Замість звичайної пшениці — фіолетове зерно та "екзотичні" культури: що ростиме в України через 25 років

Нові культури можуть допомогти фермерам у посушливих регіонах і відкрити нові можливості для експорту

Українська пшениця майбутнього може бути зовсім не такою, як сьогодні. Спека, посухи, різкі перепади температур, дефіцит води, хвороби та резистентні бур’яни роблять дедалі менш надійною модель, у якій Україна десятиліттями покладалася на один і той самий набір культур.

Саме тому аграрний кошик України через 25 років може виявитися значно різноманітнішим за нинішній. Не обов'язково йдеться про повну заміну звичних культур. Скоріше — про зміну сортів вже відомих зернових та поступове розширення переліку тими рослинам, що краще витримують нестачу поливу, дають продукцію з більшою доданою вартістю або навіть можуть відновити ґрунт.

Про те, як змінюється українське поле, що відбувається з пшеницею і які культури можуть стати частиною майбутнього аграрного експорту, "Телеграфу" розповіли академік НАН України, доктор біологічних наук, професор, завідувач відділу фізіології живлення рослин Інституту фізіології рослин і генетики НАН України Віктор Швартау та член-кореспондент НАН України, доктор біологічних наук, професор, старший науковий співробітник цього ж інституту, генетик Руслан Якимчук.

Закордонна пшениця в Україні не виживе?

Починати розмову про майбутнє українського поля варто саме з пшениці. Для України це не просто одна з багатьох культур. Це основа продовольства, значна частина експорту і, зрештою, культура, яка давно стала символом країни.

Віктор Швартау навіть називає пшеницю частиною української ідентичності. Але саме пшениця, за його словами, особливо потребує пристосування до конкретного середовища. "Пшениця — не космополіт. На відміну від кукурудзи, соняшника. Тобто ми можемо створити насіння кукурудзи у Франції, висівати в Україні і отримувати гарні врожаї. Для пшениці це неможливо", — каже Швартау.

Рослинами потрібно пристосуватися до конкретного поєднання тривалості сезону, вологості, температури, ґрунту. Руслан Якимчук наголошує: українська селекція якраз і займається цим пристосуванням. І зміни клімату — лише один із чинників, які вона має враховувати. Один із головних напрямів — коренева система.

"Ми маємо говорити про напрямки, які будуть сприяти розвитку кореневої системи нових сортів, яка буде у них і глибшою, і більш розгалуженою, і зможе діставати малодоступну воду із ґрунту", — пояснює Якимчук.

Але коріння — лише частина цієї конструкції. Стійка до посухи рослина має переносити різкі потепління, суховії та перепади температур. Для цього важливі й анатомічні особливості листя та стебла, і здатність швидко реагувати на стрес на фізіологічному рівні.

Українська селекція вже має такі сорти. Якимчук називає серед них Джамалу, Січеславу, Родославу, Смуглянку, Новосмуглянку, Подолянку, Богдану, Наталку, Здобу Київську, Благовіщенську. Серед нових сортів, які проходять випробування, він згадує Нептун, Форсаж та Окрасу Степу.

Тритикале: культура, яка вже зараз показує майбутнє сухого півдня

Якщо пшениця має змінюватися, то поруч із нею можуть з'являтися культури, які вже зараз краще відповідають новим умовам. Одна з них — тритикале, гібрид пшениці та жита. Швартау називає його "блискучим видом" для півдня: "Це культура, яка добре демпфує дефіцит вологи на півдні. Вона росте абсолютно приємно, забезпечує врожаї".

Вирощують його на Одещині та Миколаївщині. Якимчук зауважує — створений в Інституті сорт тритикале в Одеській області дав 80 ц/га. В експериментальних умовах, за його словами, врожайність нових сортів може сягати навіть 125 ц/га. "Завдяки створенню нових сортів тритикале ми його маємо можливість поширювати уже у сухіші регіони, регіони, які мають недостатню кількість опадів", — каже науковець.

Тому тритикале може стати одним із найбільш практичних елементів майбутнього аграрного кошика України. І тут є ще один аргумент — економічний. Швартау розповідає, що у Західній Європі тритикале вирощують роками, зокрема як сировину для виробництва алкогольних напоїв, а це чималі кошти.

Спельта: менше тонн, більше вартості

Інша історія — спельта. Її не варто уявляти як культуру, яка завтра витіснить пшеницю з мільйонів гектарів. Її перевага зовсім в іншому. Спельта може бути частиною моделі, де Україна експортує не просто більше зерна, а продукцію з більшою доданою вартістю.

За словами Якимчука, створені сорти спельти можуть містити 17–18% білка і більше. Для порівняння, для пшениці 14% білка він називає вже дуже хорошим показником. В Інституті зараз працюють над сортами кольорового зерна — синього, чорного та фіолетового.

"Це вперше у світі створена спельта із фіолетовим зерном, яка крім підвищеної врожайності має хороший обмолот. Це означає, що вона піддається технологічній переробці", — наголошує Якимчук. Окрім білка така спельта містить антоціани та інші поліфенольні сполуки, які досліджують через їхні антиоксидантні властивості. Таке ж кольорове зерно селекціонують для пшениці та ячменю. Чорнозерну спельту, чорнозерні сорти пшениці та нові сорти тритикале створив Олександр Рибалка — академік Французької академії сільського господарства, член-кореспондент НАН і НААН України, один із провідних українських селекціонерів зернових культур.

