U nadolazećim desetljećima opskrba sve većeg svjetskog stanovništva hranom zahtijevat će udvostručenje proizvodnje poljoprivrednih usjeva. Uz kukuruz, rižu i pšenicu, krumpir je najraširenija prehrambena kultura u svijetu. Njegove prednosti: pristupačnost, visoka hranjiva vrijednost, pogodnost za dugotrajno skladištenje i visok prinos. Služi kao osnova za pripremu raznih jela u domaćinstvu iu javnoj ugostiteljstvu, a ostaje i važna sirovina za preradu.
Ali krumpir je po mnogim ekonomskim i biološkim parametrima teška kultura. Njegova ekonomična potrošnja vode i prilagodljivost hladnim klimatskim uvjetima kombinirani su s visokim zahtjevima za rastresitost tla i odsutnost kamenja. Zbog toga je raspodjela površina za uzgoj krumpira u različitim regijama svijeta izrazito neravnomjerna (slika 1).
Slika 1. Raspodjela površina krumpira u svijetu (FAO 2016)
Intenzivan uzgoj usjeva s prinosom od 40-50 t/ha zahtijeva aktivno suzbijanje mnogih bolesti i štetnika, stoga se koriste brojna kemijska sredstva za zaštitu bilja koja mogu imati značajan utjecaj na okoliš. Na primjer, gotovo cijela površina pod krumpirom u regijama SAD-a s dugotrajnom i maksimalnom specijalizacijom (Idaho, Washington, Sjeverna Dakota) povremeno je podvrgnuta fumigaciji. To znači dodati u tlo oko 500 kg/ha jakih lijekova, poput metanatrija ili kloropikrina. Bez takve sterilizacije tamo je nemoguće dobiti visokokvalitetni proizvod, jer su tla vrlo zaražena. U zemljama u razvoju prinosi po hektaru su niski (15-20 t/ha) zbog korištenja nekvalitetnog izvornog materijala i suboptimalnih metoda uzgoja. Na karti svijeta Rusija je također uvrštena među takve regije (slika 2).
Slika 2. Globalna distribucija prinosa krumpira (t/ha), FAOSTAT, 2014.-2016.
Međutim, ne treba zaboraviti da statistički podaci Ruske Federacije još uvijek uzimaju u obzir prinos krumpira na okućnicama stanovništva, koji u svakom slučaju ne može biti tako visok kao u specijaliziranim poljoprivrednim poduzećima, koja su odavno dosegla razinu 30-40 t/ha. Oni. Teritorij Rusije ispravno se odražava na ovoj karti ne narančastom, već svijetlozelenom ili, u ekstremnim slučajevima, žutom bojom.
Prema predviđanjima FAO-a, površine pod uzgojem krumpira u budućnosti će se najviše povećati u Africi, Latinskoj Americi i jugoistočnoj Aziji (slika 3).
Slika 3. Budućnost proizvodnje krumpira. Plava traka – podaci za 2015., narančasta – prognoza za 2030., žuta – prognoza za 2050.
Površine u Sjevernoj Americi i Kini ostat će na istoj razini, dok će se u Europi smanjivati. Očito je ova prognoza vrlo općenita. Iste glavne europske zemlje proizvođači krumpira NWEC-05 (Njemačka, Francuska, Nizozemska, Belgija i Engleska) neće smanjiti, već će samo povećati proizvodnju krumpira. Nedavno je objavljena detaljna poslovna analiza stanja, uvjeta i mogućnosti daljnjeg razvoja industrije uzgoja krumpira u tim zemljama (Tablica 1).
Tablica 1. SWOT analiza proizvodnje krumpira u zemljama NWEC-05
Snage: vrlo povoljni zemljišno-klimatski uvjeti za uzgoj krumpira, što dovodi do najvećih prinosa krumpira u svjetskim razmjerima; visokokvalificirani i/ili iskusni uzgajivači krumpira; razvijeni integrirani opskrbni lanci od uzgoja i proizvodnje sjemena do finalnog tržišta; razvijena prerađivačka industrija, uglavnom za proizvodnju smrznute hrane; dostupnost i pristup najnovijim tehnologijama za proizvodnju krumpira, zaštitu i skladištenje usjeva; visoko akademsko i društveno istraživanje za rješavanje problema u sektoru krumpira; dostupnost usluga podrške/distribucije krumpira kroz NWEC-05; prisutnost međunarodnih organizacija za krumpir kao što su Europatat (trgovina), EUPPA (prerađivači) i NEPG (proizvođači); razvijena trgovačka mreža za izvoz svježih i prerađevina od krumpira.
