În următoarele decenii, furnizarea de hrană populației în creștere a lumii va necesita dublarea producției de culturi agricole. Alături de porumb, orez și grâu, cartofii sunt cea mai cultivată cultură alimentară din lume. Avantajele sale: accesibilitate, valoare nutritivă ridicată, potrivire pentru depozitare pe termen lung și randament ridicat. Acesta servește drept bază pentru prepararea unei varietăți de feluri de mâncare atât acasă, cât și în sistemul de alimentație publică și rămâne, de asemenea, o materie primă importantă pentru prelucrare.
Dar cartofii sunt o cultură dificilă în mulți parametri economici și biologici. Utilizarea sa economică a apei și adaptabilitatea la climă rece sunt combinate cu cerințe ridicate pentru afânarea solului și absența pietrelor. Din acest motiv, distribuția zonelor de cultură a cartofilor în diferite regiuni ale lumii este extrem de neuniformă (Fig. 1).
Figura 1. Distribuția suprafeței cartofilor la nivel mondial (FAO 2016)
Cultura intensivă a unei culturi cu un randament de 40-50 t/ha necesită controlul activ al multor boli și dăunători, prin urmare se folosesc numeroase produse chimice de protecție a plantelor, care pot avea un impact semnificativ asupra mediului. De exemplu, aproape toată suprafața cu cartofi din regiunile SUA cu specializare pe termen lung și maximă (Idaho, Washington, Dakota de Nord) este supusă periodic fumigării. Aceasta înseamnă adăugarea în sol a aproximativ 500 kg/ha de medicamente puternice, cum ar fi metam sodiu sau cloropicrina. Fără o astfel de sterilizare, este imposibil să obțineți un produs de înaltă calitate acolo, deoarece solurile sunt foarte infectate. În țările în curs de dezvoltare, producțiile la hectar sunt scăzute (15-20 t/ha) datorită utilizării materialelor sursă de calitate scăzută și a metodelor de cultivare suboptime. Pe harta lumii, Rusia este inclusă și ea printre astfel de regiuni (Fig. 2).
Figura 2. Distribuția globală a randamentului cartofului (t/ha), FAOSTAT, 2014-2016
Cu toate acestea, nu trebuie să uităm că datele statistice ale Federației Ruse încă țin cont de producția de cartofi pe parcelele gospodărești ale populației, care, în orice caz, nu poate fi la fel de mare ca în întreprinderile agricole specializate, care au atins de mult timp nivelul de 30-40 t/ha. Acestea. Teritoriul Rusiei este reflectat corect pe această hartă nu în portocaliu, ci în verde deschis sau, în cazuri extreme, în galben.
Conform prognozei FAO, suprafața cultivată de cartofi în viitor va crește cel mai puternic în Africa, America Latină și Asia de Sud-Est (Fig. 3).
Figura 3. Viitorul producției de cartofi. Bara albastră – date pentru 2015, portocaliu – prognoză pentru 2030, galben – prognoză pentru 2050
Zonele din America de Nord și China vor rămâne la același nivel, în timp ce în Europa vor scădea. Evident, această prognoză este foarte generală. Aceleași principale țări europene producătoare de cartofi NWEC-05 (Germania, Franța, Țările de Jos, Belgia și Anglia) nu vor reduce, ci doar vor crește producția de cartofi. O analiză detaliată a afacerii a stării, condițiilor și oportunităților de dezvoltare ulterioară a industriei de cultivare a cartofilor din aceste țări a fost publicată recent (Tabelul 1).
Tabelul 1. Analiza SWOT a producției de cartofi în țările NWEC-05
Puncte forte: Condiții de sol și climă foarte favorabile pentru cultivarea cartofilor, ceea ce duce la cele mai mari randamente de cartofi la scară globală; cultivatori de cartofi cu înaltă calificare și/sau experiență; a dezvoltat lanțuri de aprovizionare integrate de la reproducere și producția de semințe până la piața finală; industrie de prelucrare dezvoltată, în principal pentru producția de alimente congelate; disponibilitatea și accesul la cele mai noi tehnologii pentru producția de cartofi, protecția culturilor și depozitarea; cercetare academică și comunitară la nivel înalt pentru a aborda problemele din sectorul cartofului; disponibilitatea serviciilor de sprijin/distribuție de cartofi pe tot parcursul NWEC-05; prezența organizațiilor internaționale de cartofi precum Europatat (comerț), EUPPA (procesatori) și NEPG (producători); rețea comercială bine dezvoltată pentru exportul de produse proaspete și procesate din cartofi.