Такі сорти можуть відкрити для українського виробника окрему нішу на ринку круп і макаронних виробів, а це вже зовсім інша економіка поля.

"Сухий аграрний кошик": сорго, просо, нут і сочевиця

Ще одна зміна може відбутися там, де традиційні культури найбільше залежать від води. Південь стає більш посушливим, і кукурудза там "практично стає неможливою", зауважує Швартау.

При цьому кукурудзу ніхто не пропонує просто викреслити з українського сільського господарства. Вона вже стала потужною експортною культурою, а селекція створила гібриди з різними строками вегетації для різних регіонів.

Але там, де вода стає критичним обмеженням, набір альтернатив може розширюватися. Якимчук називає просо та сорго, серед культур, які потенційно можуть посилити український експортний потенціал. До цього "сухого кошика" Швартау додає нут і сочевицю, які вже активно розвиваються, зокрема на півдні.

Майбутнє поля не тільки за продовольчими культурами

Є в цьому кошику й культури, які, на перший погляд, взагалі випадають з розмови про український зерновий експорт. По-перше, це люцерна. Швартау називає її дуже перспективною для півдня та пов'язує її з відновленням тваринництва. Вона використовується як високопротеїновий зелений корм та сінаж для худоби, що одночасно відновлює родючість і структуру виснажених ґрунтів.А тваринництво дає можливість повертати в аграрну систему органічні добрива.

Це вирішує ще одну проблему українського ґрунту. За словами Швартау, багато років органічні добрива вносилися недостатньо, через що мікробіологічна активність ґрунту знизилась. Тому майбутній аграрний кошик — це не тільки відповідь на питання "що витримає спеку".

Ще одним варіантом є міскантус — для виробництва біопалива. Він застосовується як екологічна біоенергетична сировина для виробництва паливних пелет, брикетів, а також целюлози та біопластику.

Селекція вже працює над "новою пшеницею"

Українська селекція поступово змінює пшеницю під умови, в яких їй доведеться рости. Йдеться не лише про посухостійкість. Нові сорти мають краще використовувати воду й азот, витримувати хвороби та різкі зміни погоди. Одним із важливих напрямків селекції на посухостійкість є створення сортів із скороченим періодом вегетації, що дозволяє рослинам завершити формування та наливу зерна до настання періоду критичної нестачі вологи.

Також селекціонери шукають потрібні властивості не лише серед уже відомих сортів, а й у диких родичів зернових культур.

"Зараз стоїть питання широкого використання диких родичів зернових культур для міжвидового схрещування та зосередження їхніх генів у культурних сортах для того, щоб підвищувати їх посухостійкість, підвищувати якість і показники стійкості до хвороб", — каже Якимчук. Водночас сама генетика не вирішить усіх проблем. За словами Швартау, рослину потрібно зробити ефективнішою загалом — щоб вона краще використовувала доступний азот і була стійкішою до хвороб. Тоді потреба в пестицидах та інших засобах захисту може зменшуватися.

Проблеми рослинництва — не лише у зміні клімату

Зміна клімату — далеко не єдина проблема, з якою стикається українське рослинництво. Швартау називає три особливо серйозні:

• мікотоксини,
• неефективне використання добрив
• резистентні бур'яни.

Наразі не розв'язана проблема мікотоксинів — токсичних речовин, які утворюються за ураження рослин сажковими та сапротрофами. Засоби боротьби, від вибору сортів, агротехніки до фунгіцидів не дозволяють сьогодні гарантовано запобігти накопиченню токсикантів у врожаях. Вони потрібні для всіх культур, адже мікотоксини можуть уражати і пшеницю, і кукурудзу, і рис.

Друга проблема — азотні добрива. Йдеться не лише про їхню вартість чи дефіцит. Частина внесеного азоту просто не засвоюється рослинами. "Міжнародна статистика говорить, що ефективність використання азоту не перевищує 30%", — акцентує науковець.

Є й інша проблема — надлишок азоту за певних умов може впливати вже не лише на врожайність, а й на якість продукції.

"Якщо ми вносимо мінеральний азот і рослина за ряду умов, сорту, температури, високих рівнів опромінення, не може перетворити ці сполуки до пептидів і білка, то зберігається у вигляді амінокислот. Амінокислоти у пшениці це фактично один аспарагін. А аспарагін, як тільки ми випікаємо хліб, він кількісно перетворюється в акриламід, в канцерогенну сполуку", — пояснює небезпеку надмірного захоплення добривами Швартау, та зауважує — дослідження цього напрямку активно ведуться.

Третя проблема — бур'яни, що не реагують на гербіциди. Швидкість, з якою формується така стійкість, сама по собі стає проблемою для аграріїв.

Тож майбутнє рослинництва залежить не тільки від створення нових сортів. Потрібні також точніше землеробство, ефективніші системи живлення, мікробіологічні препарати та азотфіксатори, які допоможуть отримувати більше врожаю з меншої кількості ресурсів.

Цей матеріал — другий у циклі про майбутнє України, як агрокраїни. Перший доступний за посиланням: Не лише пшениця та соняшник: які культури стануть золотою жилою для України після війни