Cíle šlechtění

Abychom dosáhli vyšších hospodářských výnosů, pracujeme na několika šlechtitelských cílech.

Vzhledem k nepřetržitě rostoucí poptávce po rostlinných surovinách pracujeme na neustálých inovacích. Koneckonců technologické inovace dnes zajišťují největší podíl na růstu výroby. Namísto zvyšování výměry, jímž se obvykle produkce navyšuje, je dnešním cílem minimalizovat ztráty a maximalizovat výnosy plodin.

Naším záměrem je dodávat naše produkty na trh rovnoměrně pro různé zemědělské systémy – konvenční zemědělství, zemědělství využívající geneticky modifikované odrůdy rostlin a ekologické zemědělství.

Výnos

Výnos je komplexní znak a je obvykle nejdůležitějším šlechtitelským cílem u všech druhů plodin. Požadované zvýšení výnosu, ale také stabilita výnosu, jsou úzce spojeny s mnoha dalšími šlechtitelskými cíli jako je odolnost vůči škodlivým činitelům nebo účinnost živin. Požadovaného výnosu lze tedy dosáhnout různými způsoby.

Kvalita

Kvalita odrůdy je určena především kvalitou produktů sklizených u dané plodiny.
Ze šlechtitelského hlediska se však jedná o celý komplex znaků ovlivněných mnoha faktory. Důležitou roli hraje složení jednotlivých produktů, jejich vliv na zdraví a chuť, ale také jejich zpracovatelské vlastnosti.

Odolnost vůči vnějším vlivům

Rostliny jsou vystaveny různým vlivům prostředí, které významně ovlivňují stabilitu výnosu. Vysoká odolnost vůči škůdcům a chorobám rostlin, ale také zvýšená tolerance
k environmentálním faktorům, jako je sucho a chlad, jsou klíčovými cíli šlechtitelů rostlin.

Nové výzvy, které je třeba překonat, představuje rovněž změna klimatu. Předpokládá se, že v budoucnu budou častější extrémní projevy počasí jako je sucho nebo silný déšť. Tím se zvyšuje riziko, že trvalé horko, chlad, sucho nebo vlhké počasí povede k omezení výnosů plodin. Klimatické změny mohou být příčinou přítomnosti škodlivých organismů, které byly dříve považovány za neškodné nebo se v daných podmínkách dříve nevyskytovaly. V tomto kontextu šlechtitelé rostlin pracují na nových odrůdách, adaptovaných na očekávané změny, aby zajistili stabilitu zemědělských výnosů.

Účinnost živin

Příjem živin rostlinami významně ovlivňuje jejich růst, a tím ovlivňuje i výnos. Odrůdy plodin
s efektivním využitím živin mají předpoklady pro vynikající produktivitu, a to při rozdílném přísunu živin, tj. od jejich nedostatku až k nadbytku.

Rostliny se zvýšenou efektivitou využití dusíku jsou například schopny absorbovat dusík přítomný v půdě a převádět jej na biomasu. V tomto ohledu může šlechtění rostlin významně přispět k trvale udržitelnému zemědělství, protože odrůdy s dobrou využitelností živin mohou přispět k nižšímu používání průmyslových i organických hnojiv na polích.

Vlastnosti rostlin

Dalším šlechtitelským cílem je přizpůsobit rostliny agronomickým výrobním procesům.
To vyžaduje především takové vlastnosti jako jsou nepoléhavost, optimální výška, mrazuvzdornost, délka zrání a neomezený růst.

Energie

Obsah energie je určen skladbou živin. Kromě vysokého celkového výnosu biomasy
se šlechtitelé primárně zabývají zvýšením obsahu oleje a také cukru a škrobu v odrůdách energetických plodin.

Lidé v KWS

Šlechtitelské cíle jsou dlouhodobě zaměřené na globální výzvy (což je změna klimatu) a velké zemědělské požadavky (výnosy).

Jürgen Schweden, vedoucí celosvětového výzkumu a služeb

Dále se zaměřujeme na konkrétní cíle šlechtění pro každý druh plodiny a její využití.

