NAUKA KREATOREM JAKOŚCI W PRODUKCJI ZBÓŻ
W przypadku roślin uprawnych o podstawowym znaczeniu dla bezpieczeństwa żywnościowego kraju, jakimi są zboża, wysoka plenność, jakość i odporność na stresy biologiczne i fizyczne od lat należą do podstawowych kierunków polskiej hodowli. Znaczenie jakości i odporności na stresy we współczesnej hodowli roślin uprawnych ciągle wzrasta. Wynika to z zaspokojenia potrzeb żywnościowych kraju i Europy, a wręcz nadmiaru produkowanej żywności. Limitowanie powierzchni upraw wielu gatunków roślin uprawnych (zboża, buraki cukrowe) staje się koniecznością. W tej sytuacji rola plonu w hodowli maleje, natomiast wzrasta znaczenie hodowli jakościowej, niejednokrotnie ściśle wiążącej się z hodowlą odpornościową. Oba te kierunki hodowli odgrywają niepoślednie znaczenie w propagowanym od kilku lat, także w Polsce, rolnictwie zrównoważonym, przyjaznym dla środowiska i wykorzystującym naturalne zasoby w stopniu optymalnym dla produkcji tzw. zdrowej żywności poszukiwanej przez nowoczesne, szczególnie bogate społeczeństwa, które nie chcą dalej akceptować żywności skażonej pozostałościami pestycydów czy też metabolitami patogenów. Wymóg ten reguluje znowelizowana ustawa o warunkach zdrowotnych żywności i żywienia z 2003 r. zgodna z Dyrektywą UE 93/43.
Priorytety polskiej hodowli zbóż
Związki przyczynowe między jakością produkowanej na bazie ziarna zbóż żywności, sposobem żywienia a zdrowiem człowieka spowodowały znaczny wzrost wymagań jakościowych, w tym zwłaszcza w odniesieniu do ziarna, jako surowca dla celów spożywczych i paszowych. Dotyczy to producentów żywności i pasz w Polsce oraz w krajach unijnych. Fakt ten stawia nowe wyzwanie hodowcom: podnoszenia jakości produktów roślinnych już na etapie hodowlanym. Priorytety hodowlane mogą być definiowane zależnie od potrzeb gospodarczych czy społecznych, a także gatunku rośliny uprawnej. Stanowienie takich priorytetów nie jest niczyją wyłącznością. Są one dziełem wspólnym nauki, praktycznej hodowli i społeczeństwa coraz wyraźniej artykułującego swoje potrzeby.
Dla przykładu Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, jako kreator postępu biologicznego, oddziałuje na jakość i bezpieczeństwo żywności już na samym początku łańcucha żywnościowego. Misją IHAR jest tworzenie naukowych podstaw dla polskiej hodowli roślin uprawnych. Instytut, zajmując się badaniami na rzecz hodowli i nasiennictwa, bez wątpienia stanowi ważne ogniwo zarówno w łańcuchu żywnościowym, jak i w transmisji wiedzy podstawowej, tworzonej przez naukę uczelnianą i PAN-owską, do praktyki rolniczej, w tym hodowlanej i nasiennej. Co więcej, Instytut wiedzę tworzoną w innych ośrodkach krajowych i zagranicznych nie tylko czyni bardziej przyjazną i przystosowaną do praktycznego użytku, ale wprowadza także rozwiązania własne, unikalne i dostosowane do krajowych warunków. Nowa jakość w hodowli i nasiennictwie jest tworzona w wyniku realizacji przez Instytut programów naukowych na rzecz wspierania branży hodowlano-nasiennej. Instytut już na początkowym etapie hodowli dostarcza materiałów wyjściowych o cechach i parametrach spełniających potrzeby hodowli praktycznej uwzględniającej zapotrzebowanie społeczne na określony produkt roślinny, w tym ziarno zbóż. Priorytety hodowlane stanowione przez IHAR uwzględniają maksymę Hipokratesa, iż „żywność jest lekiem, lek jest żywnością”, transponowaną na potrzeby współczesnych rozwiniętych społeczeństw, dążących do poprawy jakości życia przez zdrowe, racjonalne i bezpieczne odżywianie się. Wyrazem tych potrzeb jest ustanowienie przez Unię Europejską priorytetu nr 5: „Jakość i bezpieczeństwo żywności” w 6 Programie Ramowym. Priorytet ten odnosi się do wszystkich ogniw łańcucha żywnościowego i integruje obszary badawcze, poczynając od pierwotnej produkcji żywności i paszy w różnego typu gospodarstwach przez przetwórstwo, dystrybucję, konsumpcję i ochronę środowiska włącznie. Technologie produkcji roślinnej mają być podporządkowane przede wszystkim zabezpieczeniu środowiska naturalnego przed skażeniami pochodzenia rolniczego. Biorąc pod uwagę wieloletnie doświadczenie metodyczne i naukowe w realizowanych programach badawczo-hodowlanych, Instytut pełni także rolę doradcy naukowego w rozwiązywaniu szeregu zagadnień dotyczących nie tylko tworzenia, ale i wykorzystania postępu biologicznego (w tym wartości użytkowej produktów roślinnych) wspierającego działalność służb publicznych.
