Krótka historia hodowli roślin
Współczesna nauka zajmująca się hodowlą roślin, od początku istnienia zdołała wypracować wiele metod i rozwiązań, pozwalających tworzyć ulepszone odmiany roślin. Jednak ludzkość nie zawsze dysponowała narzędziami naukowymi.
W początkach rolnictwa człowiek neolity mógł się kierować jedynie doświadczeniami praktycznymi, prowadzonymi metodą prób i błędów.
W większości ośrodków antycznych wywodzących się z okresu neolitu, rolnictwo rozwinęło się około 10 tys. lat temu. Już w tym czasie ludzie zbierający owoce traw oraz miejscowych roślin dziko rosnących poszukiwali dorodniejszych form, by ta drogą uzyskać więcej smacznego pożywienia. Dzięki selekcji człowiek nie tylko zaadoptował je dla rolnictwa, ale również ulepszył.
Zachowały się teksty pisarzy antycznych, na przykład Perifiton historias Teofrasta z Eresos (370-287 p.n.e), greckiego uczonego zwanego ojcem botaniki, zawiera szczegółowy opis roślin, z którego wynika, że uprawiane wówczas gatunki niewiele różniły się od współczesnych.
Pierwsze naukowe koncepcje dotyczące powstawania gatunków sformułował jednak dopiero francuski badacz Jean Baptiste Lamarck (1744-1820). Posiadając przygotowanie biologiczne i znajomość zmienności istot żywych, doszedł do przekonania, że decydujące dla powstania tej zmienności są warunki bytowania. Wypracował ideę zmienności ciągłej, zakładającą że częste używanie jakiegoś organu powoduje jego kształcenie coraz doskonalsze z pokolenia na pokolenie, przy czym zmiany zachodzące pomiędzy dwoma pokoleniami nie są widoczne. Natomiast po setkach tysięcy pokoleń ewoluujące gatunki są zupełnie różne.
Ideę tą przejął i rozwinął Charles Robert Darwin (1809-1882) w swoim epokowym dziele O powstaniu gatunków. Zgromadził wszystkie informacje, dostępne w swojej epoce, dodał do nich własne obserwacje i utworzył system filozoficzny. Największą zasługą Darwina było wyjaśnienie roli selekcji naturalnej i sztucznej w procesie powstawania gatunków istot żywych.
Skromny zakonnik augustianin, Gregor Johann Mendel (1822-1884), krzyżując odmiany grochu w małym ogródku przyklasztornym, odkrył że dowolna cecha nie jest dziedziczona w sposób ciągły, ale skokowy (wynikające z możliwości łączenia się gamet – o czym wiemy dopiero dzisiaj). Prawo Mendla zostało ponownie odkryte i sprecyzowane przez H. de Vriesa w 1903 r. Od tego czasu obserwuje się żywiołowy postęp w tej podstawowej dyscyplinie nauk przyrodniczych, jaką jest hodowla roślin.
Tags: błędy, człowiek, historia, hodowla, neolit, owoce, rolnictwo, rośliny
Bez kategorii
Rola hodowli roślin w rolnictwie III
Intensywny rozwój przemysłu przetwórstwa spożywczego, oraz gałęzi przemysłu, czerpiących surowce z rolnictwa, stawiają przed hodowcami roślin nowe wymagania. Dotyczą one uzyskania odmian odpowiednich do określonych celów przemysłowych.
Podstawa hodowli roślin będzie zawsze wybór najodpowiedniejszych genotypów roślin do istniejących warunków przyrodniczych. Wybór taki jest możliwy dlatego, że świat organizmów żywych nie jest zbiorowiskiem identycznych genotypów, ale jest zróżnicowany na większe lub mniejsze taksony, gatunki i rasy. W zmienności form roślin dopatrujemy się możliwości powstania nowej formy, których źródłem są mutacje zwane także zmianami skokowymi. Te mutacje, które rozprzestrzeniły się w określonych środowiskach przyrodniczych, uzyskały swoją przewagę dzięki większej szansie przeżycia od form rodzicielskich. W ten sposób gatunek dzieli się na drobniejsze formy systematyczne. Często są to ekotypy, charakterystyczne dla określonych rejonów geograficznych jako najlepiej dostosowane do warunków klimatycznych. Następuje ewolucja gatunków w kierunku lepszego wykorzystania środowiska, a tym samym zwiększenia szansy przeżycia. Zmiany dostosowawcze, utrwalane w naturze, są wykorzystywane do hodowli lepszych odmian.
