V prihodnjih desetletjih bo za oskrbo rastočega svetovnega prebivalstva s hrano potrebno podvojiti pridelavo kmetijskih pridelkov. Krompir je poleg koruze, riža in pšenice najbolj razširjena prehranska rastlina na svetu. Njegove prednosti: cenovna dostopnost, visoka hranilna vrednost, primernost za dolgoročno skladiščenje in visok donos. Služi kot osnova za pripravo najrazličnejših jedi tako doma kot v gostinstvu, ostaja pa tudi pomembna surovina za predelavo.
Krompir pa je po številnih ekonomskih in bioloških parametrih zahteven pridelek. Njegova ekonomična poraba vode in prilagodljivost hladnim podnebjem sta združena z visokimi zahtevami glede rahljanosti tal in odsotnosti kamenja. Zaradi tega je porazdelitev območij pridelave krompirja v različnih regijah sveta izjemno neenakomerna (slika 1).
Slika 1. Porazdelitev površin s krompirjem po svetu (FAO 2016)
Intenzivna pridelava poljščin s pridelkom 40-50 t/ha zahteva aktivno zatiranje številnih bolezni in škodljivcev, zato se uporabljajo številna kemična fitofarmacevtska sredstva, ki lahko pomembno obremenjujejo okolje. Na primer, skoraj celotno območje s krompirjem v regijah ZDA z dolgoročno in največjo specializacijo (Idaho, Washington, Severna Dakota) je občasno podvrženo zaplinjevanju. To pomeni, da v tla dodamo približno 500 kg/ha močnih zdravil, kot sta natrijev metam ali kloropikrin. Brez takšne sterilizacije je tam nemogoče dobiti kakovosten izdelek, saj so tla močno okužena. V državah v razvoju so hektarski pridelki nizki (15-20 t/ha) zaradi uporabe nekakovostnega izvornega materiala in neoptimalnih načinov pridelave. Na zemljevidu sveta je med takimi regijami tudi Rusija (slika 2).
Slika 2. Globalna porazdelitev pridelka krompirja (t/ha), FAOSTAT, 2014-2016
Vendar ne smemo pozabiti, da statistični podatki Ruske federacije še vedno upoštevajo pridelek krompirja na gospodinjskih parcelah prebivalstva, ki nikakor ne more biti tako visok kot v specializiranih kmetijskih podjetjih, ki so že dolgo dosegla raven 30-40 t/ha. Tisti. Ozemlje Rusije se na tem zemljevidu pravilno odraža ne v oranžni, temveč v svetlo zeleni ali v skrajnih primerih rumeni barvi.
Po napovedih FAO se bodo površine s krompirjem v prihodnje najbolj povečale v Afriki, Latinski Ameriki in Jugovzhodni Aziji (slika 3).
Slika 3. Prihodnost pridelave krompirja. Modra vrstica – podatki za leto 2015, oranžna – napoved za leto 2030, rumena – napoved za leto 2050
Površine v Severni Ameriki in na Kitajskem bodo ostale na enaki ravni, v Evropi pa se bodo zmanjšale. Očitno je ta napoved zelo splošna. Iste glavne evropske države pridelovalke krompirja NWEC-05 (Nemčija, Francija, Nizozemska, Belgija in Anglija) ne bodo zmanjšale, ampak bodo samo povečale pridelavo krompirja. Nedavno je bila objavljena podrobna poslovna analiza stanja, pogojev in možnosti za nadaljnji razvoj panoge pridelave krompirja v teh državah (Tabela 1).
Tabela 1. SWOT analiza pridelave krompirja v državah NWEC-05
Prednosti: zelo ugodni talno-klimatski pogoji za pridelavo krompirja, kar vodi do najvišjih pridelkov krompirja v svetovnem merilu; visoko usposobljeni in/ali izkušeni pridelovalci krompirja; razvite integrirane dobavne verige od žlahtnjenja in semenarstva do končnega trga; razvita predelovalna industrija, predvsem za proizvodnjo zamrznjenih živil; razpoložljivost in dostop do najnovejših tehnologij za pridelavo krompirja, zaščito in skladiščenje pridelka; visokokakovostne akademske raziskave in raziskave skupnosti za reševanje težav v sektorju krompirja; razpoložljivost storitev podpore/distribucije krompirja v celotnem NWEC-05; prisotnost mednarodnih organizacij za krompir, kot so Europatat (trgovina), EUPPA (predelovalci) in NEPG (proizvajalci); dobro razvito trgovsko mrežo za izvoz svežih in predelanih krompirjevih izdelkov.