Hlavním cílem je vždy výnos, přičemž zde existují rozdíly v závislosti na využití plodiny. V případě kukuřice na siláž sledujeme hlavně celkový výnos sušiny rostliny. U cukrové řepy je naopak rozhodující měrný výnos cukru.

Dále jsou to specifické vlastnosti pro určité plodiny jako je pekařská kvalita pšenice, mrazuvzdornost u ječmene nebo rezistence vůči herbicidům u cukrovky. A nezapomínejme, že každá plodina má své vlastní škůdce a choroby.

Kukuřice

Zvýšení výnosu
Při pěstování kukuřice na siláž hraje důležitou roli výnos celé rostliny. U šlechtění kukuřice
na zrno je důležitým požadavkem výnos zrna. V kontinentální Evropě také šlechtitelé přihlížejí
k vzrůstu kukuřice na zrno a věnují pozornost zvýšenému uvolňování vody ze zrna před sklizní. Při rostoucím vlivu změny klimatu je vedle výše výnosu stále důležitější také aspekt stability výnosu. Důležitou roli pro výši a stabilitu výnosu hraje i nepoléhavost rostlin a tolerance vůči zátěži způsobené suchem.

Zvýšení tolerance k abiotickému stresu
Důležitým cílem šlechtění kukuřice je zlepšení tolerance vůči stresu při suchu, který je nesmírně významný zejména pro jihovýchodní a východní Evropu.

Zlepšení využití živin
Zlepšení efektivity využití dusíku je důležitým cílem šlechtění zejména v západní Evropě. Znamená to, že omezené hnojení by nemělo nepříznivě ovlivňovat výnosy plodin, které by si měly zachovat vysokou úroveň produktivity.

Zlepšení tolerance vůči chorobám
Při zlepšování tolerance vůči chorobám se šlechtitelé zaměřují především na houbová onemocnění. Nejdůležitějšími příklady jsou fusarium, helminthosporiová skvrnitost listů a sněť kukuřičná. Výskyt těchto houbových chorob se však v jednotlivých regionech liší.

Kvalita
Při šlechtění kukuřice na siláž hraje důležitou roli stravitelnost rostlin a její kvalitativní charakteristika.

Cukrová řepa

Zvýšení výnosu
U cukrové řepy je rozhodující výnos cukru. Ten závisí jak na obsahu cukru, tak na výnosu bulev, přičemž obě dílčí charakteristiky jsou v negativní korelaci.

Zlepšení odolnosti vůči škůdcům a chorobám
Výnos a kvalitu řepy může ovlivnit několik chorob rostlin. Mezi ně patří různá virová onemocnění jako je rizománie (patogen je virus BNYWV), virové žloutnutí nebo virová kadeřavost listů. Pod souhrnným názvem listové skvrnitosti označují šlechtitelé houbové choroby, jako je cercospora, padlí, rez řepná a ramularia, zatímco na kořenech se vyskytují hniloby způsobované houbami Rhizoctonia a Aphanomyces. Kromě chorob se šlechtitelé také zaměřují na škůdce, zejména na háďátka a různé druhy hmyzu.

Odolnost proti vybíhání
Odrůdy odolné proti vybíhání jsou méně ovlivněny vernalizačními podněty, jako jsou nízké teploty a délka dne. To zabraňuje dvouletým rostlinám cukrové řepy ve vybíhání do květu již
v prvním roce života. To by snížilo obsah cukru, protože by se cukr místo akumulace využíval k tvorbě květů a semen.

Kvalita šťávy
Výtěžnost cukru v cukrovaru snižují tzv. melasotvorné látky. Tyto příměsi ztěžují krystalizaci cukru a část cukru pak končí v melase. Do melasotvorných látek patří zejména draslík, sodík
a aminový dusík. Cílem šlechtění je minimalizovat obsah těchto látek v řepě.

Odolnost vůči herbicidům
Důležitým v boji proti plevelům je šlechtění odrůd cukrové řepy odolných vůči herbicidům,
a to jak tradičními šlechtitelskými metodami, tak s pomocí změn genomu.

