В низинных сельскохозяйственных районах тропических низин Южной Азии сезон выращивания кукурузы наступает без каких-либо гарантий. Дожди, которые раньше шли регулярно, теперь приходят с опозданием или не идут вовсе. Температура, которая раньше снижалась к началу посевной, теперь сохраняется, оказывая давление как на урожай, так и на фермеров. Для миллионов семей мелких фермеров по всей Южной Азии вопрос уже не в том, наступит ли климатический кризис, а в том, смогут ли их посевы выдержать его, когда он наступит.
Этот вопрос на протяжении многих лет определял исследовательскую программу CIMMYT по кукурузе в регионе. Он коренится не в абстракциях, а в реальной жизни фермерских хозяйств, чья продовольственная безопасность и средства к существованию зависят от одного сезона дождей, а прибыль сокращается по мере усиления климатической изменчивости и снижения надежности традиционных сортов. Для поиска значимого научного ответа на эту реальность требуется нечто большее, чем просто выявление перспективных генетических линий. Необходимо доказать в реальных условиях и в региональном масштабе, что улучшенные сорта могут обеспечить результаты тогда, когда это наиболее важно. Недавно этот процесс доказательства достиг важной вехи.
Разработано с учетом специфических климатических условий
Новая партия из пяти гибридов предназначена для решения двух различных и все более распространенных проблемных ситуаций в кукурузном поясе Южной Азии.
Три сорта (CIM20ADTY-41, CIM20ADTY-66 и CIM20ADTY-70) были разработаны в рамках программы CIMMYT по созданию засухоустойчивых сортов для Южной Азии (South Asia Drought Tolerant, SADT) и предназначены для выращивания в условиях богарного земледелия в низменных тропических регионах, где непредсказуемые осадки с длительными засушливыми периодами являются постоянной проблемой.
Все три представляют собой среднеспелые гибриды с желтым зерном, сочетающие высокий потенциал урожайности с устойчивостью к северному гельминтоспориозу кукурузы (грибной ожог листьев) и фузариозной гнили стебля — двум заболеваниям, которые часто усугубляют потери, связанные с засухой в регионе. В ходе испытаний, проведенных в 32 местах в условиях управляемой засухи и богарного земледелия, эти гибриды показали урожайность от 7,11 до 7,33 тонн на гектар в условиях умеренного стресса, что сопоставимо с результатами ведущих коммерческих контрольных сортов, включенных в те же испытания.
Два других гибрида (CIM20AHDY-68 и CIM20AHDY-78) были разработаны в рамках программы South Asia Heat-and-Drought Tolerant (SAHDT), которая ориентирована на более суровые условия климатического стресса: засушливые низменные районы с годовым количеством осадков менее 600 миллиметров, где одновременно наблюдаются повышенные температуры (≥35°C) и дефицит влаги в почве и воздухе.
В ходе испытаний, проведенных в 106 местах в Пакистане, Индии, Бангладеш и Непале, эти гибриды показали урожайность до 7,59 тонн с гектара в условиях умеренного стресса, демонстрируя результаты на уровне или выше, чем у контрольных образцов, а также устойчивость к гнили стебля, вызываемой Macrophomina, почвенному патогену, особенно распространенному в жарких и засушливых условиях. География сети испытаний SAHDT, охватывающей шесть стран и различные агроэкологические зоны, отражает сложность проверки эффективности в условиях комбинированного абиотического и биотического стресса на региональном уровне.
Поэтапный процесс, основанный на полевых данных
Путь от экспериментального гибрида до анонсированного продукта проходил по структурированной многоэтапной системе оценки, которую Глобальная программа по кукурузе CIMMYT последовательно применяет во всех своих региональных направлениях.
Первоначальная оценка проводилась в рамках 4-го этапа региональных полевых испытаний, проведенных в сезоне 2022-2023 годов, в ходе которых перспективные экспериментальные гибриды оценивались в условиях контролируемого стресса наряду с внутренними проверками генетического прогресса и коммерческими гибридами. Гибриды, отвечающие определенным пороговым значениям производительности, были переведены на 5-й этап региональных полевых испытаний, проведенных в 2024 году непосредственно на полях фермеров в четырех целевых странах.
Полевые испытания являются критически важным этапом проверки именно потому, что они не могут воспроизвести контролируемые условия исследовательских станций; они отражают неоднородность почвы, различные методы управления и реальную изменчивость климата в разные сезоны, которые характеризуют реальные условия мелкого фермерского хозяйства. Одобрение фермерами, оцениваемое посредством структурированной обратной связи на 5-м этапе, является одним из критериев, определяющих решения о дальнейшем продвижении, наряду с агрономическими данными и данными об урожайности.
Эта сеть оценки функционирует благодаря партнерству со специализированными учреждениями и частными семенными компаниями по всему региону, что позволяет привнести в процесс оценки местные агрономические знания и понимание рынка. В результате получается подход к разработке продукта, который интегрирует научные критерии эффективности с проверкой со стороны спроса, — согласованность, которая, как показывают исследования, неизменно имеет важное значение для достижения значимого внедрения сортов среди мелких фермеров.
Контекст: кукуруза и климатический стресс в Южной Азии
На Южную Азию приходится значительная доля мирового производства кукурузы, которая одновременно является основным продуктом питания, кормом для скота и источником дохода для мелких фермерских хозяйств в Индии, Бангладеш, Непале, Пакистане и Шри-Ланке. Засушливые низменные районы региона, где сосредоточена большая часть мелких фермерских хозяйств, выращивающих кукурузу, также являются одними из наиболее подверженных климатическим колебаниям. Прогнозы показывают, что частота и интенсивность периодов теплового стресса в Южной Азии будут возрастать к середине века, что особенно сильно скажется на культурах, выращиваемых в сезон хариф, когда пики температуры совпадают с критическими стадиями репродуктивного цикла.
Засуха еще больше усугубляет эти риски. Исследования потерь урожая кукурузы при комбинированном воздействии тепла и засухи показывают, что взаимодействие этих двух факторов может быть значительно более разрушительным, чем воздействие каждого из них по отдельности. Разработка сортов, способных одновременно функционировать в обоих условиях, как это предусмотрено в программе SAHDT, представляет собой научно и практически значимый шаг вперед по сравнению с селекцией на устойчивость к одному стрессу.
Последовательные инвестиции в региональную устойчивость
Программа CIMMYT по выращиванию кукурузы в Южной Азии ежегодно проводит региональные испытания, постоянно совершенствуя генетический материал и внедряя в партнерские проекты только наиболее тщательно проверенные продукты.
Прогресс в этой области отражает совокупные инвестиции в понимание специфических ограничений южноазиатских систем выращивания кукурузы, таких как угроза болезней, типы почв, режим выпадения осадков и предпочтения фермеров, которые определяют, как на практике должен выглядеть полезный сорт. Гибриды, доступные сейчас для лицензирования, воплощают в себе эти накопленные знания: среднеспелые, подходящие для регионального сельскохозяйственного календаря, желтый цвет зерна, соответствующий рыночному спросу, и устойчивость к стрессовым факторам, подтвержденная в разных регионах их выращивания.
Для фермерских общин в низменных тропических регионах Южной Азии, которые сталкиваются со все более нестабильными сезонами выращивания сельскохозяйственных культур, доступ к семенам, прошедшим тщательную оценку в условиях, имитирующих их собственные, представляет собой значимый, хотя и неполный, вклад в долгосрочную устойчивость продовольственной системы.
Источник: CIMMYT.