Slabosti: Namakanje krompirja povzroča večje emisije CO2 glede na donos suhe snovi; uporaba velikih količin pesticidov za zatiranje bolezni/škodljivcev/plevela; koreninski sistemi z nizko učinkovitostjo dušika, kar povzroča visoke stroške dušika in tveganja zaradi izpiranja dušika; zahteva po visoki ravni uporabljene tehnologije; Grebeni prsti povzročajo odtok vode in hranil ter erozijo na pobočnih poljih; velika nestanovitnost cen krompirja v primerjavi s povečanimi proizvodnimi stroški; pomanjkanje visoke ravni javnega sodelovanja med državami za skupno reševanje proizvodnih vprašanj; gospodarski izzivi med akterji v vrednostni verigi krompirja; slaba podoba sektorja krompirja v medijih.
Značilnosti: nove tehnologije žlahtnjenja za pospešitev ustvarjanja sort; razvoj natančnega kmetijstva in daljinskega zaznavanja; razvoj proizvodov za biokontrolo za boj proti krompirjevim boleznim, škodljivcem in plevelom; razvoj mehanskih alternativ kemičnim pesticidom za zatiranje bolezni/škodljivcev/plevela; možnost razširitve sodelovanja pri pridelavi različnih vrst krompirja v okviru NWEC-05; naraščajoče povpraševanje po ekološki pridelavi krompirja; podnebne spremembe povzročajo daljše rastne dobe ter višje stopnje rasti pridelkov in donosov; povečanje kratkoročnih prodajnih poti krompirja; vse večje povpraševanje po znanju, semenskih gomoljih, izdelkih iz krompirja v državah v razvoju.
Grožnje: zmanjšanje porabe krompirja v Evropi; nove težave z boleznimi in škodljivci; problemi zaščite pridelkov in gomoljev zaradi prepovedi aktivnih snovi; podnebne spremembe in ekstremni vremenski dogodki; vplivi intenzifikacije pridelave krompirja na globalno rodovitnost in zdravje tal (razvoj bolezni/škodljivcev, odtok vode, erozija tal, zbitost tal); na nekaterih območjih (F, D, Anglija) je za ohranitev ali doseganje višjih donosov potrebno namakanje; neracionalna lobistična ali marketinška stališča glede gojenih praks (npr. kampanja No Residue proti regulaciji mejnih vrednosti ostankov); pretiran razvoj predelave krompirja.
Rusija ima vse pogoje in možnosti, da postane vodilni proizvajalec visokokakovostnega komercialnega krompirja in izdelkov iz krompirja v svetovnem merilu. Le večina močnih posebnosti evropskega krompirja je še vedno značilnost slabosti ruskega. Industrija komercialnega gojenja krompirja v Ruski federaciji je bila pravkar oblikovana in je dosegla površino 300 tisoč hektarjev in obseg proizvodnje približno 8 milijonov ton (enako količino komercialnega krompirja pridelajo na Nizozemskem). Manjka mu stabilnost ter veliko delujočih in podpornih institucij, navedenih v tabeli 1. Vendar pa obstajajo nedvomne prednosti v smislu obsežne proizvodnje, nizke stopnje uporabljenih pesticidov (zaplinjevanje tal se na primer sploh ne uporablja), biologizacije, ostro zimsko podnebje pomaga obvladovati fitosanitarne težave. Enake trende naraščanja temperatur in suhosti, zaostrovanje kužne situacije, zaradi katere najbolj trpijo zahodnoevropski pridelovalci krompirja, ki so bili prisiljeni preseliti na primer pridelavo semenskega krompirja v druge regije, je treba na splošno oceniti kot pozitivne podnebne spremembe za gojenje krompirja po vsej Rusiji. Jasno je, da postaja vse težje gojiti krompir za sezonski trg v južnih regijah, vendar postane mogoče dosledno seliti krompir na bolj severna ozemlja.
Hkrati je obetavna samo taka stopnja gojenja ruskega krompirja, ki bo dosledno konkurenčna v primerjavi z zahodnoevropsko in ameriško, pa tudi glede na proizvodnjo drugih glavnih živilskih poljščin (pšenica, riž, koruza) , in bo omogočil pridobivanje visokih donosov v različnih talnih in podnebnih razmerah. Glavni izziv prihodnosti bo proizvesti več izdelkov z enakimi ali manj viri in z manj odpadki. Rezerve in obeti Ruske federacije v zvezi s tem so ogromni. Takoj ko se bodo naravni viri države začeli uporabljati v interesu razvoja njenega gospodarstva, bo proizvodnja krompirja v Rusiji postala dosledno konkurenčna, veliko bolj donosna in donosna kot v drugih regijah sveta. Toda za to je potrebno, da se gorivo, elektrika, plin, kovine in gnojila dobavljajo domačemu trgu po razumno zadostnih domačih cenah, ki ne ovirajo razvoja drugih sektorjev gospodarstva. Iranski bencin v Iranu stane 10 rubljev/liter (seveda v pretvorbi), cena beloruskega 60-odstotnega kalijevega klorida v Republiki Belorusiji pa je spomladi letos znašala 6 rubljev/t, ruskega v Rusiji Federacija je bila 000 rubljev/t.