Fakt istnienia zróżnicowania genetycznego na stosunkowo niewielkich obszarach, dowodzi silnego wpływu niewielkich czasami różnic w nasileniu czynników selekcjonujących populację roślin. Takie same procesy zachodzą w hodowli, badacz uzyska odmiany najlepiej dostosowane do środowiska, w którym prowadził selekcja. Możliwość uzyskania odmian uniwersalnych, dostosowanych do rozmaitych warunków środowiskowych jest sprzeczna z podstawowymi zasadami biologii.
Mówiąc o zróżnicowaniu środowiska i związaną z nim rejonizacja gatunków, należy pamiętać, że o liczbie wydzielonych rejonów decydują reakcję roślin na zmieniające się warunki środowiska.
Mając na przykład do czynienia z pszenica ozimą i jarą, możemy zaobserwować różnice w reagowaniu obu grup tego samego gatunku na różne warunki. Odmiany jare wykazują większą uniwersalność, natomiast odmiany pszenicy ozimej wykazują znaczną zmienność lokalną. Wynika to z faktu, że przebieg pogody w czasie zimy miał wpływ jedynie na plon pszenicy ozimej, pozostając bez zmian na plonowanie pszenicy jarej. Stąd wniosek, że odmiany pszenicy jarej są bardziej uniwersalne od ozimych.
Tags: genotyp, hodowla, mutacja, przyrodnicze, płody, rola, rolnictwo, rośliny, świat, zbiorowisko
nowoczesny sprzęt
Rola hodowli roślin w rolnictwie II
Nauki zajmujące się środowiskiem rolniczym mają również ważne znaczenie przy wyborze materiału wyjściowego do hodowli, stosowanych metod selekcji i właściwych kryteriów oceny rodów. Hodowca, pracując w określonych warunkach środowiskowych, musi badać związki pomiędzy panującymi tam warunkami a plonowaniem. Na tej podstawie selekcjonuje właściwe odmiany i gatunki. W tym celu musi dobrze poznać nauki rolnicze, zajmujące się środowiskiem i przetwarzaniem produktów rolnych jak gleboznawstwo, chemia rolna i nawożenie, meteorologia, klimatologia, ekologia roślin, uprawa roli i roślin, fitopatologia, zwalczanie chorób i szkodników roślin, agrozfizjologia.
Przy opracowywaniu materiału hodowlanego, niezbędna jest znajomość statystyki oraz rachunku podobieństwa i innych metod zaczerpniętych z matematyki.
Dokładne poznanie właściwości genetycznych roślin oraz zasobów środowiska daje możliwość najlepszego ich wykorzystania przez dobranie odpowiedniego genotypu. Zapewni uzyskanie najwyższego plonu z danego areału.
Człowiek już przed wiekami nauczył się wzbogacać glebę odpowiednimi zabiegami, koszty stosowanych nakładów nie mogą jednak przewyższać spodziewanej wartości zwyżki plonów. Istnieje ogólna zależność między wzrastającą wartością nakładów a wysokością plonów. O ile początkowo właściwie stosowane nakłady dają opłacalną zwyżkę plonów, o tyle dalsze dają coraz mniejsze zwyżki, aż przestają być opłacalne (ekonomika produkcji rolniczej).
Jest to główny powód intensyfikacji produkcji rolniczej, wymagający kształtowania się cen na zasadzie popytu i podaży, inaczej wolnorynkowej. Planowane wyznaczanie kierunków intensyfikacji, jeżeli pomija deficyt wynikający z rzeczywistych kosztów nakładów w stosunku do ustalonych cen produktów rolnych, prowadzi nie tylko do zmniejszenia podaży, lecz również zaburzeń w zaopatrzeniu. W ogólnym bilansie produkcji rolnej, liczy sie jej wartość, nie wysokość. Jeżeli rolnik ograniczony jest warunkami środowiskowymi, powinien zdecydować się na produkcję cennych plonów, na przykład przejść z upraw zbożowych na warzywne lub owocowe. Takie działanie można uznać za intensyfikację rolnictwa.