Puncte slabe: Irigarea cartofilor produce emisii de CO mai mari2 din punct de vedere al randamentului de substanță uscată; utilizarea unor cantități mari de pesticide pentru combaterea bolilor/dăunătorilor/buruienilor; sisteme de rădăcină cu eficiență scăzută a azotului, ceea ce duce la costuri ridicate de azot și riscuri de leșiere a azotului; cerința unui nivel ridicat de tehnologie utilizată; Crestele solului provoacă scurgeri de apă și nutrienți și eroziune în câmpurile în pantă; volatilitate ridicată a prețurilor la cartofi în comparație cu creșterea costurilor de producție; lipsa unui nivel ridicat de cooperare publică între țări pentru a rezolva în comun problemele de producție; provocările economice între actorii din lanțul valoric al cartofului; imaginea slabă a sectorului cartofului în mass-media.
caracteristici: noi tehnologii de ameliorare pentru a accelera crearea de soiuri; dezvoltarea agriculturii de precizie și teledetecție; dezvoltarea de produse de biocontrol pentru combaterea bolilor cartofilor, dăunătorilor și buruienilor; dezvoltarea de alternative mecanice la pesticidele chimice pentru combaterea bolilor/dăunătorilor/buruienilor; potențialul de cooperare extinsă în producția de diferite tipuri de cartofi în cadrul NWEC-05; cerere în creștere pentru producția de cartofi ecologici; schimbările climatice duc la sezoane de vegetație mai lungi și la rate mai mari de creștere a culturilor și de randamente; creșterea canalelor de vânzare de cartofi pe termen scurt; cererea tot mai mare de cunoștințe, tuberculi de sămânță, produse din cartofi în țările în curs de dezvoltare.
Amenințări: reducerea consumului de cartofi în Europa; probleme noi de boli și dăunători; probleme de protecție a culturilor și tuberculilor din cauza interzicerii substanțelor active; schimbările climatice și evenimentele meteorologice extreme; impactul intensificării producției de cartofi asupra fertilității globale a solului și sănătății solului (evoluția bolii/dăunătorilor, scurgerile apei, eroziunea solului, compactarea solului); în unele zone (F, D, Anglia) irigarea este necesară pentru a menține sau obține recolte mai mari; Lobby sau poziții de marketing iraționale cu privire la practicile de creștere (de exemplu, campania Fără Rezidu împotriva reglementării limitei maxime de reziduuri); dezvoltarea excesivă a prelucrării cartofului.
Rusia are toate condițiile și oportunitățile pentru a deveni un producător lider de cartofi comerciali de înaltă calitate și produse din cartofi la scară globală. Doar majoritatea trăsăturilor distinctive puternice ale culturii europene a cartofului sunt încă caracteristici ale slăbiciunii celui rusesc. Industria comercială de cultivare a cartofilor din Federația Rusă tocmai s-a format și a atins o suprafață de 300 de mii de hectare și volume de producție de aproximativ 8 milioane de tone (aceeași cantitate de cartofi comerciali este produsă în Olanda). Îi lipsește stabilitatea și multe dintre instituțiile funcționale și de sprijin enumerate în Tabelul 1. Există însă avantaje incontestabile în ceea ce privește producția pe scară largă, nivelul scăzut al încărcăturii de pesticide utilizate (fumigația solului, de exemplu, nu se folosește deloc), biologizarea, clima aspră de iarnă ajută la controlul problemelor fitosanitare. Aceleași tendințe de creștere a temperaturilor și ariditate, agravarea situației infecțioase, de care suferă cel mai mult cultivatorii de cartofi din Europa de Vest, forțați să transfere, de exemplu, producția de cartofi de sămânță în alte regiuni, ar trebui, în general, apreciate ca schimbări climatice pozitive pentru cultivarea cartofilor în toată Rusia. Este clar că devine din ce în ce mai dificil să cultivi cartofi pentru piața sezonieră din regiunile sudice, dar devine posibilă mutarea constantă a cartofilor în teritorii mai nordice.
În același timp, este promițător doar un astfel de nivel de cultivare a cartofilor din Rusia, care va fi constant competitiv în comparație cu cele din Europa de Vest și America, precum și pe fundalul producției de alte culturi alimentare principale (grâu, orez, porumb). , si va permite obtinerea de recolte mari in diverse conditii pedoclimatice. Principala provocare a viitorului va fi producerea mai multor produse cu aceleași sau mai puține resurse și cu mai puține deșeuri. Rezervele și perspectivele Federației Ruse în acest sens sunt enorme. De îndată ce resursele naturale ale țării vor începe să fie utilizate în interesul dezvoltării economiei sale, producția de cartofi din Rusia va deveni constant competitivă, mult mai profitabilă și profitabilă decât în alte regiuni ale globului. Dar pentru aceasta este necesar ca combustibilul, electricitatea, gazul, metalele și îngrășămintele să fie furnizate pieței interne la prețuri interne rezonabile suficiente, care să nu împiedice dezvoltarea altor sectoare ale economiei. Benzina iraniană costă 10 ruble/litru în Iran (din punct de vedere al conversiei, desigur), iar prețul clorurii de potasiu din Belarus 60% în Republica Belarus în primăvara acestui an a fost de 6 de ruble/t, în timp ce rusă în rusă. Federația a fost de 000 de ruble/t.
