Selekcijos tikslai

Siekdami didesnių žemės ūkio augalų derlių, mes darbuojamės ties skirtingais selekcijos tikslais.

Pastoviai didėjant augalinės žaliavos poreikiams, mes labiausiai galime pasikliauti nuolatinėmis inovacijomis. Bet kuriuo atveju – už didžiąją maisto gamybos didėjimo dalį šiuo metu atsakinga technologinė pažanga. Tad, užuot didinus dirbamos žemės plotus, šiandienos tikslas yra mažinti derliaus nuostolius ir didinti augalų derlingumą.

Savo produktais mes siekiame vienodai gerai aprūpinti skirtingas žemės ūkio sistemas – tiek įprastinę žemdirbystę, tiek žemdirbystę, naudojančią genetiškai modifikuotų augalų veisles, tiek ekologinę žemdirbystę.

Derlingumas

Derlingumas yra pakankamai kompleksiška charakteristika, tačiau vienas svarbiausių selekcijos tikslų visoms augalų rūšims. Pageidaujamas derlingumo ir jo stabilumo padidėjimas yra tampriai susijęs su kitais selekcijos tikslais, tokiais kaip tolerancijos ar augalų mitybos efektyvumas. Todėl pageidaujamą derlingumą galima pasiekti skirtingais būdais.

Kokybė

Veislės kokybė apibrėžiama visų pirma tuo, kokios kokybės yra jos produktų derlius. Tačiau, žiūrint selekcininko akimis, tai yra labai kompleksiška charakteristika, priklausanti nuo daugelio faktorių. Skirtingų ingredientų kompozicija, jų įtaka sveikatai, skoniui, tačiau ne mažiau svarbios yra ir perdirbimo savybės.

Atsparumas

Augalai patiria skirtingus aplinkos poveikius, kurie gali turėti lemtingos įtakos derliaus stabilumui. Todėl didelis atsparumas kenkėjams, augalų ligoms, o kita vertus, padidinta tolerancija aplinkos faktoriams tokiems kaip sausra, šaltis – yra esminiai augalų selekcininkų tikslai.

Klimato kaita irgi sąlygoja naujus iššūkius, su kuriais būtina susidoroti. Ekstremalių klimato reiškinių tokių, kaip sausros ar liūtys, ateityje tik daugės. Dėl to didėja rizika, kad ilgai trunkanti kaitra, šaltis, sausra ar drėgmė gali visiškai sunaikinti derlių. Taip pat dėl klimato kaitos gali pasidaryti svarbūs kenkiantys organizmai, kurie anksčiau laikyti nepastebimais. Turėdami omeny tokį foną, selekcininkai darbuojasi kurdami naujas, iššūkiams pritaikytas veisles, kurios išsaugotų derlių stabilumą.

Augalų mitybos efektyvumas

Nuo to, kaip augalai įsisavina maisto medžiagas, žymiai priklauso jų augimas, o kartu ir derlingumas. Augalų veislės, pasižyminčios efektyvia mityba, turi didelį derlingumo potencialą, nepriklausantį nuo to, ar maisto medžiagų trūksta, ar jų yra per daug.

Pvz., augalai su geresniu azoto įsisavinimu sugeba geriau absorbuoti azotą, esantį dirvoje ir paversti jį biomase. Atsižvelgiant į tai, augalų selekcija gali žymiai prisidėti prie tvarios žemdirbystės, kadangi efektyviai mintančios veislės gali padėti sumažinti tiek mineralinių trąšų, tiek srutų sąnaudas laukuose.

Auginimo savybės

Kitas selekcininkų tikslas – selekciniu požiūriu pritaikyti augalus prie agronominių gamybos procesų. Čia gali būti svarbios tokios savybės kaip atsparumas išgulimui, augalo aukštis, žiemkentiškumas, brandos laikotarpis ar nuolatinis augimas.

Energija

Energijos kiekį nusprendžia augalo ingredientų sudėtis. Selekcininkai ne tik nori padidinti bendrą biomasės derlių, bet ir siekia pakelti energinių augalų veislių aliejingumą, cukringumą ar krakmolingumą.

KWS žmonės

Selekcijos tikslas susijęs su ilgalaikiais iššūkiais – klimato kaita ir žemės ūkio reikalavimais – aukštas derlingumas.

