Те, що 20–30 років тому назад здавалося неймовірним, сьогодні стало реальністю. Глобальні кліматичні процеси змінюють агрокліматичну мапу України. Про це свідчать реальні і суттєві зміни погодно-кліматичних факторів на всій території України. Так, за даними Інституту економіки і прогнозування НААНУ, середня добова температура повітря підвищується останнім часом на 0,3–0,4°С кожні 10 років.
Змінилася не тільки сума активних температур по регіонах, але зазнав різких змін і добовий температурний режим: у деяких областях влітку високі температури вдень (30–33°С) змінюються низькими уночі (13–15°С). Адаптивні стресотолерантні системи не спрацьовують у такому діапазоні температурних перепадів, і розвиток рослин значно порушується.
Фахівці-кліматологи стверджують, що кліматичні зміни в Україні розвиваються у напрямі континентального і навіть різко континентального типу клімату. Але найбільшу загрозу землеробству країни несе чинник дефіциту вологи. Його руйнівна сила проявляється у вигляді виснаджувальних грунт і рослини посух. Вони особливо тяжко вражають регіони, якщо поєднуються гостра повітряна і ґрунтова посухи. Дефіцит вологи посилюється ще й нерівномірним розподілом опадів, які все частіше приходять у вигляді сильних злив.
В останні роки на південь України посухи приходять щорічно. Різниця тільки в їх регіональному розподілі за силою та тривалістю. Але вони все частіше випробують на міцність також і систему землеробства колись кліматично благополучної лісостепової зони і навіть Полісся. Внаслідок цього ми вже спостерігаємо зсув традиційних кліматичних зон із Півдня країни на Північ. А спеціалісти стверджують, що вже зараз промислове вирощування у південному Степу таких традиційних культур, як соняшник і особливо кукурудза стає економічно майже недоцільним. Вже сьогодні статистичні дані показують, що концентрація посівів цих теплолюбних культур у центральних і північних областях збільшилась удвоє-троє. Перелічені негативні тенденції з кожним роком тільки посилюються. Сформовані глобальними змінами, ці загрозливі природні процеси представляють серйозний виклик українському землеробству і, зокрема, виробництву зерна кукурудзи. Ситуація, яка склалася у галузі виробництва кукурудзи, вже зараз примушує аграріїв переглядати підходи і критерії оцінки генетики сучасних гібридів, їх зональний перерозподіл за групами ФАО, посухо-, холодостійкістю, інтенсивністю вологовіддачі, типом зерна тощо. Новітні глобальні процеси висувають нові задачі і вимоги перед аграріями-виробниками кукурудзи, а також і перед творцями гібридів «цариці полів» — селекціонерами.
На часі — посухостійкі гібриди
Це складне завдання для виробника і особливо для селекціонера. Генетика посухостійкості у кукурудзи ще недостатньо досліджена. Це актуальна проблема також і для європейської селекції та виробництва. Для її вирішення на Заході широко використовують сучасні інноваційні методи і селекційні технології з метою ідентифікації і практичного використання генетико-фізіологічних систем посухо-толерантності.
Вітчизняній селекції навіть у провідних наукових установах системи Національної академії аграрних наук доведеться чекати кращих часів для справжнього розвитку і впровадження у наукову практику інноваційних селекційних технологій. Але і традиційні методи створення посухостійких гібридів ще не втратили свого значення. У Селекційно-генетичному інституті — Національному центрі насіннєзнавства та сортовивчення із використанням унікальних генетичних донорів посухо-жаростійкості створено видатні за адаптивним потенціалом гібриди кукурудзи — Новація, Флагман і Одеський 385. У південному Степу в екстремально посушливі роки (2010, 2012, 2015, 2017) вони займали найвищі рейтингові місця у регіональних демонстраційних сортовипробуваннях. І сьогодні, у часи ризикованого вирощування кукурудзи на півдні, виробники південного і центрального Степу можуть обирати саме ці надійні за посухостійкістю і продуктивністю гібриди середньостиглого типу (ФАО 360–370).
Розуміння важливості підвищення посухостійкості кукурудзи примушує селекціонерів диверсифікувати шляхи вирішення цієї проблеми. Одним з ефективних засобів покращення посухотолерантності посівів кукурудзи практично в усіх зонах є ширше використання ранньостиглих генотипів. Цій рекомендації найбільше відповідає група середньоранніх гібридів (ФАО 200–290). У рослин із коротшим періодом вегетації етапи морфогенезу зсуваються на більш ранній період вегетації. У результаті у ранньостиглих гібридів критичні періоди розвитку — викидання волотей, цвітіння, запилення, налив зерна у посуху уникають аномальних температур і проходять у відносно кращих умовах.
За рахунок інтенсивного онтогенезу, який проходить у дещо сприятливіших умовах, такі гібриди накопичують більше сухих речовин за однаковий період і в результаті дають вищий урожай з меншою вологістю зерна порівняно з пізнішими генотипами. Таку форму стресостійкості посівів кукурудзи до несприятливих умов я б назвав «фізіологічною посухостійкістю», оскільки вона обумовлена різним рівнем інтенсивності фізіологічних процесів. Ця ж концепція цілком справедлива і для скоростиглих гібридів (ФАО 160–190), оскільки цей тип гібридів уже сьогодні актуальний у Поліссі, Лісостепу і навіть у північному Степу. Завтра він буде не менш потрібний у південних регіонах кукурудзяної зони України. Невід’ємною вимогою до гібридів такого типу є холодо- і стійкість до вилягання, оскільки висока їхня врожайність може бути досягнута за високої густоти посіву.
