Twin Peaks: The Return / Showtime Networks, 2017
Сорт кофе робуста оказался чувствительным к глобальному изменению климата: его температурный оптимум находится в пределах 18,6-26,6 градуса Цельсия, а не 22-30 градусов Цельсия, как считалось ранее. Согласно результатам исследования, опубликованного в журнале Global Change Biology, рост температуры воздуха на один градус Цельсия приводит к снижению урожая зерен минимум на 14 процентов.
Большую часть мирового урожая кофе обеспечивают всего лишь два его сорта — Coffea Arabica и Coffea canephora (арабика и робуста). Традиционно исследователи были больше обеспокоены перспективами выращивания арабики в условиях глобального изменения климата — этот вид произошел из прохладных возвышенностей Аравийского полуострова со среднегодовыми температурами 18-23 градуса Цельсия и чувствителен к излишне теплым условиям. Напротив, сорт робуста считают устойчивым к жаркому климату, ведь исторически этот вид развивался в низменностях долины реки Конго в Центральной Африке, где среднегодовой диапазон температур не опускался ниже 22-30 градусов Цельсия. Однако, важно помнить, что в сельском хозяйстве важны не столько выживаемость растений и их способность к вегетативному росту (которые в случае робусты возможны и при бо́льшем разбросе температур), сколько эффективное плодоношение.
Ученые под руководством Джаррода Ката (Jarrod Kath) из Университета Южного Квинсленда исследовали влияние потепления на рост, цветение и плодоношение робусты. Для этого они использовали данные об урожае за 10 лет с 798 ферм в Индонезии и Вьетнаме (эти две страны занимают 55 процентов в мировом производстве робусты), а также климатические базы данных ERA5 и TerraClimate, которые позволили отследить температуры воздуха и количество осадков в выбранный период времени.
Урожай кофейных зеоен в зависимости от средних минимальных температур и количества осадков в течение вегетационного сезона и тех же показателей в течение периода цветения.
Jarrod Kath et al. / Global Change Biology, 2020
Выяснилось, что кофе робуста не так устойчив к потеплению, как считалось ранее: при повышении минимальных температур воздуха в течение вегетационного сезона до с 15,2 до 16,2 градуса Цельсия его урожайность снижалась на 14 процентов (350-460 килограмм на гектар), при достижении отметки 18,6 градуса Цельсия — на 25 процентов, а при уровне 20,7 градуса Цельсия — уже на 50 процентов (доверительный интервал 95 процентов).
Количество осадков в вегетационный период имело положительную связь с урожайностью: их уровень на отметке 1550 миллиметров соответствовал самым высоким урожаям. И наоборот, осадки во время цветения имели отрицательную связь с урожаем: их выпадение в количестве, превышающем 900 миллиметров приводило к снижению урожая более чем на 25 процентов.
Оптимальными условиями для достижения высокой урожайности были низкие средние минимальные температуры (<18,6 градусов Цельсия) и 1200-2700 миллиметров осадков во время вегетации с повышением средней температуры и понижением количества осадков во время периода цветения.
Авторы исследования пришли к выводу, что закрепившийся в литературе температурный оптимум робусты (22-30 градусов Цельсия) следует пересмотреть в пользу диапазона 18,6-26,6 градуса Цельсия со среднегодовой температурой не более 23,8 градуса Цельсия. Более высокие температуры (по крайней мере, в пределах пяти градусов Цельсия) не приводят к гибели или угнетению кустарников, но способствуют их вегетативному росту в ущерб плодоношению — а значит, снижают урожай. Это может нанести ущерб многомиллиардной кофейной индустрии и ударить по миллионам азиатских фермеров.
Коммерческие сорта кофе не отличаются большим генетическим разнообразием, и в условиях меняющегося климата им может понадобиться модификация с помощью различных генов устойчивости к воздействиям окружающей среды, взятых от диких сортов. К сожалению, на текущий момент уже более 60 процентов диких видов кофе оказались под угрозой вымирания, а 45 процентов таких видов не представлены ни в одной ботанической коллекции мира.
Марина Попова
N+1: научные статьи
Комментариев нет:
Отправить комментарий