СЕЛЕКЦИЯ НА ПШЕНИЦА

Най-високите средни добиви на пшеница от една земеделска площ са постигнати в Англия – 8 тона от хектар. Теоретичният добивен потенциал днес там се оценява на 15 т/ха. Британски изследователи искат да вдигнат добивите до 20 т/ха. Мартин Пери и Малкълм Хаукесфорд казват как да стане това.
Пшеницата допринася в световен мащаб за повече от една пета при изхранване на човечеството. Във Великобритания и в други страни от Европа пшеницата е най-важната полска култура. Добивният потенциал на пшеницата във Великобритания достига върха до 15 т/ха. Но средните ожънати добиви от фермерите са доста по-ниски и достигат до 8 т/ха. И през последните 20 години те са се повишили само с един тон/ха. От известно време изглежда, като че ли добивите са стигнали до равнище, което изчерпва потенциала им.
Нашите проучвателни работи в Rothamsted Research, водещият институт в областта на земеделието във Великобритания, са насочени към изпълнението на трудна задача – в следващите 20 години да повишим добивния потенциал с 5 тона на 20 т/ха. От там идва и името на новата изследователска програма – „Пшеница 20:20” (виж карето).
Решаващият фактор за добива е кумулативният фотосинтезен процент на наличния посев през целия период на развитие на растението. Един обхватен анализ на над 30 сорта, които бяха засети в условията на повишено съдържание на СО2, показа, че сорт с увеличен фотосинтезен потенциал повишава и количеството зърно. Защото обогатяването с СО2 преодолява ограничението на ключовия ензим на СО2-фиксацията (Rubisco). Каталитичните свойства на този ензим заплашват ефикасността на фотосинтезата, тъй като същият ензим благоприятства и фотореспирацията, в резултат на която от 20 до 50% на вече фиксирания въглерод отново се загубва. Това означава, че ензимът Rubisco често инхибира фотосинтезата, въпреки че трябва да е наличен в големи количества, за да може да поддържа един съответен фотосинтезен процент.
Капацитетът и ефективността на фотосинтезата са важен лост за повишаването на продуктивността на пшеницата. Дори малки подобрения, които повишават продължителността на фотосинтезата или на нетния фотосинтезен процент могат следователно да оказват голямо въздействие върху производството на биомаса и така да носят доходи. Една от големите цели на проекта следователно е да се идентифицират и/или да създадат такива сортове (линии) пшеница с повишен фотосинтезен процент и продължителност. За тази цел променяме развитието на посевите, за да повишим както приема на светлина от листата, така и продължителността на живота на листния апарат. Допълнително за да повишим процента на фотосинтезата, искаме да повишим активността на ензима Rubisco.
Получаването на наличност от пшеница с повишена фотосинтеза изисква повишено снабдяване с азот. Торенето е същевременно един от най-големите ценови фактори на култивирането. Следователно постигането на добра азотна ефективност е още една от целите на програмата. При днешните сортове пшеница засиленото торене с азот води до леко покачване на съдържанието на протеин и до малко или почти никакво повишение на добивите. Приемът на азот не расте пропорционално с подхранването на растенията.
Допълнително покачването на добивите на зърно се придружава по правило от едно по-ограничено съдържание на протеин. Ако не подобрим ефективността на азота, тогава ще бъде необходимо удвояване на сегашното азотно торене, за да достигнем 20 т/ха. Вместо с допълнително торене в такава степен би могло подхранването с азот да се подобри също и чрез подходящо разпределение между слама и семена и чрез биохимическите процеси на съхранение в зърното. Затова в Програма 20:20 друга важна цел ще бъде да се анализират тези особености и да се определи тяхното въздействие върху ефективното съхранение на азота и качеството на зърното.[B%]/Проф. д-р Мартин Пери, Д-р Малкълм Хаукесфорд, Rothamsted Research, Великобритания, DLG-Mitteilungen[%B], (Следва)

[B%]Програмата 20:20
Добиви от пшеница от 20 т/ха са много амбициозна цел, дори когато не става въпрос за резултати от практиката, а „само” за добивния потенциал. Следователно ще продължим да се кооперираме в световен мащаб и по-нататък с изследователи, чията работа също се концентрира върху повишаването на добивите от пшеница. Така програмата свързва експертизата от ред различни дисциплини. Най-важните цели са:
- Максимилизиране и осигуряване на добивния потенциал;
- Изследване на взаимодействието между почва и растение;
- Прилагане на резултатите в практиката.
По-голямо генетично разнообразие и целенасочено комбиниране на особеностите. Успехите в селекцията през последните десетилетия позволиха да се повишат добивите от пшеница и върху по-малко подходящи за нея местонахождения. Но има отделни процеси, които лимитират формирането на добивите и на биомасата. Ние искаме на базата на наличиния генетечен потенциал да се върнем назад към тези особености и - където е необходимо - да въведем ново разнообразие. Това както с трансгенни значи генно-инженерни – методи, така и с мутационни методи. Дори когато проектът прилага генноинженерни методи, за да може бързо да прецени новите особености и да тества хипотези, това не би следвало да бъде единственият път за възможно развитие на тези особености.
Селекция в компютъра. Оптимирането на една отделна особеност вероятно няма да ни даде искания растеж на добивите, много по-вероятно е да се стигне до комбинацията на различни особености. Успоредно с експерименталните опити ние залагаме на компютърната симулация. Ние искаме да изградим моделна рамка, с помощта на която могат да се предвидят както постиженията на различните сортове пшеница, така и ключовите особености за подобряването на генетиката на растенията. Една такава система би ни дала възможността да съпоставяме целенасочено особености за различни особености на околната среда. Така ще можем да концентрираме нашите експериментални капацитети с предимство върху по-високите добиви, ефикасното използване на торовете и водата, както и върху стабилността на добивите.[%B]

[G%]ГМО-сорт с повече зърна
Австралийският изследователски институт CSIRO с помощта на генната техника разви създаде пшеница с повече зърна в класа. В опити, направени в оранжерия, те дадоха до 30% по-високи добиви. Все пак тези цифри трябва да се приемат за относителни: първо, става въпрос само за опити в оранжерии, такива опити не са правени дори веднъж на полето в реални условия и не за практични резултати. И второ, днес средният австралийски зърнопроизводител жъне не повече от 2 т/ха пшеница. Въпреки това изглежда, че резултатът ще даде ключови познания, които биха могли да доведат до по-високи добиви, по-добро оползотворяване на хранителните вещества и до сортове с по-висока толерантност към жеги и засушаване. На тази база Bayer CropSciens се включва в по-нататъшните изследвания като партньор.[%G]

[B%]От в. "Гласът на фермера"
Абонирайте се за 2013 г. сега - за абонамент - каталожен N 843[%B]