Итальянские ученые выяснили, что некоторые старые сорта и местные популяции пшеницы способны сохранять высокое качество зерна даже при выращивании без азотных удобрений. Двухлетнее исследование показало, что в условиях дефицита азота в зерне таких сортов поддерживается высокое содержание белка и антиоксидантов. Эти выводы открывают новые возможности для селекции и устойчивого сельского хозяйства, которое стремится снизить зависимость от синтетических удобрений.
Исследование проводили сотрудники Университета Бари имени Альдо Моро на опытном поле в Валенцано на юге Италии в сезоны 2023–2024 и 2024–2025 годов. Агрономы сравнивали 29 генотипов, включая 15 сортов твердой и 14 сортов мягкой пшеницы. В эксперименте участвовали как местные стародавние популяции (ландрасы) и сорта первой половины XX века, так и современные, выведенные для интенсивного земледелия. Каждую разновидность выращивали в двух режимах: без внесения азота и с применением стандартной дозы в 80 кг на гектар.
Результаты подтвердили, что нехватка азота неизбежно снижает содержание белка в зерне. Однако реакция на дефицит питания сильно зависела от погодных условий. В более влажный 2025 год у многих сортов, лишенных подкормки, неожиданно выросла концентрация фенольных кислот – природных антиоксидантов, из которых более 80% приходилось на феруловую кислоту. В засушливый 2024 год такого эффекта не наблюдалось. Ученые предполагают, что при нехватке азота растение перенаправляет ресурсы с синтеза белка на выработку защитных соединений.
Погодный фактор оказался решающим. В засушливый сезон 2024 года внесение удобрений почти не повлияло на урожайность. В более благоприятный по осадкам 2025 год азотная подкормка, напротив, значительно увеличила урожай зерна с колоса у обоих видов пшеницы. Это подчеркивает, что биохимическая реакция растений на удобрения тесно связана с конкретными условиями выращивания, прежде всего с влагообеспеченностью.
Анализ показал, что некоторые сорта особенно хорошо справляются с нехваткой азота. Среди твердых пшениц выделились местная популяция «Saragolla locale di Puglia» и старый сорт «Appulo» – они сохранили высокий уровень и белка, и феруловой кислоты. Среди мягких пшениц аналогичные результаты показали ландрас «Gentil Rosso», а также современные сорта «Blasco» и «Aca 360». Присутствие в этом списке современных сортов говорит о том, что важен не возраст разновидности, а наличие у нее конкретных генетических признаков устойчивости.
Авторы исследования отмечают, что их выводы не означают возможности полного отказа от удобрений, так как это снижает содержание белка в зерне. Однако старые сорта представляют собой ценный генетический ресурс. Гены, отвечающие за эффективное усвоение азота из почвы и поддержание качества зерна в стрессовых условиях, можно использовать для создания новых сортов пшеницы. Такие растения будут адаптированы к изменению климата и позволят снизить экологическую нагрузку от сельского хозяйства. Для подтверждения результатов потребуются дальнейшие испытания в разных климатических зонах.