Tworzenie nowej zmienności genetycznej, nowej jakości, wysokich technologii, a także monitorowanie i ocena potrzeb hodowli roślin rolniczych, w tym zbóż, pod względem wartości użytkowej i tolerancyjności na stresy środowiska oraz opracowywanie i wdrażanie metod oceny jakości należą do podstawowych zadań Instytutu. Wszakże należy pamiętać, że wartość użytkowa ziarna zbóż zależy nie tylko od potencjału genetycznego odmian, ale także środowiska, w którym jest ono produkowane i przechowywane oraz od sposobów jego przetwarzania. Z tymi ostatnimi, pozabiologicznymi czynnikami oddziałującymi na jakość zirana zbóż nie jest u nas jeszcze najlepiej. Należy jednak odnotować, że w ostatnich latach w tym względzie wiele się poprawiło, między innymi albo głównie dzięki działalności „BIN” Sp. z o.o. z Aleksndrowa Kujawskiego. Charakterystyka czynników pozabiologicznych nie jest jednakże przedmiotem niniejszego artykułu.
Nowa jakość w hodowli zbóż
Selekcjonowanie w kierunku wysokiej jakości cech użytkowych zostało przyjęte za kierunek priorytetowy w procesie hodowlanym roślin uprawnych, w tym roślin zbożowych. Jednocześnie należy zaznaczyć, iż jest to najtańszy sposób podnoszenia jakości. Każdego roku do krajowego rejestru odmian prowadzonego przez Centralny Ośrodek Badania Odmian Roślin Uprawnych wpisywane jest regularnie, począwszy od 2001 r., po ponad 20 odmian zbóż (tabela 1). W sumie w RO 2004 znajdowało się 236 odmian zbóż. Do najliczniejszych należały odmiany pszenicy ozimej i jęczmienia jarego. W 2004 r. odmiany wpisane do rejestru krajowego znalazły się także w katalogach Unii Europejskiej.
Tabela 1. Liczba odmian zbóż w krajowym rejestrze ogółem oraz wpisywanych
w poszczególnych latach od 1998 roku
Gatunek zboża |
Ogółem w RO 2004 |
1998 |
1999 |
2000 |
2001 |
2002 |
2003 |
2004 |
Pszenica jara |
29 |
0 |
2 |
2 |
4 |
5 |
3 |
2 |
Pszenica ozima |
52 |
3 |
3 |
3 |
7 |
3 |
8 |
9 |
Jęczmień jary |
45 |
5 |
6 |
3 |
7 |
2 |
5 |
5 |
Jęczmień ozimy |
15 |
1 |
1 |
0 |
1 |
3 |
3 |
1 |
Owies jary |
29 |
1 |
4 |
5 |
2 |
3 |
2 |
2 |
Pszenżyto jare |
7 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2 |
Pszenżyto ozime |
28 |
2 |
2 |
3 |
4 |
4 |
1 |
1 |
Żyto jare |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Żyto ozime |
30 |
2 |
4 |
2 |
2 |
4 |
4 |
3 |
RAZEM |
236 |
15 |
24 |
18 |
27 |
24 |
26 |
25 |
Od końca lat 90. ubiegłego wieku następuje zdecydowany wzrost oferty odmian pszenicy ozimej o wysokiej jakości ziarna, przydatnych dla przetwórstwa. W ostatnich latach zarejestrowano cały szereg nowych odmian chlebowych i jakościowych, zapewniających uzyskiwanie mąki o parametrach technologicznych, pożądanych przez przemysł przetwórczy, dobrze plonujących i o dobrej zdrowotności, np. Zyta, Nutka, Sukces, Rubens czy Rywalka, które mogą skutecznie konkurować z odmianami firm zachodnich. Jak wynika z danych SDOO postępowi w zakresie poprawy jakości wypiekowej ziarna towarzyszy pogorszenie się mrozoodporności (po kilku łagodnych zimach – niedocenianej cechy).
