A következő évtizedekben a világ növekvő népességének élelmiszerrel való ellátásához meg kell duplázni a mezőgazdasági növények termelését. A kukorica, a rizs és a búza mellett a burgonya a világ legszélesebb körben termesztett élelmiszernövénye. Előnyei: megfizethetőség, magas tápérték, hosszú távú tárolásra való alkalmasság és magas terméshozam. Különféle ételek elkészítésének alapjául szolgál mind otthon, mind a közétkeztetésben, és a feldolgozás fontos alapanyaga marad.
De a burgonya sok gazdasági és biológiai paraméterben nehéz növény. Gazdaságos vízfelhasználása és hűvös éghajlathoz való alkalmazkodóképessége a talaj lazaságára és a kövek hiányára vonatkozó magas követelményekkel párosul. Emiatt a burgonyatermő területek megoszlása a világ különböző régióiban rendkívül egyenetlen (1. ábra).
1. ábra A burgonyaterület megoszlása világszerte (FAO 2016)
A 40-50 t/ha hozamú növény intenzív termesztése számos betegség és kártevő aktív védekezését igényli, ezért számtalan vegyszeres növényvédő szert alkalmaznak, amelyek jelentős környezeti hatást gyakorolhatnak. Például az Egyesült Államok hosszú távú és maximális specializációjú régióiban (Idaho, Washington, Észak-Dakota) szinte a teljes burgonyatermő terület időszakonként fertőtlenítésnek van kitéve. Ez azt jelenti, hogy körülbelül 500 kg/ha erős hatóanyagot, például metam-nátriumot vagy kloropikrint kell a talajba adni. Ilyen sterilizálás nélkül lehetetlen ott kiváló minőségű terméket kapni, mivel a talajok erősen fertőzöttek. A fejlődő országokban a hektáronkénti hozamok alacsonyak (15-20 t/ha) a rossz minőségű alapanyagok alkalmazása és az optimálistól eltérő termesztési módok miatt. A világtérképen Oroszország is szerepel az ilyen régiók között (2. ábra).
2. ábra Burgonyatermés globális megoszlása (t/ha), FAOSTAT, 2014-2016
Nem szabad azonban megfeledkeznünk arról, hogy az Orosz Föderáció statisztikai adatai továbbra is figyelembe veszik a lakosság háztartási parcelláin elért burgonyahozamot, amely semmi esetre sem lehet olyan magas, mint a szakosodott mezőgazdasági vállalkozásokban, amelyek már régóta elérik a burgonyatermést. 30-40 t/ha. Azok. Oroszország területe helyesen tükröződik ezen a térképen, nem narancssárga, hanem világoszöld vagy szélsőséges esetben sárga színben.
A FAO előrejelzése szerint a burgonyatermesztés területe a jövőben Afrikában, Latin-Amerikában és Délkelet-Ázsiában fog a legerőteljesebben növekedni (3. ábra).
3. ábra A burgonyatermesztés jövője. Kék sáv – 2015-ös adatok, narancssárga – 2030-ra vonatkozó előrejelzés, sárga – 2050-re vonatkozó előrejelzés
Észak-Amerikában és Kínában a területek változatlanok maradnak, míg Európában csökkenni fognak. Nyilvánvaló, hogy ez az előrejelzés nagyon általános. Ugyanazok a fő európai burgonyatermelő országok, az NWEC-05 (Németország, Franciaország, Hollandia, Belgium és Anglia) nem csökkentik, hanem csak növelik a burgonyatermelést. A közelmúltban részletes üzleti elemzés jelent meg ezen országok burgonyatermesztési ágazatának helyzetéről, feltételeiről és további fejlesztési lehetőségeiről (1. táblázat).
1. táblázat: A burgonyatermesztés SWOT elemzése az NWEC-05 országokban
Erősségek: nagyon kedvező talaj- és éghajlati viszonyok a burgonyatermesztéshez, ami globális szinten a legmagasabb burgonyahozamhoz vezet; magasan képzett és/vagy tapasztalt burgonyatermesztők; integrált ellátási láncokat fejlesztettek ki a nemesítéstől és a vetőmagtermesztéstől a végső piacig; fejlett feldolgozóipar, főként fagyasztott élelmiszerek előállítására; a burgonyatermesztés, növényvédelem és tárolás legújabb technológiáinak elérhetősége és hozzáférése; magas szintű tudományos és közösségi kutatás a burgonyaágazat problémáinak megoldására; a burgonya támogatási/elosztási szolgáltatásainak elérhetősége az NWEC-05 egész területén; olyan nemzetközi burgonyaszervezetek jelenléte, mint az Europatat (kereskedelem), EUPPA (feldolgozók) és NEPG (termelők); jól fejlett kereskedelmi hálózat a friss és feldolgozott burgonyatermékek exportjára.
