در دهههای آینده، تأمین غذا برای جمعیت رو به رشد جهان مستلزم افزایش دو برابری تولید محصولات کشاورزی است. در کنار ذرت، برنج و گندم، سیب زمینی بیشترین محصول غذایی در جهان است. مزایای آن: مقرون به صرفه بودن، ارزش غذایی بالا، مناسب بودن برای نگهداری طولانی مدت و عملکرد بالا. این به عنوان پایه ای برای تهیه انواع ظروف هم در خانه و هم در سیستم پذیرایی عمومی عمل می کند و همچنین یک ماده خام مهم برای پردازش باقی می ماند.
اما سیب زمینی از نظر بسیاری از پارامترهای اقتصادی و بیولوژیکی محصولی دشوار است. استفاده اقتصادی آن از آب و سازگاری با آب و هوای خنک با نیازهای بالا برای سستی خاک و عدم وجود سنگ همراه است. به همین دلیل، توزیع مناطق کشت سیب زمینی در مناطق مختلف جهان به شدت ناهموار است (شکل 1).
شکل 1. توزیع مساحت سیب زمینی در سراسر جهان (FAO 2016)
کشت فشرده محصولی با عملکرد 40-50 تن در هکتار مستلزم کنترل فعال بسیاری از بیماری ها و آفات است، از این رو از محصولات شیمیایی گیاهی متعددی استفاده می شود که می تواند تأثیر بسزایی بر محیط زیست داشته باشد. به عنوان مثال، تقریباً کل منطقه زیر کشت سیب زمینی در مناطق ایالات متحده با تخصص طولانی مدت و حداکثر (آیداهو، واشنگتن، داکوتای شمالی) به طور دوره ای در معرض بخور می باشد. این به معنای افزودن حدود 500 کیلوگرم در هکتار داروهای قوی مانند متام سدیم یا کلروپیکرین به خاک است. بدون چنین عقیم سازی، به دست آوردن یک محصول با کیفیت بالا در آنجا غیرممکن است، زیرا خاک ها بسیار آلوده هستند. در کشورهای در حال توسعه، به دلیل استفاده از مواد اولیه با کیفیت پایین و روش های کشت نامناسب، عملکرد در هکتار پایین است (15-20 تن در هکتار). در نقشه جهان، روسیه نیز در میان چنین مناطقی گنجانده شده است (شکل 2).
شکل 2. توزیع جهانی عملکرد سیب زمینی (t/ha)، فاوستات، 2014-2016
با این حال، ما نباید فراموش کنیم که داده های آماری فدراسیون روسیه هنوز هم عملکرد سیب زمینی در قطعات خانگی جمعیت را در نظر می گیرد که در هر صورت نمی تواند به اندازه شرکت های کشاورزی تخصصی باشد که مدت هاست به سطح بالایی رسیده اند. 30-40 تن در هکتار. آن ها قلمرو روسیه به درستی در این نقشه نه به رنگ نارنجی، بلکه به رنگ سبز روشن یا در موارد شدید، زرد منعکس شده است.
طبق پیش بینی فائو، سطح زیر کشت سیب زمینی در آینده به شدت در آفریقا، آمریکای لاتین و آسیای جنوب شرقی افزایش خواهد یافت (شکل 3).
شکل 3. آینده تولید سیب زمینی. نوار آبی - داده های سال 2015، نارنجی - پیش بینی برای سال 2030، زرد - پیش بینی برای سال 2050
مناطق در آمریکای شمالی و چین در همان سطح باقی خواهند ماند، در حالی که در اروپا کاهش خواهند یافت. بدیهی است که این پیش بینی بسیار کلی است. همان کشورهای اصلی تولید کننده سیب زمینی اروپایی NWEC-05 (آلمان، فرانسه، هلند، بلژیک و انگلیس) قرار نیست کاهش دهند، بلکه فقط تولید سیب زمینی را افزایش خواهند داد. یک تحلیل تجاری دقیق از وضعیت، شرایط و فرصت ها برای توسعه بیشتر صنعت پرورش سیب زمینی در این کشورها اخیرا منتشر شده است (جدول 1).
جدول 1. تجزیه و تحلیل SWOT تولید سیب زمینی در کشورهای NWEC-05
نقاط قوت: خاک و شرایط آب و هوایی بسیار مطلوب برای رشد سیب زمینی، که منجر به بالاترین محصول سیب زمینی در مقیاس جهانی می شود. تولیدکنندگان سیب زمینی با مهارت و/یا با تجربه توسعه زنجیره تامین یکپارچه از پرورش و تولید بذر تا بازار نهایی؛ صنعت پردازش توسعه یافته، عمدتا برای تولید غذاهای منجمد؛ در دسترس بودن و دسترسی به آخرین فن آوری ها برای تولید سیب زمینی، حفاظت از محصول و ذخیره سازی؛ تحقیقات دانشگاهی و اجتماعی سطح بالا برای رسیدگی به مشکلات در بخش سیب زمینی؛ در دسترس بودن خدمات پشتیبانی/توزیع سیب زمینی در سراسر NWEC-05؛ حضور سازمانهای بینالمللی سیب زمینی مانند Europatat (تجارت)، EUPPA (پردازندهها) و NEPG (تولیدکنندگان). شبکه تجاری توسعه یافته برای صادرات محصولات تازه و فرآوری شده سیب زمینی.