Kratek pregled stanja svetovne pridelave krompirja je podan posebej zato, ker je rezultat pridelave krompirja (P) določen s produktom: P = G × E × M × S, kjer je G genotip ali sorta, E je zemlja in podnebne razmere, M je management oziroma raven tehnologije in S – makroekonomsko okolje. Ugodne prstne in podnebne razmere so ključne za izkoriščanje potenciala sort, novih tehnoloških inovacij in prispevajo k blaginji lokalnega sektorja krompirja. Razvoj finančnih in nefinančnih storitev (kreditne obrestne mere, lizing, zavarovanje, proračunske subvencije za proizvodnjo in infrastrukturo itd.) so prav tako ključne sestavine zagotavljanja učinkovitosti panoge (slika 4).
risanje. 4. Rezultati (P) podeželskih in industrijskih agroživilskih sistemov krompirja na podlagi različnih vplivov genotipa (G), okolja (E), dejavnikov upravljanja (M) ter družbenih potreb in storitev (S)
Žlahtnjenje ali ustvarjanje novih sort krompirja – pomemben dejavnik učinkovite pridelave krompirja, ki bo v prihodnosti le še povečeval svoj pomen. Zahvaljujoč dešifriranju genoma krompirja in zmožnostim novih tehnologij žlahtnjenja se zdi rezerva številka ena za nadaljnji razvoj gojenja krompirja. Vpliv rezultatov glavnih usmeritev selekcije na povečanje učinkovitosti gojenja krompirja je na kratko predstavljen v tabeli 2.
Preglednica 2. Vpliv vzgojnih smeri na povečanje učinkovitosti pridelave krompirja
Ključne raziskovalne možnosti za izboljšanje učinkovitosti sistemov pridelave krompirja | Vidiki prehranske varnosti | ||||||
Prispevek k intenzifikaciji proizvodnje | Kmečki dohodek | Učinkovitost proizvodnje kalorij in hranil | Zmanjšanje vpliva na okolje | ||||
Učinkovitost vode | Učinkovitost rabe zemljišč | Učinkovitost izrabe dušika in fosforja | Učinkovitost uporabe pesticidov | ||||
Selekcija in vzgoja sort (G - genotip) | |||||||
Visok potencial pridelka | ** | *** | *** | Nevtralno/Negativno | *** | ** | - |
Odpornost na patogene | - | *** | * | *** | ** | ** | *** |
Odpornost na sušo/vročino/slanost | *** | *** | * | - | ** | ** | * |
Zgodnja zrelost | *** | *** | *** | ** | *** | *** | *** |
Biofortifikacija (npr. železo in cink) | - | - | - | - | * | ** | - |
Prave hibridne sorte F1 in TPS, urejanje genov | *** | *** | *** | *** | ** | *** | *** |
Pridelava semena krompirja (M - Management) | |||||||
Proizvodnja in distribucija visokokakovostnih semen | - | ** | * | * | *** | * | Nevtralno/negativno. |
Žlahtnjenje krompirja je usmerjeno v doseganje zapletenih in težko združljivih ciljev. Kombinacija tolerance na stres in učinkovite absorpcije hranil postaja prednostna naloga za boljši odziv na razvijajoče se podnebne spremembe. Genotipi z odpornostjo na viruse, ogorčice, bakterijsko uvelost in širši spekter abiotskih stresov, kot so vročina, suša in slanost, bi lahko izboljšali produktivnost in razširili proizvodnjo krompirja v nove regije. Dolgoletni cilj žlahtnjenja krompirja je bil razvoj zgodnjih in visokorodnih sort, odpornih na P. infestans. Odpornost na bolezni je postala ključni cilj rejskih programov EU šele pred kratkim, ko je okoljski lobi dosegel omejitve uporabe pesticidov in mineralnih gnojil ter popolno prepoved uporabe številnih običajnih in težko zamenljivih kemičnih učinkovin. . Genetska biofortifikacija (povečanje hranilne vrednosti) lahko pomaga pri premagovanju pomanjkanja mikrohranil v človeški prehrani in ohranja visoko raven uživanja bolj hranljivih gomoljev.
