O nouă abordare în ameliorarea plantelor vizează rotația culturilor, nu doar randamentul
Cercetătorii de la Universitatea din Queensland propun o schimbare fundamentală în modul de gândire al ameliorării plantelor: selectarea soiurilor nu doar pentru producția proprie, ci și pentru efectul pe care îl lasă culturii următoare. Această perspectivă ar putea valorifica potențial genetic neexploatat și ar putea reduce cheltuielile fermierilor cu îngrășămintele.
Dr. Millicent Smith explică faptul că ideea este de a selecta varietățile pentru ceea ce lasă în urmă pentru cultura următoare, nu doar pentru ceea ce produc. „Știm deja că fiecare cultură lasă o moștenire, cum ar fi modificarea nutrienților din sol, a apei, a structurii și a comunităților microbiene”, a declarat Smith. „Rotația culturilor oferă beneficii agronomice de secole, însă genetica ce stă la baza acestor beneficii a rămas în mare parte invizibilă pentru ameliorarea plantelor.”
Echipa sa de la Queensland Alliance for Agriculture and Food Innovation tratează rotația ca pe o chestiune genetică, nu doar de management. „Producătorii aleg ce cultură urmează după care. Ceea ce spunem noi este că și soiul ales contează și ar putea fi un criteriu de selecție pentru amelioratori”, a adăugat ea.
Testarea acestei teorii a produs deja rezultate remarcabile, cu variații ale randamentului la grâu de până la o tonă pe hectar. Într-un experiment unic în felul său, echipa a cultivat peste 300 de tipuri genetic diverse de mung bean la o stație de cercetare din sudul Queenslandului, după care a plantat același soi de grâu pe toate parcelele.
„Unele plante de mung bean au crescut randamentul grâului următor cu 45%, în timp ce altele l-au înjumătățit”, a spus Smith.
Pe baza acestor rezultate, echipa de cercetare consideră că este posibilă ameliorarea culturilor într-un mod integrat. Amelioratorul de plante și geneticianul Lee Hickey a declarat că echipa poate indica acum regiuni specifice din genomul mung bean-ului care au influențat performanța culturii următoare de grâu.
„Ceea ce este izbitor este că unele dintre aceste regiuni acționează una împotriva celeilalte; genetica ce face o cultură să aibă randament ridicat poate fi aceeași genetică ce lasă mai puține resurse în sol pentru cultura următoare”, a explicat Hickey.
Echipa a simulat, de asemenea, ce s-ar întâmpla dacă selecția s-ar aplica în mod egal atât pentru randamentul mung bean-ului, cât și pentru randamentul grâului ulterior. „Aceasta a arătat câștiguri la ambele culturi, evidențiind oportunitatea de a ameliora pentru productivitate la nivel de sistem, cu cerințe reduse de inputuri”, a spus Hickey.
Smith a precizat că rezultatele trebuie testate pe o scară mai largă. „Am demonstrat că efectul este real și transmisibil ereditar, dar nu știm încă ce îl determină. Următorul pas este înțelegerea biologiei din spate, iar aceasta va necesita un efort comunitar”, a spus ea.
„Deși am lucrat cu mung bean și grâu, aceeași logică se aplică și altor rotații, inclusiv rapiță cu grâu sau năut cu orz. Acum știm că variația genetică există, iar instrumentele au ajuns din urmă pentru a permite investigarea la scara populațională necesară ameliorării culturilor. Avem drone, genomică, modele de culturi și puterea de calcul pentru a le conecta. Este un moment foarte interesant pentru a începe să ne gândim la ameliorarea pentru sistemul agricol. Fiecare cultură lasă o moștenire și credem că este timpul să începem să o valorificăm.”
Cercetarea a fost publicată în revistele Plant Communications și Nature Genetics.
