Program hodowlany dla zbóż
Program hodowlany dla jęczmienia, pszenicy i rzepaku ozimego, a także jęczmienia jarego oraz grochu, realizowany jest w Stacji Hodowlanej położonej w Rosenthal w Dolnej Saksonii. Dysponuje ona areałem 230 ha, na którym organizowane są poletka hodowlane, doświadczalne oraz prowadzona jest produkcja nasion. Na potrzeby Stacji działa laboratorium jakości pszenicy oraz szkółki roślin. Areał, jakim dysponuje Stacja, pozwala na zorganizowanie 65 tys. poletek doświadczalnych o powierzchni 9 i 18 m². W Stacji pracuje 26 stałych pracowników i 5 stażystów. W okres sezonowych prac przy zbiorach zatrudnianych jest około 50 pracowników tymczasowych.
– Hodowla to testowanie odmian w warunkach polowych, jednak niezwykle istotnym czynnikiem jest cała otoczka biotechnologiczna genotypowaniem DNA oraz zarządzaniem danymi przy wsparciu sztucznej inteligencji. Działania biotechnolgiczne są organizowane w naszym laboratorium, które jest zlokalizowane w Holandii. Z kolei kwestie statystyczne, analizy, są wykonywane bezpośrednio we Francji. Dla nas jako hodowców zadaniem jest stworzenie odmiany, która będzie odpowiadała oczekiwaniom rolników i będzie jednocześnie dostosowana do klimatu. Odmiany nie uznają granic – mówi Reinhard Hemker z firmy Limagrain.
W czym specjalizuje się stacja w Rosenthal?
Limagrain w Niemczech posiada cztery stacje hodowlane. W Graven na północnym zachodzie kraju i Pocking na południu, które zajmują się odmianami kukurydzy dla różnych stref klimatycznych. Kilkaset km na północ, w miejscowości Bergtheim, jest też stacja pracująca z odmianami pszenicy, jęczmienia oraz rzepaku. Stacja w Rosenthal zajmuje się kreacją odmian jęczmienia, pszenicy i rzepaku z przeznaczeniem na rynki Europy Środkowej. Od 10 lat działa także stacja doświadczalna w Dąbrówce, gdzie są testowane odmiany trafiające później na nasz rynek. Nie tylko jęczmienia, pszenicy i rzepaku, ale także kukurydzy i słonecznika.
Po co prowadzone są prace badawcze nad roślinami?
Prace badawcze są tak prowadzone, aby wyhodować najlepsze odmiany, o najwyższym potencjale dla wymagających warunków klimatycznych krajów środkowej Europy. W tej części kontynentu Limagrain skupia się na Polsce oraz Danii, państwach skandynawskich i krajach bałtyckich.
– W przypadku hodowli odmian pszenicy trzeba wziąć pod uwagę w szczególności kwestie klimatyczne. Odmiany muszą być zaadaptowane do poszczególnych rejonów. W Europie my wyodrębniliśmy cztery. One podlegają innym wpływom, jeśli chodzi o warunki i czynniki klimatyczne – mówi dr Johannes Schacht, hodowca pszenicy i szef centrum programu hodowlanego na rynek Czech, Niemiec, Ukrainy i Polski.
Dlaczego klimat ma tak ogromne znaczenia dla odmian zbóż?
Zachodnie krańce Polski znajdują się w rejonie centralnym, gdzie duże znaczenie ma zimotrwałość odmian. Pszenica powinna być średnio wczesna, ze średnio długą słomą. Podczas wegetacji spory wpływ na jej przebieg mają arktyczne prądy powietrzne. Występują tu warunki wilgotne, ale i chłodne. Nasz kraj jest także pod wpływem oddziaływania klimatu kontynentalnego, który dominuje w Ukrainie. Występują tam wschodnie wiatry, często bywa sucho oraz niskie temperatury powietrza. Wymaga on odmian pszenic, które są nie tylko zimotrwałe, ale także wykazują znaczną tolerancję na suszę oraz charakteryzują się stosunkowo długą słomą.