Vsi praktično potrjeni in iskani uspehi žlahtnjenja krompirja temeljijo na hibridizaciji, tj. križanje izbranih starševskih parov. Zaradi tetraploidne genetike gojenega krompirja se uspešna integracija in kombinacija genetskih lastnosti staršev v potomcih doseže zelo redko. Poleg tega se vsi štirje nizi kromosomov razlikujejo po genski sestavi. Zato uspešni žlahtniteljski programi krompirja temeljijo na velikih količinah izvornega materiala (vsaj 100 tisoč genotipov) in dolgotrajnem (vsaj 10 let) procesu selekcije in ocenjevanja najboljših sort. Učinkovitost klasične selekcije ne presega 0,01%. Veliko upov je bilo, da bi povečali hitrost in učinkovitost žlahtnjenja z uporabo oddaljene hibridizacije, mutageneze, celične selekcije, somatske hibridizacije, označevanja lastnosti itd., vendar vse te metode niso privedle do ustvarjanja uspešnih sort krompirja. Trenutno se aktivno preizkuša tehnologija urejanja genoma in nizozemski znanstveniki so uvedli strategijo žlahtnjenja krompirja za proizvodnjo in uporabo hibridnih botaničnih semen (tabela 3).
Tabela 3. Tehnologije za ustvarjanje sort krompirja
Tehnologije za ustvarjanje sort krompirja
Kako deluje? | Izboljšanje kakovosti krompirja | Prodaja semen | Zaščita evropskih pravic | Trgovinske pravice | |||
Сорт | Postopek | ||||||
Tradicionalna izbira | Nove sorte se razvijejo s križanjem obstoječih sort, čemur sledijo leta žlahtnjenja. | Uvajanje novih lastnosti traja najmanj 10 let. | Ni primeren za prodajo, ker ima vsak posamezen gomolj svoje značilnosti. | Rejci imajo prav, stroški razvijalcev: več deset tisoč evrov. Žlahtnitelji lahko zaprosijo za patente za nove lastnosti rastlin. | Križanje sort je naraven proces in ni predmet patentne zakonodaje EU o GSO. | Nizozemski generalni inšpektorat uvršča seme krompirja v kakovostni razred. Vsaka država ima svoje zahteve za zdravje rastlin semenskega krompirja. | |
Hibridna izbira | Nove sorte se razvijejo hitreje s križanjem čistih starševskih linij, ki imajo samo eno gensko različico za vse gene, čemur sledijo leta raziskav. | Obljubljajo, da bodo nove funkcije lahko predstavili v manj kot petih letih. Vendar bo treba najprej izpeljati ustrezne linije z ustreznimi lastnostmi. | Da, semena krompirja iz čistih starševskih linij imajo enotne lastnosti in se lahko uporabljajo kot sadilni material. | Rejci imajo prav, stroški razvijalcev: več deset tisoč evrov. Žlahtnitelji lahko zaprosijo za patente za nove lastnosti rastlin. | Križanje sort je naraven proces in ni predmet patentne zakonodaje EU o GSO. | Predpisi za certificirano seme krompirja so še v pripravi. Mnoge države še nimajo predpisov. | |
Genetska sprememba, vključno s CRISPR-cas9 | Spreminjanje obstoječih sort z aktivnim posegom v genski material, ki mu sledijo leta raziskovanja lastnosti in stabilnosti. | Tudi če spreminjanje DNK traja le nekaj dni, traja celoten proces od identifikacije genov do terenskih raziskav dlje. Projekt DuRPH, v okviru katerega so obstoječe sorte dobili večkratno odpornost proti krompirjevi plesni, je trajal skupno 10 let. | Ni primeren za prodajo, ker ima vsak posamezen gomolj svoje značilnosti. | V skladu z EU predpisi GSO. Da je sorta odobrena za uporabo, mora razvijalec dokazati varnost izdelka. Cena: milijon evrov. Žlahtnitelji lahko prijavijo patente za nove lastnosti rastlin. | Gensko spreminjanje ni naravni proces in je lahko predmet patentne prijave. | Nizozemski generalni inšpektorat uvršča seme krompirja v kakovostni razred. Vsaka država ima svoje zahteve za zdravje rastlin semenskega krompirja. |
* Žlahtniteljske pravice je mogoče zahtevati, če je sorta nova, razločljiva, enotna in stabilna. Z žlahtniteljskimi pravicami ima znanstvenik izključno pravico do prodaje semenskega krompirja in (pravih) semen (Louwaars et al., 2009).
