Postęp hodowlany i jego wykorzystanie w polskim nasiennictwie. Tadeusz Oleksiak, Edward Arseniuk IHAR- PIB Radzików, Anna Kraśniewska PIORiN

Transkrypt

1 Postęp hodowlany i jego wykorzystanie w polskim nasiennictwie Tadeusz Oleksiak, Edward Arseniuk IHAR- PIB Radzików, Anna Kraśniewska PIORiN

2 Przyczyny rosnącego znaczenia hodowli Rosnąca liczba mieszkańców Ziemi: Do % wzrost liczby ludności. Zmieniające się zwyczaje żywieniowe powodują że zapotrzebowania na zboże wzrośnie o około 50-60%. Wyczerpują się możliwości wzrostu poprzez rozszerzanie areału (urbanizacja, infrastruktura), ale też dostęp do naturalnych surowców niezbędnych do produkcji rolniczej. Wyczerpywanie się możliwości wzrostu produktywności roślin metodami agrotechnicznymi (w państwach o najwyższym poziomie rolnictwa praktycznie nie ma rezerw dalszego wzrostu luka miedzy potencjałem plonowania a praktyką plonami osiąganymi w produkcji wynosi 20-25% co przyjmuje się jako poziom racjonalnego wykorzystania możliwości Pojawiają się nowe zagrożenia związane z globalizacją transportu co przekłada się na przemieszczanie i rozprzestrzenianie się niepożądanych organizmów Spowolnienie wzrostu obserwowane od połowy lat 90. Wyczerpywanie możliwości wzrostu wykorzystujących klasyczne metody hodowli (Cassman, Slafer 1998) Racjonalizacja wykorzystania istniejących możliwości (Brisson 2010 ), redukcja nakładów na produkcję w z powodów ekonomicznych (ekstensyfikacja zabiegów agrotechnicznych), Ograniczenie nawożenia, Ograniczenie intensywności ochrony, Uproszczenia w uprawie i zmianowaniu (brak strączkowych) (wg INRA z tego powodu w okresie plony pszenicy zmniejszyły się o 0,42 t/ha) Niekorzystne z punktu widzenia plonowania zmiany w strukturze zasiewów

3 tys.ha y = -227,06x R² = 0, y = -119,69x R² = 0, y = -67,48x R² = 0, Powierzchnia użytków rolnych Powierzchnia zasiewów ogółem Powierzchnia zasiewów zbóż Liniowy (Powierzchnia użytków rolnych ) Liniowy (Powierzchnia zasiewów ogółem) Liniowy (Powierzchnia zasiewów zbóż)

4 Zmiany w poziomie nakładów bezpośrednich na produkcje rolnicza w UE

5 Przyczyny rosnącego znaczenia hodowli Oprócz subiektywnych przyczyn będących wynikiem określonej polityki gospodarczej można wymienić też obiektywne przyczyny na które nie mamy wpływu zmiany klimatyczne; pogłębiające znaczenie stresów związanych z podwyższaniem się temperatury i suszami występującymi w kluczowych dla kształtowania się plonu okresach wegetacji Sprostanie tym wyzwaniom możliwe jest przy stałym wzroście plonowania -1,1-1,3% /rok (Fisher et.al 2014) Rzeczywiste tempo osiąganego wzrostu b. rzadko przekracza 1% a średnie tempo wzrostu plonów zbóż w UE w okresie to 0,94% (Noleppa 2016) Warunkiem rozwiązanie problemu zdynamizowania wzrostu produkcji jest hodowla

6 Postęp hodowlany to Efekty postępu hodowlanego i ich ocena nowe odmiany czasem nowe lub zaadaptowane do nowych środowisk gatunki. wyższe plony większa odporność na stresy ale tez : źródło dodatkowego dochodu dla rolników i dla otoczenia rolnictwa Miejsca pracy na terenach wiejskich Zwiększenie dostępności żywności = Niższe ceny żywności Stabilizacja rynków rolniczych (duża liczba odmian dostosowanych do zmieniających się warunków) Ochrona naturalnych zasobów ziemi i wód Zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych Ochrona bioróżnorodności Uproszczone, syntetyczne kryterium oceny: wielkość wzrostu plonowania odmian.

