Pametniji plodored

Što ako bi odabir najbolje sorte usjeva podrazumijevao sagledavanje šire slike, izvan okvira same žetve? Istraživači sa Sveučilišta u Queenslandu proučavaju drukčiji pristup oplemenjivanju bilja – onaj koji uzima u obzir što pojedini usjev ostavlja za sobom za sljedeći usjev u plodoredu.

Njihov rad sugerira da genetske razlike među sortama mogu utjecati na uspješnost sljedećeg usjeva, čime se otvara još jedan mogući put prema produktivnim i učinkovitijim poljoprivrednim sustavima.

Pogled izvan jedne žetve

Tradicionalno oplemenjivanje bilja često stavlja snažan naglasak na učinak pojedine kulture. Svojstva kao što su prinos, rast i druge karakteristike mogu pomoći pri odabiru sorti za budući uzgoj.

Istraživački tim iz Queenslanda predlaže širu perspektivu. Umjesto da se sorta procjenjuje isključivo na temelju onoga što daje tijekom vlastitog razdoblja uzgoja, oplemenjivači bi mogli uzeti u obzir i njezin utjecaj na kulturu koja slijedi.

Ta se ideja temelji na dobro poznatoj poljoprivrednoj praksi: plodoredu. Različite biljke mogu utjecati na uvjete s kojima će se susresti sljedeća kultura mijenjajući razinu hranjiva u tlu, dostupnost vode, strukturu tla i mikrobne zajednice. Istraživači ističu da ti učinci ne moraju biti jednaki kod različitih sorti iste kulture.

Pokus s mungo grahom i pšenicom

Kako bi istražili tu ideju, istraživači su na pokusnom polju u južnom Queenslandu uzgajali više od 300 genetski raznolikih vrsta mungo graha. Nakon toga, na istim su pokusnim parcelama posijali istu sortu pšenice.

Rezultati su pokazali znatne razlike. Ovisno o tome koja je sorta mungo graha prethodno uzgajana na određenoj parceli, prinos pšenice varirao je i do jedne tone po hektaru. Istraživači su izvijestili da su određene vrste mungo graha povećale prinos sljedeće kulture pšenice za 45 %, dok su druge dovele do smanjenja od otprilike polovice prinosa.

Taj je rezultat značajan jer je sorta pšenice ostala ista. Razlika je proizašla iz prethodne kulture, odnosno iz svojstava sorte mungo graha koja je prethodno uzgajana. To upućuje na zaključak da učinci plodoreda mogu ovisiti o odlukama donesenima znatno ranije u ciklusu uzgoja.

Geni mogu utjecati na sljedeću kulturu

Istraživači su otišli korak dalje te proučili genetsku osnovu tih razlika. Njihova je analiza identificirala određena područja unutar genoma mungo graha koja su bila povezana s uspješnošću naknadno posađene pšenice.

To otkriće daje novu dimenziju cijelom konceptu. Plodored se općenito smatrao odlukom vezanom uz upravljanje poljoprivrednom proizvodnjom, pri čemu poljoprivrednici određuju koje će se kulture izmjenjivati. Istraživanje sugerira da odabir sorte unutar plodoreda također može biti važan.

Posebno je zanimljivo to što genetska svojstva povezana s visokim prinosom jedne kulture ponekad mogu imati nepovoljan učinak na sljedeću kulturu. Drugim riječima, fokusiranje isključivo na maksimalan prinos jedne berbe može dovesti do zanemarivanja učinaka koji postaju vidljivi tek kasnije u ciklusu plodoreda.

Uravnoteženje dvaju usjeva

Tim je također koristio simulacije kako bi istražio što bi se moglo dogoditi ako bi oplemenjivači istovremeno selektirali performanse mungo graha i pšenice koja slijedi nakon njih. Prema istraživačima, rezultati su pokazali da se poboljšanja mogu postići kod oba usjeva. To upućuje na strategiju oplemenjivanja usmjerenu na ukupnu produktivnost sustava, a ne na optimizaciju svakog usjeva zasebno.

Takav pristup bi na kraju mogao pomoći poljoprivrednicima da bolje iskoriste dostupne resurse. Istraživači posebno sugeriraju da bi oplemenjivanje sorti zbog njihovih učinaka na sljedeće usjeve moglo doprinijeti nižim zahtjevima za unosom, uključujući upotrebu gnojiva. Međutim, nalazi se ne predstavljaju kao konačno rješenje. Istraživači kažu da je potrebno više rada kako bi se točno razumjelo zašto određene sorte imaju tako različite učinke na usjev koji slijedi.

Tehnologija omogućuje veće studije

Suvremena poljoprivredna istraživanja znanstvenicima daju alate koji prije nisu bili dostupni u istoj mjeri. Genomska analiza može pomoći u identificiranju genetskih regija povezanih s performansama usjeva, dok dronovi mogu prikupljati informacije na eksperimentalnim poljima. Modeli usjeva i povećani računalni kapacitet zatim mogu pomoći istraživačima da povežu ove različite izvore informacija.

Zajedno, ove tehnologije čine praktičnijim ispitivanje velikih populacija sorti usjeva i njihovih učinaka tijekom više vegetacijskih sezona. Istraživači vjeruju da bi se isti princip s vremenom mogao ispitati u drugim rotacijama, uključujući kombinacije uljane repice, pšenice, slanutka i ječma.

Studija provedena u Queenslandu sugerira da bi budućnost oplemenjivanja usjeva mogla zahtijevati razmišljanje u okviru slijedova, a ne izoliranih berbi. To bi predstavljalo suptilnu, ali značajnu promjenu u poljoprivrednom promišljanju: uspjeh pojedinog usjeva mjerio bi se ne samo njegovim vlastitim učinkom, već i mogućnostima koje stvara za usjev koji slijedi.