Проект ADAPT - отчет о ходе полевых испытаний 2021 года

Europatat является частью международного консорциума, участвующего в исследовательском проекте ADAPT («Ускоренное развитие многострессового PoTato”), Целью которого является разработка новых стратегий, позволяющих сделать картофель пригодным для сложных условий роста в будущем. Проект стартовал в июле 2020 года и будет осуществляться в течение следующих трех лет с общим бюджетом в 5 миллионов евро, финансируемым программой исследований и инноваций Европейского Союза Horizon 2020 в соответствии с соглашением о гранте № GA 2020 862-858.

Проект успешно продвигается в соответствии с первоначальными планами, и в настоящее время проводятся два стресс-теста, каждое из которых состоит из 54 сортов картофеля, которые были отобраны на основе предыдущих проектов на предмет дифференциальной чувствительности к стрессу от жары и засухи. Полевые испытания ADAPT предназначены для выявления глобальных молекулярных и физиологических изменений в растениях картофеля, подверженных воздействию множества абиотических стрессоров, и их корреляции с урожайностью клубней. Полевые испытания проводят члены консорциума Europatat и ADAPT. HZPC (область производства изделий, подверженных термическому воздействию, Валенсия, Испания) и Meijer Картофель (поле, засухоустойчивое в Леведорпе, и посев семян в Нагеле, Нидерланды).

Meijer Испытания картофеля в Нидерландах
Для продолжения деятельности ADAPT в 2022 и 2023 годах с использованием семенного картофеля, имеющего одинаковые физиологические особенности, Meijer Размножение семенного картофеля будет проводиться в одном месте в Нагеле. Здесь было высажено по 20 клубней каждого сорта. Благодаря нормальным условиям и низкому уровню вирусной нагрузки, замечаний было немного, и их следует ожидать. В Леведорпе, Meijer На экспериментальном поле для выращивания картофеля, предназначенном для изучения засухи, была высажена почва с очень низкой влагоудерживающей способностью, что означает, что в засушливые периоды засуха наступит относительно быстро. Поле разделено на блок, подверженный засухе, без искусственного орошения, и контрольный блок с автоматизированным капельным орошением.

Снимок, сделанный с помощью дрона, обоих орошаемых контрольных участков, находящихся в условиях засухи без орошения © Meijer Картошка

Хотя сбор урожая еще не начался, Meijer Команда Potato не ожидает засухи в 2021 году, поскольку засушливого периода вообще не было. Система капельного орошения работала в общей сложности 5 минут (тестовый период в начале сезона!). Отсутствие засухи показано на фотографиях ниже, особенно на снимке с дрона, где визуальной разницы в густоте листвы между блоками не обнаружено. Несмотря на отсутствие засухи в Нидерландах в этом году, 2021 год стал хорошим годом испытаний для создания идеальной системы на 2022 и 2023 годы.

Вегетационный период, хорошо проросшее поле, датчик точного определения влажности почвы, установленный на одном из участков, отбор проб командой Кристиана ВУР, полное отсутствие дефицита воды © Meijer Картошка

HZPCстресс-тест в Испании
В течение 2021 года, HZPCПолевые испытания проводились в Силле, недалеко от Валенсии (Испания), с целью лучшего понимания влияния комбинированных стрессовых факторов на картофельные растения, а именно жары и засухи. Выбранные сорта были высажены в Валенсии в два этапа. Первая посадка была произведена в феврале, что типично для этого региона. Растения росли в оптимальных условиях и поливались по мере необходимости. Уборка урожая была успешно завершена на второй неделе июня.

Второй срок посадки состоялся в апреле. Такая поздняя посадка гарантировала, что сорта будут выдерживать высокие температуры на всех этапах развития. Особое значение имела повышенная ночная температура, которая, как известно, влияет на клубнеобразование картофеля. Помимо жары, сорта также подвергались засухе и поливались на 50% меньше, чем контрольные.

Для каждого эксперимента было проведено шесть независимых полетов дронов, в ходе которых были получены RGB, тепловые и мультиспектральные изображения, что в общей сложности составило 12 полетов. Кроме того, образцы листьев из обоих экспериментов были собраны в двух временных точках, на одной и той же стадии развития. Последующий анализ позволит HZPC чтобы более подробно изучить гены стресса, участвующие в реакциях на жару и засуху.

A) Различия в развитии листового покрова растений, выращенных в оптимальных условиях (контрольные участки) и в условиях сочетания жары и засухи (стрессовые участки). Стрессовые растения были заметно менее крепкими и слегка хлоротичными, временами увядали. B) Различия в урожайности на гектар (YHA) и сухой массе на гектар (DMH) между контрольными и стрессовыми участками, основанные на данных за один год. © HZPC

Несмотря на то, что в 2021 году выпало больше осадков, особенно ранней весной, HZPCЭксперимент оказался очень успешным, и различия между контрольными и экспериментальными участками были заметны на всех стадиях развития растений. После сбора урожая все образцы были отправлены в HZPC В ходе исследования участки оценивались с помощью оптического сортировщика, а также проводились дополнительные измерения, такие как определение подводного веса. Аналогичная экспериментальная схема будет использоваться в последующие годы проекта в надежде, что эти данные приблизят исследователей ADAPT к пониманию реакции картофеля на комбинированные стрессы в полевых условиях.