O scurtă privire de ansamblu asupra stării culturii globale a cartofului este oferită în mod specific deoarece rezultatul producției de cartofi (P) este determinat de produs: P = G × E × M × S, unde G este genotipul sau soiul, E este solul și condițiile climatice, M este management sau nivel de tehnologie și S – mediu macroeconomic. Condițiile favorabile de sol și climă sunt esențiale pentru valorificarea potențialului soiurilor, a noilor inovații tehnologice și pentru a contribui la prosperitatea sectorului local de cartofi. Dezvoltarea serviciilor financiare și nefinanciare (ratele la împrumuturi, leasing, asigurări, subvenții bugetare pentru producție și infrastructură etc.) sunt, de asemenea, componente cheie ale asigurării eficienței industriei (Fig. 4).
Desen. 4. Rezultatele (P) ale sistemelor agroalimentare din cartofi rurale și industriale bazate pe influențe diferențiate ale genotipului (G), mediului (E), factorilor de management (M) și nevoilor și serviciilor societale (S)
Creșterea sau crearea de noi soiuri de cartofi – un factor semnificativ în producția eficientă de cartofi, care nu va face decât să-i sporească importanța în viitor. Datorită descifrării genomului cartofului și capacităților noilor tehnologii de ameliorare, acesta pare să fie rezerva numărul unu pentru dezvoltarea ulterioară a culturii cartofului. Influența rezultatelor principalelor direcții de selecție asupra creșterii eficienței culturii cartofului este prezentată pe scurt în Tabelul 2.
Tabelul 2. Influența direcțiilor de ameliorare asupra creșterii eficienței producției de cartofi
Opțiuni cheie de cercetare pentru îmbunătățirea eficienței sistemelor de producție a cartofilor | Aspecte ale securității alimentare | ||||||
Contribuție la intensificarea producției | Venitul fermierului | Eficiența producției de calorii și nutrienți | Reducerea impactului asupra mediului | ||||
Eficiența apei | Eficiența utilizării terenului | Eficiența utilizării azotului și fosforului | Eficiența utilizării pesticidelor | ||||
Selecția și creșterea soiurilor (G - genotip) | |||||||
Potențial de randament ridicat | ** | *** | *** | Neutru/Negativ | *** | ** | - |
Rezistență la agenți patogeni | - | *** | * | *** | ** | ** | *** |
Rezistenta la seceta/caldura/salinitate | *** | *** | * | - | ** | ** | * |
Precocitate | *** | *** | *** | ** | *** | *** | *** |
Biofortificare (de exemplu, fier și zinc) | - | - | - | - | * | ** | - |
Soiuri adevărate hibride F1 și TPS, editare genetică | *** | *** | *** | *** | ** | *** | *** |
Producția de semințe de cartofi (M - Management) | |||||||
Producerea și distribuția semințelor de înaltă calitate | - | ** | * | * | *** | * | Neutru/negativ. |
Creșterea cartofilor are ca scop atingerea unor obiective complexe și greu de combinat. Combinarea toleranței la stres și absorbția eficientă a nutrienților devine o prioritate pentru a răspunde mai bine la schimbările climatice în evoluție. Genotipurile cu rezistență la viruși, nematozi, ofilirea bacteriană și o gamă mai largă de stres abiotic, cum ar fi condițiile de căldură, secetă și salinitate, ar putea îmbunătăți productivitatea și extinde producția de cartofi în noi regiuni. Dezvoltarea de soiuri timpurii și cu randament ridicat, cu rezistență la P. infestans, a fost un obiectiv de lungă durată al creșterii cartofului. Rezistența la boli a devenit un obiectiv cheie al programelor de ameliorare ale UE doar recent, când lobby-ul de mediu a obținut restricții privind utilizarea pesticidelor și îngrășămintelor minerale, precum și interzicerea totală a utilizării multor ingrediente chimice active comune și greu de înlocuit. . Biofortificarea genetică (creșterea valorii nutriționale) poate ajuta la depășirea deficiențelor de micronutrienți din dieta umană și la menținerea unui nivel ridicat de consum al tuberculilor mai hrănți.