Hiányosságok: A burgonya öntözése magasabb CO-kibocsátást eredményez2 szárazanyag-hozam tekintetében; nagy mennyiségű peszticid használata betegségek/kártevők/gyomok elleni védekezésre; Alacsony nitrogén-hatékonyságú gyökérrendszerek, amelyek magas N-költségekhez és a N-kimosódás kockázatához vezetnek; magas szintű alkalmazott technológia követelménye; A talajgerincek víz- és tápanyaglefolyást, eróziót okoznak a lejtős mezőkön; a burgonyaárak nagy ingadozása a megnövekedett termelési költségekhez képest; az országok közötti magas szintű nyilvános együttműködés hiánya a termelési kérdések közös megoldása érdekében; a burgonya értékláncának szereplői közötti gazdasági kihívások; rossz kép a burgonyaágazatról a médiában.
Jellemzők: új nemesítési technológiák a fajták létrehozásának felgyorsítása érdekében; a precíziós mezőgazdaság és a távérzékelés fejlesztése; biokontroll termékek fejlesztése a burgonyabetegségek, kártevők és gyomok leküzdésére; a kémiai peszticidek mechanikai alternatíváinak fejlesztése betegségek/kártevők/gyomirtás céljára; az NWEC-05 keretein belül a különféle burgonyafajták termelésében való kibővített együttműködés lehetősége; növekvő kereslet az ökológiai burgonyatermesztés iránt; az éghajlatváltozás hosszabb tenyészidőszakhoz, valamint magasabb termésnövekedéshez és hozamokhoz vezet; a rövid távú burgonyaértékesítési csatornák bővítése; növekvő igény a tudás, a vetőgumók, a burgonyatermékek iránt a fejlődő országokban.
Fenyegetések: a burgonyafogyasztás csökkentése Európában; új betegségek és kártevők problémái; növény- és gumóvédelmi problémák a hatóanyagok betiltása miatt; éghajlatváltozás és szélsőséges időjárási események; a burgonyatermesztés intenzitásának hatásai a globális talajtermékenységre és a talaj egészségére (betegségek/kártevők kialakulása, vízelfolyás, talajerózió, talajtömörödés); egyes területeken (F, D, Anglia) öntözés szükséges a magasabb hozamok fenntartásához vagy eléréséhez; irracionális lobbi- vagy marketingpozíciók a termesztési gyakorlatokkal kapcsolatban (pl. a No Residue kampány a maximális maradékanyag-határérték szabályozás ellen); a burgonyafeldolgozás túlzott fejlettsége.
Oroszországnak minden feltétele és lehetősége megvan ahhoz, hogy a kiváló minőségű kereskedelmi burgonya és burgonyatermékek vezető gyártójává váljon globális szinten. Az európai burgonyatermesztésnek csak a legtöbb erős sajátossága jellemzi még mindig az orosz gyengeségét. Az Orosz Föderációban a kereskedelmi burgonyatermesztő ipar nemrég alakult meg, és elérte a 300 ezer hektáros területet, és körülbelül 8 millió tonnás termelési mennyiséget (ennyi kereskedelmi burgonyát termelnek Hollandiában). Hiányzik belőle a stabilitás és az 1. táblázatban felsorolt számos működő és támogató intézmény. De tagadhatatlan előnyökkel jár a nagyüzemi termelés, az alacsony növényvédőszer-terhelés (például egyáltalán nem alkalmazzák a talajfertőtlenítést), a biológia, a zord téli klíma segít a növény-egészségügyi problémák kezelésében. A hőmérséklet-emelkedés és a szárazság, a fertőző helyzet súlyosbodásának ugyanazokat a tendenciáit, amelyektől a nyugat-európai burgonyatermesztők szenvednek leginkább, akik például a vetőburgonya-termelést más régiókra kényszerülnek áthelyezni, általában pozitív klímaváltozásként értékelendők. burgonyatermesztés egész Oroszországban. Nyilvánvaló, hogy a déli régiókban egyre nehezebb burgonyát termeszteni a szezonális piacra, de lehetővé válik a burgonya következetes áthelyezése az északibb területekre.
Ugyanakkor az orosz burgonyatermesztésnek csak olyan szintje ígéretes, amely folyamatosan versenyképes lesz a nyugat-európai és amerikaiakhoz képest, valamint más fő élelmiszernövények (búza, rizs, kukorica) termelésének hátterében. , és lehetővé teszi a magas hozam elérését különféle talaj- és éghajlati viszonyok között. A jövő fő kihívása az lesz, hogy több terméket állítsunk elő azonos vagy kevesebb erőforrással és kevesebb hulladékkal. Az Orosz Föderáció tartalékai és kilátásai e tekintetben óriásiak. Amint az ország természeti erőforrásait elkezdik felhasználni gazdaságának fejlesztése érdekében, az oroszországi burgonyatermelés folyamatosan versenyképes lesz, sokkal jövedelmezőbb és jövedelmezőbb lesz, mint a világ más régióiban. Ehhez azonban az szükséges, hogy a hazai piacra üzemanyagot, villamos energiát, gázt, fémet és műtrágyát olyan ésszerűen elegendő hazai áron szállítsanak, amely nem akadályozza a gazdaság többi ágazatának fejlődését. Az iráni benzin Iránban 10 rubel/liter (természetesen az átalakítást tekintve), a 60%-os belarusz kálium-klorid ára pedig a Fehérorosz Köztársaságban ez év tavaszán 6 rubel/t volt, míg az orosz az oroszban. Föderáció 000 24 rubel/t volt.