Jürgen Schweden, pasaulinio tyrimų ir paslaugų padalinio vadovas

Papildomai mes domimės specifiniais selekcijos tikslais, susijusiais su kiekviena kultūrinių augalų rūšimi bei jos panaudojimu.

Yield is always the main focus, but there are differences. In the case of maize, we mainly look at the total yield of the plant. For sugarbeet, on the other hand, the specific sugar yield is crucial. Added to that are crop-specific characteristics such as baking quality in wheat, winter hardiness in barley or herbicide-resistance in sugarbeets. And let’s not forget that each crop has its own specific pests and diseases.

Kukurūzai

Derlingumo didinimas
Kuriant kukurūzų veisles silosui, yra svarbus viso augalo derlius. Kuriant kukurūzų veisles grūdams - svarbus grūdų derlingumas. Kontinentinėje Europoje kukurūzų grūdams selekcininkai pageidauja, kad derlius saugiai užaugtų ir siekia, kad prieš derliaus nuėmimą grūdai būtų kuo geriau aprūpinti vandeniu. Be derlingumo, derliaus stabilumo aspektas darosi vis svarbesnis. Priežastis – vis stiprėjanti klimato kaita. Atsparumas išgulimui ir tolerancija sausrai irgi yra labai svarbūs.

Padidinta abiotinio streso tolerancija
Pagerinti toleranciją sausros keliamam stresui yra svarbus selekcijos tikslas. Ši tolerancija itin svarbi Pietryčių ir Rytų Europai.

Augalų mitybos efektyvumo didinimas
Geresnis azoto įsisavinimas yra ypač svarbus selekcijos tikslas Vakarų Europai. Tai reiškia, kad net tuo atveju, kai tręšimas labai ribotas, derlingumas turėtų būti nepaveiktas, o augalų produktyvumas išliktų aukšto lygio.

Geresnė tolerancija ligoms
Norėdami pagerinti toleranciją ligoms, selekcininkai visų pirma koncentruojasi ties grybinėmis ligomis. Fuzariozė, kukurūzų burbuolių puviniai – būtų svarbūs pavyzdžiai. Tačiau šių ligų pasireiškimas gali labai varijuoti priklausomai nuo regiono.

Kokybė
Silosinių kukurūzų atveju svarbus kokybinis parametras ir selekcijos tikslas yra virškinamumas.

Cukriniai runkeliai

Derlingumo didinimas
Cukraus derlius iš hektaro cukriniams runkeliams yra esminis parametras. Jis priklauso tiek nuo cukringumo, tiek nuo šaknų derliaus. Pažymėtina, kad šios abi savybės koreliuoja neigiamai.

Geresnis atsparumas ligoms ir kenkėjams
Yra daug grybinių ligų sukėlėjų, kurie turi esminės įtakos rugių lapų sveikumui. Grūdinių rugių viena pagrindinių ligų yra rudosios rūdys, tačiau juodosios rūdys irgi po truputį tampa svarbesnės. Pvz., varpų fuzariozė turi didelę įtaką derliaus stabilumui, tačiau ji labiausiai pasireiškia Šiaurės Amerikoje. Tarp virusinių ligų paminėtinas SCMV – dirvinis javų mozaikos virusas ir WSSMV (kviečių stiebo mozaikos virusas). Jie abu tampa vis svarbesni.

Atsparumas žyduoliškumui
Atsparios žyduoliškumui veislės yra mažiau jautrios vernalizacijos poveikiui – žemoms temperatūroms, trumpai dienai. Tai sulaiko dvimečius cukrinių runkelių augalus nuo žyduolių formavimo laukuose jau pirmaisiais metais. Dėl pasitaikančių žyduolių sumažėja bendras šaknų derlius ir cukringumas, nes augalai panaudoja savo resursus žiedų ir sėklų formavimui.

Syvų kokybė
Nuo syvų kokybės priklauso cukraus išeiga fabrike, o kartu – ir cukraus derlius. Čia tikslas yra sumažinti melasos susidarymą skatinančių medžiagų – kalio, natrio, amino azoto – koncentraciją. Melasa susijungia su cukraus dalimi, taip sumažindama cukraus išeigą fabrike gamybos metu.

Atsparumas herbicidams
Efektyviai piktžolių kontrolei runkeliuose yra svarbus tolerantiškų herbicidams veislių – tiek tradicinių, tiek genetiškai modifikuotų – išvedimas.

