KANCELARIA SEJMU BIURO STUDIÓW I EKSPERTYZ Ekologiczna rola hodowli roślin Grudzień 1991 Dorota Stankiewicz Informacja Nr 12
- 1 - Wstęp Hodowla roślin, dzięki swemu zadaniu - tworzeniu nowych odmian roślin uprawnych - jest dziedziną nauki, bez której nie może istnieć nowoczesne rolnictwo. Dążenie do osiągania wysokich plonów pociąga za sobą rosnące nakłady m.in. na nawozy sztuczne i środki ochrony roślin. Plony uzyskiwane przy tak dużych kosztach produkcji stają się często problemem dla producenta. Wysokie nakłady nie gwarantują pewnych zysków. Rynek Europy charakteryzuje się nadprodukcja rolniczą. Rolnictwo polskie także wchodzi w tę fazę. Ze względu na jakość (np. zawartość metali ciężkich ) polskie produkty rolnicze nie są konkurencyjne w stosunku do większości produktów zachodnich. Nowe odmiany plonują wyżej na glebach uważanych za mniej wydajne rolniczo lub utrzymują poziom plonu opłacalny ekonomicznie przy obniżonym poziomie nawożenia, naświetlenia, w warunkach suszy, itp. Dzięki stosowaniu takich odmian można ograniczyć areał upraw, rezygnując z pozyskiwania plonów na glebach najsilniej zatrutych metalami ciężkimi na rzecz polepszenia jakości zbiorów. Niebagatelne znaczenie ma hodowla nowych odmian tolerancyjnych na zakwaszenie gleby, zwiększające się obecnie na skutek opadów kwaśnych deszczów. Według oceny Instytutu Uprawy, Nawożenia i Gleboznawstwa 75% gruntów ornych w Polsce ma odczyn kwaśny i wymaga wapnowania [1]. Ważną gałęzią hodowli jest hodowla odpornościowa. Dzięki wyhodowaniu odmian odpornych lub tolerancyjnych na patogeny (plonujących wysoko pomimo inwazji czynnika chorobotwórczego) można uniknąć: - wysokich nakładów ponoszonych na chemiczną ochronę roślin, - skutków toksycznych pozostałości pestycydów w środowisku. Kierunki hodowli roślin Hodowla roślin jest prowadzona w różnych kierunkach: pod kątem poprawy cech morfologicznych, fizjologicznych, biochemicznych i odpornościowych. Na plon wpływają bowiem zarówno cechy dotyczące morfologicznej budowy roślin ( rośliny o nadmiernie wydłużonych pędach łatwiej wylęgają ), jak i skład chemiczny (np. zawartość białka ) czy fizjologia ( np. długość okresu wegetacji). Prace hodowlane z zakresu morfologii, prowadzone w kierunkach skrócenia
- 2 - źdźbeł zbóż, zwiększenia ich sztywności i wiążącego się z tym polepszenia odporności na wylęganie spowodowały już znaczne zmiany w strukturze plonu roślin zbożowych. Proporcje między plonem słomy, a plonem ziarna u starych odmian pszenicy kształtują się, jak 2:1, a u nowych odmian - 1:1 [2]. Dzięki pracom prowadzonym nad zmianą morfologicznego kształtu liścia uzyskuje się rośliny wysoko plonujące w bardziej zwartym łanie. Kierunek hodowli fizjologicznej dąży do uzyskania odmian szybciej i równomierniej dojrzewających. Równomierny wzrost, rozwój i dojrzewanie umożliwia terminowe wykonanie uprawek pielęgnacyjnych i sprawny zbiór. Hodowla kształtująca cechy biochemiczne skupia się głównie na podwyższaniu zawartości białka i poprawie jego składu aminokwasowego ( w ziarnie zbóż, nasionach roślin strączkowych i w zielonce). W ramach hodowli odpornościowej na uwagę zasługuje wprowadzanie do odmian uprawnych ( na drodze przekrzyżowania z odmianami dzikimi lub stosując środki wywołujące mutacje) cech warunkujących genetyczną odporność na choroby