Toate succesele practic confirmate și căutate în ameliorarea cartofilor se bazează pe hibridizare, adică. încrucișarea perechilor de părinți selectate. Integrarea și combinarea cu succes a caracteristicilor genetice ale părinților la descendenți se realizează foarte rar datorită geneticii tetraploide a cartofului cultivat. În plus, toate cele patru seturi de cromozomi diferă în ceea ce privește compoziția genelor. Din acest motiv, programele de ameliorare a cartofilor de succes se bazează pe volume mari de material sursă (cel puțin 100 de mii de genotipuri) și pe un proces pe termen lung (cel puțin 10 ani) de selectare și evaluare a celor mai bune soiuri. Eficiența selecției clasice nu depășește 0,01%. Au existat multe speranțe de a crește rata și eficiența reproducerii prin utilizarea hibridizării la distanță, mutagenezei, selecției celulare, hibridizării somatice, marcarea trăsăturilor etc., dar toate aceste metode nu au condus la crearea unor soiuri de cartofi de succes. În prezent, tehnologia de editare a genomului este testată în mod activ, iar oamenii de știință olandezi au inițiat o strategie de ameliorare a cartofilor pentru producerea și utilizarea semințelor botanice hibride (Tabelul 3).
Tabel 3. Tehnologii de creare a soiurilor de cartofi
Tehnologii pentru crearea soiurilor de cartofi
Cum funcționează? | Îmbunătățirea calității cartofilor | Vând semințe | Protecția drepturilor europene | Drepturi comerciale | |||
Сорт | proces | ||||||
Selecția tradițională | Noi soiuri sunt dezvoltate prin încrucișarea soiurilor existente, urmate de ani de cercetare de ameliorare. | Introducerea de noi caracteristici durează cel puțin 10 ani. | Nu este potrivit pentru vânzare deoarece fiecare tubercul are caracteristici individuale. | Au dreptate crescătorii, costurile pentru dezvoltatori: zeci de mii de euro. Crescătorii pot solicita brevete pentru noi trăsături ale plantelor. | Încrucișarea soiurilor este un proces natural și nu este supusă legislației UE privind brevetele OMG-urilor. | Inspectoratul General Olandez clasifică semințele de cartofi ca o clasă de calitate. Fiecare țară are propriile cerințe pentru sănătatea plantelor de cartofi de sămânță. | |
Selecția hibridă | Noile soiuri sunt dezvoltate mai rapid prin încrucișarea liniilor parentale pure care au o singură variantă de genă pentru toate genele, urmate de ani de cercetare. | Ei promit că noi funcții pot fi introduse în mai puțin de cinci ani. Cu toate acestea, va fi mai întâi necesar să derivați liniile corespunzătoare cu caracteristici adecvate. | Da, semințele de cartofi din liniile parentale pure au caracteristici uniforme și pot fi folosite ca material săditor. | Au dreptate crescătorii, costurile pentru dezvoltatori: zeci de mii de euro. Crescătorii pot solicita brevete pentru noi trăsături ale plantelor. | Încrucișarea soiurilor este un proces natural și nu este supusă legislației UE privind brevetele OMG-urilor. | Reglementările pentru semințe de cartofi certificate sunt încă în curs de elaborare. Multe țări nu au încă reglementări. | |
Modificare genetică, inclusiv CRISPR-cas9 | Modificarea soiurilor existente prin intervenție activă în materialul genetic, urmată de ani de cercetare în trăsături și stabilitate. | Chiar dacă manipularea ADN-ului durează doar câteva zile, întregul proces de la identificarea genelor până la cercetarea pe teren durează mai mult. Proiectul DuRPH, în care soiurilor existente li s-a oferit rezistență multiplă la răsturnația târzie a cartofilor, a durat în total 10 ani. | Nu este potrivit pentru vânzare deoarece fiecare tubercul are caracteristici individuale. | Sub rezerva reglementărilor UE privind OMG-urile. Pentru ca o varietate să fie aprobată pentru utilizare, dezvoltatorul trebuie să demonstreze siguranța produsului. Cost: milioane de euro. Crescătorii pot solicita brevete pentru noile trăsături ale plantelor. | Modificarea genetică nu este un proces natural și poate face obiectul cererii de brevet. | Inspectoratul General Olandez clasifică semințele de cartofi ca o clasă de calitate. Fiecare țară are propriile cerințe pentru sănătatea plantelor de cartofi de sămânță. |
* Drepturile amelioratorului pot fi revendicate dacă soiul este nou, distinct, uniform și stabil. Cu drepturi de ameliorator, omul de știință are dreptul exclusiv de a vinde cartofi de sămânță și semințe (reale) (Louwaars et al., 2009)
Obținerea semințelor botanice din încrucișare este prima etapă în ameliorarea clasică. Ulterior, din semințe se obțin tuberculi, iar soiurile de cartofi se mențin și se înmulțesc exclusiv sub formă de tuberculi. Dar crescătorii olandezi intenționează să transfere cartofii în categoria culturilor de semințe, astfel încât cartofii să poată fi cultivați în același mod ca și alte culturi de legume răspândite (morcovi, varză, ceapă, sfeclă), adică. din semințe botanice și că semințele au toate caracteristicile F1. În acest sens, există o oarecare ambiguitate în termenul „cartof hibrid”. Toate soiurile sunt, de asemenea, hibrizi, prin urmare au fost introduse denumirile suplimentare F1 și TPS pentru semințele botanice de cartofi = material de sămânță. Această idee de afaceri grandioasă este concepută pentru a se asigura că Țările de Jos își păstrează statutul și veniturile de lider mondial în producția de semințe de cartofi în cazul în care încălzirea ulterioară a climei nu permite cultivarea de semințe de tuberculi de înaltă calitate.