Hodowla roślin musi się dostosować do zmian w rolnictwie, np. popularność nawozów sztucznych pociągnęła za sobą konieczność stworzenia odmian dobrze reagujących na wyższe dawki składników pokarmowych.
Tags: agrozfizjologia, chemia, choroby, ekologia, gleboznastwo, hodowla, rolna, rośliny, szkodniki
nowoczesny sprzęt
Rola hodowli roślin w rolnictwie I
Hodowla roślin zajmuje się ulepszaniem roślin uprawnych, dzięki temu możliwe jest uzyskanie bardziej plennych i lepszych jakościowo roślin uprawnych. Od użycia właściwego materiału siewnego zależy końcowy wynik produkcji rolniczej, dlatego od hodowli odpowiedniego gatunku, będzie zależeć wysokość produkcji paszy dla zwierząt, zbóż chlebowych, warzyw, owoców, roślin przemysłowych i innych, służących celom gospodarczym i przemysłowym.
Hodowla roślin inicjuje postęp w rolnictwie i zależą od niej pomyślne wyniki w rolnictwie. Produkcja ta zależy od trzech zasadniczych grup czynników, przyrodniczych, technicznych i ekonomicznych. Do czynników przyrodniczych zaliczamy wszystkie, umożliwiające roślinom wzrost i rozmnażanie. Są to uwarunkowania zewnętrzne, tkwiące w roślinach i zewnętrzne, tworzące środowisko.
Wewnętrzną struktura roślin, działaniem tkanek, przekazywaniem cech na potomstwo zajmują się następujące nauki: anatomia, fizjologia, biochemia, cytologia, genetyka i rozwijająca się dynamicznie gałąź fizyki, biofizyka.
Organizm roślinny wykształca się a potem działa w sposób wyznaczony w kwasie dezoksyrybonukleinowym (DNA), jednak pełna realizacja zapisanego tam kodu jest możliwa tylko wówczas, kiedy pozwalają na to warunki środowiskowe. Środowisko dostarcza roślinie budulca organicznego oraz potrzebną do chemicznych syntez energię. Rośliny samożywne czyli autotrofy czerpią budulec z gleby w postaci wody i rozpuszczonych w niej soli mineralnych, makro elementów i mikroelementów. Węgiel, podstawowy składnik materii organicznej, jest czerpany z powietrza w postaci dwutlenku węgla.
W procesie fotosyntezy roślina łączy węgiel z wodorem i tlenem, w wyniku czego powstaje cukier, glukoza, zasadniczy budulec materii organicznej. Dalej, roślina wykorzystuje glukozę do syntezy z azotem, siarką, fosforem i innymi pierwiastkami, tworząc w ten sposób białka i kwasy nukleinowe.
Energię potrzebną do tych procesów rośliny czerpią ze światła słonecznego, które jest niezbędne do fotosyntezy. Jest ona gromadzona w tkankach w postaci glukozy i potrzebna do wszystkich czynności życiowych. Dzięki glukozie roślina może oddychać.
Podsumowując, do prawidłowego rozwoju rośliny potrzebują światła słonecznego, wody, węgla oraz innych pierwiastków obecnych najczęściej w glebie. Od ilości tych składników w danym środowisku zależy wybór uprawianych tam roślin.
Tags: hodowla, pasza, plenne, rola, rolnictwo, rośliny, uprawne, wzrost, zboża
nowoczesny sprzęt
Hodowla raków w Polsce
W Europie od średniowiecza hodowano raki ze względu na ich smaczne mięso. Duża część pochodziła z terenów Rosji, państw Bałtyckich i Polski, obecnie na kontynencie spożywa się około 10 000 ton rocznie.
Pierwsza połowa XX w. przyniosła duże straty w źródłach pozyskiwania raków, głównie na skutek rabunkowej gospodarki bez stosowania przepisów ochronnych, degradacji terenów podmokłych i zanieczyszczenia wód.