A globális burgonyatermesztés helyzetéről egy rövid áttekintést adunk, mivel a burgonyatermelés eredményét (P) a termék határozza meg: P = G × E × M × S, ahol G a genotípus vagy fajta, E a talaj és éghajlati viszonyok, M a menedzsment vagy technológiai szint és S – makrogazdasági környezet. A kedvező talaj- és éghajlati viszonyok kulcsfontosságúak a fajtákban rejlő lehetőségek és az új technológiai innovációk kiaknázásához, és hozzájárulnak a helyi burgonyaágazat felvirágozásához. A pénzügyi és nem pénzügyi szolgáltatások fejlesztése (hitelkamatok, lízing, biztosítás, termelési és infrastrukturális költségvetési támogatások stb.) szintén kulcsfontosságú elemei az ipar hatékonyságának biztosításának (4. ábra).
Rajz. 4. A vidéki és ipari burgonya agrár-élelmiszeripari rendszerek eredményei (P) a genotípus (G), a környezet (E), a gazdálkodási tényezők (M) és a társadalmi igények és szolgáltatások (S) eltérő hatásai alapján
Nemesítés vagy új burgonyafajták létrehozása – jelentős tényező a burgonya hatékony termesztésében, ami a jövőben csak növeli jelentőségét. A burgonya genomjának megfejtésének és az új nemesítési technológiák lehetőségeinek köszönhetően a burgonyatermesztés továbbfejlesztésének első számú tartalékának tűnik. A fő szelekciós irányok eredményeinek a burgonyatermesztés hatékonyságának növelésére gyakorolt hatását röviden a 2. táblázat mutatja be.
2. táblázat: A nemesítési irányok hatása a burgonyatermesztés hatékonyságának növelésére
Kulcsfontosságú kutatási lehetőségek a burgonyatermesztési rendszerek hatékonyságának javítására | Az élelmezésbiztonság szempontjai | ||||||
Hozzájárulás a termelés fokozásához | Gazda jövedelme | A kalória- és tápanyagtermelés hatékonysága | A környezeti hatások csökkentése | ||||
Vízhatékonyság | A földhasználat hatékonysága | A nitrogén- és foszforfelhasználás hatékonysága | A növényvédő szerek használatának hatékonysága | ||||
Fajták kiválasztása és nemesítése (G - genotípus) | |||||||
Magas terméspotenciál | ** | *** | *** | Semleges/negatív | *** | ** | - |
Kórokozó rezisztencia | - | *** | * | *** | ** | ** | *** |
Szárazsággal/hővel/sótartalommal szembeni ellenállás | *** | *** | * | - | ** | ** | * |
Koraérettség | *** | *** | *** | ** | *** | *** | *** |
Bioerősítés (például vas és cink) | - | - | - | - | * | ** | - |
Valódi hibrid fajták F1 és TPS, génszerkesztés | *** | *** | *** | *** | ** | *** | *** |
Burgonyamag termelés (M - Menedzsment) | |||||||
Kiváló minőségű vetőmag előállítása és forgalmazása | - | ** | * | * | *** | * | Semleges/negatív. |
A burgonya nemesítése összetett és nehezen kombinálható célok elérésére irányul. A stressztűrés és a hatékony tápanyag-felszívódás ötvözése prioritássá válik, hogy jobban reagáljunk a klímaváltozásra. A vírusokkal, fonálférgekkel, bakteriális hervadással és az abiotikus stresszhatások szélesebb körével, például hővel, szárazsággal és sótartalommal szemben rezisztens genotípusok javíthatják a termelékenységet, és új régiókra is kiterjeszthetik a burgonyatermesztést. A P. infestans-szal szemben ellenálló korai és magas hozamú fajták fejlesztése régóta a burgonyanemesítés célja. A betegségekkel szembeni rezisztencia csak a közelmúltban vált az EU tenyésztési programjainak kiemelt céljává, amikor a környezetvédelmi lobbi elérte a növényvédő szerek és az ásványi műtrágyák használatának korlátozását, valamint számos elterjedt és nehezen pótolható kémiai hatóanyag használatának teljes betiltását. . A genetikai bioerősítés (a tápérték növelése) segíthet az emberi étrendben előforduló mikroelem-hiányok leküzdésében és a táplálóbb gumók magas fogyasztásának fenntartásában.