Slabe strane: Navodnjavanje krumpira proizvodi veće emisije CO2 u smislu prinosa suhe tvari; korištenje velikih količina pesticida za suzbijanje bolesti/štetnika/korova; korijenski sustavi s niskom učinkovitošću dušika, što dovodi do visokih troškova dušika i rizika od ispiranja dušika; zahtjev za visokom razinom tehnologije koja se koristi; Grebeni tla uzrokuju otjecanje vode i hranjivih tvari te eroziju na nagnutim poljima; visoka volatilnost cijena krumpira u usporedbi s povećanim troškovima proizvodnje; nedostatak visoke razine javne suradnje između zemalja za zajedničko rješavanje pitanja proizvodnje; ekonomski izazovi između sudionika u lancu vrijednosti krumpira; loša slika sektora krumpira u medijima.
Značajke: nove tehnologije uzgoja za ubrzanje stvaranja sorti; razvoj precizne poljoprivrede i daljinskog istraživanja; razvoj biokontrolnih proizvoda za suzbijanje bolesti, štetnika i korova krumpira; razvoj mehaničkih alternativa kemijskim pesticidima za kontrolu bolesti/štetnika/korova; mogućnost proširenja suradnje u proizvodnji raznih vrsta krumpira u okviru NWEC-05; rastuća potražnja za organskom proizvodnjom krumpira; klimatske promjene dovode do dužih sezona rasta i većih stopa rasta usjeva i prinosa; povećanje kratkoročnih kanala prodaje krumpira; rastuća potražnja za znanjem, sjemenskim gomoljima, proizvodima od krumpira u zemljama u razvoju.
Prijetnje: smanjenje potrošnje krumpira u Europi; nove bolesti i problemi sa štetočinama; problemi zaštite usjeva i gomolja zbog zabrane aktivnih tvari; klimatske promjene i ekstremne vremenske prilike; utjecaji intenziviranja proizvodnje krumpira na globalnu plodnost tla i zdravlje tla (evolucija bolesti/štetnika, otjecanje vode, erozija tla, zbijanje tla); u nekim područjima (F, D, Engleska) navodnjavanje je potrebno za održavanje ili postizanje viših prinosa; iracionalni lobi ili marketinške pozicije u vezi s praksama uzgoja (npr. kampanja No Residue protiv regulacije maksimalne granice rezidua); pretjerani razvoj prerade krumpira.
Rusija ima sve uvjete i mogućnosti da postane vodeći proizvođač visokokvalitetnog komercijalnog krumpira i proizvoda od krumpira u svjetskim razmjerima. Samo što su većina jakih razlikovnih obilježja europskog uzgoja krumpira još uvijek obilježja slabosti ruskog. Industrija komercijalnog uzgoja krumpira u Ruskoj Federaciji tek je formirana i dosegla je površinu od 300 tisuća hektara i proizvodne količine od oko 8 milijuna tona (ista količina komercijalnog krumpira proizvodi se u Nizozemskoj). Nedostaje mu stabilnost i mnoge funkcionalne i potporne institucije navedene u tablici 1. Ali postoje neosporne prednosti u smislu proizvodnje velikih razmjera, niske razine korištenih pesticida (fumigacija tla, na primjer, uopće se ne koristi), biologizacije, oštra zimska klima pomaže u kontroli fitosanitarnih problema. Isti trend porasta temperatura i sušnosti, pogoršanje zarazne situacije, od koje najviše pate zapadnoeuropski uzgajivači krumpira, prisiljeni prebaciti, primjerice, proizvodnju sjemenskog krumpira u druge regije, općenito treba ocijeniti pozitivnim klimatskim promjenama za uzgoj krumpira u cijeloj Rusiji. Jasno je da postaje sve teže uzgajati krumpir za sezonsko tržište u južnim regijama, ali postaje moguće dosljedno premještati krumpir na sjevernije teritorije.
Istodobno, obećava samo takva razina ruskog uzgoja krumpira koja će biti dosljedno konkurentna u usporedbi sa zapadnoeuropskim i američkim, kao iu odnosu na proizvodnju drugih glavnih prehrambenih usjeva (pšenica, riža, kukuruz) , te će omogućiti dobivanje visokih prinosa u različitim zemljišnim i klimatskim uvjetima. Glavni izazov budućnosti bit će proizvesti više proizvoda s istim ili manje resursa i s manje otpada. Rezerve i izgledi Ruske Federacije u tom pogledu su ogromni. Čim se prirodni resursi zemlje počnu koristiti u interesu razvoja njezinog gospodarstva, proizvodnja krumpira u Rusiji postat će dosljedno konkurentna, mnogo isplativija i profitabilnija nego u drugim regijama svijeta. Ali za to je potrebno da se gorivo, električna energija, plin, metali i gnojiva isporučuju na domaće tržište po razumno dovoljnim domaćim cijenama koje ne ometaju razvoj drugih sektora gospodarstva. Iranski benzin u Iranu košta 10 rubalja/litri (u smislu konverzije, naravno), a cijena bjeloruskog kalijevog klorida 60% u Republici Bjelorusiji u proljeće ove godine bila je 6 rubalja/t, dok je ruski u Rusiji Federacije iznosila je 000 24 rubalja/t.