Perspective pentru hibrid F1 (TPS) creşterea cartofului sunt încă foarte nesiguri. Încrederea inițială a startup-urilor din 2015-2016 de a produce combinații comerciale de masă în doi sau trei ani s-a transformat treptat într-o promisiune de a crea primii hibrizi cu conținut ridicat de amidon până în 2028. Specificarea obiectivului de a crea hibrizi cu amidon nu este întâmplătoare - pentru astfel de cartofi nu există cerințe pentru uniformitatea formei, adâncimea ochilor, caracterul cojii, coacerea timpurie și multe alte caracteristici și proprietăți pe care ar trebui să le aibă cartofii moderni de masă. Este extrem de dificil să se obțină uniformitatea semințelor botanice de cartofi cultivați tetraploizi în toate genele și, în consecință, în caracteristici și proprietăți, dar acest lucru nu a fost încă posibil. Nu este fără motiv că, în reproducerea clasică, o sămânță dintr-o boabă de cartof este un genotip unic și potențial un soi viitor separat, în timp ce o altă sămânță din aceeași boabă poate deveni un soi diferit, complet diferit de primul. După cum era de așteptat, primele care au obținut un succes real în crearea cartofilor de masă hibrizi nu au fost cartofii, ci companiile de creștere a legumelor cu calificări înalte și experiență vastă în creșterea hibrizilor. Crescătorii de Bejo au petrecut peste 15 ani creând primul soi de cartofi hibrid tetraploid, Oliver F1, care a fost produs și disponibil pe piața globală din 2020.
Între timp, lucrările de comercializare a semințelor botanice se desfășoară destul de dinamic, cu resurse financiare uriașe investite în ea. Cartoful hibrid a obținut statutul de icoană națională în Țările de Jos, iar metoda de ameliorare este protejată de un brevet UE. Toate piețele tradiționale pentru cartofi de sămânță olandezi au început să adopte devreme semințe botanice. În primul rând, în țările din Africa, Asia Centrală și de Sud-Est - seminarii, prezentări, plantări demonstrative. Se afirmă că tuberculii de sămânță aparțin trecutului, iar semințele botanice sunt viitorul industriei mondiale a cartofilor. Și în loc de 2-3 t/ha material săditor, se va putea descurca cu doar 30 g/ha (nici un cuvânt despre faptul că semințele vor trebui cultivate folosind tehnologia răsadurilor, folosindu-se de muncă manuală). Aceasta este o strategie de stat și un program sistematic, sistematic la care sunt conectate toate structurile comerciale și guvernamentale.
După cum sa dovedit, semințele botanice de cartofi sunt deja testate neoficial în Rusia. Semințele de heterosis botanic sunt un produs de nișă, dar foarte scump. Principalii săi cumpărători, după cum s-a prezis, ar trebui să fie fermele mici din țările în curs de dezvoltare, dens populate, care cultivă cartofi manual și care, cu tot respectul, sunt considerate în mod nejustificat a fi bogate și inovatoare. Este foarte important ca dezvoltatorii acestei tehnologii de ameliorare să includă printre consumatorii de semințe F1 și cultivatorii ruși de cartofi, care sunt generoși și plătesc în prezent de două ori mai mult decât europenii înșiși, pentru cartofi de sămânță europeni.