A burgonya-nemesítésben minden gyakorlatilag megerősített és keresett siker a hibridizáción alapul, azaz a hibridizáción alapul. kiválasztott szülőpárok keresztezése. A termesztett burgonya tetraploid genetikája miatt a szülők genetikai jellemzőinek sikeres integrálása és kombinációja az utódokban nagyon ritkán valósul meg. Ezenkívül mind a négy kromoszómakészlet különbözik a génösszetételben. Emiatt a sikeres burgonya-nemesítési programok nagy mennyiségű alapanyagon (legalább 100 ezer genotípus) és a legjobb fajták kiválasztásának és értékelésének hosszú távú (legalább 10 éves) folyamatán alapulnak. A klasszikus szelekció hatékonysága nem haladja meg a 0,01%-ot. Sok remény volt a nemesítés sebességének és hatékonyságának növelésére távoli hibridizáció, mutagenezis, sejtszelekció, szomatikus hibridizáció, tulajdonságjelölés stb. alkalmazásával, de mindezek a módszerek nem vezettek sikeres burgonyafajták létrehozásához. Jelenleg a genomszerkesztési technológiát aktívan tesztelik, és a holland tudósok burgonyanemesítési stratégiát kezdeményeztek hibrid botanikai magvak előállítására és felhasználására (3. táblázat).
3. táblázat: A burgonyafajták létrehozásának technológiái
A burgonyafajták létrehozásának technológiái
Hogyan működik? | A burgonya minőségének javítása | Vetőmagok árusítása | Az európai jogok védelme | Kereskedelmi jogok | |||
Сорт | folyamat | ||||||
Hagyományos válogatás | A meglévő fajták keresztezésével új fajtákat fejlesztenek ki, majd évekig tartó nemesítési kutatás következik. | Az új jellemzők bevezetése legalább 10 évig tart. | Nem alkalmas eladásra, mert minden egyes gumó egyedi tulajdonságokkal rendelkezik. | A tenyésztőknek igazuk van, a fejlesztők költségei: több tízezer euró. A nemesítők szabadalmat kérhetnek új növényi tulajdonságokra. | A fajták keresztezése természetes folyamat, és nem vonatkozik rá az EU GMO-szabadalmi jogszabálya. | A holland főfelügyelőség a burgonya vetőmagját minőségi osztályba sorolja. Minden országnak megvannak a maga követelményei a vetőburgonya növény-egészségügyi vonatkozásaira vonatkozóan. | |
Hibrid kiválasztása | Az új fajták gyorsabban fejlődnek ki, ha olyan tiszta szülői vonalakat kereszteznek, amelyekben az összes génhez csak egy génváltozat tartozik, amit évekig tartó kutatás követ. | Azt ígérik, hogy kevesebb, mint öt éven belül új funkciókat lehet bevezetni. Előbb azonban le kell vezetni a megfelelő vonalakat a megfelelő jellemzőkkel. | Igen, a tiszta szülői vonalból származó burgonyamag egységes tulajdonságokkal rendelkezik, és ültetési anyagként használható. | A tenyésztőknek igazuk van, a fejlesztők költségei: több tízezer euró. A nemesítők szabadalmat kérhetnek új növényi tulajdonságokra. | A fajták keresztezése természetes folyamat, és nem vonatkozik rá az EU GMO-szabadalmi jogszabálya. | A minősített burgonya-vetőmag szabályozása még folyamatban van. Sok országban még nincsenek szabályozások. | |
Genetikai módosítás, beleértve a CRISPR-cas9-et | A meglévő fajták módosítása a genetikai anyagba való aktív beavatkozással, majd a tulajdonságok és a stabilitás évekig tartó kutatása. | Még ha a DNS manipulálása csak néhány napot vesz is igénybe, a teljes folyamat a génazonosítástól a terepkutatásig tovább tart. A DuRPH projekt, amelyben a meglévő fajták többszörösen ellenállóvá váltak a burgonyavész ellen, összesen 10 évig tartott. | Nem alkalmas eladásra, mert minden egyes gumó egyedi tulajdonságokkal rendelkezik. | Az EU GMO előírásai szerint. A fajta használatának engedélyezése érdekében a fejlesztőnek bizonyítania kell a termék biztonságosságát. Költség: millió euró. A nemesítők szabadalmat kérhetnek új növényi tulajdonságokra. | A genetikai módosítás nem természetes folyamat, és szabadalmi bejelentés tárgyát képezheti. | A holland főfelügyelőség a burgonya vetőmagját minőségi osztályba sorolja. Minden országnak megvannak a maga követelményei a vetőburgonya növény-egészségügyi vonatkozásaira vonatkozóan. |
* Nemesítői jogok érvényesíthetők, ha a fajta új, megkülönböztethető, egységes és stabil. Nemesítői joggal a tudósnak kizárólagos joga van vetőburgonya és (valódi) vetőmag értékesítésére (Louwaars et al., 2009)
A botanikai magvak keresztezésből való kinyerése a klasszikus nemesítés első szakasza. Ezt követően a magokból gumókat nyernek, és a burgonyafajtákat kizárólag gumó formájában tartják fenn és szaporítják. Ám a holland nemesítők a burgonyát a vetőmagok kategóriájába kívánják áthelyezni, hogy a burgonyát ugyanúgy lehessen termeszteni, mint más elterjedt zöldségféléket (sárgarépa, káposzta, hagyma, cékla), pl. botanikai magvakból, és hogy a magok az F1 összes tulajdonságával rendelkeznek. Ebben a tekintetben van némi kétértelműség a „hibrid burgonya” kifejezésben. Valamennyi fajta egyben hibrid is, ezért a botanikai burgonyamag = maganyagnál bevezették az F1 és a TPS kiegészítő jelöléseket. Ennek a grandiózus üzleti ötletnek az a célja, hogy Hollandia megőrizze világelső státuszát és bevételét a burgonya-vetőmag-termesztésben abban az esetben, ha a további éghajlati felmelegedés nem teszi lehetővé a kiváló minőségű gumómag-anyag termesztését.