7 Efekty postępu hodowlanego w UE w ciągu ostatnich 15 lat (wg HFFA 2016) zboża rośliny oleiste ziemia PKB

8 Efekty hodowli i nasiennictwa w praktyce poprawa wartości żywieniowej porównania składu chemicznego, doświadczenia żywieniowe poprawa odporności na choroby - porównania z wzorcem, bonitacja w 9 0 skali poprawa mrozoodporności - porównania z wzorcem, bonitacja w 9 0 skali zmiana długości okresu wegetacji lba dni od siewu do zbioru stabilność plonowania poprawa właściwości technologiczne (parametry wartości wypiekowej, dostosowanie do oczekiwań końcowych odbiorców (przemysł, konsumenci) Cechy rolniczo- użytkowe: odporność na zakwaszenie, odporność na wyleganie - porównania z wzorcem, bonitacja w 9 0 skali, MTN,

9 Schemat zależności między hodowlą i rolnikami nasiennic two Dystrybuc ja nasion hodowla rolnicy Agencja nasienna

10 Główne elementy metodyki oceny postępu hodowlanego: Bonitacja poszczególnych odmian pod względem wartości badanej cechy (potencjału plonowania) w relacji do stabilnego wzorca. Ocena potencjału gatunku z uwzględnieniem struktury uprawianych odmian w kolejnych latach. Ocena zachodzących zmian plonowania i potencjału poszczególnych gatunków na podstawie wartości współczynników regresji.

11 Konstrukcja wzorca (pszenica jara) Wzorzec mostowy Ostka /Arabella Nawra Henika Jara Kolibri Ostka dt. ha y = 0,3854x + 43,216 R² = 0,5157 WZORZEC MOSTOWY 2 Ostka Popularna Kolibri Jara Henika Ostka /Arabella Nawra

12 Wartości indeksów charakteryzujących odmiany (pszenica jara) 15,0 10,0 5,0 0,0 II III ,0-10,0-15,0

13 Pozwala to na rozdzielenie przyrostu plonów na efekt odmian i czynniki pozaodmianowe

14 Plony w t/ha Wpływ postępu hodowlanego na wzost plonowania rzepaku 60,0 50,0 40,0 y = 0,6089x + 20,89 R² = 0,8003 wzrost plonowania w wyniku postępu hodowlanego - increase due to breeding progress plony bez uwzględniania PH - yields without taking into consideration BP 30,0 20,0 10,0 y = 0,1941x + 26,174 R² = 0,2452 początkowy poziom plonowania - starting level of yielding Liniowy (wzrost plonowania w wyniku postępu hodowlanego - increase due to breeding progress) 0,0 Liniowy (plony bez uwzględniania PH - yields without taking into consideration BP)

15 % 80,0 Udział PH we wzroście średniego plonu zarejestrowanych odmian rzepaku ozimego 60,0 64,7 40,0 20,0 0, ,0-40,0

16 Ocena efektów hodowli zbóż doświadczenia odmianowe i produkcja nasienna Gatunek Tempo wzrostu plonów Efekt postępu hodowlanego Efekt postępu hodowlanego średnio z uwzględnieniem struktury w PDO produkcji nasiennej kg kg kg Pszenica ozima 88,2 67,6 69,0 Żyto 91,6 27,2 45,9 Pszenżyto ozime *) 40,5 42,3 43,3 Jęczmień ozimy 78,0 90,7 78,2 Pszenica jara 96,8 32,1 45,8 Jęczmień jary 66,7 31,3 39,4 Owies (bez nagich) 49,1 13,1 31,8 Pszenżyto jare 83,4 47,3 70,4 Zboża średnio (ważone udziałem gatunków w produkcji) udział PH we wzroście plonowania - % 74,9 43,7 51,7 58,4 69,1