Tolerancija abiotiniam stresui
Atsparumas sausrai, kaitrai ir padidėjusiai druskų koncentracijai tapo svarbiais selekcijos tikslais.

Kviečiai

Didesnis derlingumas
Pagrindinis selekcijos tikslas – aukštas ir stabilus derlingumas. Tai galima pasiekti derinant derlingumo ir derliaus stabilizavimo savybes tokias, kaip atsparumas išgulimui, tolerancija stresams ir augalų sveikumas.

Didesnė tolerancija abiotiniam stresui
Svarbūs selekcijos tikslai yra geresnis žiemkentiškumas, tolerancija sausrai ir kaitrai. Žieminiai kviečiai sėjami rudenį ir žiemoja laukuose. Veislės, neprisitaikančios prie žemų temperatūrų, rizikuoja žūti žiemą. Augimo kūgelis (stiebo dalis, esanti tiesiai po jo paviršiumi) yra labai svarbi išgyvenimui augalo dalis. Augimo kūgelio gebėjimas pakelti žemas temperatūras nusako, ar augalas išgyvens ir pratęs augimą pavasarį.

Kepimo kokybė
Kepimo kokybę nustato tokie parametrai kaip baltymų kiekis ir kokybė, miltų išeiga, vandens absorbcija ir ypač – duonos tūris.

Geresnis atsparumas kenkėjams ir ligoms
Kviečių derlingumui ar kokybei įtakos turi skirtingi grybiniai susirgimai. Selekcininkai koncentruojasi ties stiebo, lapų ir varpų ligomis tokiomis, kaip stiebalūžė, geltonosios ir rudosios rūdys, lapų ir varpų septoriozė.

Rugiai

Didesnis derlingumas
Svarbus tikslas yra aukštas ir stabilus derlingumas. Auginant rugius, tiek grūdų, tiek biomasės derlius yra svarbūs parametrai. Kad padidintų derliaus stabilumą, selekcininkai koncentruojasi ties tokiais agronominiais parametrais, kaip atsparumas išgulimui, pasėlio tankis ir 1000 grūdų svoris. Tačiau atsparumas augalų ligoms, abiotiniam stresui irgi yra labai svarbūs parametrai.

Agronominės charakteristikos
Svarbios rugių agronominės charakteristikos yra atsparumas išgulimui, dideli grūdai (1000 grūdų svoris), stabilus tankis, vienalaikis varpų pasirodymas ir vienalaikė grūdų branda.

Geresnis atsparumas ligoms
Geresnis atsparumas ligomsYra daug grybinių ligų sukėlėjų, kurie turi esminės įtakos rugių lapų sveikumui. Grūdinių rugių viena pagrindinių ligų yra rudosios rūdys, tačiau juodosios rūdys irgi po truputį tampa svarbesnės. Pvz., varpų fuzariozė turi didelę įtaką derliaus stabilumui, tačiau ji labiausiai pasireiškia Šiaurės Amerikoje. Tarp virusinių ligų paminėtinas SCMV – dirvinis javų mozaikos virusas ir WSSMV (kviečių stiebo mozaikos virusas). Jie abu tampa vis svarbesni.
Kūlės (claviceps purpurea) vis dar tebėra vienas svarbiausių patogenų rugių selekcijoje. Kūlės nesukelia didelės žalos derliui, tačiau dėl jų grūduose atsiranda toksinių alkaloidų. Jei kūlių yra daug, tokių rugių realizavimas tiek žmonių maistui, tiek pašarams nėra galimas. Rugiai nėra savidulkiai augalai, todėl turi sulaukti atskrendančių žiedadulkių. Neapdulkinti atviri žiedai gali būti užkrėsti kūlių sukėlėjais, kai žiedadulkių kiekis nėra pakankamas. Šią problemą galima sumažinti tikslingai padidinus žiedadulkių kiekį. „PollenPlus“ hibridiniai rugiai genetiškai pajėgesni išskirti daugiau žiedadulkių. Esant daugiau žiedadulkių, apvaisinimas įvyksta greičiau ir kūlių sporos nepatenka į žiedus.

Kokybės charakteristikos
Svarbios rugių charakteristikos yra atsparumas išaugoms ir neapdorotų baltymų kiekis. Vad. išaugos pasitaiko, kai vaisiaus odelė ant daigo trūksta pusiau. Dėl išaugų gali stipriai pablogėti rugių kepimo savybės.