Зміна пріоритетів ФАО
Необхідність адаптації виробництва кукурудзи до кліматичних змін потребує перегляду або уточнення традиційних зональних рекомендацій щодо груп ФАО. Досвідчені виробники вже навчились вдало добирати ФАО гібридів відповідно до зони вирощування. Агрокліматичні умови України традиційно охоплювали 5 груп ФАО: рання (150–190), середньорання (200–290), середньостигла (300–390), середньопізня (400–490) і пізня (500–600). Прийнято вважати, що різниця у 10 одиниць ФАО дорівнює одному дню вегетації. Дослідженнями вчених дніпровської школи було показано, що між середньою урожайністю гібридів суміжних груп стиглості завжди існувала суттєва різниця, в основі якої лежали біологічні закономірності, пов’язані зі зростальною довжиною вегетаційного періоду у міру зростання ФАО. Але аномальні погодні зміни і фактичне зміщення кліматичних зон ламають звичні підходи і оцінки гібридів за ФАО під час добору їх для вирощування у певній ґрунтово-кліматичній зоні.
У степовій зоні виробники стали ширше застосовувати гібриди ФАО 260–320, тому що за посухи їх критичні фази розвитку (цвітіння, налив) не попадають під аномальні піки погоди, і навіть за посухи вони дають непоганий урожай. З цих причин у Степу і Лісостепу вони помітно «потіснили» середньостиглі (ФАО 300–390) і особливо середньопізні ФАО (400–500).
У гібридів цих груп, особливо середньопізньої, життєво важливі періоди розвитку значною мірою проходять в умовах жорсткої спеки липня-серпня і критичного дефіциту вологи. У результаті дуже часто на півдні вони дають урожай зерна на рівні 15–17 ц/га або згорають. Загальне потепління клімату призвело до того, що середньостиглі гібриди почали висівати у Лісостепу, а ФАО 300–330 навіть у Поліссі. Звичайно, гібриди з більшим ФАО за наявності вологи і тепла забезпечать більшу врожайність у західних областях і на Поліссі, але в цих питаннях виробнику треба професійно приймати рішення відповідно до конкретних умов. Наприклад, у західних і північних областях захопилися із початку гібридами з більшим ФАО (270–330), але вони пізніше дозрівають, можуть мати вищу вологість, серед них більше із зубовим зерном, а отже, з меншою холодостійкістю. А це особливо важливо враховувати аграріям північних і західних регіонів. Тому в північному і західному Лісостепу аграрії все ж таки будуть повертатись до гібридів із ФАО 240–270 з крем’янистим зерном як базових генотипів, а більш пізні ФАО використовувати тільки за наявності у гібрида холодостійкості та швидкої вологовіддачі.
Швидка вологовіддача гібриду — ознака економічності і сучасності
Це дійсно важливий тренд у сучасній селекції і виробництві зерна кукурудзи. Ця генетична ознака може проявлятися у гібрида через різні морфо-біологічні властивості, але вона актуальна для усіх груп стиглості, і її наявність робить гібрид генетично завершеним та економічно привабливим.
Особливо важлива вона для гібридів середньостиглих і середньопізніх, оскільки перших вона робить більш конкурентоспроможними у разі просування на північ, а другим дозволяє розкрити високий потенціал продуктивності в традиційних регіонах вирощування. Але «оздоблювати» гібриди цією ознакою — це вже перманентна задача селекціонерів і молекулярних генетиків: разом розробляти сучасні інноваційні селекційні технології добору ліній і гібридів кукурудзи з низькою збиральною вологістю зерна.
Агротехнологічні засоби адаптації до кліматичної експансії
У справі боротьби з реальними природними загрозами врожаю кукурудзи немає дрібниць. Тому на півдні зони її вирощування важливим агротехнічним заходом є ранні і надранні строки сівби. Вони дозволяють «зсунути» критичні фази в більш ранні, сприятливі умови розвитку рослин. Треба тільки подбати про ретельну обробку насіння фунгіцидами і протруйниками, щоб захистити рослини від шкідників і хвороб.
Фахівці відмічають, що ранні посіви кукурудзи у разі недостатньої обробки фунгіцидами можуть вражатися пухирчатою сажкою. У степовій зоні сприятиме спротиву посусі більш широке розповсюдження середньоранніх гібридів із швидкою вологовіддачею. Треба визнати як згубну практику сіяти один гібрид на великих площах.
Уніфікація генетичної плазми, навіть і дуже цінної, до добра ніколи не доводила: згадаємо сумний американський досвід 70-х років минулого століття. Передбачливий господар буде сіяти обов’язково 2–3 гібриди з різним ФАО, різним типом зерна (зубовидне, крем’янисте), враховуючи швидкість вологовіддачі і холодостійкість. У степовій зоні, а за нових реалій і в лісостеповій агротехнічні зусилля повинні бути направлені на збереження вологи. Щоб зекономити час і вологу в напружений весняний період, деякі мудрі господарі переносять частину весняних робіт на осінь — боротьбу з бур’янами, внесення добрив, вирівнювання поверхні поля тощо. Досвід останніх років підтверджує, що як ефективні заходи для збереження вологи все частіше використовують технології із поверхневим або нульовим обробітком ґрунту, на півночі — технологію сидеральної культури. Поверхневі залишки попередньої культури значно зменшують випаровування і зберігають вологу в ґрунті.
Тільки спільні зусилля і комплексні заходи аграріїв та селекціонерів допоможуть протистояти аномальним змінам клімату і підтримувати врожайність кукурудзи в Україні на високому рівні.
Анатолій БЭЛОУСОВ, доктор біол. наук,
Селекційно-генетичний інститут — Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення. м. Одеса