17 Ocena udziału postępu hodowlanego we wzroście plonów W latach na pierwszym miejscu wśród czynników wzrostu produkcyjności wymieniano nawożenie 47% ochronę roślin 22% postęp biologiczny 18% W latach postęp biologiczny w Polsce 52% (Nalborczyk 1996). USA Duvick 1986 > 50% Meksyk Bell % udział hodowli we wzroście plonowania Wielka Brytania Silvey V % zboża Mackay et al % pszenica i jęczmień Francja Brisson et al % pszenica Norwegia Lillemo %, jęczmień % % Niemcy Laidig et.al ~75% pszenica jęczmień Noleppa % pszenica ozima 60% zboża UE % Polska % zboża % rzepak

18 Luka w plonowaniu zbóż Niemcy Polska 10 0 Pszenica ozima Pszenica jara Jęczmień ozimy Jęczmień jary Pszenżyto ozime Żyto

19 100% Wykorzystanie potencjału pszenicy w zależności od poziomu agrotechniki (badania ankietowe) 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 25,0 48,0 35,1 29,3 25,2 75,0 52,0 UE (UK, Francja) średnio w Polsce Gospodarstwa towarowe 49,6 64,9 70,7 74,8 50,4 Gospodarstwa towarowe + Kwalifikowany materiał siewny Gospodarstwa towarowe + Kwalifikowany materiał siewny, wysokie nawożenie i ochrona chemiczne Gospodarstwa towarowe + własny materiał siewny, niskie nawożenie i ochrona chemiczne

20 Teoretycznie możliwe i rzeczywiste plony zbóż w Polsce Plon zbóż w doświadczeniach 60 dt.ha Plony zbóż w produkcji

21 Teoretycznie możliwe i rzeczywiste plony zbóż w Polsce Plon zbóż w doświadczeniach dt.ha Plony zbóż w produkcji Plony przy racjonalnym wykorzystaniu potencjału 10 0

22 Jak poprawić wykorzystanie istniejących możliwości Poprawa agrotechniki Poprawa struktury gospodarstw Optymalizacja doboru odmian Poprawa zaopatrzenia w kwalifikowany materiał siewny.

23 Liczba odmian zbóż w produkcji 2014 wg COBORU i PIORiN Jęczmień jary Jęczmień ozimy Owies Pszenica jara Pszenica ozima Pszenżyto jare Pszenżyto ozime Żyto ozime Kukurydza W reprodukcji Ogółem w KR w tym polskie

24 Liczba odmian zarejestrowanych w Katalogu Wspólnym UE (wg 34 wydania Katalogu z r.) Ogółem: ~23 tys. odmian w tym zboża:» Kukurydza 5105» Pszenica 2166» Jęczmień 1297» Owies 372» Żyto 169» Pszenżyto 313» Ziemniak 1623» Burak cukrowy 1525» Rzepak 1312» Trawy 3045» Życica trwała 1037» Życica wielokwiatowa 423» Kostrzewa czerwona 331

25 % % Udział odmian z Katalogu Wspólnego w reprodukcji nasiennej 30,0 35,0 25,0 30,0 20,0 25,0 20,0 15,0 15,0 10,0 10,0 5,0 5,0 0,0 0,0

26 Jak wykorzystywany jest potencjał i od czego to zależy Wykorzystanie odmian, wykorzystanie postępu hodowlanego jest funkcją udziału KMS w produkcji

27 dt.ha-1 Efekt przyrostu plonów zbóż na polach gdzie zastosowano kwalifikowany materiał siewny średnio w latach ,0 8,0 7,58 7,68 7,0 6,0 5,97 5,0 4,0 4,24 3,95 3,0 2,0 2,44 1,0 0,0 Pszenica ozima Żyto Pszenica jara Pszenżyto ozime Jęczmień jary Owies

28 Efekt przyrostu plonów zbóż na polach gdzie zastosowano kwalifikowany materiał siewny średnio w latach ,0 8,0 7,58 7,68 7,0 6,0 5,97 dt. ha -1 5,0 4,0 4,24 3,95 3,0 2,44 2,0 1,0 1,8 1,3 1,7 2,0 1,1 1,4 0,0 Pszenica ozima Żyto Pszenica jara Pszenżyto ozime Jęczmień jary Owies