Kratak pregled stanja globalne proizvodnje krumpira dan je upravo zato što je rezultat proizvodnje krumpira (P) određen proizvodom: P = G × E × M × S, gdje je G genotip ili sorta, E tlo i klimatski uvjeti, M je menadžment ili razina tehnologije i S – makroekonomsko okruženje. Povoljni tlo i klimatski uvjeti ključni su za iskorištavanje potencijala sorti, novih tehnoloških inovacija i doprinose prosperitetu lokalnog sektora krumpira. Razvoj financijskih i nefinancijskih usluga (kamate na kredite, leasing, osiguranje, proračunske subvencije za proizvodnju i infrastrukturu itd.) također su ključne komponente osiguranja učinkovitosti industrije (slika 4).
Crtanje. 4. Ishodi (P) ruralnih i industrijskih poljoprivredno-prehrambenih sustava krumpira temeljeni na različitim utjecajima genotipa (G), okoliša (E), čimbenika upravljanja (M) i društvenih potreba i usluga (S)
Oplemenjivanje ili stvaranje novih sorti krumpira – značajan čimbenik učinkovite proizvodnje krumpira, što će u budućnosti samo povećati njegov značaj. Zahvaljujući dešifriranju genoma krumpira i mogućnostima novih tehnologija oplemenjivanja, čini se da je to rezerva broj jedan za daljnji razvoj uzgoja krumpira. Utjecaj rezultata glavnih smjerova selekcije na povećanje učinkovitosti uzgoja krumpira ukratko je prikazan u tablici 2.
Tablica 2. Utjecaj uzgojnih pravaca na povećanje učinkovitosti proizvodnje krumpira
Ključne mogućnosti istraživanja za poboljšanje učinkovitosti sustava proizvodnje krumpira | Aspekti sigurnosti hrane | ||||||
Doprinos intenzifikaciji proizvodnje | Prihod farmera | Učinkovitost proizvodnje kalorija i hranjivih tvari | Smanjenje utjecaja na okoliš | ||||
Učinkovitost vode | Učinkovitost korištenja zemljišta | Učinkovitost korištenja dušika i fosfora | Učinkovitost uporabe pesticida | ||||
Selekcija i oplemenjivanje sorata (G - genotip) | |||||||
Visok potencijal prinosa | ** | *** | *** | Neutralno/negativno | *** | ** | - |
Otpornost na patogene | - | *** | * | *** | ** | ** | *** |
Otpornost na sušu/vrućinu/slanost | *** | *** | * | - | ** | ** | * |
Prijevremena zrelost | *** | *** | *** | ** | *** | *** | *** |
Biofortifikacija (npr. željezo i cink) | - | - | - | - | * | ** | - |
Prave hibridne sorte F1 i TPS, editiranje gena | *** | *** | *** | *** | ** | *** | *** |
Sjemenska proizvodnja krumpira (M - Management) | |||||||
Proizvodnja i distribucija visokokvalitetnog sjemena | - | ** | * | * | *** | * | Neutralno/negativno. |
Oplemenjivanje krumpira usmjereno je na postizanje složenih i teško spojivih ciljeva. Kombinacija otpornosti na stres i učinkovite apsorpcije hranjivih tvari postaje prioritet za bolji odgovor na klimatske promjene koje se razvijaju. Genotipovi s otpornošću na viruse, nematode, bakterijsko venuće i širi raspon abiotskih stresova kao što su vrućina, suša i uvjeti slanosti mogli bi poboljšati produktivnost i proširiti proizvodnju krumpira u nove regije. Stvaranje ranih i visokoprinosnih sorti otpornih na P. infestans bio je dugogodišnji cilj oplemenjivanja krumpira. Otpornost na bolesti postala je ključni cilj uzgojnih programa EU tek nedavno, kada je ekološki lobi postigao ograničenja upotrebe pesticida i mineralnih gnojiva, kao i potpunu zabranu upotrebe mnogih uobičajenih i teško zamjenjivih kemijskih aktivnih sastojaka . Genetska biofortifikacija (povećanje nutritivne vrijednosti) može pomoći u prevladavanju nedostataka mikronutrijenata u ljudskoj prehrani i održavanju visoke razine konzumacije hranjivijih gomolja.