i szkodniki. Eliminacja niektórych zabiegów z zakresu chemicznej ochrony roślin, oprócz korzyści wymienionych we wstępie, prowadzi do zaprzestania wywierania tzw. presji selekcyjnej na czynniki chorobotwórcze i szkodniki (im więcej zabiegów chemicznych, tym szybciej przebiega selekcja w stronę ras szkodników odpornych na pestycydy). Osiągnięcia hodowli roślin w Polsce Polska hodowla roślin charakteryzuje się znaczącymi osiągnięciami w zakresie roślin zbożowych i strączkowych. Spośród roślin zbożowych na uwagę zasługują : jęczmień i pszenżyto, a wśród strączkowych - bobik, groch i łubin. Nowe mutanty jęczmienia jarego, uzyskane w Akademii Rolniczej w Poznaniu, odznaczają się zawartością białka wyższa o 10-20% od zawartości białka w odmianie wyjściowej i masą ziarniaków wyższą o 11% w stosunku do odmiany wzorcowej [3], Ma to niebagatelne znaczenie, ponieważ prawie 55% białka spożywanego przez człowieka pochodzi ze zbóż. Pszenżyto - krzyżówka pszenicy z żytem może wysoko plonować na glebach zwięzłych, gliniastych lub lekkich, zakwaszonych, gdzie w porównaniu z pszenicą lepiej wykorzystuje składniki pokarmowe. W doświadczeniach porównawczych z pszenicą, prowadzonych w Akademii Rolniczej w Krakowie, wybrany ród pszenżyta
- 3 - charakteryzował się lepszą przeżywalnością okresu zimowego, odpornością na choroby i wyższym plonem nasion (6,0 t/ha wobec pszenicy - 5,2 t/ha). Straty w plonach zbóż, spowodowane przez choroby grzybowe, dochodzą w Polsce do kilkunastu procent plonu ziarna, a w południowo-wschodnim rejonie kraju (charakteryzującym się wyższym poziomem opadów) - sięgają 30%. Z badań Centralnego Ośrodka Badań Odmian Roślin Uprawnych wynika, że pszenżyto cechuje genetyczna odporność na rdzę brunatną pszenicy, chorobę mogącą obniżyć plony o 95% [4 i 5 ]. Bobik jest rośliną dającą w polskich warunkach najwyższy plon białka -858 kg/ha (pszenica - 475 kg/ha). Obecnie największe nadzieje wiąże się z nowymi odmianami Dino i Stego wyróżniającymi się wysokim plonem nasion i wcześniejszym dojrzewaniem. Odmiany grochu, Sum, Wąsaty i Ramir, zasługujące na uwagę, są wysokobiałkowe i odporne na wylęganie ( o liściach całkowicie przekształconych w wąsy czepne )[7]. Najważniejszym kierunkiem w hodowli łubinu, oprócz wysokiego plonu nasion, jest hodowla odpornościowa na choroby i na suszę. Przesuszenie gleb w Polsce będzie obejmować coraz większe obszary. Jest to efekt m.in. eksploatacji kopalin (np. lej depresyjny Kopalni Węgla Brunatnego Bełchatów), jak również odwadniających melioracji. Istnieje potrzeba dostosowania rodzaju odmian roślin uprawnych do takich warunków. Pod tym względem interesujące są odmiany Afus, Tomik i Cyt [8]. Pomimo osiągania niewątpliwych sukcesów polska hodowla roślin ma wiele braków. Podstawową wadą jest rozdział sektora hodowlanego od produkcji nasiennej i obrotu nasionami. Dotowana z budżetu hodowla nie jest doinwestowana. Pod względem wyposażenia nasze ośrodki hodowlane ustępują zagranicznym. Celem, do którego powinna dążyć polska hodowla roślin, wydają się być firmy hodowlano--nasienne zajmujące się tworzeniem nowych odmian, produkcją nasion i obrotem materiałami siewnymi [10]. Trendy w hodowli i nasiennictwie w krajach wysoko rozwiniętych. Organizacja przemysłu nasiennego (seed industry) w krajach wysoko rozwiniętych oparta jest na sektorze prywatnym - odpowiedzialnym za rozmnażanie materiałów hodowlanych oraz obrót nasionami, i na państwowym - zajmującym się szkoleniem specjalistów, tworzeniem materiałów wyjściowych, banków genów i
