Картофель входит в числе основных мировых культур, занимая четвёртое место по мировому производству. Однако изменение климата, особенно повышение температуры и продолжительная засуха, представляют серьёзную угрозу для производства «второго хлеба». Потери урожайности из-за засухи могут достигать до 50%, при этом оценки указывают на снижение урожайности на 2% при каждом 10% снижении осадков в неорошаемых условиях. Ученые проверили, как сработает антитранспирант на основе пинолена, из этого же вещества производят препараты против растрескивания семян рапса, для защиты картофеля во время засушливого периода.
Мелкая корневая система картофеля и высокая потребность в воде делают его очень уязвимым к засушливому стрессу. Засуха нарушает ключевые физиологические функции, что приводит к снижению роста, снижению урожайности и повышенной уязвимости к болезням. Кроме того, дефицит воды может ухудшать качество клубней и их потенциал хранения, способствуя физиологическим нарушениям, таким как внутреннее потемнение и синяки, которые могут усугубляться во время хранения и способствовать потере после сбора урожая.
Одной из возможных стратегий смягчения последствий засухи на урожай является использование антитранспирантных веществ, которые снижают потери воды соответственно за счёт ограничения транспирации, снижая проводимость устьиц и сохраняя водяной потенциал листьев.
Исследователи Университет Харпера Адамса, Великобритания, в сотрудничестве с коллегами Университета Вест-Индии, Тринидад и Тобаго, протестировали один из антитранспирантов (Vapor Gard (VG)), на двух сортах картофеля, Рассет Бурбанк и Челленджер. Эти сорта чувствительны к засухе с потерей качества клубней.
Пленкообразующие антитранспиранты образуют полупроницаемые барьеры на поверхности листа, обеспечивая длительную защиту (до 25 дней) и при этом обеспечивая ограниченный газообмен. Активное вещество VG, ди-1-п-ментен (пинолен), представляет собой природный терпен-полимер, полученный из растительной смолы.
При нанесении в виде эмульсии листовой воды он полимеризуется под солнечным светом, образуя тонкую защитную пленку на поверхности листа, снижая транспирацию и оставаясь при этом экологически безопасным.
В Университете Харпера Адамса были проведены два эксперимента с сортами, внутри естественно вентилируемого политоннеля, который обеспечивал полуконтролируемые условия для моделирования засухи. Для каждого клубня использовались пластиковые контейнеры (вместимость ~40 л; диаметр 50 см, глубина 36 см), каждый из которых был заполнен ~20 кг компоста. Эта коммерческая смесь состоит из суглинка, торфа, крупного песка и сбалансированного базового удобрения. При посадке содержание компостной воды корректировалось до ~40% объемного содержания воды, что эквивалентно ~95% вместимости поля, для стандартизации начальных условий.
Два упомянутых сорта картофеля были выбраны на основе их коммерческой значимости и разной восприимчивости к физиологическим заболеваниям, а не врождённых различий в устойчивости к засухе. Во время эксперимента создавались разные засушливые условия – от умеренной до сильной засухи.
Умеренная засуха снизила относительное содержание воды (RWC) на 30–36% и урожайность клубней на 29–61% по сравнению с орошаемыми растениями.
При умеренной засухе препарат улучшил RWC листьев на 14–27% и увеличил урожайность на 37–67% по сравнению с необработанными растениями, испытывающими засуху, в двух экспериментах, приближаясь к уровням, достигнутым при орошении. Влияние препарата на проводимость устьица было незначительным и непоследовательным, зато качество клубней не пострадало. Но при сильной засухе препарат принес мало пользы, и выводы заключаются в том, что он имеет потенциал как инструмент защиты при умеренном дефиците почвенной влаги.
Источник: Plants 2026, doi.org/10.3390/plants15040536