли пырея хохлатого часто находятся на участках, которые подверглись сильному нарушению (например, выпас, пожары, механические повреждения и т. д.). Кроме того, исследования показали, что видовое разнообразие зарослей пырея увеличивается со временем», отмечают авторы.

Начиная с Канады, первые сорта пырея хохлатого появились в результате оценки интродукций растений и коллекций со всего мира для выявления лучших растений для последующего получения семян. Затем программы разведения пырея были расширены как в Канаде, так и появились в США. По итогам, было создано 18 сортов за последние 90 лет.

Канада представила пять сортов: Fairway, Summit, Parkway, Kirk и Goliath. Остальные 13 сортов разработали ученые США.

Сложность выведения новых сортов заключается в том, что у пырея хохлатого практически отсутствуют ресурсы для молекулярно-биологических исследований.

В попытке понять геном и гены хохлатого пырея ученые опирались на его тесную связь с важными зерновыми культурами, такими как пшеница. Тем не менее, несколько научных работ заложили основу, и текущие исследования начинают сосредотачиваться на геномике и идентификации генов внутри этого вида. И сегодня геномная селекция позволяет ускорить получение гибридов в желаемыми характеристиками.

«Будут предприняты усилия по выведению сортов, более подходящих для посева смешанных пастбищ. Дни монокультуры пырея хохлатого прошли. С точки зрения селекции и генетики, усилия могут быть сосредоточены на создании сортов, специально предназначенных для смешанных посевов, возможно, с использованием способности экологического комбинирования, при которой растения отбираются в присутствии генотипов других видов.

Будущее селекции и генетики пырея требует усовершенствованных методов в сочетании с экологическими, а не только агрономическими подходами. Результатом этого станут новые сорта, отвечающие требованиям экологической и сельскохозяйственной устойчивости», заключают авторы.

(Источник: www.mdpi.com. Автор фото: Тейн Туасон, Вашингтон, США).