Гибридная рожь более устойчива к изменению климата и выращиванию в монокультуре по сравнению с популяционными сортами.
О перспективах гибридной ржи сообщают исследователи Кафедры агроэкосистем и садоводства, Факультета сельского и лесного хозяйства Варминско-Мазурского университет в Ольштыне Марта К. Костржевска и Магдалена Ястржембска в статье, опубликованной в журнале Agriculture 2025 на портале www.mdpi.com.
Рожь играла важную роль на протяжении всей человеческой цивилизации благодаря своему универсальному использованию (пища, напитки, корм, подстилка, биогаз, покровная культура, зеленое удобрение и многое другое) и низким требованиям к среде обитания (устойчивость к прохладному и сухому климату, менее плодородным почвам, биотическим стрессам).
Хотя рожь можно выращивать практически во всех частях света, в настоящее время она считается второстепенной зерновой культурой во всем мире, с большей важностью в Центральной и Северной Европе. Однако в некоторых странах растет интерес к ее выращиванию для увеличения агробиоразнообразия и разнообразия продуктов питания, а также для эксплуатации низкокачественных почв.
В Польше озимая рожь играла важную экономическую роль благодаря своей зимостойкости. Поскольку климат в последние годы стал мягче, фермеры стали охотнее выращивать другие озимые злаки. Хотя рожь больше не доминирует в польском списке зерновых, страна остается одним из мировых лидеров по ее выращиванию.
Согласно последним статистическим данным, Польша занимает второе место в мире по площади посевов ржи (после Российской Федерации) и производству ржи (после Германии).
Потенциал использования биомассы ржи в качестве источника энергии и принятия покровных культур ржи в качестве «озеленительных» методов может возродить интерес к выращиванию ржи.
Рожь можно выращивать с меньшим количеством удобрений и пестицидов, что приведет к снижению выбросов и углеродного следа по сравнению с пшеницей. Таким образом, увеличение производства ржи может стать небольшим шагом на пути к достижению целей Европейского зеленого соглашения.
Учитывая интенсивное производство биомассы и низкие затраты на выращивание, рожь представляется весьма привлекательной культурой для сельскохозяйственного производства биогаза в регионах с низким плодородием и песчаными почвами, где ее также можно выращивать непрерывно в течение нескольких лет.
Однако относительно умеренные требования ржи не исключают ее восприимчивости к изменению климата. Будучи культурой прохладного сезона, рожь уязвима к температурным сдвигам, изменению характера осадков и экстремальным погодным явлениям. Эти изменения могут повлиять на фенологию, урожайность и качество ржи.
Обеспечение постоянной жизнеспособности ржи в условиях изменяющихся климатических условий требует внедрения устойчивых агрономических методов, которые повышают устойчивость, усовершенствования методов селекции для создания устойчивых к климату сортов и разработки адаптивной политики, которая поддерживает фермеров и способствует инновациям.
Гибридная рожь имеет большие перспективы в будущем благодаря своей высокой урожайности и большей устойчивости к изменчивости климата.
Сообщается, что гибридные сорта ржи превосходят популяционные сорта на 20–30% как по биомассе, так и по урожайности зерна. Селекционеры прилагают значительные усилия для выведения новых сортов ржи с улучшенной производительностью и устойчивостью, которые могли бы помочь изменить текущий статус ржи как второстепенной зерновой культуры на более важную культуру для производства зерна в условиях изменяющегося климата.
Согласно последней версии Портала сортов растений ЕС (EUPVP) Еврокомиссии, в «Общем каталоге сортов сельскохозяйственных видов растений» зарегистрировано 240 сортов ржи, из которых 64 идентифицированы как гибриды.
В Польском национальном списке сортов (NLI) в настоящее время насчитывается 85 сортов озимой ржи и 10 сортов яровой ржи, из которых 33 и 4 соответственно являются гибридами.
Площади гибридной ржи увеличиваются в течение нескольких лет и, как ожидается, будут продолжать расти. Интерес к выращиванию гибридных сортов ржи особенно высок в странах Западной Европы, где они составляют более 80% от общего производства ржаного зерна.