Pridobivanje botaničnih semen s križanjem je prva faza v klasičnem žlahtnjenju. Kasneje iz semen pridobivajo gomolje, sorte krompirja pa vzdržujejo in razmnožujejo izključno v obliki gomoljev. Toda nizozemski rejci nameravajo krompir prenesti v kategorijo semenskih pridelkov, da bi krompir lahko gojili na enak način kot druge razširjene zelenjavne kulture (korenje, zelje, čebula, pesa), tj. iz botaničnih semen in da imajo semena vse lastnosti F1. V zvezi s tem obstaja nekaj dvoumnosti v izrazu "hibridni krompir". Vse sorte so tudi hibridi, zato sta za botanično seme krompirja = semenski material uvedeni dodatni oznaki F1 in TPS. Ta veličastna poslovna ideja je zasnovana tako, da zagotovi, da Nizozemska obdrži status in dohodek kot vodilna v proizvodnji krompirjevega semena v svetu, če nadaljnje segrevanje podnebja ne bo omogočilo gojenja visokokakovostnega semenskega materiala gomoljev.
Obeti za hibrid F1 (TPS) gojenje krompirja so še zelo negotovi. Začetno zaupanje startupov v letih 2015–2016, da bodo v dveh do treh letih proizvedli komercialne kombinacije za namizne izdelke, se je postopoma spremenilo v obljubo, da bodo do leta 2028 ustvarili prve hibride z visoko vsebnostjo škroba. Specifikacija cilja ustvarjanja škrobnih hibridov ni naključna - za tak krompir ni zahtev glede enotnosti oblike, globine očes, značaja lupine, zgodnje zrelosti in številnih drugih lastnosti in lastnosti, ki bi jih moral imeti sodobni namizni krompir. Izjemno težko je doseči izenačenost botaničnih semen tetraploidnega gojenega krompirja po vseh genih in s tem po značilnostih in lastnostih, vendar to še ni mogoče. Ni brez razloga, da je pri klasičnem žlahtnjenju eno seme iz krompirjeve jagode edinstven genotip in potencialno ločena bodoča sorta, drugo seme iz iste jagode pa lahko postane druga sorta, popolnoma drugačna od prve. Kot bi pričakovali, prvi, ki so dosegli pravi uspeh pri ustvarjanju hibridnega namiznega krompirja, niso bila podjetja za pridelavo krompirja, temveč podjetja za vzrejo zelenjave z visoko usposobljenostjo in bogatimi izkušnjami pri žlahtnjenju hibridov. Rejci Bejo so več kot 15 let ustvarjali prvo tetraploidno hibridno sorto krompirja Oliver F1, ki se prideluje in je na svetovnem trgu na voljo od leta 2020.
Medtem se delo na komercializaciji botaničnih semen odvija precej dinamično, vanj pa so vložena ogromna finančna sredstva. Hibridni krompir je na Nizozemskem dosegel status nacionalne ikone, metoda žlahtnjenja pa je zaščitena s patentom EU. Vsi tradicionalni trgi za nizozemski semenski krompir so zgodaj začeli sprejemati botanična semena. Najprej v državah Afrike, Srednje in Jugovzhodne Azije - seminarji, predstavitve, demonstracijske zasaditve. Pravijo, da so semenski gomolji preteklost, botanična semena pa prihodnost svetovne industrije krompirja. In namesto 2-3 t / ha sadilnega materiala bo mogoče preživeti s samo 30 g / ha (brez besed o tem, da bo treba semena gojiti s tehnologijo sadik, z uporabo ročnega dela). To je državna strategija in sistematičen, sistemski program, na katerega so povezane vse gospodarske in vladne strukture.
Kot se je izkazalo, botanično seme krompirja že neuradno testirajo v Rusiji. Semena botanične heteroze so nišni, a zelo drag izdelek. Njegovi glavni kupci naj bi bile po napovedih majhne kmetije v državah v razvoju, gosto poseljene, ki ročno pridelujejo krompir in ki z vsem spoštovanjem neutemeljeno veljajo za bogate in inovativne. Za razvijalce te tehnologije žlahtnjenja je zelo pomembno, da med potrošnike semena F1 vključijo tudi ruske pridelovalce krompirja, ki so velikodušni in trenutno za evropski semenski krompir plačujejo dvakrat več kot sami Evropejci.