Sytuację poprawiła budowa oczyszczalni ścieków, ograniczenie użycia nawozów mineralnych w rolnictwie, podniesienie się świadomości ekologicznej i realizowanie założeń ochrony środowiska przez administrację państwową.
Na rynku europejskim istnieje duży deficyt na najbardziej cenione gatunki: raka szlachetnego i błotnego, stwarza to trwałe podstawy do ich hodowli w Polsce.
Kraj zamieszkują 4 gatunki: rak szlachetny, błotny oraz przywiezione z Ameryki Północnej rak pręgowany i sygnałowy. W Europie cena dwóch pierwszych jest znacznie wyższa a zapotrzebowanie większe, niż gatunków introdukowanych. Można się domyślać że taka sytuacja wynika głównie z wielowiekowej tradycji, na przykład w Szwecji już w XVI w. rozpatrywano możliwość ich importu, w Polsce w XII-XV w. głównymi odbiorcami raka szlachetnego byli kupcy niemieccy.
Pierwszy znany przepis na przygotowanie raków pochodzi z książki kucharskiej napisanej w 1682 r.
Do hodowli nadają się zbiorniki przepływowe o chłodnej i bogatej w tlen wodzie, powierzchni około 50 m długości i 8 m szerokości. Wydłużony kształt ułatwia szybki przepływ wody, zapewnia długą linię brzegową z licznymi kryjówkami i norami. Zbiornik należy zabezpieczyć przed rybami drapieżnymi jak szczupak, węgorz, okoń i sum – zwłaszcza osobniki młode i w czasie wymiany pancerza.
Rozróżnia się dwa systemy hodowli: jednopokoleniowy i wielopokoleniowy. W systemie wielopokoleniowym w zbiorniku występują wszystkie kolejne pokolenia raków z rozrodu naturalnego, a dorosłe są co pewien czas odławiane. Stosuje się go w dużych zbiornikach (powyżej 5 ha) gdzie nie ma możliwości spuszczenia wody. Bardziej odpowiedni dla raków błotnych niż szlachetnych.
W systemie jednopokoleniowym w każdym zbiorniku występuje tylko jedno pokolenie. Nie powinien przekraczać powierzchni 0,5 ha, mieć możliwość spuszczenia wody oraz nie zamulone, twarde dno. Potrzebne są dodatkowe zbiorniki dla stada matecznego i podhodowania raków do 1 roku życia.
Tags: gospodarka, hodowla, mięso, Polska, raków, Rosja, świadomość
nowoczesne gospodarstwa
Organizmy Modyfikowane Genetycznie – GMO
Procesowi modyfikacji poddano rośliny o szczególnym znaczeniu dla gospodarki człowieka. Poprzez zmianę genomu nadano im większą trwałość, odporność na choroby pochodzenia wirusowego i grzybowego, szkodniki, herbicydy. Rośliny ozdobne zyskały intensywniejsze kolory i większą trwałość.
Nadanie odporności na herbicydy czyli chemiczne środki ochrony roślin oraz substancje chwastobójcze, pozwoliły na stosowanie środków bez obawy o zniszczenie upraw. Dodatkowe geny odpowiedzialne są za wytwarzanie enzymu, rozkładającego herbicydy. Najczęściej jest to odporność na glifosat. W ten sposób zmodyfikowano soję, kukurydzę, rzepak, tytoń i pomidory.
Wprowadzenie transgenu kodującego enzymy hitynazynę i glikanazynę oraz białko osmotynę, które niszczą ścianę komórkową, pozwoliło na uzyskanie odporności na choroby grzybowe i bakteryjne.
Przed wirusami chroni dodanie do genów białek płaszcza danego wirusa i jego enzymów, nie niszczy to sprawcy choroby ale powoduje, że infekcja jest słabsza albo skutki występują później. W ten sposób powstały odmiany odporne na mozaikę ogórka czy mozaikę kalafiora.