Хотя официальной статистики по Польше нет, доля гибридной ржи оценивается в 10% от общей площади ржи и, по прогнозам, также будет увеличиваться.
Высокая производительность гибридных сортов ржи предполагает, что они могут быть более устойчивыми к монокультуре, чем популяционные сорта. Доступная литература содержит ограниченные прямые доказательства, касающиеся этого сравнения. Устойчивость гибридных сортов ржи к монокультуре, а также конкретные механизмы их реакции в таких системах еще не изучены. Тем не менее, приведенное выше предположение может быть подкреплено некоторыми обоснованиями.
Многогранные генетические механизмы, лежащие в основе гетерозиса гибридной ржи, способствуют развитию увеличенной подземной и надземной биомассы, включая количество побегов, количество зерен на колос и вес 1000 зерен. Эти механизмы также лежат в основе других полезных агрономических признаков, которые улучшают адаптивность и устойчивость к биотическим и абиотическим стрессам. Все эти характеристики могут помочь растениям справиться с неблагоприятными условиями, вызванными крайне неблагоприятными системами непрерывной последовательности посевов.
Более крупные и мощные корневые системы могут способствовать улучшенному доступу гибридных растений к воде и питательным веществам, что поможет им справиться с дефицитом питательных веществ и несбалансированными соотношениями, связанными с монокультурой.
Хорошо развитые корни и побеги могут усилить конкурентоспособность гибридной ржи против сорняков, которых становится больше, когда урожай выращивается непрерывно.
Рожь по своей природе более устойчива к грибным патогенам, чем другие злаки, и обычно требует меньше пестицидов. Устойчивость к болезням остается основными целями селекции гибридной ржи.
Однако для доказательства преимуществ гибридов в монокультуре необходимы исследования, специально сравнивающие толерантность гибридных и популяционных сортов ржи к непрерывному возделыванию.
Настоящее исследование может способствовать прояснению части вопроса на основе более чем 50-летнего эксперимента по непрерывному и ротационному выращиванию сельскохозяйственных культур, включая озимую рожь, проведенного на северо-востоке Польши.
В рамках циклической смены сортов в эксперименте осенью 2016 года был введен гибридный сорт ржи. Он использовался в качестве контраста популяционному сорту в течение последующих шести лет. Помимо последовательности возделывания культур и сорта, в эксперименте также манипулировали уровнем защиты урожая.
Целью настоящего исследования была оценка эффектов монокультуры по сравнению с диверсифицированным севооборотом и трех уровней защиты растений на урожайность двух сортов озимой ржи, гибридного и популяционного, в течение шестилетнего периода долгосрочного эксперимента.
Предполагая, что уровни урожайности являются мерой толерантности сорта к монокультуре, была выдвинута гипотеза, что гибридный сорт озимой ржи продемонстрирует большую устойчивость к непрерывному выращиванию по сравнению с популяционным сортом, особенно при поддержке рациональной химической борьбы с сорняками и болезнями.
Эксперимент проводился в период 2017–2022 гг., в ходе которого была проведена оценка влияния систем возделывания культур (монокультура против севооборота), типа сорта (гибрид против популяции) и химической защиты растений (контрольная обработка, гербицид, гербицид плюс фунгицид) на урожайность озимой ржи и ее компоненты.
Два сорта, KWS Binntto (гибрид) и Dańkowskie Diament (популяция), были оценены в разных вариантах обработки. В целом, севооборот привел к значительно более высокой урожайности и лучшим показателям всех компонентов урожайности, чем монокультура.
Гибридный сорт последовательно превосходил популяционный сорт. Химическая защита растений повысила урожайность в условиях непрерывного возделывания, но оказалась излишней в условиях севооборота.
Гибридный сорт, выращенный в условиях монокультуры, защищенный рациональными химическими обработками, дал равную или большую урожайность, чем популяционный сорт, выращенный в условиях севооборота. В монокультуре гибридная рожь продемонстрировала большую стабильность урожайности и устойчивость к межгодовым погодным изменениям, чем популяционный сорт. Эти результаты подтверждают использование гибридной ржи с рациональной химической защитой в качестве практической стратегии для поддержания производительности в системах монокультуры, не полагаясь исключительно на севооборот.