Uvedba tehnologij za urejanje genoma krompirja – še en obetaven način za doseganje prednosti krompirja prihodnosti. Urejanje genoma je ciljno in namerno dodajanje, brisanje, zamenjava in translokacija delov naravne DNK organizma. Ta metoda temelji na poznavanju in razumevanju vloge in funkcij specifičnih genov. Ko je takšno znanje na voljo in je želeno lastnost mogoče doseči s ciljno modifikacijo, postane urejanje genoma učinkovitejši način za izvajanje teh sprememb v primerjavi z drugimi tehnologijami žlahtnjenja. Zbrana raven znanja o genetiki vam omogoča urejanje sort krompirja.
Metode urejanja so bile razvite in vse bolj uporabljene v zadnjih nekaj letih za natančne in predvidljive spremembe genoma v rastlinah brez dodajanja tuje DNK. Tehnika CRISPR/Cas9 se je izkazala za učinkovitejšo od drugih encimskih sistemov (nukleaze cinkovega prsta (ZFN), aktivatorju transkripcije podobne efektorske nukleaze (TALEN) in meganukleaze (MN). CRISPR-Cas je trenutno najpogosteje uporabljeno orodje za genom urejanje in je bilo sprejeto v raziskavah in razvoju žlahtnjenja po vsem svetu, lahko urejanje genoma izboljša neučinkovite ali problematične sorte brez uvedbe tujih ali dodatnih genetskih informacij v obliki DNK, kar omogoča natančne in predvidljive spremembe neposredno v genom že ustvarjenih To je temeljna razlika med urejanjem genoma rastlinske rastline in njeno transgenozo, to je ciljanim dodajanjem tujih genov v genom.Transgenske organizme je enostavno odkriti, ker transgenoza ustvari nov, edinstven in netipičen nabor genov.
Genetske spremembe, narejene s tehnologijo CRISPR-Cas, se ne razlikujejo od sprememb, ki se lahko zgodijo naravno ali kot posledica konvencionalne vzreje. To pomeni, da brez predznanja ni mogoče ugotoviti, ali je genetska sprememba posledica urejanja genoma. Ko izdelki, urejeni z genomom, zapustijo laboratorij, postane težko nadzorovati njihovo nadaljnje širjenje. Prav ta lastnost trenutno močno ovira komercializacijo editiranih sort – genetski postopki so dragi in jih je treba povrniti ob uporabi nastalega učinka, razvijalci iščejo možnosti za patentno zaščito editiranih produktov.
Urejanje genoma je bilo uporabljeno za širok spekter pridelkov in lastnosti, prve takšne sorte pa so že uvedli v dejansko kmetijsko proizvodnjo v Združenih državah in na Japonskem. V znanstveni literaturi so objavljena poročila o spremembah več kot 60 rastlinskih vrst. Posebni primeri urejenih genomov vključujejo: banana - odstranitev virusa bananine vene; zgodnje cvetoči riž s spremenjeno sestavo olja; riž, obogaten s karotenoidi; vinska trta odporna na glivične bolezni; soja z visoko vsebnostjo olja in beljakovin; jagode, ki cvetijo večkrat; koruza s povečanim pridelkom v sušnem stresu; gorčica izboljšanega okusa z visoko vsebnostjo likopena paradižnikovega amilopektina; krompir z visoko vsebnostjo GABA; krompir brez glikoalkaloidov in mnogi drugi.
Trenutno je gojenje genomskih poljščin po svetu različno regulirano. V Ameriki, pa tudi na Kitajskem, v Avstraliji, Indiji in na Japonskem, gojenje sort z urejanjem genoma ni predmet zakonodaje o gensko spremenjenih organizmih (GSO). V EU je bilo urejanje genoma priznano kot vrsta GSO in s tem prepovedano leta 2016, vendar se uporaba te tehnologije ni ustavila niti za en dan, laboratorije so takoj preselili v druge države. Uspešna uvedba metode po vsem svetu in razprave o tej temi, ki jih organizira žlahtniteljska in semenarska dejavnost, so leta 2023 pripeljale do odprave prepovedi urejanja genoma v EU.
Glede na bistvene izboljšave tehnologij vzreje, ki se dogajajo v svetu, je naša situacija naslednja:
- Urejanje genoma v Ruski federaciji je razvrščen kot GSO, uporaba te tehnologije je od leta 2016 prepovedana. In o tem se v žlahtniteljski in semenarski ter znanstveni javnosti ne razpravlja. Vendar je svet hitro (v EU počasneje) ocenil nove priložnosti in odpravil omejitve. Zavračanje novih tehnologij reje bo vodilo le v nadaljnje zaostajanje za doseženim znanstvenim in tehnološkim napredkom.