Svi praktički potvrđeni i traženi uspjesi u oplemenjivanju krumpira temelje se na hibridizaciji, tj. križanje odabranih roditeljskih parova. Uspješna integracija i kombinacija genetskih karakteristika roditelja u potomstvu postiže se vrlo rijetko zbog tetraploidne genetike kultiviranog krumpira. Štoviše, sva četiri seta kromosoma razlikuju se u sastavu gena. Zbog toga se uspješni programi oplemenjivanja krumpira temelje na velikim količinama izvornog materijala (najmanje 100 tisuća genotipova) i dugotrajnom (najmanje 10 godina) procesu selekcije i ocjenjivanja najboljih sorti. Učinkovitost klasične selekcije ne prelazi 0,01%. Postojale su mnoge nade da će se povećati brzina i učinkovitost oplemenjivanja korištenjem udaljene hibridizacije, mutageneze, stanične selekcije, somatske hibridizacije, označavanja svojstava itd., ali sve te metode nisu dovele do stvaranja uspješnih sorti krumpira. Trenutno se aktivno testira tehnologija za uređivanje genoma, a nizozemski znanstvenici pokrenuli su strategiju uzgoja krumpira za proizvodnju i korištenje hibridnog botaničkog sjemena (Tablica 3).
Tablica 3. Tehnologije stvaranja sorti krumpira
Tehnologije za stvaranje sorti krumpira
Kako se to radi? | Poboljšanje kvalitete krumpira | Prodaja sjemena | Zaštita europskih prava | Trgovačka prava | |||
Сорт | proces | ||||||
Tradicionalni izbor | Nove sorte se razvijaju križanjem postojećih sorti, nakon čega slijede godine istraživanja oplemenjivanja. | Uvođenje novih karakteristika traje najmanje 10 godina. | Nije pogodan za prodaju jer svaki pojedini gomolj ima individualne karakteristike. | Uzgajivači su u pravu, troškovi za programere: deseci tisuća eura. Uzgajivači mogu podnijeti zahtjev za patentiranje novih svojstava biljaka. | Križanje sorti prirodan je proces i ne podliježe zakonodavstvu EU o GMO patentima. | Nizozemski generalni inspektorat svrstava sjeme krumpira u klasu kvalitete. Svaka zemlja ima svoje zahtjeve za zdravlje biljaka sjemenskog krumpira. | |
Izbor hibrida | Nove se sorte brže razvijaju križanjem čistih roditeljskih linija koje imaju samo jednu varijantu gena za sve gene, nakon čega slijede godine istraživanja. | Obećavaju da se nove značajke mogu uvesti za manje od pet godina. Međutim, prvo će biti potrebno izvesti odgovarajuće vodove s odgovarajućim značajkama. | Da, sjeme krumpira iz čistih roditeljskih linija ima ujednačena svojstva i može se koristiti kao sadni materijal. | Uzgajivači su u pravu, troškovi za programere: deseci tisuća eura. Uzgajivači mogu podnijeti zahtjev za patentiranje novih svojstava biljaka. | Križanje sorti prirodan je proces i ne podliježe zakonodavstvu EU o GMO patentima. | Propisi za certificirano sjeme krumpira još su u izradi. Mnoge zemlje još nemaju nikakve propise. | |
Genetska modifikacija uključujući CRISPR-cas9 | Modifikacija postojećih sorti aktivnim zahvatom u genetski materijal, praćena godinama istraživanja svojstava i stabilnosti. | Čak i ako petljanje u DNK traje samo nekoliko dana, cijeli proces od identifikacije gena do istraživanja na terenu traje dulje. Projekt DuRPH, u kojem su postojeće sorte dobile višestruku otpornost na plamenjaču krumpira, trajao je ukupno 10 godina. | Nije pogodan za prodaju jer svaki pojedini gomolj ima individualne karakteristike. | Podložno GMO propisima EU. Kako bi sorta bila odobrena za uporabu, razvojni programer mora dokazati sigurnost proizvoda. Trošak: milijun eura. Uzgajivači mogu podnijeti zahtjev za patentiranje novih svojstava biljaka. | Genetska modifikacija nije prirodan proces i može biti predmet patentne prijave. | Nizozemski generalni inspektorat svrstava sjeme krumpira u klasu kvalitete. Svaka zemlja ima svoje zahtjeve za zdravlje biljaka sjemenskog krumpira. |
* Oplemenjivačka prava mogu se zahtijevati ako je sorta nova, različita, ujednačena i stabilna. Uz prava oplemenjivača, znanstvenik ima ekskluzivno pravo na prodaju sjemenskog krumpira i (pravog) sjemena (Louwaars et al., 2009.)