Z kolei południe Europy jest pod wpływem tropikalnego powietrza napływającego znad Afryki. W rejonie zachodnim, na który oddziałują prądy zatokowe a klimat jest łagodny i wilgotny, wymagane są pszenice bardzo wczesne, z krótką słomą, ze znaczną tolerancję na suszę i wysokie temperatury powietrza. Wyróżniony został również region morski, obejmujący w znacznej mierze Wyspy Brytyjskie, który wymaga odmian średnio późnych, stabilnych, o krótkiej słomie. W regionie zachodnim oraz morskim zimotrwałość nie ma znaczenia, dlatego też tworząc nowe odmiany, taka cecha nie musi być rozwijana.
– Hodowla odmian jest jak układanka. Trzeba wziąć wiele puzzli, cech i tak je poukładać, połączyć ze sobą, aby możliwie wiele cech w odmianie zmieścić. Dzięki temu może ona potem dobrze odnaleźć się na rynku. Wszystkie cechy są istotne, ale dla odmian przeznaczonych do uprawy w naszym rejonie, na pierwszym miejscu w układance pracujemy nad zimotrwałością. Bardzo ważnymi elementami jest także odporność pszenicy na szkodniki i wirusy. Z punktu widzenia handlowego i sprzedaży trzeba również zadbać o właściwą masę tysiąca ziaren oraz wartość wypiekową, a więc zawartość białka – wymienia dr Johannes Schacht.
Jakie cechy powinna mieć dobra odmiana zbóż?
Cech w układance dobrej odmiany jest wiele. Perfekcyjna odmiana to taka, która ma ich jak najwięcej. Należy do nich odporność na choroby takie jak:
- mączniak,
- rdza żółta i brunatna,
- septorioza liści,
- fuzarioza kłosa.
Odporność na choroby jest szczególnie rozwijana a to ze względu na postępujące zmiany klimatu. Jest coraz ciepłej a w wilgotnych warunkach potencjał rozwoju chorób grzybowych wzrasta.
– Od 20 lat pracuję jako hodowca i niestety do tej pory nie udało się stworzyć perfekcyjnej odmiany, która wszystkie wymagane cechy układanki odmianowej łączyłaby w całość. Proces powstawania nowej odmiany nie jest łatwy. Pracując nad odpornością na choroby używamy specjalnie założonych ogrodów z testami prowokacyjnymi. Tworzymy odpowiednie warunki celowo infekując rośliny pszenicy różnymi chorobami. Poprzez nawadnianie kreujemy specyficzne wilgotne warunki. Choroby mają możliwość namnażania się, a my w testowanych odmianach możemy zaobserwować, jak one reagują na patogeny. Odporność sprawdzamy latem a zimą skupiamy się na kwestiach technologicznych. Oceniamy parametry i w laboratorium badamy zawartość białka, twardość ziarna, kiełkowanie i liczbę opadania, sprężystość i wielkość ciasta, zawartość glutenu i objętość chleba. W Rosenthal nie wypiekamy chleba, jednak na podstawie parametrów podczas badań laboratoryjnych potrafimy określić wartość wypiekową dla danej odmiany – wymienia dr Johannes
Schacht.
Limagrain szczególną wagę przykłada do zimotrwałości odmian pszenicy. W Rosenthal przez ostatnie 22 lata były tylko dwie zimy, które doprowadziły do wymarznięć na polach. To dlatego zimotrwałość jest badana w Polsce w stacji w Dąbrówce i na północnym wschodzie kraju, a także w Czechach, Ukrainie i krajach bałtyckich. Zimy są tam ostrzejsze, przez co testy mogą być dużo bardziej wydajne. Pszenica jest wysiewana na specjalnych redlinach. Nie ma na nich okrywy śnieżnej. W przypadku wystąpienia opadów, śnieg z nich zwykle jest zwiewany lub opada w bruzdy. Tak surowe warunki pozwalają na właściwą ocenę zimotrwałości. Ostatecznie zwieńczeniem wszystkich cech agronomicznych odmiany jest ich jak najwyższa wydajność.
Ile trwa proces wyhodowania nowej odmiany i jak przebiega?
