Многовековая селекция озимой пшеницы в Европе привела к глубокой трансформации механизмов использования водных ресурсов растением. Группа ученых под руководством Беренда в статье для научного издания «npj Sustainable Agriculture» представила результаты анализа того, как развитие агротехнологий повлияло на физиологические характеристики культуры. Авторы установили прямую связь между историческим отбором сортов и эффективностью водопотребления – фактором, имеющим критическое значение для адаптации сельского хозяйства к глобальным изменениям климата.
Эффективность использования воды определяется как отношение объема произведенной биомассы к количеству затраченной влаги. На основе массива генетических и климатических данных исследователи пришли к выводу, что современные сорта пшеницы расходуют воду более рационально, чем их предшественники. Это стало следствием отбора растений с пониженной устьичной проводимостью и модифицированной структурой корневой системы. Такие изменения позволяют культуре сохранять продуктивность в условиях дефицита влаги за счет снижения потерь на испарение.
В работе выявлены выраженные региональные особенности. Сорта, адаптированные к засушливому климату Южной Европы, отличаются наиболее консервативными моделями потребления ресурсов. Напротив, североевропейские разновидности сохраняют высокую интенсивность транспирации, что соответствует условиям их произрастания. Дополнительным фактором стала корректировка фенологии: сокращение цикла развития позволяет растениям избегать пиковых периодов засухи в конце сезона.
Практическая значимость выводов заключается в возможности пересмотра программ селекции. В условиях дефицита осадков ученые предлагают дополнить традиционные критерии урожайности экофизиологическими показателями. Перспективным направлением считается использование генетического потенциала стародавних сортов и диких сородичей пшеницы, которые могут обладать уникальными признаками устойчивости к внешним стрессам.
Для верификации моделей применялись данные дистанционного зондирования и результаты полевых опытов. Использование инфракрасной термографии и датчиков влажности почвы позволило зафиксировать связь между температурой растительного полога и интенсивностью испарения влаги. Результаты работы подтверждают, что антропогенное воздействие на генетику пшеницы существенно изменило водный баланс одной из ключевых продовольственных культур.