Сьогодні середня врожайність кукурудзи у світі в сім разів вища, ніж 100 років тому. Але кукурудза не досягла цього сама собою. Ось ті «помічники», які сприяли цьому зростанню.
Кукурудза починала свій шлях у світі скромно. Тисячі років тому це була кущиста трава з покритими шкаралупою стручками — навряд чи схожа на сучасні елегантні стебла, посипані качанами. Сьогодні це культура, що найбільше вирощується на планеті, що займає 200 мільйони га на рік, причому майже 20% з них припадає на США.
Фермери вирощують кукурудзу, тому що це вигідно та продуктивно. У 2023 році один фермер встановив світовий рекорд, отримавши 17 тонн з га у конкурсі врожайності Національної асоціації виробників кукурудзи завдяки точному управлінню, передовій генетиці та постійному моніторингу. Середня врожайність кукурудзи за останнє століття зросла більш ніж у шість разів — неухильно збільшуючись майже на 0.5 тонни з га на рік протягом останніх 70 років.
Отже, що ж дозволило врожайності зростати рік у рік, незважаючи на посуху, спеку і решту всіх примх природи? Ось що ми з’ясували.
Урожай вимірювали та контролювали.Фермери, які домагаються високих урожаїв, люблять казати: «Якщо ви нічого не вимірюєте, ви не зможете цим керувати». Ще в 1870 році фермери та селекціонери проводили випробування врожайності, щоб з’ясувати, чи перевершують одні сорти інші.
Приблизно 1900 року на окружних та державних ярмарках стали популярними заходи, присвячені кукурудзі. Кукурудзу оцінювали за однорідним зовнішнім виглядом 10 качанів, вважаючи, що така однорідність також підвищить потенційну врожайність сорту. У 1910-х роках було введено більш наукову методику оцінки врожайності.
Експериментальні ділянки на фермах та конкурси врожайності дозволяють краще керувати густиною посіву насіння. Ця рання робота щодо вимірювання продуктивності заклала основу для селекції рослин та сільськогосподарських випробувань на наступне століття.
Гібриди змінили все. Гібридна кукурудза призвела до збільшення врожайності в порівнянні з кукурудзою, що запилюється природним шляхом, і незабаром стала стандартом у селекції кукурудзи. Це стало головним чинником підвищення врожайності.
Це дозволило почати демонструвати, як гібридизація та селекція можуть підвищити врожайність. Це був ефективніший метод виявлення кращих характеристик.
До 1930-х років гібриди перевищували за врожайністю кукурудзу, запилену природним шляхом, на 7–10%, залежно від року та регіону. Посуха 1936 ще більш переконливо довела перевагу гібридів над кукурудзою, запиленої природним шляхом.
Наступного року насіннєві компанії вклали значні кошти у розробку нових гібридів та сортів, які були не тільки посухостійкими, а й краще переносили синтетичні добрива та реагували на них. Продаж різко зріс. Це стало поворотним моментом для гібридної кукурудзи.
Врожайність значно зросла завдяки використанню синтетичних добрив.Процес Хабера-Боша – метод виробництва аміаку з атмосферного азоту – був розроблений у Німеччині та згодом використовувався для створення бомб в обох світових війнах. Після Другої світової війни заводи з виробництва боєприпасів переобладнали для виробництва азотних добрив. У той же час, насіннєві компанії покращували інбредні лінії і помітили, що деякі з гібридів, отриманих шляхом схрещування окремих сортів, добре реагують на азот.
Завдяки можливості відбору чудових гібридів, врожайність кукурудзи виключно за рахунок генетики значно зросла.
Інструменти боронили врожай. Раніше бур’яни та хвороби забирали значну частину врожаю ще до його збирання. Сьогодні фунгіциди та гербіциди допомагають захистити потенційний урожай. Впровадження фунгіцидів в основному розглядалося як перевага для високоцінних садівницьких культур доти, доки азіатська іржа сої не поставила під загрозу виробництво сої.
Впроваджено високоточні технології та дані.Монітори врожайності та внесення добрив зі змінною нормою внесення допомогли фермерам точно визначити способи підвищення врожайності на високопродуктивних полях та мінімізації витрат на неродючі. Фермери почали збирати величезний обсяг даних про ґрунт за допомогою ґрунтових карт, отриманих за допомогою GPS.
Проблема полягала не в даних, а в тому, як застосувати ці дані на практиці, — завдання, яке досі є актуальним для деяких фермерів. Тим не менш, інструменти точного землеробства продовжують прориви для фермерів, які вирощують кукурудзу.
Технології точного землеробства зараз знаходяться на порозі того, щоб дозволити фермерам приймати рішення у режимі реального часу за допомогою дистанційного зондування, аналізу даних та моделювання врожаю.
Генна інженерія допомогла. У 1996 році фермери почали висаджувати генетично модифіковану кукурудзу для захисту від європейського кукурудзяного мотиля та кукурудзяного кореневого хробака. Також були виведені сорти, що дозволяють рослинам переносити гербіциди, такі як Раундап. Результати були вражаючими, і було швидке впровадження.