- Ustvarjanje hibridov F1 krompir teoretično zelo zanimiv in vabljiv cilj, vendar botanična semena verjetno ne bodo široko uporabljena v gojenju krompirja v Ruski federaciji, ker je vrnitev z ravni obsežne, popolnoma mehanizirane proizvodnje na gojenje sadik z neizogibno uporabo ročnega dela nelogična. in neracionalno. Da bi radikalno zmanjšali stopnjo variabilnosti morfoloških in gospodarsko-bioloških parametrov hibridnih botaničnih semen, se izvaja prehod na diploidno raven in ponavljajoče se parjenje starševskih oblik. Uspešno križanje hibridov zahteva plodne, močne in homozigotne samooplodne linije. Problem pridobivanja visokih donosov heterotičnih semen je treba rešiti mehanizirano, brez uporabe ročnega opraševanja, tj. enako kot pri drugih kmetijskih kulturah (koruza, sončnice, sladkorna pesa, zelenjava). To pomeni potrebo po uporabi takšnih genetskih orodij, kot so citoplazemska moška sterilnost, samokompatibilnost in samoinkompatibilnost ter zagotavljanje visoke plodnosti. In če o vprašanjih parjenja v sorodstvu, introgresije lastnosti, ocene heterozisa izvornega materiala itd. Na pomožnih metodoloških vidikih so znanstvene publikacije stalen tok, na tehnologiji izdelave komercialnih količin TPS pa niti ene. Ker je to področje znanja, ki bo v prihodnosti zagotovilo povračilo sredstev, vloženih v razvoj in obvladovanje te tehnologije. Doseganje visokega pridelka heterotičnih semen krompirja sploh ni isto kot pridobivanje visokega pridelka semenskih gomoljev. Potrebna vlaganja v razvoj heteroze krompirja so tako velika, da si to lahko privošči le nekaj žlahtniteljev po svetu. V Ruski federaciji tega še ni.
- Tradicionalna vzgoja krompirja v Ruski federaciji je v fazi, ki jo lahko opišemo kot obdobje potencialne oživitve. Prisotnost več sto ruskih sort v državnem registru ne bi smela biti zavajajoča, saj se učinkovitost in raven selekcije ocenjuje po obsegu druge stopnje selekcije - pridelavi semena, ki se pogosto pravilno imenuje podporna selekcija. Obseg pridelave semena pomeni območje gojenja sort, katerih delež v skupni pridelavi kaže na učinkovitost in konkurenčnost žlahtnjenja. Zaradi pomanjkanja pridelave semena je treba večino predhodno ustvarjenih ruskih sort izločiti iz registra in nanje preprosto pozabiti. Trenutno sprejeti predpisi o registru sort Ruske federacije to določajo: če v zadnjih dveh letih ni pridelave semena, je treba sorto izključiti iz registra.
Oživitev ruske žlahtnjenja krompirja, pa tudi številnih drugih kmetijskih pridelkov, je postala možna šele pred nekaj leti, po dvajsetletnem obdobju, ko je Rusija postala največji trg za vse, tudi za semena tujih žlahtniteljev in semenarjev. Degradacija je temeljila na zagotovilih tujih partnerjev in naivnem upanju na možnost enakopravnega sodelovanja, pravijo, zdaj bodo ruski kmetje lahko uporabljali najboljše dosežke svetovne selekcije. Načrtovani sistem proizvodnje semen je bil sproščen zaradi samopreživetja in je hitro propadel. Raziskovalni inštituti, kjer je potekalo in se izvaja selekcijsko delo, so se pohiteli osvoboditi formata vzrejnih in semenskih podjetij - zasebnih podjetij, ki se ukvarjajo z dejansko proizvodnjo semen. Do začetka leta 2000 je obseg domače proizvodnje semenskega materiala krompirja postal minimalen. In res je prišla tuja selekcija, in to takoj v obliki zelo velikih količin semen, ki so jih zahtevala nastajajoča velika podjetja za pridelavo krompirja novega formata. Delež tujih sort na ruskih poljih se je močno povečal, pa ne zato, ker so ruske sorte slabše, ampak zato, ker so evropska žlahtniteljska podjetja lahko dobavila neomejene količine semen. Dolgo časa je bilo vse v redu - uvoženi semenski material je bil dobavljen v neomejenih količinah, po dostopnih cenah in sprejemljive kakovosti, tuja žlahtniteljska podjetja so razdelila licence in začela elitno in reprodukcijsko semensko proizvodnjo svojih sort v državi.