Zvýšení tolerance k abiotickému stresu
Důležitým cílem šlechtění je tolerance vůči suchu, teplu a zvýšené koncentraci solí.

Pšenice

Zvýšení výnosu
Hlavním cílem je vysoký a stabilní výnos. Toho se dosahuje dobrou rovnováhou mezi vlastnostmi zvyšujícími výnosy a stabilizujícími výnosy, jako je nepoléhavost, tolerance vůči stresu a zdraví rostlin.

Zvýšení tolerance k abiotickému stresu
Důležitými cíli šlechtění jsou mrazuvzdornost a tolerance vůči suchu a teplu. Ozimá pšenice se seje na podzim a přezimuje na poli. U odrůd, které nejsou přizpůsobeny nízkým teplotám, existuje vysoké riziko vymrznutí. Pro přežití rostliny je životně důležitá krček rostliny (část rostliny těsně pod povrchem). Schopnost krčku přežít při nízkých teplotách určuje, zda rostlinky pšenice porostou dále i na jaře.

Pekařská kvalita
Pekařská kvalita je určena obsahem bílkovin, kvalitou bílkovin, výtěžností mouky, absorpcí vody a zejména objemem chleba.

Zlepšení odolnosti vůči škůdcům a chorobám
Výnos nebo kvalitu pšenice ovlivňují různé druhy patogenních hub. V tomto ohledu se šlechtitelé soustředí především na odolnost proti chorobám pat stébel, listů a klasů, jako je stéblolam, rez plevová, rez pšeničná, skvrnitost listů a klasové snětě.

Žito

Zvýšení výnosu
Důležitým cílem je vysoký a stabilní výnos. Při pěstování žita hraje důležitou roli výnos zrna
a výnos biomasy. Pro zvýšení výnosu se šlechtitelé zaměřují na agronomické charakteristiky, jako je nepoléhavost, hustota a hmotnost 1 000 zrn. Zásadní vliv má však také odolnost vůči chorobám rostlin a tolerance vůči abiotickým stresovým faktorům.

Agronomické charakteristiky
Důležitými agronomickými charakteristikami při šlechtění žita je dobrá nepoléhavost, velká zrna (hmotnost 1 000 zrn), stabilní hustota, včasný začátek metání a zralost zrn.

Zlepšení odolnosti vůči chorobám
Existují různé škodlivé houby, které mají významný vliv na zdravotní stav listů žita. Obzvláště
u žita na zrno je hnědá rez jednou z hlavních chorob listů, ale rovněž černá rez pomalu získává na významu. Na výnosovou stabilitu žita má významný dopad fuzarióza klasů, která je relevantní hlavně v Severní Americe. Mezi virovými onemocněními se stále významnějším stává virus SCMV (půdní virus mozaiky obilovin) a virus WSSMV (virová čárkovitá mozaikovitost).

Při šlechtění žita je stále jedním z nejdůležitějších patogenů námel (Claviceps purpurea). Škody způsobené námelem nespočívají ve velké ztrátě výnosu, ale spíše v toxických alkaloidech
v zrnech. Jejich vysoký obsah v plodinách omezuje komerční využití jak pro lidskou výživu, tak pro krmení. Jako cizosprašná rostlina potřebuje žito k opylení pyl přenášený větrem. Neopylené otevřené květy mohou být infikovány námelem v případě nedostatečného přísunu pylu. Tomu by se mělo zabránit cíleným zlepšením přísunu pylu. Hybridní žito PollenPlus má genetickou úpravu pro vyšší kapacitu pylu. Díky většímu přísunu pylu se oplodnění zrychluje
a plevy se rychle uzavírají, takže se do nich nedostanou spóry námelu.

Kvalitativní charakteristiky
Důležitými charakteristikami kvality pro žito jsou odolnost proti porůstání a obsah surových bílkovin. Následkem porůstání může být například výrazné zhoršení pekařských vlastností.