A hibrid kilátásai F1 (TPS) burgonya nemesítés még nagyon bizonytalanok. A 2015-2016-os induló vállalkozások kezdeti bizalma, hogy két-három éven belül kereskedelmi asztali minőségű kombinációkat állítanak elő, fokozatosan átváltozott az ígéretté, hogy 2028-ra elkészítik az első magas keményítőtartalmú hibrideket. A keményítőtartalmú hibridek létrehozásának céljának meghatározása nem véletlen - az ilyen burgonya esetében nincs követelmény az alak egységességére, a szem mélységére, a héj karakterére, a korai érésre és sok más olyan tulajdonságra és tulajdonságra, amellyel a modern étkezési burgonyának rendelkeznie kell. Rendkívül nehéz elérni a tetraploid termesztett burgonya botanikai magjainak egységességét minden génben, és ennek megfelelően jellemzőiben és tulajdonságaiban is, de ez még nem sikerült. Nem ok nélkül a klasszikus nemesítésben a burgonya bogyójának egy magja egyedi genotípus és potenciálisan külön jövőbeli fajta, míg egy másik mag ugyanabból a bogyóból az elsőtől teljesen eltérő fajtává válhat. Ahogy az várható is volt, a hibrid étkezési burgonya létrehozásában elsőként nem a burgonya, hanem a magasan képzett és a hibrid nemesítésben nagy tapasztalattal rendelkező zöldségnemesítő cégek értek el igazi sikert. A bejo tenyésztők több mint 15 évet töltöttek az első tetraploid hibrid burgonyafajta, az Oliver F1 megalkotásával, amelyet 2020 óta gyártanak és kaphatók a globális piacon.
Eközben a botanikai vetőmagok kereskedelmi forgalomba hozatalával kapcsolatos munka meglehetősen dinamikusan bontakozik ki, amelybe hatalmas anyagi forrásokat fektetnek be. A hibrid burgonya nemzeti ikon státuszt kapott Hollandiában, a nemesítési módszert EU-szabadalom védi. A holland vetőburgonya minden hagyományos piacán korán elkezdték a botanikai vetőmagok alkalmazását. Először is Afrika, Közép- és Délkelet-Ázsia országaiban - szemináriumok, bemutatók, bemutató ültetvények. Állítások szerint a vetőgumó a múlté, a botanikai magvak pedig a világ burgonyaiparának jövőjét jelentik. A 2-3 t/ha ültetési anyag helyett pedig már csak 30 g/ha-val is meg lehet majd boldogulni (arról egy szót sem, hogy palántatechnológiával, kézi munkával kell majd termeszteni a magokat). Ez egy állami stratégia és egy szisztematikus, szisztematikus program, amelyhez minden kereskedelmi és kormányzati struktúra kapcsolódik.
Mint kiderült, Oroszországban már nem hivatalosan tesztelik a botanikai burgonyamagokat. A botanikai heterózis magvak egy szűk, de nagyon drága termék. Legfőbb vásárlóinak – amint azt előre jeleztük – a fejlődő, sűrűn lakott országok kisgazdaságainak kell lennie, amelyek kézzel termesztenek burgonyát, és amelyeket – minden tiszteletem mellett – indokolatlanul gazdagnak és innovatívnak tekintenek. E nemesítési technológia kidolgozói számára nagyon fontos, hogy az F1-es vetőmag fogyasztói közé bekerüljenek a nagylelkű orosz burgonyatermesztők, akik jelenleg kétszer annyit fizetnek az európai vetőburgonyáért, mint maguk az európaiak.
