Didėjanti ozono koncentracija – paslėpta grėsmė kukurūzams

LŽŪKT informacija

2021-02-23

Kaip atmosferinio metano ir anglies dioksido, taip ir ozono koncentracija žemės paviršiuje didėja. Vis tik į ozoną – kenksmingą iškastinio kuro deginimo cheminį šalutinį produktą – kreipiama palyginti mažai dėmesio, kaip į galimą grėsmę kukurūzams auginti.

Siekiant užpildyti šią spragą, atliekamas naujas tyrimas, kurio esmė yra sudaryti sąlygas, kad lauke auginamą genetiškai įvairią kukurūzų augalų grupę veiktų ateityje prognozuojami ozono lygiai. Tyrimas, apie kurį pranešama žurnale „Global Change Biology“, nustatė, kad kai kurios kukurūzų šeimos rūšys didelei ozono oro taršai yra jautresnės, todėl jų derliaus nuostoliai didesni. Mokslininkai teigia, kad išsiaiškinus genetinius šių skirtumų pagrindus, augalų tyrinėtojams būtų lengviau sukurti ozonui atsparius kukurūzus.

Buhalterinė apskaita. Horizontali. Straipsnių viduje.

„Ozonas į augalus patenka taip pat, kaip ir anglies dioksidas: jis iš atmosferos pasiskleidžia lape“, – teigia Liza Einsvort (Lisa Ainsworth), JAV Žemės ūkio departamento mokslininkė, drauge su Endriu Likiu (Andrew Leakey) vadovavę Ilinojaus, Kalifornijos universitetų mokslininkų tyrimams.

„Anglies dioksidas yra maistinė medžiaga augalams. Visa anglis, patenkanti į grūdus, pirmiausia pereina per lapą“, – sako E. Likis. – Tačiau ozonas yra labai reaktyvi molekulė, pažeidžianti biologinius audinius ir trukdanti fotosintetiniam anglies įsisavinimui augalų lapuose. Iš esmės, ozonas pagreitina lapo senėjimą“.

Pasak mokslininkų, net foninis ozono lygis daro tam tikrą žalą. „Mūsų tyrimai rodo, kad dabartinis ozono lygis sumažina kukurūzų derlių net 10 procentų“, – sako Liza. – Tai tiek pat, kiek derlių mažina sausra, potvynis ar bet kuris atskiras kenkėjas ar liga, tačiau tai yra palyginti neištirtas derliaus nuostolių komponentas JAV.“

Tyrėjai pasinaudojo Ilinojaus universiteto laisvojo oro koncentracijos praturtinimo įrenginiu (FACE), norėdami išsiaiškinti realias aukštesnio atmosferos ozono lygio pasekmes žemės ūkiui. FACE įrenginyje naudojama sudėtinga emisijos sistema, kuri stebi vėjo kryptį ir greitį, kad lauku būtų galima nustatyti konkrečius įvairių rūšių dujų, įskaitant ozoną, lygius.

„Lygis, kurį sukuriame šio tyrimo metu, yra tas, kuris šiandien dažniausiai būna Kinijoje ir Indijoje“, – teigia L. Einsvort. – Jis nėra ypač didelis, net jei naudojame koncentraciją, kuri yra 2 1/2 karto didesnė už foninį ozono lygį centriniame Ilinojuje.“

Tyrėjai pasodino 45 hibridinius kukurūzų augalus, atstovaujančius visoms pagrindinėms kukurūzų rūšims – spragėsiniams kukurūzams, dvispalviams sorgams, paprastiesiems, titnaginiams ir kt. – norėdami išsiaiškinti, kaip skiriasi jų reakcija į aukštą ozono lygį. Jie nustatė, kad kai kurie hibridai yra jautresni ozonui už kitus.

„Aptikome dvi kukurūzų linijas, kurių palikuonys buvo jautresni ozono taršai, nepriklausomai nuo to, su kokiomis kitomis kukurūzų rūšimis mes juos kryžminome“, – teigia Likis. „Jų genetiniai trūkumai pasireiškia skirtingais būdais, kai jie yra auginami didelio ozono lygio sąlygomis.“

Komercinių kukurūzų genetika yra komercinė paslaptis, todėl, pasak Likio, mes nežinome, ar šios kukurūzų veislės turi tą patį Achilo kulną.

Norint nustatyti, kaip dabartiniai augalai reaguos į būsimas sąlygas, reikės išsamesnės genetinės analizės ir daugiau eksperimentų, panašių į tuos, kurie buvo atlikti naudojantis FACE įrenginiu, sakė Likis: „Svarbu suprasti, kaip augalai reaguos į klimato pokyčius prieš klimato pokyčiams įvykstant“, – sako jis. „Tik taip mes galime rasti sprendimus, kurių prireiks ateityje.“

Vertė Saulius Zagorskis, LŽŪKT