In "enakost" na področju selekcije je hitro izginila, ko je ruska lastna proizvodnja oslabela. Cene uvoženega semenskega krompirja so se dvignile, njegova kakovost pa je začela opazno upadati. Toda šele po prvi tranši protiruskih sankcij leta 2014 je na državni ravni prišlo do razumevanja velikega tveganja popolne odvisnosti od tuje selekcije. Leta 2016 je predsednik Ruske federacije odredil razvoj programa za podporo ruski selekciji in semenski proizvodnji krompirja (FNTP), da bi povečali obseg proizvodnje in izboljšali kakovost semenskega krompirja, da bi odpravili odvisnost od uvoza. Zakaj torej uporabljamo izraz "obdobje potencialnega oživljanja" namesto obdobja ponovnega rojstva? Ampak ker je v praksi podpora zagotovljena dvoumno.
Po našem mnenju bi bilo logično glavne ukrepe in obsege financiranja (vsaj 50 %) FSTP usmeriti v spodbujanje neposrednega povečanja obsega pridelave semenskega krompirja in izboljšanje njegove kakovosti. Takšni ukrepi vključujejo:
– subvencioniranje stroškov prodanega semenskega materiala novih ruskih sort vseh kategorij;
– subvencioniranje pridobivanja s strani podjetij, ki se ukvarjajo s proizvodnjo in povečanjem obsega semenske proizvodnje s prevlado novih ruskih sort, specializiranih proizvodnih sredstev, posodobitvijo in gradnjo skladiščnih prostorov;
– organizacija in zagotavljanje infrastrukture za specializirano ozemlje kategorije »High Grade« v severnih regijah Ruske federacije za proizvodnjo visokokakovostnega semenskega krompirja najvišje kakovosti za domači trg in izvoz;
– spodbujanje domače proizvodnje zaščitne opreme pred kemikalijami;
– spodbujanje proizvodnje specializirane opreme za semenarstvo krompirja.
Sistemskost in združitev vseh sil in sredstev države za reševanje teh resnično perečih problemov za industrijo in doseganje pomembnega napredka v obsegu proizvodnje semen in gojenja sort ruske selekcije še ni vidna. Tuja rejska podjetja so zelo zainteresirana za zagotovitev, da se čas in denar zapravijo, vendar v ruski selekciji ni bistvenih izboljšav. Tako obsežnega in nezahtevnega prodajnega trga ne želijo izgubiti.
Ali je mogoče v trenutnih makroekonomskih razmerah zagotoviti konkurenčnost ruske reje krompirja? Da, obstaja, vendar le na podlagi obstoječih zmogljivosti posameznih podjetij. Za to je potrebno sočasno uporabljati in nadzorovati več komponent visoke konkurenčnosti:
Prvič: ustvarjati sorte najvišje (svetovne) ravni, na srečo je nekaj in s kom primerjati in tekmovati. Kakovosten izbor krompirja, vključno s podpornim, za in v lokalnih razmerah vedno zmaga, že zato, ker je krompir težak in težko transporten izdelek.
Drugi: Uporaba formata podjetja za vzrejo in semenarstvo je najpomembnejši dejavnik in pogoj za zagotavljanje konkurenčnosti vzreje krompirja v Ruski federaciji. V razvitih državah se žlahtniteljska podjetja ukvarjajo s pridelavo semen, na vse možne načine nadzorujejo proizvodnjo semen in jo obravnavajo kot rezultat selekcije. Ločena selekcija in ločena pridelava semena sta brezupni možnosti.
Tretjič: delati na sodobnem, globalnem nivoju, v celoti izkoristiti vse dejavnike konkurenčnosti na tem področju: specializacija; optimalne talne in podnebne razmere; opremljanje z najsodobnejšo specialno materialno in tehnično bazo; visoko usposobljeni strokovnjaki; izpolnjevanje obveznih organizacijskih, metodoloških in tehnoloških zahtev in predpisov.
Četrtič: nadzorovati in se izogibati tveganjem pri delu (kratka rastna doba; visoke temperature zraka in tal; pomanjkanje vlage; namakanje; uvoz gomoljnega materiala; kombinacija semenarstva in komercialne pridelave krompirja).
Petič: zagotoviti najvišjo raven kakovosti pridelanega semenskega materiala (kar pomeni sortnost, setvene kazalnike in rodnostne lastnosti). Setvene lastnosti in lastnosti donosa so najpomembnejše rezerve napredka za ruska rejska podjetja.
Na koncu poudarjamo, da lahko govorimo o konkurenčnosti na domačem trgu Ruske federacije in z dejanskim izvajanjem niza potrebnih ukrepov s strani države za razvoj in podporo domačega gospodarstva.
Sergey Banadysev, doktor kmetijstva. Sciences, LLC "DGT",
Elena Shanina, doktorica kmetijstva. znanosti, Uralski raziskovalni inštitut za kmetijstvo