Burgonya genomikus szerkesztési technológiák bemutatása – egy újabb ígéretes módszer a jövő burgonya előnyeinek elérésére. A genomszerkesztés egy szervezet természetes DNS-részeinek célzott és szándékos hozzáadása, törlése, helyettesítése és transzlokációja. Ez a módszer meghatározott gének szerepének és funkcióinak ismerete és megértése alapján történik. Ha ilyen ismeretek rendelkezésre állnak, és a kívánt tulajdonság célzott módosítással elérhető, akkor a genomszerkesztés a többi tenyésztési technológiához képest hatékonyabb módja a változtatásoknak. A genetikai tudás felhalmozott szintje lehetővé teszi a burgonyafajták szerkesztését.
Az elmúlt néhány évben szerkesztési módszereket fejlesztettek ki és alkalmaznak egyre gyakrabban, hogy precíz és kiszámítható genommódosításokat hajtsanak végre a növényekben idegen DNS hozzáadása nélkül. A CRISPR/Cas9 technika hatékonyabbnak bizonyult, mint más enzimrendszerek (cink ujj nukleázok (ZFN-ek), transzkripciós aktivátorszerű effektor nukleázok (TALEN-ek) és meganukleázok (MN-ek). A CRISPR-Cas jelenleg a legszélesebb körben használt eszközgenom A szerkesztés és a nemesítési kutatásban és fejlesztésben világszerte elterjedt, a genomszerkesztés javíthatja az alulteljesítő vagy problémás fajtákat anélkül, hogy idegen vagy további genetikai információt adna be DNS formájában, lehetővé téve a precíz és kiszámítható módosításokat közvetlenül a már létrehozott genomban. Ez az alapvető különbség a kultúrnövény genomjának szerkesztése és a transzgenózisa között, azaz idegen gének célzott hozzáadása a genomhoz.A transzgenikus szervezetek könnyen kimutathatók, mert a transzgenózis új, egyedi és atipikus génkészletet hoz létre.
A CRISPR-Cas technológiával végzett genetikai változások semmiben sem különböznek azoktól a változásoktól, amelyek természetesen vagy a hagyományos tenyésztés eredményeként előfordulhatnak. Ez azt jelenti, hogy előzetes ismeretek nélkül lehetetlen megállapítani, hogy a genetikai változás a genom szerkesztésének eredménye-e. Miután a genommal szerkesztett termékek elhagyják a laboratóriumot, nehéz lesz ellenőrizni további terjedésüket. Ez az a tulajdonság, amely jelenleg jelentősen hátráltatja a szerkesztett fajták kereskedelmi forgalomba hozatalát - a genetikai eljárások költségesek, és az ebből eredő hatás kiaknázása esetén költségtérítésre szorulnak, a fejlesztők keresik a lehetőségeket a szerkesztési termékek szabadalmi oltalmára.
A genomszerkesztést a növények és tulajdonságok széles körében alkalmazták, és az első ilyen fajtákat már bevezették a tényleges mezőgazdasági termelésbe az Egyesült Államokban és Japánban. A tudományos irodalomban több mint 60 növényfaj változásairól számoltak be. Konkrét példák a szerkesztett genomokra: banán - a banánvéna vírus eltávolítása; korai virágzású rizs módosított olajösszetétellel; karotinoiddal dúsított rizs; gombás betegségeknek ellenálló szőlő; magas olaj- és fehérjetartalmú szójabab; sokszor virágzó eper; megnövekedett hozamú kukorica aszályos stressz alatt; javított ízű mustár magas likopin tartalommal, paradicsom amilopektinnel; magas GABA-tartalmú burgonya; burgonya glikoalkaloidok nélkül és még sokan mások.
Jelenleg a genomikus növények termesztése világszerte eltérően szabályozott. Amerikában, valamint Kínában, Ausztráliában, Indiában és Japánban a genommal szerkesztett fajták termesztése nem tartozik a genetikailag módosított szervezetekre (GMO) vonatkozó jogszabályok hatálya alá. Az EU-ban a genomszerkesztést a GMO egy fajtájaként ismerték el, így 2016-ban betiltották, de ennek a technológiának a használata egy napra sem állt le, a laboratóriumokat azonnal más országokba költöztették. A módszer világszerte sikeres bevezetése, valamint a nemesítési és vetőmagüzletág által a témában zajló viták 2023-ban a genomszerkesztésre vonatkozó uniós tilalom feloldásához vezettek.
A tenyésztési technológiák terén a világon végbemenő jelentős fejlesztések hátterében a helyzetünk a következő:
- Genom szerkesztés az Orosz Föderációban GMO-nak minősül; ennek a technológiának a használata 2016 óta tilos. Erről pedig nincs vita a nemesítési és vetőmag-üzletágban és a tudományos közösségben. A világ azonban gyorsan (az EU-ban lassabban) felmérte az új lehetőségeket és feloldotta a korlátozásokat. Az új tenyésztési technológiák elutasítása csak további lemaradáshoz vezet az elért tudományos és technológiai fejlődéshez képest.