Dobivanje botaničkog sjemena križanjem prva je faza u klasičnom oplemenjivanju. Naknadno se iz sjemena dobivaju gomolji, a sorte krumpira održavaju se i razmnožavaju isključivo u obliku gomolja. Ali nizozemski uzgajivači namjeravaju prebaciti krumpir u kategoriju sjemenskih usjeva kako bi se krumpir mogao uzgajati na isti način kao i druge rasprostranjene povrtne kulture (mrkva, kupus, luk, repa), tj. iz botaničkog sjemena, te da sjeme ima sva svojstva F1. S tim u vezi, postoji određena nejasnoća u pojmu "hibridni krumpir". Sve su sorte ujedno i hibridi, stoga su za botaničko sjeme krumpira = sjemenski materijal uvedene dodatne oznake F1 i TPS. Ova grandiozna poslovna ideja osmišljena je kako bi osigurala da Nizozemska zadrži svoj status i prihod kao svjetskog lidera u proizvodnji sjemena krumpira u slučaju da daljnje zagrijavanje klime ne omogući uzgoj visokokvalitetnog sjemenskog materijala gomolja.
Izgledi za hibrid F1 (TPS) uzgoj krumpira su još uvijek vrlo neizvjesni. Prvotno samopouzdanje startupa 2015.-2016. da će proizvesti komercijalne stolne kombinacije u dvije do tri godine postupno se transformiralo u obećanje da će do 2028. stvoriti prve hibride s visokim udjelom škroba. Specifikacija cilja stvaranja škrobnih hibrida nije slučajna - za takav krumpir ne postoje zahtjevi za ujednačenošću oblika, dubinom očiju, karakterom kore, ranom zrelošću i mnogim drugim karakteristikama i svojstvima koje treba imati suvremeni konzumni krumpir. Izuzetno je teško postići ujednačenost botaničkog sjemena tetraploidnog uzgojenog krumpira u svim genima, a samim tim i u karakteristikama i svojstvima, ali to još nije moguće. Nije bez razloga u klasičnom oplemenjivanju jedno sjeme iz bobice krumpira jedinstveni genotip i potencijalno zasebna buduća sorta, dok drugo sjeme iz iste bobice može postati druga sorta, potpuno drugačija od prve. Kao što se i moglo očekivati, prve koje su postigle pravi uspjeh u stvaranju hibrida konzumnog krumpira nisu bile tvrtke za uzgoj krumpira, već tvrtke za uzgoj povrća s visokim kvalifikacijama i velikim iskustvom u uzgoju hibrida. Bejo uzgajivači proveli su više od 15 godina stvarajući prvu tetraploidnu hibridnu sortu krumpira, Oliver F1, koja se proizvodi i dostupna je na svjetskom tržištu od 2020. godine.
U međuvremenu, rad na komercijalizaciji botaničkog sjemena odvija se dosta dinamično, u što se ulažu golema financijska sredstva. Hibridni krumpir postigao je status nacionalne ikone u Nizozemskoj, a metoda uzgoja zaštićena je EU patentom. Sva tradicionalna tržišta za nizozemski sjemenski krumpir rano su počela usvajati botaničko sjeme. Prije svega u zemljama Afrike, srednje i jugoistočne Azije - seminari, prezentacije, ogledne sadnje. Navodi se da su sjemenski gomolji prošlost, a botaničko sjeme budućnost svjetske industrije krumpira. I umjesto 2-3 t/ha sadnog materijala, moći će se dobiti sa samo 30 g/ha (ni riječi o tome da će se sjeme morati uzgajati tehnologijom sadnica, ručnim radom). Ovo je državna strategija i sustavni, sustavni program na koji su povezane sve gospodarske i državne strukture.
Kako se pokazalo, botaničko sjeme krumpira već se neslužbeno testira u Rusiji. Sjeme botaničkog heterozisa niša je ali vrlo skup proizvod. Njegovi bi glavni kupci, kako se predviđa, trebala biti mala gospodarstva u gusto naseljenim zemljama u razvoju koja ručno uzgajaju krumpir i koja se, uz dužno poštovanje, neopravdano smatraju bogatima i inovativnima. Za programere ove tehnologije uzgoja vrlo je važno da među potrošače F1 sjemena uključe ruske uzgajivače krumpira, koji su velikodušni i trenutno plaćaju duplo više od samih Europljana za europski sjemenski krumpir.
Uvođenje tehnologija za uređivanje genoma krumpira – još jedan obećavajući način za postizanje prednosti krumpira budućnosti. Uređivanje genoma je ciljano i namjerno dodavanje, brisanje, zamjena i translokacija dijelova prirodne DNK organizma. Ova se metoda temelji na poznavanju i razumijevanju uloge i funkcija specifičnih gena. Kada je takvo znanje dostupno i željena osobina se može postići kroz ciljanu modifikaciju, uređivanje genoma postaje učinkovitiji način uvođenja tih promjena u usporedbi s drugim tehnologijama uzgoja. Akumulirana razina znanja o genetici omogućuje vam uređivanje sorti krumpira.