Introducerea tehnologiilor de editare genomică a cartofului – un alt mod promițător de a obține beneficiile cartofului viitorului. Editarea genomului este adăugarea, ștergerea, înlocuirea și translocarea țintită și deliberată a unor secțiuni din ADN-ul natural al unui organism. Această metodă se bazează pe cunoașterea și înțelegerea rolului și funcțiilor unor gene specifice. Când astfel de cunoștințe sunt disponibile și o trăsătură dorită poate fi atinsă prin modificare țintită, editarea genomului devine o modalitate mai eficientă de a face aceste schimbări în comparație cu alte tehnologii de reproducere. Nivelul acumulat de cunoștințe despre genetică vă permite să editați soiuri de cartofi.
Metodele de editare au fost dezvoltate și folosite din ce în ce mai mult în ultimii ani pentru a face modificări precise și previzibile ale genomului plantelor fără a adăuga ADN străin. Tehnica CRISPR/Cas9 s-a dovedit a fi mai eficientă decât alte sisteme enzimatice (nucleaze cu degete de zinc (ZFN), nucleaze efectoare asemănătoare activatorului de transcripție (TALEN) și meganucleaze (MN). CRISPR-Cas este în prezent cel mai utilizat genom instrument. editarea și a fost adoptată în cercetarea și dezvoltarea reproducerii din întreaga lume, editarea genomului poate îmbunătăți soiurile subperformante sau problematice fără a introduce informații genetice străine sau suplimentare sub formă de ADN, permițând modificări precise și previzibile direct în genomul deja creat. soiuri. Aceasta este diferența fundamentală dintre editarea genomului unei plante de cultură și transgenoza acesteia, adică adăugarea țintită a genelor străine la genom.Organismele transgenice sunt ușor de detectat deoarece transgenoza creează un set nou, unic și atipic de gene.
Modificările genetice efectuate folosind tehnologia CRISPR-Cas nu diferă de modificările care pot apărea în mod natural sau ca urmare a reproducerii convenționale. Aceasta înseamnă că, fără cunoștințe prealabile, este imposibil să se determine dacă o modificare genetică este rezultatul editării genomului. Odată ce produsele editate de genom părăsesc laboratorul, devine dificil să se controleze răspândirea lor ulterioară. Această caracteristică este cea care împiedică în prezent în mod semnificativ comercializarea soiurilor editate - procedurile genetice sunt costisitoare și trebuie rambursate atunci când se utilizează efectul rezultat; dezvoltatorii caută oportunități de protecție prin brevet a produselor de editare.
Editarea genomului a fost aplicată la o gamă largă de culturi și trăsături, iar primele astfel de soiuri au fost deja introduse în producția agricolă reală din Statele Unite și Japonia. În literatura științifică au fost publicate rapoarte privind schimbările a peste 60 de specii de plante. Exemple specifice de genoame editate includ: banana - îndepărtarea virusului venei bananei; orez cu înflorire timpurie cu compoziție de ulei modificată; orez îmbogățit cu carotenoizi; viță de vie rezistentă la boli fungice; boabe de soia cu conținut ridicat de ulei și proteine; căpșuni care înfloresc de multe ori; porumb cu randament crescut sub stres de secetă; muștar cu gust îmbunătățit, cu conținut ridicat de licopen de amilopectină de roșii; cartofi bogati in GABA; cartofi fără glicoalcaloizi și mulți alții.
În prezent, cultivarea culturilor genomice este reglementată diferit în întreaga lume. În America, precum și în China, Australia, India și Japonia, cultivarea soiurilor modificate prin genom nu este supusă legislației privind organismele modificate genetic (OMG). În UE, editarea genomului a fost recunoscută ca tip de OMG și astfel interzisă în 2016, dar utilizarea acestei tehnologii nu s-a oprit nici măcar o zi, laboratoarele au fost imediat mutate în alte țări. Implementarea cu succes la nivel mondial a metodei și discuțiile pe această temă organizate de compania de reproducere și semințe au condus la ridicarea interdicției UE privind editarea genomului în 2023.
Pe fondul îmbunătățirilor semnificative ale tehnologiilor de reproducere care au loc în lume, situația noastră este următoarea:
- Editarea genomului în Federația Rusă este clasificat ca OMG; utilizarea acestei tehnologii este interzisă din 2016. Și nu există nicio discuție despre asta în afacerea de reproducere și semințe și în comunitatea științifică. Cu toate acestea, lumea a evaluat rapid (mai lent în UE) noi oportunități și a ridicat restricțiile. Respingerea noilor tehnologii de ameliorare va duce doar la o întârziere suplimentară în urma progresului științific și tehnologic realizat.