- Hibridek létrehozása F1 burgonya elméletileg nagyon érdekes és csábító cél, de nem valószínű, hogy a botanikai magvakat széles körben alkalmazzák a burgonyatermesztésben az Orosz Föderációban, mert a nagyüzemi, teljesen gépesített termelés szintjéről a palántaneveléshez való visszatérés elkerülhetetlen kézi munka alkalmazásával logikátlan. és irracionális. A hibrid botanikai magvak morfológiai és gazdasági-biológiai paramétereinek változási szintjének radikális csökkentése érdekében a diploid szintre való áttérés és a szülői formák ismételt beltenyésztése történik. A sikeres hibrid keresztezéshez termékeny, életerős és homozigóta beltenyésztett vonalak szükségesek. A heterotikus magvak magas terméshozamának problémáját gépiesen, kézi beporzás alkalmazása nélkül kell megoldani, pl. ugyanúgy, mint más mezőgazdasági növényeknél (kukorica, napraforgó, cukorrépa, zöldségfélék). Ez azt jelenti, hogy olyan genetikai eszközöket kell alkalmazni, mint a citoplazmatikus hímsterilitás, az önkompatibilitás és az ön-inkompatibilitás, valamint a magas termékenység biztosítása. És ha a beltenyésztés, a tulajdonságok introgressziója, a forrásanyag heterózisának felmérése stb. Kiegészítő módszertani szempontból a tudományos publikációk folyamatos áramlást jelentenek, de a TPS kereskedelmi volumenű előállításának technológiájáról - nem egy. Mert ez egy olyan know-how terület, amely a jövőben megtérül a technológia fejlesztésébe és elsajátításába fektetett pénzeszközökön. A heterotikus burgonyamag magas termése egyáltalán nem egyenlő a maggumó magas hozamával. A burgonyaheterózis fejlesztéséhez szükséges beruházások olyan nagyok, hogy a világon csak néhány nemesítő cég engedheti meg magának. Ilyen még nincs az Orosz Föderációban.
- Hagyományos burgonya nemesítés RF-ben olyan szakaszban van, amely a potenciális újjáéledés időszakaként írható le. Több száz orosz fajta jelenléte az állami nyilvántartásban nem lehet megtévesztő, mert a szelekció hatékonyságát és szintjét a szelekció második szakaszának - a vetőmag-termelésnek - mennyisége értékeli, amelyet gyakran helyesen támogató szelekciónak neveznek. A vetőmag termelési mennyiségek azon fajták termőterületét jelentik, amelyek aránya a teljes termelésben a nemesítő munka eredményességét és versenyképességét mutatja. A vetőmagtermelés hiánya miatt a legtöbb korábban létrehozott orosz fajtát ki kell zárni a nyilvántartásból, és egyszerűen elfelejteni őket. Az Orosz Föderáció fajtanyilvántartására vonatkozó, jelenleg elfogadott szabályozás előírja ezt: ha az elmúlt két évben nem folyik vetőmag, a fajtát ki kell zárni a nyilvántartásból.
Az orosz burgonya-nemesítés, valamint sok más mezőgazdasági növény újjáéledése alig néhány éve vált lehetségessé, miután húszéves periódus után Oroszország mindennek a legnagyobb piacává vált, beleértve a külföldi nemesítő és vetőmagvállalatok vetőmagjait is. A degradáció a külföldi partnerek biztosítékán és az egyenlő együttműködés lehetőségének naiv reményén alapult, mondják, most már az orosz gazdálkodók kamatoztathatják a világ szelekciójának legjobb eredményeit. A tervezett vetőmagtermesztési rendszert szabadon úsztatták az önfenntartás érdekében, és gyorsan összeomlott. A kutatóintézetek, ahol szelekciós munkát végeztek és végeznek, siettek kiszabadulni a nemesítő és vetőmagtermelő vállalkozások formájából - a tényleges vetőmagtermesztéssel foglalkozó magánvállalkozások alól. 2000 elejére a hazai burgonya-vetőmag-termelés volumene minimálisra csökkent. És valóban megérkezett a külföldi szelekció, méghozzá rögtön igen nagy mennyiségű vetőmag formájában, amire a feltörekvő, új formátumú burgonyatermelő nagyvállalkozásoknak szükségük volt. A külföldi fajták aránya az orosz földeken meredeken nőtt, nem azért, mert az orosz fajták gyengébbek, hanem azért, mert az európai nemesítő cégek korlátlan mennyiségű vetőmagot tudtak szállítani. Sokáig minden rendben volt - korlátlan mennyiségben, megfizethető áron és elfogadható minőségben importált vetőmagot szállítottak, a külföldi nemesítő cégek engedélyeket osztottak ki, fajtáik elit és szaporítóvetőmag-termelését indították el az országban.
