Міжнародний колектив науковців узагальнив дані генетичних досліджень, польових спостережень і моделей ґрунтово-кліматичних умов, присвячених кукурудзі з підвищеною ефективністю використання азоту. На думку авторів, масштабне впровадження таких сортів здатне суттєво збільшити світове виробництво зерна та зменшити реактивні втрати азоту, хоча повне охоплення в найближчій перспективі видається малоймовірним.

Про це повідомляє сайт «Аграрії разом» із посиланням на Global Agriculture. Міжнародна дослідницька група під керівництвом University of Science and Technology Beijing опублікувала узагальнення щодо так званих «green and efficient» (G&E) сортів кукурудзи — ліній, які поєднують вищу врожайність із «чистішим» використанням азотних добрив. Роботу опубліковано в Science Bulletin (30 серпня 2026 року) та поширено як реліз EurekAlert (3 вересня 2026 року). Серед співавторів — науковці з China Agricultural University, Zhejiang University, Wageningen University and Research (Нідерланди) та CIMMYT.

У матеріалі підкреслюється, що кукурудза є найпоширенішою зерновою культурою у світі, а азотні добрива — ключовий чинник її продуктивності. Водночас значна частка внесеного азоту не засвоюється рослинами й втрачається через змив у водойми або у вигляді газів, зокрема закису азоту та аміаку, що пов’язують із забрудненням повітря.

Як збирали та аналізували дані

Замість закладання нових польових дослідів автори сформували синтез із трьох масивів даних:

• Генетичні дані: 27 516 quantitative trait nucleotides (QTNs) і 3 272 quantitative trait loci (QTLs), пов’язані з урожайністю та азотними ознаками.
• Показники продуктивності 539 наявних сортів/різновидів кукурудзи, виведених як G&E.
• 1 709 польових спостережень із 96 опублікованих досліджень у різних країнах і умовах вирощування.

Для оцінки потенційної роботи таких сортів у глобальному масштабі команда застосувала моделі random forest (машинне навчання на основі ансамблю дерев рішень) до 561 359 «ґраткових» наборів даних, що описують локальні ґрунтові та кліматичні умови у світі.

Що показали узагальнені результати

За підсумками синтезу, G&E сорти, які вже використовуються, у середньому підвищували врожайність на 10,1% порівняно зі звичайними. Після статистичного коригування trim-and-fill (для врахування можливого publication bias) оцінка зростання врожайності становила 12,7%.

Також, за даними авторів, ці сорти підвищували ефективність використання азоту (кількість зерна на одиницю засвоєного азоту) на 16,7%. Водночас у роботі зазначено компроміс: ефективність поглинання азоту (частка внесеного азоту, яку рослина фактично забирає з ґрунту) знижувалася на 13%. Це може свідчити, що поточні підходи в селекції G&E більше «заточені» під ефективніше використання вже поглинутого азоту, ніж під збільшення його вилучення з ґрунту.

Оцінка потенціалу при масштабуванні

Проєктуючи ці ознаки на придатні для вирощування кукурудзи регіони, модель оцінила, що за умов повного впровадження G&E сортів глобальна врожайність могла б зрости на 18,1% (плюс 145,78 млн тонн зерна на рік), а реактивні втрати азоту — зменшитися на 26,6% (приблизно на 1,49 млн тонн на рік).

Водночас автори підкреслюють, що повне впровадження в короткі строки є нереалістичним. Як більш досяжний орієнтир вони наводять сценарій із близько 9% приросту врожайності та 13% скорочення втрат азоту за «реалістичних» сценаріїв поширення.

Що це означає для агровиробників

У роботі описано «триетапний розрив» між науковими відкриттями, доступністю комерційного насіння та фактичним впровадженням у господарствах. На думку авторів, досягнення навіть консервативного сценарію потребує узгодженого прогресу не лише в генетиці, а й у селекційних програмах, регулюванні насінництва та практиках управління живленням на полі.

Окремо зазначено, що найбільший потенціал виграшу — в регіонах, де використання азоту нині є неефективним; там, за логікою дослідження, потрібні інструменти на кшталт розширеного геномного добору, методів редагування генів і політик, які допомагають швидше переводити нові лінії з дослідних ділянок у комерційні насіннєві системи та на поля фермерів.

Ключові цифри дослідження

Джерело: agrarii-razom