Metode uređivanja razvijene su i sve više korištene tijekom posljednjih nekoliko godina kako bi se napravile precizne i predvidljive modifikacije genoma u biljkama bez dodavanja strane DNK. Tehnika CRISPR/Cas9 pokazala se učinkovitijom od drugih enzimskih sustava (nukleaze cinkovog prsta (ZFN), efektorske nukleaze slične aktivatoru transkripcije (TALEN) i meganukleaze (MN). CRISPR-Cas je trenutno najrašireniji genomski alat uređivanja i usvojeno je u istraživanju i razvoju uzgoja diljem svijeta, uređivanje genoma može poboljšati lošije ili problematične sorte bez uvođenja stranih ili dodatnih genetskih informacija u obliku DNK, omogućujući precizne i predvidljive izmjene izravno u genom već stvorenih To je temeljna razlika između uređivanja genoma usjevne biljke i njezine transgenoze, tj. ciljanog dodavanja stranih gena genomu. Transgene organizme lako je otkriti jer transgenoza stvara novi, jedinstveni i netipični skup gena.
Genetske promjene napravljene korištenjem CRISPR-Cas tehnologije ne razlikuju se od promjena koje se mogu dogoditi prirodno ili kao rezultat konvencionalnog uzgoja. To znači da je bez prethodnog znanja nemoguće utvrditi je li genetska promjena posljedica uređivanja genoma. Nakon što proizvodi uređeni genomom napuste laboratorij, postaje teško kontrolirati njihovo daljnje širenje. Upravo ta značajka trenutno značajno koči komercijalizaciju uređenih sorti - genetski postupci su skupi i potrebno ih je nadoknaditi pri korištenju dobivenog učinka; programeri traže mogućnosti patentne zaštite proizvoda za uređivanje.
Uređivanje genoma primijenjeno je na širok raspon usjeva i svojstava, a prve takve sorte već su uvedene u stvarnu poljoprivrednu proizvodnju u Sjedinjenim Državama i Japanu. U znanstvenoj literaturi objavljena su izvješća o promjenama u više od 60 biljnih vrsta. Konkretni primjeri uređenih genoma uključuju: banana - uklanjanje virusa banane vene; rano cvjetajuća riža s modificiranim sastavom ulja; riža obogaćena karotenoidima; vinova loza otporna na gljivične bolesti; soja s visokim sadržajem ulja i proteina; jagode koje cvjetaju mnogo puta; kukuruz s povećanim prinosom pod stresom od suše; senf poboljšanog okusa s visokim sadržajem likopena amilopektina rajčice; krumpir s visokim sadržajem GABA; krumpir bez glikoalkaloida i mnogi drugi.
Trenutačno je uzgoj genomskih usjeva različito reguliran diljem svijeta. U Americi, kao iu Kini, Australiji, Indiji i Japanu, uzgoj sorti s uređenim genomom ne podliježe zakonodavstvu o genetski modificiranim organizmima (GMO). U EU je uređivanje genoma prepoznato kao vrsta GMO-a i time zabranjeno 2016. godine, ali korištenje ove tehnologije nije prestalo niti jednog dana, laboratoriji su odmah preseljeni u druge zemlje. Uspješna primjena metode u cijelom svijetu i rasprave o ovoj temi u organizaciji uzgoja i sjemenarstva dovele su do ukidanja EU zabrane uređivanja genoma 2023. godine.
S obzirom na značajna poboljšanja uzgojnih tehnologija u svijetu, naša situacija je sljedeća:
- Uređivanje genoma u Ruskoj Federaciji klasificiran je kao GMO; uporaba ove tehnologije zabranjena je od 2016. A o tome nema rasprave u uzgojno-sjemenskoj i znanstvenoj zajednici. No, svijet je brzo (sporije u EU) procijenio nove mogućnosti i ukinuo ograničenja. Odbacivanje novih tehnologija uzgoja samo će dovesti do daljnjeg zaostajanja za postignutim znanstveno-tehnološkim napretkom.
