Фото: із відкритих джерел
Міжнародна група науковців узагальнила дані генетики, польових спостережень і моделей ґрунтово-кліматичних умов щодо кукурудзи з підвищеною ефективністю використання азоту. За оцінкою авторів, широке впровадження таких сортів потенційно здатне підвищити глобальне виробництво та скоротити реактивні втрати азоту, хоча повне охоплення вони вважають малоймовірним у найближчій перспективі.
Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на сайт Global Agriculture.
Міжнародна дослідницька команда 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 наголошується, 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.