- 4 - ochroną patentową. Obecnie w hodowli i nasiennictwie zaczynają dominować zasobne firmy, takie, jak Ciba - Geigi, Shell, Volvo. Przedsiębiorstwa ( np. Shell), produkujące środki ochrony roślin, są zainteresowane kontrolą konkurencyjnego sektora hodowli, zajmującego się hodowlą odmian odpornych Jednocześnie firmy te wypierają z rynku klasyczne, niewielkie przedsiębiorstwa hodowlane. Stacje hodowli roślin łączą się przy pomocy sieci komputerowej w nadrzędne systemy. Dzięki sprawnemu systemowi informacyjnemu stacje te szybko dostosowują swoją produkcję do aktualnych potrzeb farmerów. Przekonywanie farmerów do uprawiania nowych odmian odbywa się na zasadzie wiarygodnej reklamy (zakładanie poletek pokazowych, niskie ceny promocyjne ). Dewizą firmy jest duży obrót i mały zysk jednostkowy ( wydatki farmerów na nasiona są równe 1/42 kosztów produkcji rolniczej ), szczegółowe poinstruowanie użytkownika co do warunków uprawy danej odmiany i szybka (w ciągu 48 godzin, po zamówieniu telefonicznym) dostawa [9], Jak wynika z niniejszego opracowania, hodowla wysoko wydajnych odmian-roślin powinna stać się ekologiczną alternatywą we współczesnym rolnictwie, przy proponowanym ograniczeniu upraw roślin jadalnych i paszowych w rejonach o najwyższym skażeniu gleby metalami ciężkimi (np. Górny Śląsk). Niezbędne wydaje się położenie nacisku na szybką informację o stanie zaawansowania badań hodowlanych w Polsce i na świecie oraz szybkie określanie potrzeb rolników i dostosowywanie produkcji nasiennej do tych wymagań. Należy także zwrócić uwagę na ochronę polskiego rynku nasion przed penetracją firm zagranicznych, oferujących nasiona przeterminowane lub zaprawione chemicznymi środkami ochronnymi o zdecydowanie ujemnym ubocznym oddziaływaniu na środowisko. Źródła: 1. J. Siuta : Prognoza degradacji i użytkowania ziemi w Polsce. " Ochrona Środowiska " 1990, nr 1. 2. St. Starzycki, W. Sowa: Niektóre aspekty wykorzystania mutagenezy do modelowania wysokoproduktywnych odmian roślin uprawianych na ziarno. "Zeszyty Problemowe IHAR- SGGW", 1988 3. W. Rybiński, H. Patyna: Zmienność cech (...) mutantów jęczmienia jarego. " Zeszyty
- 5 - Problemowe IHAR-SGGW ", 1988. 4. J Pyzik, J. Błażej: Porównanie plonowania pszenżyta RAH-101 z pszenicą ozimą w warunkach Polski południowo-wschodniej. " Zeszyty Problemowe IHAR-SGGW ", 1988. 5. J. Pyzik, J. Błażej: Ocena mikologiczna pszenżyta RAH-101 i rodów pszenicy ozimej w warunkach Polski południowo- wschodniej. "Zeszyty Problemowe IHAR-SGGW ",1988. 6. St. Muszyński: Możliwości hodowli w zakresie zwiększenia zawartości białka u roślin i wzrostu jego produkcji." Zeszyty Problemowe IHAR-SGGW ",1988. 7. St. Muszyński: Hodowla mutacyjna roślin w Polsce. " Zeszyty Problemowe IHAR-SGGW ", 1988. 8. Z. Tomaszewski: Hodowla odpornościowa łubinu - stan badań. " Zeszyty Problemowe IHAR-SGGW ", 1988. 9. S. Podlaski: Nasiennictwo w krajach rozwiniętych. " Hodowla Roślin i Nasiennictwo " 1991, nr 1. 10. J. Olejniczak: Kierunki zmian w organizacji hodowli roślin i nasiennictwa. " Hodowla Roślin i Nasiennictwo ", 1991, nr 1.