- Stvaranje hibrida F1 krumpir teoretski vrlo zanimljiv i primamljiv cilj, ali malo je vjerojatno da će botaničko sjeme imati široku primjenu u uzgoju krumpira u Ruskoj Federaciji, jer je povratak s razine velike, potpuno mehanizirane proizvodnje na uzgoj presadnica uz neizbježnu upotrebu ručnog rada nelogičan. i iracionalno. Kako bi se radikalno smanjio stupanj varijabilnosti morfoloških i gospodarsko-bioloških parametara hibridnog botaničkog sjemena, provodi se prijelaz na diploidnu razinu i ponovljeno srodstvo roditeljskih oblika. Uspješna hibridna križanja zahtijevaju plodne, snažne i homozigotne inbred linije. Problem dobivanja visokih prinosa heterotičnog sjemena mora se rješavati mehanizirano, bez upotrebe ručnog oprašivanja, tj. na isti način kao i za ostale poljoprivredne kulture (kukuruz, suncokret, šećerna repa, povrće). To znači potrebu korištenja takvih genetskih alata kao što su citoplazmatska muška sterilnost, samokompatibilnost i samonekompatibilnost te osiguranje visoke plodnosti. A ako se radi o pitanjima srodstva, introgresije svojstava, procjene heterozisa izvornog materijala itd. S pomoćnog metodološkog aspekta, znanstvene publikacije kontinuirani su tok, ali s tehnologije proizvodnje komercijalnih svezaka TPS-a - niti jedna. Jer to je područje znanja koje će u budućnosti omogućiti povrat sredstava uloženih u razvoj i ovladavanje ovom tehnologijom. Dobivanje visokog prinosa heterotičnog sjemena krumpira uopće nije isto što i dobivanje visokog prinosa sjemenskih gomolja. Potrebna ulaganja u razvoj heterozisa krumpira toliko su velika da si to mogu priuštiti samo rijetke oplemenjivačke tvrtke u svijetu. U Ruskoj Federaciji toga još nema.
- Tradicionalni uzgoj krumpira u Ruskoj Federaciji nalazi se u fazi koja se može opisati kao razdoblje potencijalnog oživljavanja. Prisutnost nekoliko stotina ruskih sorti u državnom registru ne bi trebala zavarati, jer se učinkovitost i razina selekcije procjenjuje volumenom druge faze selekcije - proizvodnje sjemena, koja se često ispravno naziva prateća selekcija. Pod obujmom proizvodnje sjemena podrazumijeva se područje uzgoja sorti čiji udio u ukupnoj proizvodnji pokazuje učinkovitost i konkurentnost oplemenjivačkog rada. Zbog nedostatka sjemenske proizvodnje, potrebno je većinu ranije stvorenih ruskih sorti isključiti iz registra i jednostavno zaboraviti na njih. Trenutačno usvojeni propisi o registru sorti Ruske Federacije to predviđaju: ako nema proizvodnje sjemena u posljednje dvije godine, sortu treba isključiti iz registra.
Oživljavanje ruskog uzgoja krumpira, ali i mnogih drugih poljoprivrednih kultura, postalo je moguće tek prije nekoliko godina, nakon dvadesetogodišnjeg razdoblja u kojem je Rusija postala najveće tržište za sve, pa tako i za sjemena stranih oplemenjivačkih i sjemenarskih kuća. Degradacija se temeljila na uvjeravanjima stranih partnera i naivnoj nadi u mogućnost ravnopravne suradnje, kažu, sada će ruski farmeri moći koristiti najbolja dostignuća svjetske selekcije. Planirani sustav proizvodnje sjemena pušten je da pluta radi samopreživljavanja i brzo se urušio. Istraživački instituti, u kojima se odvijao i provodi selekcijski rad, požurili su se osloboditi formata poduzeća za uzgoj i proizvodnju sjemena - od privatnih poduzeća koja se bave stvarnom proizvodnjom sjemena. Do početka 2000. godine obujam domaće proizvodnje sjemenskog materijala krumpira postao je minimalan. I stvarno je došla strana selekcija, i to odmah u obliku vrlo velikih količina sjemena, koje su zahtijevale velike tvrtke novog formata za proizvodnju krumpira u nastajanju. Udio stranih sorti na ruskim poljima naglo je porastao, ne zato što su ruske sorte inferiorne, već zato što su europske tvrtke za uzgoj mogle isporučivati neograničene količine sjemena. Dugo je sve bilo u redu - uvozni sjemenski materijal isporučivan je u neograničenim količinama, po pristupačnim cijenama i prihvatljive kvalitete, strane oplemenjivačke tvrtke dijelile su licence i pokrenule elitnu i reproduktivnu proizvodnju sjemena svojih sorti unutar zemlje.