U bakterii glebowej Bacillus thuringensis odkryto gen Bt, który koduje białko Cry, toksyczne dla określonych gatunków owadów. Po zjedzeniu rośliny wyposażonej w gen szkodnik umiera. Równocześnie nie jest on szkodliwy dla innych organizmów, w tym człowieka. W ten sposób powstał na przykład ziemniak odporny na stonkę czy kukurydza odporna na omacnicę prosowiankę.
Gatunki modyfikowane genetycznie mogą być także lepiej przystosowane do niekorzystnych warunków środowiskowych, takich jak mróz, upały, susza, promieniowanie i zbytnie zasolenie gleby.
Tworzy się rośliny odporne na metale ciężkie lub akumulujące szkodliwe pierwiastki z zanieczyszczonej ziemi. Na przykład popularny nawóz zielony – gorczyca, ma zastosowanie do oczyszczania środowiska. Chińczycy hodują tytoń oraz odmianę glonów, zdolnych usuwać rtęć, kadm itp. z gleby oraz wody.
Aby polepszyć trwałość transportowanych roślin, wprowadzono do nich dodatkowe geny PG, opóźniające dojrzewanie poprzez uniemożliwienie powstawania enzymów rozkładających ściankę komórkową.
W Polsce powstała modyfikowana odmiana sałaty produkująca szczepionkę na zapalenie wątroby typu B. Wyhodowano ją w Instytucie Chemii Bioorganicznej PAN w Poznaniu pod kierownictwem profesora Legockiego.
Tags: chińczycy, genetycznie, genetyka, gmo, hodowla, instytut, komórka, modyfikowane, organizmy
rośliny modyfikowane gentycznie
Specjalizacja
Małe gospodarstwa, w których jest zarówno hodowla, jak i zróżnicowana uprawa w nowoczesnym rolnictwie nie mają szans. Ich właściciele po prostu nie są żadnymi partnerami biznesowymi. Produkują za mało na to, by stać się poważnym dostawcą, dużych ilości towarów. Nie są więc atrakcyjni ani dla punktów skupu, ani też dla sieci hipermarketów. Jaka jest więc na to rada? Niestety dość drastyczna, trzeba się na coś konkretnego zdecydować. W praktyce oznacza to wyspecjalizowanie gospodarstwa, czyli ograniczenie się do samej hodowli lub samej uprawy. Najlepiej, gdy ta uprawa nie jest szczególnie rozdrobniona, ale gwarantuje właściwy płodozmian przy areale jaki posiadamy. Specjalizacja zwykle wiąże się z dużymi zmianami. Na ogół wchodzą w nie: modernizacja i dostosowania budynków gospodarczych do konkretnego profilu działalności, a także przynajmniej częściowa wymiana parku maszynowego. Oczywiście wiąże się to z dużą inwestycją w początkowej fazie, ale też daje gospodarstwu możliwość przetrwania i rozwoju w dłuższej perspektywie.
Współpraca
W niektórych regionach Polski, na przykład w Małopolsce duże gospodarstwa należą do rzadkości. Dominują tam raczej niewielkie gospodarstwa o rozdrobnionym areale, co oznacza, że na jedno gospodarstwo składają się pola uprawne na przykład w trzech różnych miejscach. Jest to pewne ograniczenie, zarówno pod względem wielkości produkcji, jak i jej ekonomiczności. Tak rozdrobnione gospodarstwa, nawet mimo specjalizacji mogą nie być konkurencyjne, a wręcz same się antagonizować. Jest na to pewna rada, ale wiąże się jednocześnie z dużym ryzykiem i potrzebą dużego zaufania. Mianowicie właściciele małych gospodarstw mogą tworzyć grupy producenckie, dzięki którym staną się jednym, ale za to bardzo dużym dostawcą, który może być atrakcyjny zarówno dla punktu skupu, jak i sieci sklepów. Oczywiści aby wszystko działało jak należy potrzebne są stosowne ustalenia, a także konkretna przejrzysta umowa, ale niewątpliwie stanowi to dobre rozwiązanie, zarówno pod kątem potencjalnych dochodów, jak i strategii rozwoju.
Tags: hodowla, konkurencyjność, małe gospodarstwa, park maszynowy, specjalizacja, uprawa
nowoczesne gospodarstwa