Учёные в Нигерии разработали методику, которая позволяет с высокой точностью прогнозировать урожайность маниока за несколько месяцев до сбора. Для этого используется недорогой портативный сенсор, что может значительно ускорить селекцию этой ключевой для сотен миллионов людей продовольственной культуры.
Маниок, крахмалистый корнеплод, устойчив к засухе и бедным почвам, но его селекция – крайне медленный процесс, который может занимать много лет. Традиционные методы оценки сортов требуют ручного измерения растений и выкапывания корнеплодов, что дорого и трудоёмко. Исследователи из Международного института тропического сельского хозяйства (IITA) и Университета Ганы предложили альтернативу – портативный прибор GreenSeeker, который измеряет индекс вегетации (NDVI) по отражению света от листьев.
В ходе эксперимента, который проводился в сезоне 2021–2022 годов, учёные проанализировали 453 сорта и гибрида маниока. Растения выращивали в двух климатически разных зонах Нигерии: в саванне (участок Моква) и во влажных тропических лесах (участок Онне).
На участке в саванне результаты превзошли ожидания. Измерения, сделанные на шестой месяц после посадки, позволили спрогнозировать итоговый урожай корнеплодов с точностью 90%. Для селекционеров, которые обычно ждут результатов от девяти до двенадцати месяцев, возможность так рано и точно оценить потенциал гибрида является прорывом.
Однако во влажном климате методика показала себя хуже. На участке Онне точность прогноза упала примерно до 50%, а погрешность выросла почти вдвое. Исследователи связывают это с погодными условиями: в тропическом лесу частая облачность и высокая влажность создают помехи для оптического сенсора, тогда как в саванне с обилием солнца показания прибора более стабильны.
Исследование также выявило интересный парадокс. Хотя NDVI служит отличным индикатором урожайности, сам по себе этот показатель почти не наследуется. Он отражает не столько генетический потенциал растения, сколько его реакцию на конкретные условия среды. Это означает, что сенсор – эффективный инструмент для отбора лучших образцов в определённых условиях, но полагаться на его показания нужно с учётом климата в регионе.
Авторы работы отмечают, что их методика, благодаря своей простоте и дешевизне, может ускорить выведение новых, более продуктивных сортов маниока и других культур в странах тропического пояса. Главное условие – учитывать экологические ограничения технологии.