A "jednakost" u polju selekcije brzo je nestala kako je ruska vlastita proizvodnja slabila. Cijene uvoznog sjemenskog krumpira su porasle, a kvaliteta mu je počela osjetno padati. Ali tek nakon prve tranše antiruskih sankcija 2014. godine na državnoj razini došlo je do shvaćanja ogromnog rizika potpune ovisnosti o stranoj selekciji. U 2016., predsjednik Ruske Federacije naredio je razvoj programa potpore ruskoj selekciji i sjemenskoj proizvodnji krumpira (FNTP) kako bi se povećao obujam proizvodnje i poboljšala kvaliteta sjemenskog krumpira kako bi se uklonila ovisnost o uvozu. Zašto onda koristimo izraz "razdoblje potencijalnog oživljavanja" umjesto razdoblja ponovnog rođenja? Ali zato što se u praksi podrška pruža dvosmisleno.
Po našem mišljenju, bilo bi logično glavne mjere i obujam financiranja (barem 50%) FSTP-a usmjeriti na poticanje izravnog povećanja obujma proizvodnje sjemenskog krumpira i poboljšanja njegove kvalitete. Takve mjere uključuju:
– subvencioniranje troškova prodanog sjemenskog materijala novih ruskih sorti svih kategorija;
– subvencioniranje nabave od strane poduzeća koja se bave i povećavaju obujam proizvodnje sjemena s prevlašću novih ruskih sorti, specijaliziranih sredstava za proizvodnju, modernizaciju i izgradnju skladišnih objekata;
– organizacija i osiguranje infrastrukture za specijalizirani teritorij kategorije „High Grade” u sjevernim regijama Ruske Federacije za proizvodnju visokokvalitetnog sjemenskog krumpira najviše kvalitete za domaće tržište i izvoz;
– poticanje domaće proizvodnje kemijske zaštitne opreme;
– poticanje proizvodnje specijalizirane opreme za sjemensku proizvodnju krumpira.
Sustavnost i ujedinjenje svih snaga i resursa zemlje za rješavanje ovih doista hitnih problema za industriju i postizanje značajnog napretka u obujmu proizvodnje sjemena i uzgoja sorti ruske selekcije još nije vidljiva. Strane uzgojne tvrtke vrlo su zainteresirane za osiguranje gubitka vremena i novca, ali nema značajnih poboljšanja u ruskoj selekciji. Ne žele izgubiti tako veliko i nezahtjevno prodajno tržište.
Je li moguće osigurati konkurentnost ruskog uzgoja krumpira u trenutnoj makroekonomskoj situaciji? Da, postoji, ali samo na temelju postojećih mogućnosti pojedinih poduzeća. Da bi se to postiglo, potrebno je istovremeno koristiti i kontrolirati nekoliko komponenti visoke konkurentnosti:
prvo: stvarati sorte najviše (svjetske) razine, srećom ima se s čime i s kim uspoređivati i natjecati. Kvalitetan odabir krumpira, uključujući i potporni, za i u lokalnim uvjetima uvijek pobjeđuje, makar samo iz razloga što je krumpir težak i težak proizvod za transport.
Drugi: korištenje formata poduzeća za uzgoj i proizvodnju sjemena najvažniji je čimbenik i uvjet za osiguranje konkurentnosti uzgoja krumpira u Ruskoj Federaciji. U razvijenim zemljama sjemenarstvom se bave uzgojne tvrtke koje na sve moguće načine kontroliraju proizvodnju sjemena i smatraju je rezultatom selekcije. Odvojena selekcija i odvojena proizvodnja sjemena su beznadna opcija.
treći: raditi na modernoj, globalnoj razini, u potpunosti iskoristiti sve čimbenike konkurentnosti u ovom području: specijalizacija; optimalni tlo i klimatski uvjeti; opremanje najsuvremenijom specijalnom materijalno-tehničkom bazom; visokokvalificirani stručnjaci; usklađenost s obveznim organizacijskim, metodološkim i tehnološkim zahtjevima i propisima.
četvrta: kontrolirati i izbjegavati rizike u radu (kratka vegetacijska sezona; visoke temperature zraka i tla; nedostatak vlage; navodnjavanje; uvoz gomoljastog materijala; kombinacija sjemenske proizvodnje i komercijalnog uzgoja krumpira).
peti: osigurati najvišu razinu kvalitete proizvedenog sjemenskog materijala (što znači sortnost, sjetveni pokazatelji i rodnost). Sjetvene kvalitete i svojstva prinosa najznačajnije su rezerve napretka ruskih uzgojnih poduzeća.
Zaključno, naglašavamo da možemo govoriti o konkurentnosti na domaćem tržištu Ruske Federacije i uz stvarnu provedbu niza potrebnih mjera od strane države za razvoj i potporu domaćeg gospodarstva.
Sergey Banadysev, doktor poljoprivrede. Sciences, LLC "DGT",
Elena Shanina, doktorica poljoprivrede. znanosti, Uralski istraživački institut za poljoprivredu