Tolerancija abiotiniam stresui
Rugiai, lyginant su kitais augalais, pasižymi ypatinga tolerancija sausrai. Tačiau tai vis tiek yra svarbi selekcijos kryptis. Be šios krypties prioritetinis yra ir žiemkentiškumas, kuris itin reikalingas šaltiesiems Rytų Europos ir Šiaurės Amerikos regionams. Tačiau hibridų selekcija Centrinės Europos rinkoms irgi gali turėti naudos iš tokių hibridų vystymo programos.

Žieminiai miežiai

Derlingumas
Tikslas – aukštas ir stabilus derlingumas. Tai galima pasiekti derinant derlingumo ir derliaus stabilizavimo savybes tokias, kaip atsparumas išgulimui ir augalų sveikumas.

Geresnis atsparumas ligoms
Skirtingų tipų grybinių ligų sukėlėjai gali turėti įtakos miežių derliui ir kokybei. Pagrindinės grybinės ligos yra miltligė, smulkiosios rūdys, rinchosporiozė ir ramularia. Labai svarbios ir virusinės ligos tokios, kaip BYMV (dirvinis pupų geltonasis mozaikos) virusas arba BYDV (miežių geltonasis nykštukinis) virusas, pernešamas amarų. Neonikotinoidų grupės insekticidiniai beicai miežiuose šiuo metu uždrausti. Dėl to selekcininkai itin domisi, kaip išvesti BYDV atsparius miežius, tuo pat metu neprarandant jų derlingumo.

Kokybė
Stambūs ir gerai kalibruoti grūdai yra svarbūs pašarinių miežių prekyboje, dėl to šios kryptys yra svarbios selekcininkams.
Charakteristika „salyklinė kokybė“ susideda iš eilės individualių parametrų tokių, kaip ekstrakto kiekis, fermentų aktyvumas, baltymų kiekis, švelnumas ir klampumas. Visos šios charakteristikos yra svarbios salyklo ir alaus gamybai. Be to, salyklinės veislės privalo turėti pakankamai daug krakmolo, bet santykinai mažiau baltymų.

Ypatinga tolerancija abiotiniam stresui, pvz., žiemkentiškumas
Žieminiai miežiai pasėjami rudenį ir turi peržiemoti laukuose. Jei veislės nėra prisitaikančios prie žemų temperatūrų, didelė rizika, kad jos gali neperžiemoti. Ši kompleksiška savybė natūraliomis sąlygomis pasitaiko labai nereguliariai, tad selekcininkai pasitelkia dirbtinius šalčio testus.

Rapsai

Derlingumas
Selekcijos tikslas – padidinti grūdų ir aliejaus derlingumą kartu didinant ir aliejingumą, nes nuo jo priklauso ir derliaus vertė.

Kokybė
Didinant aliejingumą, lygiagrečiai siekiama padidinti ir baltymų kiekį išspaudose taip, kad kartu nepadidėtų gliukozinolatų kiekis. Aliejaus kokybė turėtų būti tik dviejų nulių lygio standartinė kokybė – be eruko rūgščių ir su normaliu polinesočiųjų riebalų rūgščių lygiu.

Atsparumas kenkėjams
Selekcijos tikslas yra padidinti atsparumą grybinei ligai – stiebo puviniui. Kiti vidutinės ar ilgesnės trukmės selekcijos tikslai – pagerinti atsparumą tokioms ligoms, kaip verticiliozė, skleročiai ir, žinoma, kopūstinis gumbas (juo apkrėstiems regionams).

Didesnis atsparumas abiotiniam stresui
Šiuo aspektu svarbiausia kryptis – geresnis žiemkentiškumas. Ypač svarbu, kad stiebai turėtų mažesnį polinkį ištįsti rudenį.

Agronominių savybių gerinimas
Be gero atsparumo išgulimui vienas selekcinių tikslų yra pasiekti vienalaikę stiebo ir grūdų brandą. Ankstyvosios ir vėlyvesnės rapsų veislės padeda praplėsti derliaus nuėmimo „langą“. Rudenį reikalingos greičiau augančios veislės (vėlyvesnei sėjai) ir lėčiau augančios veislės (ankstyvai sėjai).