Значительные экологические стрессы сокращают количество производимой пищи, что приводит к снижению поставок и росту цен. Мы не можем устойчиво захватывать больше земли для сельского хозяйства, поэтому нам нужно изменить наши культуры - на этот раз, чтобы адаптировать их к миру, который мы изменили, так заявила команда исследователей, опубликовавшая статью в Frontiers in Science.
«Сельское хозяйство крайне уязвимо к изменению климата, а интенсивность и частота экстремальных явлений будут только увеличиваться, - сказал профессор Сергей Шабала из Университета Западной Австралии, ведущий автор статьи в Frontiers in Science. - Как устойчивое сельскохозяйственное производство, так и глобальная продовольственная безопасность будут критически зависеть от нашей способности создавать устойчивые к изменению климата культуры».
Современная сельскохозяйственная система производит очень большие объемы продовольствия за счет интенсивного использования удобрений и высокопродуктивных монокультур. Это позволяет накормить мир, но вызывает критику экологов, например, в отношении использования минеральных удобрений, монокультур и ограниченного перечная культур.
Известно, что из-за стрессов, вызванных климатическим кризисом, урожайность у основных сельхозкультур падает, даже если засухи или наводнения, когда корни попадают в гипоксические условия, не убивают растения.
«Проблема устойчивого питания имеет научные, социальные и политические аспекты, - говорит Шабала. - Необходимо более широкое принятие новых технологий и готовность принять некоторые культурные сдвиги. Хорошим примером может служить рис: это основной продукт питания для большого процента населения, но многие части мира могут стать непригодными для его производства. Потребуется переход на другие, более устойчивые культуры, и я не уверен, что общественность готова это принять».
Многие дикие растения, включая предков и родственников основных культур, лучше справляются с экологическими стрессами, чем современные культуры. Чтобы современные сорта и гибриды аграрных растений пережили изменение климата, нужно заново ввести эти устойчивые черты.
Шабала и его коллега профессор Михаэль Палмгрен из Копенгагенского университета предлагают два варианта. Первый - ввести гены, которые поддерживают устойчивость к стрессу окружающей среды, в существующие высокоурожайные культуры. Это проще, когда есть близкий родственник, у которого можно заимствовать гены, или когда ген остается в ДНК растения, но деактивирован.
Однако многие гены способствуют устойчивости к стрессам окружающей среды, и включение нескольких дополнительных новых признаков в новый сорт затруднено.
Второй вариант – поскорее одомашнить дикие растения, которые устойчивы к стрессам окружающей среды, но имеют более низкую урожайность, чем современные культуры.
Пока еще слишком рано говорить о том, какая стратегия окажется успешной, говорят ученые. Однако для успеха обеих стратегий необходимы одни и те же критические элементы: инновационное редактирование генов и другие технологии точной селекции, основанные на точном фенотипировании на основе клеток, а также общественное признание новых культур.
«Одной из текущих задач является согласование последних научных достижений с общественным восприятием новых технологий. Этот вопрос крайне политизирован, и в него вовлечены значительные коммерческие интересы. А из-за отсутствия специальных знаний широкая общественность не может различить тонкие различия между различными технологиями и полагается на мнения в СМИ», заключил Шабала.
Источник: Frontiers.
Заглавное фото: Лукьянов Дмитрий, AgroXXI.ru.