- Crearea hibrizilor F1 cartof teoretic un obiectiv foarte interesant și tentant, dar este puțin probabil ca semințele botanice să fie utilizate pe scară largă în cultura cartofului în Federația Rusă, deoarece revenirea de la nivelul producției pe scară largă, complet mecanizată, la creșterea răsadurilor cu utilizarea inevitabilă a muncii manuale, este ilogică. și irațională. Pentru a reduce radical nivelul de variație a parametrilor morfologici și economico-biologici ai semințelor botanice hibride, se realizează o tranziție la nivelul diploid și consangvinizarea repetată a formelor parentale. Încrucișările hibride de succes necesită linii consangvinizate fertile, viguroase și homozigote. Problema obținerii de recolte mari de semințe heterotice trebuie rezolvată mecanizat, fără utilizarea polenizării manuale, adică. la fel ca si pentru alte culturi agricole (porumb, floarea soarelui, sfecla de zahar, legume). Aceasta înseamnă necesitatea de a folosi instrumente genetice precum sterilitatea citoplasmatică a masculină, autocompatibilitatea și auto-incompatibilitatea și asigurarea unei fertilități ridicate. Și dacă pe probleme de consangvinizare, introgresie de trăsături, evaluarea heterozei materialului sursă etc. Pe aspectele metodologice auxiliare, publicațiile științifice sunt un flux continuu, dar pe tehnologia de producere a volumelor comerciale de TPS - nu unul singur. Pentru că acesta este un domeniu de know-how, care va oferi o rentabilitate viitoare a fondurilor investite în dezvoltarea și stăpânirea acestei tehnologii. Obținerea unui randament mare de semințe heterotice de cartofi nu este deloc același cu obținerea unui randament mare de tuberculi de semințe. Investițiile necesare în dezvoltarea heterozei cartofului sunt atât de mari încât doar câteva companii de creștere din întreaga lume își pot permite. Nu există încă astfel de lucruri în Federația Rusă.
- Creșterea tradițională a cartofilor in Rusia se află într-o etapă care poate fi descrisă ca o perioadă de potențială renaștere. Prezența a câteva sute de soiuri rusești în registrul de stat nu ar trebui să induce în eroare, deoarece eficacitatea și nivelul selecției sunt evaluate de volumul celei de-a doua etape de selecție - producția de semințe, care este adesea numită corect selecția de sprijin. Volumul producției de semințe înseamnă aria de cultivare a soiurilor, a cărei proporție în producția totală arată eficacitatea și competitivitatea muncii de ameliorare. Din cauza lipsei producției de semințe, este necesar să se excludă din registru majoritatea soiurilor rusești create anterior și să uităm pur și simplu de ele. Reglementările adoptate în prezent privind registrul soiurilor din Federația Rusă prevăd acest lucru: dacă nu există producție de semințe în ultimii doi ani, soiul trebuie exclus din registru.
Reînvierea creșterii cartofilor din Rusia, precum și a multor alte culturi agricole, a devenit posibilă în urmă cu doar câțiva ani, după o perioadă de douăzeci de ani în care Rusia a devenit cea mai mare piață pentru orice, inclusiv pentru semințe de la companii străine de reproducere și semințe. Degradarea sa bazat pe asigurările partenerilor străini și pe speranța naivă pentru posibilitatea unei cooperări egale, spun ei, acum fermierii ruși vor putea folosi cele mai bune realizări ale selecției mondiale. Sistemul planificat de producție de semințe a fost eliberat să plutească pentru auto-supraviețuire și sa prăbușit rapid. Institutele de cercetare, unde s-au desfășurat și se desfășoară lucrări de selecție, s-au grăbit să se elibereze de formatul întreprinderilor de reproducere și producție de semințe - de întreprinderile private angajate în producția efectivă de semințe. Până la începutul anului 2000, volumele producției interne de material semințe de cartofi au devenit minime. Și selecția străină a venit cu adevărat, și imediat sub forma unor volume foarte mari de semințe, care au fost solicitate de marile întreprinderi producătoare de cartofi de un nou format. Ponderea soiurilor străine în câmpurile rusești a crescut brusc, nu pentru că soiurile rusești sunt inferioare, ci pentru că firmele europene de reproducere au reușit să furnizeze cantități nelimitate de semințe. Multă vreme totul a fost în regulă - materialul de semințe importat a fost furnizat în cantități nelimitate, la prețuri accesibile și de o calitate acceptabilă, companiile străine de reproducere au distribuit licențe și au lansat producția de semințe de elită și reproductivă a soiurilor lor în țară.