Tolerance k abiotickému stresu
Žito je ve srovnání s jinými plodinami charakteristické dobrou tolerancí vůči stresu ze sucha. Nicméně šlechtitelé neustále hledají ještě lepší toleranci vůči stresu ze sucha. Kromě tolerance vůči stresu v důsledku sucha má prioritu vývoj ozimých otužilých hybridů pro chladnější oblasti ve východní Evropě a Severní Americe. Z těchto šlechtitelských programů čerpá výhody i vývoj hybridů pro středoevropský trh.

Řepka

Výnos
Cílem je zvýšit jak výnos semen, tak výtěžnost oleje tím, že se současně zvýší obsah oleje.

Kvalita
Kromě zvýšení obsahu oleje je cílem současně zvýšit obsah bílkovin v řepkových pokrutinách se souběžně nízkým obsahem glukosinolátů. Kvalita oleje je pouze standardní „00“ bez kyseliny erukové a s normální úrovní polynenasycených mastných kyselin.

Odolnost vůči chorobám
Cílem je zejména zvýšená odolnost vůči hnilobným houbovým chorobám stonku. Zlepšená odolnost vůči chorobám verticillium a sclerotinia je dalším střednědobým až dlouhodobým cílem, rovněž tak odolnost vůči nádorovitosti v infikovaných částech rostliny jako součást zvláštního programu.

Zvýšení tolerance k abiotickému stresu
V tomto ohledu je prioritou zejména zlepšení mrazuvzdornosti. Zvláště důležitá je nízká tendence k prodlužování stonku na podzim.

Zlepšení agronomických vlastností
Vedle dobré odolnosti vůči poléhání patří mezi šlechtitelské cíle rovnoměrné dozrávání nadzemní hmoty a semen. Jsou vybírány jak rané, tak pozdní odrůdy řepky, aby bylo období sklizně flexibilnější. Pro podzimní vývoj jsou vybírány jak rychle rostoucí typy vhodné pro pozdní setí, tak pomalu se vyvíjející odrůdy pro časný výsev.

Ozimý ječmen

Výnos
Cílem je vysoký a stabilní výnos. Toho se dosahuje dobrou rovnováhou mezi vlastnostmi zvyšujícími výnosy a stabilizujícími výnosy, jako je nepoléhavost a zdravotní stav rostlin.

Zlepšení odolnosti vůči chorobám
Výnos a kvalitu ječmene ovlivňují různé druhy hub. Mezi ně patří různá houbová onemocnění jako jsou padlí, síťová (hnědá) skvrnitost, zakrslost, rhynchosporium a ramularia. Přinejmenším stejně důležitá je zlepšená odolnost proti virům, jako je virová žlutá mozaika ječmene BYMV (přenášená půdou) a viru žluté zakrslosti ječmene BYDV (přenášený mšicemi). Ošetření osiva insekticidem ze skupiny neonikotinoidů v současné době není u této plodiny povoleno. To zintenzivňuje zaměření šlechtitelů na odrůdy s odolností vůči BYDV a s vysokým výnosem.

Kvalita
Vysoká objemová hmotnost zrna a dobré oddělení zrna hrají důležitou roli při obchodování
s krmným ječmenem, a proto mají také vysokou důležitost při selekci.

Charakteristika „pivovarské kvality“ se skládá z různých vlastností, jako je obsah extraktu, aktivita enzymů, obsah bílkovin, chuťové vlastnosti a viskozita. Všechny tyto vlastnosti jsou důležité pro proces sladování a vaření piva. Odrůdy sladovnického ječmene by také měly obsahovat hodně škrobu, ale poměrně málo bílkovin.

Zvýšená tolerance vůči abiotickému stresu, například mrazuvzdornost
Ozimý ječmen se vysévá na podzim a přezimuje na poli. U odrůd, které nejsou přizpůsobeny nízkým teplotám, existuje vysoké riziko vymrznutí. Vzhledem k tomu, že dobrý výběr založený na této komplexní vlastnosti se vyskytuje v přírodních podmínkách pouze nepravidelně, je podporován umělými mrazovými testy.