Создание новых сортов, лучше использующих питательные вещества и воду, в будущем приобретет все большее значение, в частности, из-за изменения климатических условий. Хорошо развитая корневая система является наиболее важным условием для оптимального использования растением воды и питательных веществ из почвы.
Ученые Баварского государственного исследовательского центра сельского хозяйства провели серию опытов в целях изучения динамики поглощения воды и питательных веществ корневой системой ярового ячменя разных сортов в разных условиях, пишет glavagronom. Опыты проводились в теплицах в условиях контролируемого микроклимата. Параллельно с опытами с помощью лабораторных методов ученые попытались установить метод количественной оценки развития корневой системы в разных условиях.
Оборудование Moving Fields LfL позволило непрерывно и без вреда для растения отслеживать развитие надземной и подземной биомассы с помощью съемки изображений. За счет автоматического полива и контроля внесения удобрений провели эксперименты по изучению эффективности питательных веществ и засухоустойчивости, а также влияния корневых бактерий на повышение урожайности.
Специалистами был составлен генетически разнообразный ассортимент, состоящий из устойчивых и подверженных стрессу генотипов ярового ячменя.
В ходе исследования ученые с помощью методов визуализации количественно оценили развитие корневой системы и вегетативной массы. Дополнительно определялось содержание азота в зернах. Эти измерения были объединены, чтобы определить связь между ростом корней и эффективностью усвоения питательных веществ и влаги.
Ассортимент из 56 генотипов ярового ячменя был собран и подготовлен для выращивания в условиях теплицы и на установке Moving Fields. Ассортимент включал новые и традиционные сорта, селекционные образцы, устойчивые к недостатку влаги.
В теплице создали условия "сухого стресса" в фазе формирования колоса с отсутствием почвенной влагой на глубине 75 см. В других вариантах были созданы полноценные условия для роста и развития культуры с достаточной увлажненностью почвы в течение всего вегетационного периода.
Специалисты оценили показатели надземного и подземного роста.Содержание азота в зернах и соломе было измерено в одном из исследований, в котором яровой ячмень выращивался на фоне разных доз азотсодержащих удобрений, при наличии и отсутствии почвенных бактерий - и определена связь между подкормкой, бактериями и урожайностью зерна.
1. Растения ячменя при недостатке воды или питательных веществ уменьшают свою корневую систему, что противоречит предыдущим предположениям, согласно которым растения «ищут» питательные вещества и воду, расширяя корневую систему.
2. Новые сорта ячменя обладают более высокой стрессоустойчивостью в сравнении со старыми или экзотическими.
3. Отдельные старые сорта и экзотические акценты демонстрируют положительную динамику, что может быть использовано селекционерами для создания новых сортов ячменя с улучшенной устойчивостью к засухе.
4. Установлено значительное влияние генотипа культуры на развитие в условиях недостатка влаги.
Проведенное исследование поможет селекционерам в создании новых сортов ячменя, адаптированных к постоянно меняющимся климатическим условиям и подходящих для выращивания в конкретных регионах. Оптимизированные сорта также будут играть важную роль в экологическом земледелии с точки зрения их эффективности выращивания.