Proces wyhodowania nowej odmiany trwa około 13 lat. Zaczyna się od dwóch milionów krzyżówek i jest podzielony na cztery części. Pierwsza nazywana jest ogrodem hodowlanym. Dokonywane są wtedy trzy selekcje pojedynczego kłosa. Liczba krzyżówek z 2 mln spada do 45, 9 i 1 tys. zł. Drugi etap, to próby wydajności. Prowadzone są przez trzy lata doświadczenia z plonowaniem najpierw w 2–3 lokalizacjach, następnie w 7 i 14. Prace hodowlane odbywają się na poletkach obserwacyjnych oraz w laboratorium. Po zakończeniu prób wydajności, liczba krzyżówek odmian spada do 160. Kolejna część to sprawdzanie wartości i rejestru. Trwa trzy lata i polega na kontroli wartości i rejestru. Kończy się zatwierdzeniem nasion przedbazowych i bazowych. W drugiej i trzeciej fazie sprawdzana jest wydajność, odporność, jakość i cechy agronomiczne. Ostatni etap to doświadczenia państwowe materiału siewnego kategorii elitarny i C. Na końcu trwającego 13 lat procesu jest komercyjna dystrybucja nasion.
– Hodowca rozpoczynając dzisiaj hodowlę musi przewidzieć, czego będzie potrzebował rolnik i jakie będą potrzeby rynku za 10–13 lat. Musimy więc antycypować, jakie wtedy będą wymagania – informuje dr Johannes Schacht.
Strategia zaleceń dla rolnictwa w Niemczech - co to takiego?
W Niemczech obowiązuje strategia zaleceń dla rolnictwa do 2035 r. Są w niej wymienione ważne oczekiwania rynku. Ujęte są między innymi perspektywy hodowli wobec zmian klimatycznych. Niektóre z nich mogą zwiększyć potencjał plonowania wynikający z wyższych temperatur i większego nasłonecznienia, które zwiększy możliwości fotosyntezy, a co za tym idzie, i plonu. Są jednak też zmiany niekorzystne w postaci mniejszych opadów i długotrwałych susz. Mapki pogodowe obrazują dla terenu Niemiec i Polski wzrost średnich temperatur. Dlatego rolnicy mają odpowiednie wymagania dotyczące odmian. Już teraz prace odbywają się nad zwiększeniem ich właściwości odpornościowych, tolerancji na czynniki szkodliwe oraz wydajności w zmieniających się warunkach środowiskowych. Odmiany są testowane i sprawdzana jest ich tolerancja na biotyczne i abiotyczne przyczyny uszkodzeń. Prace odbywają się także nad cechą absorbcji azotu i przyswajania jego ograniczonej ilości. Zwracana jest także uwaga na czynniki regionalne, które mogą pozytywnie wpłynąć na ogólną wydajność, a tym samym bezpieczeństwo plonów. Chodzi o odporność na mróz i tolerancję na suszę.
Co ma wpływ na proces hodowlany rośliny?
Na proces hodowlany wpływ na także sytuacja polityczna. W Niemczech, jak i całej UE, prowadzona jest polityka redukcji zużycia środków ochrony roślin. Postępuje presja na ograniczanie stosowania nie tylko substancji czynnych fungicydów, insektycydów i herbicydów, ale także nawozów i regulatorów wzrostu.
– Są to wyzwania, ale mamy różne rozwiązania w postaci naszych programów hodowlanych. Genetyczny program hodowlany ma zastąpić zużycie środków ochrony oraz nawozów. Staramy się łączyć cechy odpornościowe w danej odmianie, aby wyjść naprzeciw tym wszystkim trudnościom. Pracujemy nad nowymi cechami odpornościowymi, jeśli chodzi o wirusy i choroby. Najlepszym przykładem w pszenicy i rzepaku jest wprowadzenie odmian, które efektywnie wykorzystują dostępne w glebie związki azotowe. Mamy odmiany, które łatwiej pobierają dostępny w glebie azot i dystrybuują go do rośliny budując plon ziarna. Obecnie środki ochrony roślin mają przewagę nad genetyką. W okresie średnio terminowym przewidujemy, że relacje zostaną zbalansowane a w długiej perspektywie genetyka wyprzedzi chemię. Zmierzamy w kierunku, kiedy genetyka zastąpi chemię i stanie się istotną częścią wkładu w plon. Zasadniczym czynnikiem produkcyjnym będzie odpowiednia wymiana kwalifikowanego materiału siewnego – przewiduje dr Johannes Schacht.
Tomasz Ślęzak