Și „egalitatea” în domeniul selecției a dispărut rapid pe măsură ce producția proprie a Rusiei s-a slăbit. Prețurile la cartofii de sămânță importați au crescut, iar calitatea acestora a început să scadă considerabil. Dar abia după prima tranșă de sancțiuni anti-ruse din 2014 la nivel de stat a venit înțelegerea riscului uriaș al dependenței totale de selecția străină. În 2016, Președintele Federației Ruse a dispus dezvoltarea unui program de sprijinire a selecției rusești și a producției de semințe de cartofi (FNTP) pentru a crește volumele de producție și a îmbunătăți calitatea cartofilor de sămânță pentru a elimina dependența de importuri. Deci, de ce folosim termenul „perioada de potențială renaștere” mai degrabă decât perioada de renaștere? Dar pentru că în practică sprijinul este oferit în mod ambiguu.
În opinia noastră, ar fi logic să direcționăm principalele măsuri și volume de finanțare (cel puțin 50%) ale FSTP pentru a stimula o creștere directă a volumului producției de cartofi de sămânță și a îmbunătăți calitatea acestuia. Astfel de măsuri includ:
– subvenționarea costului materialului semințe vândut de noi soiuri rusești de toate categoriile;
– subvenționarea achiziției de către întreprinderile angajate în și creșterea volumului producției de semințe cu predominanță de noi soiuri rusești, mijloace de producție specializate, modernizare și construcție de depozite;
– organizarea și asigurarea infrastructurii pentru un teritoriu specializat din categoria „Grad înalt” în regiunile de nord ale Federației Ruse pentru producția de cartofi de sămânță de înaltă calitate de cea mai bună calitate pentru piața internă și export;
– stimularea producției interne de echipamente de protecție chimică;
– stimularea producţiei de utilaje specializate pentru producerea seminţelor de cartofi.
Natura sistemică și unificarea tuturor forțelor și resurselor țării pentru a rezolva aceste probleme cu adevărat presante pentru industrie și pentru a obține progrese semnificative în volumul producției de semințe și cultivarea soiurilor de selecție rusă nu este încă vizibilă. Companiile străine de reproducție sunt foarte interesate să se asigure că timpul și banii sunt irosite, dar nu există îmbunătățiri semnificative în selecția rusă. Ei nu vor să piardă o piață de vânzare atât de încăpătoare și nesolicitantă.
Este posibil să se asigure competitivitatea creșterii cartofului din Rusia în situația macroeconomică actuală? Da, există, dar numai pe baza capacităților existente ale întreprinderilor individuale. Pentru a face acest lucru, este necesar să utilizați și să controlați simultan mai multe componente de înaltă competitivitate:
în primul rând: creați soiuri de cel mai înalt nivel (mondial), din fericire există ceva și cineva cu care să comparați și să concurați. Selecția de înaltă calitate de cartofi, inclusiv cei de susținere, pentru și în condițiile locale, câștigă întotdeauna, fie și doar pentru că cartofii sunt un produs greu și greu de transportat.
în al doilea rând utilizarea formatului unei întreprinderi de creștere și producție de semințe este cel mai important factor și condiție pentru asigurarea competitivității creșterii cartofilor în Federația Rusă. În țările dezvoltate, firmele de reproducere sunt angajate în producția de semințe, controlează producția de semințe în toate modurile posibile și o consideră ca rezultat al selecției. Selecția separată și producția separată de semințe sunt o opțiune fără speranță.
a treia: să lucreze la un nivel modern, global, să utilizeze pe deplin toți factorii de competitivitate din acest domeniu: specializare; condiții optime de sol și climă; dotarea cu cel mai modern material special și bază tehnică; specialisti cu inalta calificare; respectarea cerințelor și reglementărilor organizatorice, metodologice și tehnologice obligatorii.
În al patrulea rând: controlați și evitați riscurile în muncă (sezon scurt de vegetație; temperaturi ridicate ale aerului și solului; lipsa umidității; irigații; import de material tuberculi; combinație între producția de semințe și cultivarea comercială a cartofului).
A cincea: asigura cel mai înalt nivel de calitate al materialului sămânță produs (adică varietale, indicatori de semănat și proprietăți de producție). Calitățile de semănat și proprietățile de producție sunt cele mai semnificative rezerve de progres pentru întreprinderile rusești de reproducere.
În concluzie, subliniem că putem vorbi despre competitivitate pe piața internă a Federației Ruse și despre implementarea efectivă de către stat a unui set de măsuri necesare pentru dezvoltarea și susținerea economiei interne.
Serghei Banadysev, doctor în agricultură. Sciences, LLC „DGT”,
Elena Shanina, doctor în agricultură. Științe, Institutul de Cercetare a Agriculturii Ural