29 Efekty stosowania kwalifikowanego materiału siewnego pszenica ozima średnio 794 Przyrost plonów na polach gdzie zastosowano KMS -[tys.t] wartość w mln zł

30 % Stosowanie kwalifikowanego materiału siewnego zbóż 30,0 wg danych PIORiN 25,0 25,4 25,1 21,2 22,0 20,0 15,0 15,8 17,1 10,0 9,7 11,1 5,0 0,0 2008/ / / / / / / /16

31 Sprzedaż kwalifikowanego materiału siewnego / / / / / / / / / / / /16 Sprzedaż materiału siewnego ogółem [tony] w tym nasiona zbóż

32 tys. ha Powierzchnia reprodukcji nasiennej zbóż Krajowe Zagraniczne

33 Udział krajowych odmian w hodowli i reprodukcji nasiennej zbóż 100% 80% 31,5 35,1 36,1 39,3 40,7 42,6 44,6 42,4 48,9 51,2 53,7 49,0 60% 40% 20% 68,5 64,9 63,9 60,7 59,3 57,4 55,4 57,6 51,1 48,8 46,3 51,0 0% Krajowe Zagraniczne

34 Efekty stosowania KMS w 2015r wzrost plonów [%] 25 23, , ,2 14,3 11,5 9,3 5 5,9 2,8 0-5 żyto ziemniaki Pszenica ozima Jęczmien jary pszenżyto ozime Pszenica jara owies Jęczmień ozimy

35 Udział odmian rekomendowanych w zasiewach w badanych gospodarstwach w 2015r Ziemniaki Pszenica jara Owies Żyto Pszenica ozima Jęczmien jary Jęczmien ozimy Pszenżyto ozime

36 Efekty stosowania odmian rekomendowanych wzrost plonów w 2015r [%] ,3 8,5 5,9 5 3,6 2,5 0-5 ziemniaki owies Pszenica jara Jęczmień ozimy Pszenica ozima 0,6 0,1 Jęczmien jary pszenżyto ozime żyto -2,1

37 Efekty stosowania KMS i rekomendowanych odmian ziemniaka 29% 21% 21% 26% Odmiany rekomendowane i Kwalifikowane nasiona Odmiany nierekomendowane i kwalifikowane nasiona 37% 13% 35% 18% Odmiany rekomendowane i niekwalifikowane nasiona Odmiany nierekomendowane i niekwalifikowane nasiona A 218 A B 210 A B 201 B ,6 A B 358,3 A 281,7 B 299,9 A B 0 REK + KWA NREK + KWA REK + NKWA NREK+ NKWA 0 REK + KWA NREK + KWA REK + NKWA NREK+ NKWA

38 Efekt rekomendacji i kwalifikowanych nasion wyniki analizy wariancji( test Bonferroniego) średnio różnica Pszenica ozima KWA 65,1 63,2 64,15 NKWA 56,5 56,2 56,35 P<0,05 8,6 7,0 7,8 113,8 P<0,05 ziemniak KWA 252,2 327,3 289,75 NKWA 212,1 296,5 254,3 40,1 30,8 35,45 113,9 P<0,05 P<0,05 Pszenica ozima REKOMEND 63,5 62,2 62,85 NR 62 60,4 61,2 P<0,05 1,5 1,8 1,65 102,7 P<0,05 ziemniak R 225,4 290,2 257,8 NR 206,3 326,5 266,4 19,1-36,3-8,6 96,8 ni ni

39 Wnioski Udział hodowli we wzroście plonów w Polsce jest zbliżony do wartości uzyskiwanych w innych państwach UE Nie wykorzystujemy możliwości wzrostu plonowania jakie daje nam hodowla - Istnieje zbyt duża luka niewykorzystanych możliwości wzrostu plonów. Stosowanie kwalifikowanego materiału siewnego w znacznym stopniu wpływa na wzrost plonowania zbóż i ziemniaków oraz na wielkość dochodów rolników. Stosowanie odmian rekomendowanych jest dodatkowym czynnikiem wzrostu plonów. Najwyższe plony osiągane są na polach gdzie stosowano zarówno kwalifikowany materiał siewny jak i odmiany rekomendowane.