Az „egyenlőség” pedig a kiválasztás terén gyorsan megszűnt, ahogy Oroszország saját termelése gyengült. Az import vetőburgonya ára felfelé kúszott, minősége pedig érezhetően romlani kezdett. De csak az oroszellenes szankciók első részlete után 2014-ben állami szinten érthető meg a külföldi szelekciótól való teljes függés óriási kockázata. Az Orosz Föderáció elnöke 2016-ban elrendelte a burgonya oroszországi szelekcióját és vetőmagtermelését (FNTP) támogató program kidolgozását a termelési volumen növelése és a vetőburgonya minőségének javítása érdekében az importfüggőség megszüntetése érdekében. Miért használjuk tehát a „potenciális ébredés időszaka” kifejezést az újjászületés időszaka helyett? Hanem azért, mert a gyakorlatban a támogatást kétértelműen biztosítják.
Véleményünk szerint logikus lenne az FSTP fő intézkedéseit és finanszírozási volumenét (legalább 50%-ban) a vetőburgonya-termelés volumenének közvetlen növelésére, minőségének javítására irányítani. Ilyen intézkedések a következők:
– az új orosz fajták minden kategóriájában értékesített vetőmag költségének támogatása;
– a vetőmagtermesztéssel foglalkozó vállalkozások felvásárlásának támogatása és a vetőmag-termelés volumenének növelése az új orosz fajták, speciális termelőeszközök túlsúlyával, a tároló létesítmények korszerűsítése és építése;
- az Orosz Föderáció északi régióiban a „High Grade” kategória speciális területére vonatkozó infrastruktúra megszervezése és biztosítása a legjobb minőségű, kiváló minőségű vetőburgonya előállításához a hazai piacra és az exportra;
– a vegyvédelmi eszközök hazai gyártásának ösztönzése;
– a burgonya vetőmagtermesztésére szolgáló speciális berendezések előállításának ösztönzése.
Még nem látható az ország erőinek és erőforrásainak szisztematikus jellege és egyesítése az ipar számára valóban sürgető problémák megoldására, valamint a vetőmag-termelés és az orosz szelekciós fajták termesztésének jelentős előrelépésére. A külföldi tenyésztő cégek nagyon érdekeltek abban, hogy időt és pénzt pazaroljanak el, de az orosz szelekcióban nincs jelentős javulás. Nem akarnak elveszíteni egy ilyen tágas és igénytelen értékesítési piacot.
Biztosítható-e az orosz burgonya-nemesítés versenyképessége a jelenlegi makrogazdasági helyzetben? Igen, van, de csak az egyes vállalkozások meglévő képességei alapján. Ehhez a magas versenyképesség több összetevőjének egyidejű használata és ellenőrzése szükséges:
első: hozzon létre a legmagasabb (világ) szintű fajtákat, szerencsére van mit és kivel összehasonlítani és versenyezni. A burgonya minőségi kiválasztása, beleértve a támogató burgonyát is, a helyi körülményekhez és körülmények között mindig nyer, már csak azért is, mert a burgonya nehéz és nehezen szállítható termék.
második a tenyésztő és vetőmagtermelő vállalkozás formátumának használata a legfontosabb tényező és feltétele az Orosz Föderáció burgonya-nemesítésének versenyképességének biztosításának. A fejlett országokban a nemesítő cégek vetőmagtermesztéssel foglalkoznak, minden lehetséges módon ellenőrzik a vetőmagtermesztést, és azt a szelekció eredményének tekintik. A külön szelekció és a különálló magtermelés reménytelen lehetőség.
harmadik: modern, globális szinten dolgozni, teljes mértékben kihasználni a versenyképesség minden tényezőjét ezen a területen: specializáció; optimális talaj- és éghajlati viszonyok; a legmodernebb speciális anyagi és műszaki alappal való felszerelés; magasan képzett szakemberek; kötelező szervezeti, módszertani és technológiai követelmények, előírások betartása.
negyedik: a munka kockázatainak ellenőrzése és elkerülése (rövid tenyészidő; magas levegő- és talajhőmérséklet; nedvességhiány; öntözés; gumóanyag import; vetőmag-termesztés és kereskedelmi burgonyatermesztés kombinációja).
Ötödik: biztosítsa a megtermelt maganyag legmagasabb minőségi szintjét (értsd: fajta, vetési mutatók és terméstulajdonságok). A vetési minőség és a hozamtulajdonságok jelentik az orosz nemesítő vállalkozások legjelentősebb előrelépési tartalékát.
Végezetül hangsúlyozzuk, hogy versenyképességről beszélhetünk az Orosz Föderáció belföldi piacán, valamint arról, hogy az állam ténylegesen végrehajtja a hazai gazdaság fejlesztéséhez és támogatásához szükséges intézkedéscsomagot.
Sergey Banadysev, a mezőgazdaság doktora. Sciences, LLC "DGT",
Elena Shanina, a mezőgazdaság doktora. Tudományok, Ural Mezőgazdasági Kutatóintézet