O wykorzystaniu istniejącego potencjału decyduje sprawność funkcjonowania nasiennictwa i poziom stosowanej agrotechniki. W produkcji nasiennej pszenicy ozimej po krótkim okresie wzrostu w połowie lat 90., podobnie jak i w innych gatunkach roślin rolniczych, przeważają tendencje spadkowe. Przyczyną malejącej produkcji jest niewielki popyt na nasiona, szczególnie w bieżącym roku. Wyjątek stanowiły odmiany jakościowe pszenicy, których udział w produkcji szybko wzrastał. Zwiększył się także udział mieszańców żyta w produkcji nasiennej. W dalszym ciągu odmiany niemieckie należą tutaj do dominujących.
W hodowli jęczmienia jarego szczególny nacisk położono na formy browarne, tak aby sprostać rosnącym wymaganiom przemysłu piwowarskiego. W efekcie dużej konkurencji w tym kierunku hodowli, postęp w plonowaniu form browarnych był większy niż pastewnych i stąd plony obydwu form są porównywalne.
Spośród odmian zbóż wnoszących nową jakość do produkcji trzeba również odnotować uzyskanie krajowych, bezłuskowych odmian jęczmienia i owsa.
Sprzyja temu stosowanie w hodowli nowych, wydajniejszych technologii hodowli i produkcji, jakie stwarzają osiągnięcia w biologii molekularnej – stosowanie technologii rekombinacyjnej DNA czy wspomaganie selekcji markerami molekularnymi.
Już obecnie można stwierdzić wzrost znaczenia postępu biologicznego, jako czynnika wzrostu plonów. W latach 1951-1970 na pierwszym miejscu wśród czynników wzrostu produkcyjności wymieniano nawożenie (47% udziału we wzroście), a następnie ochronę roślin (22%) i postęp biologiczny (18%). Natomiast w latach 1971-1990 udział postępu biologicznego we wzroście produkcji roślinnej przekroczył 50%. Według badań prowadzonych w Wielkiej Brytanii udział czynnika odmianowego we wzroście plonów zbóż w okresie 1947-1983 mieścił się w przedziale 24-49 kg/ha/rok, co odpowiada 40-60% udziałowi czynnika biologicznego w zależności od gatunku. Podobne wartości, ponad 50%, podawane są dla rolnictwa amerykańskiego. Niższe wartości udziału czynnika odmianowego stwierdzono w Meksyku – 28%.
Badania w IHAR, prowadzone na podstawie wyników doświadczeń odmianowych i danych ankietowych z gospodarstw produkujących na rynek, potwierdzają rosnące znaczenie czynnika odmianowego we wzroście plonowania zbóż. Coroczny przyrost plonów z tytułu wprowadzania nowych odmian jest zróżnicowany dla poszczególnych gatunków. Średnia wielkość postępu w hodowli zbóż (ważona udziałem gatunku w zasiewach) w okresie 1966-1999 wynosiła 25,1 kg/ha/rok, a w ostatnim pięcioleciu 24,7 kg. Utrzymuje się zróżnicowanie tempa postępu hodowlanego w poszczególnych gatunkach. Od połowy lat 80. udział hodowli we wzroście plonów pszenicy zwiększa się i oceniany jest na ponad 40%. Największe wartości stwierdzono dla pszenżyta ozimego i pszenicy – odpowiednio po 49,1 i 40,1 kg/ha rocznie. Niższe było tempo wzrostu plonów jęczmienia, gdzie bardziej istotny czynnik niż plon stanowiła kwestia jakości surowca. Po uwzględnieniu wielkości produkcji poszczególnych gatunków zbóż największy udział we wzroście plonowania, wynikającym z prac hodowlanych, miała pszenica ozima oraz żyto, jęczmień jary i owies.