نقاط ضعف: آبیاری سیب زمینی باعث انتشار بیشتر COXNUMX می شود2 از نظر عملکرد ماده خشک؛ استفاده از مقادیر زیادی آفت کش برای کنترل بیماری ها / آفات / علف های هرز. سیستم های ریشه با راندمان پایین N، منجر به هزینه های N بالا و خطرات ناشی از شستشوی N می شود. نیاز به سطح بالایی از تکنولوژی مورد استفاده؛ پشته های خاک باعث رواناب آب و مواد غذایی و فرسایش در مزارع شیب دار می شود. نوسانات بالا در قیمت سیب زمینی در مقایسه با افزایش هزینه های تولید؛ عدم وجود سطح بالایی از همکاری عمومی بین کشورها برای حل مشترک مسائل تولید. چالش های اقتصادی بین بازیگران در زنجیره ارزش سیب زمینی؛ تصویر ضعیفی از بخش سیب زمینی در رسانه ها
ویژگی ها: فن آوری های جدید پرورش برای سرعت بخشیدن به ایجاد انواع؛ توسعه کشاورزی دقیق و سنجش از دور؛ توسعه محصولات کنترل زیستی برای مبارزه با بیماری های سیب زمینی، آفات و علف های هرز؛ توسعه جایگزین های مکانیکی برای آفت کش های شیمیایی برای کنترل بیماری / آفات / علف های هرز. پتانسیل گسترش همکاری در تولید انواع مختلف سیب زمینی در چارچوب NWEC-05؛ تقاضای رو به رشد برای تولید سیب زمینی ارگانیک؛ تغییرات آب و هوایی منجر به افزایش فصول رشد و نرخ بالاتر رشد و عملکرد محصول می شود. افزایش کانال های کوتاه مدت فروش سیب زمینی؛ تقاضای رو به رشد برای دانش، غده بذر، محصولات سیب زمینی در کشورهای در حال توسعه.
تهدیدات: کاهش مصرف سیب زمینی در اروپا؛ مشکلات جدید بیماری و آفات؛ مشکلات حفاظت از محصول و غده به دلیل ممنوعیت مواد فعال؛ تغییرات آب و هوایی و رویدادهای شدید آب و هوایی؛ اثرات تشدید تولید سیب زمینی بر حاصلخیزی جهانی خاک و سلامت خاک (تکامل بیماری / آفات، رواناب آب، فرسایش خاک، متراکم شدن خاک)؛ در برخی مناطق (F، D، انگلستان) آبیاری برای حفظ یا دستیابی به عملکرد بالاتر مورد نیاز است. مواضع لابی یا بازاریابی غیرمنطقی در رابطه با شیوه های رو به رشد (مثلاً کمپین No Residue در برابر حداکثر مقررات محدودیت باقیمانده). توسعه بیش از حد فرآوری سیب زمینی
روسیه تمامی شرایط و فرصت ها را برای تبدیل شدن به یک تولید کننده پیشرو سیب زمینی تجاری با کیفیت بالا و محصولات سیب زمینی در مقیاس جهانی دارد. فقط بسیاری از ویژگی های متمایز قوی در رشد سیب زمینی اروپایی هنوز از ویژگی های ضعف روسی است. صنعت پرورش سیب زمینی تجاری در فدراسیون روسیه به تازگی شکل گرفته است و به مساحت 300 هزار هکتار و حجم تولید حدود 8 میلیون تن رسیده است (به همین میزان سیب زمینی تجاری در هلند تولید می شود). فاقد ثبات است و بسیاری از مؤسسات عملکردی و حمایتی فهرست شده در جدول 1 وجود ندارد. اما مزایای غیر قابل انکاری از نظر تولید در مقیاس بزرگ، سطح پایین بار آفت کش استفاده شده (مثلاً از بخور خاک استفاده نمی شود)، زیست شناسی، آب و هوای خشن زمستان به کنترل مشکلات گیاهی کمک می کند. همان روند افزایش دما و خشکی، تشدید وضعیت عفونی، که سیب زمینیکاران اروپای غربی بیشترین آسیب را از آن متحمل میشوند و مجبور به انتقال مثلاً تولید سیبزمینی بذری به مناطق دیگر هستند، عموماً باید بهعنوان تغییرات اقلیمی مثبت ارزیابی شوند. سیب زمینی در سراسر روسیه رشد می کند. واضح است که رشد سیب زمینی برای بازار فصلی در مناطق جنوبی دشوارتر می شود، اما می توان به طور مداوم سیب زمینی را به مناطق شمالی تر منتقل کرد.
در عین حال، تنها چنین سطحی از رشد سیب زمینی روسیه امیدوارکننده است که در مقایسه با کشورهای اروپای غربی و آمریکایی و همچنین در مقابل پس زمینه تولید سایر محصولات اصلی غذایی (گندم، برنج، ذرت) رقابتی باشد. و امکان دستیابی به محصول بالا در شرایط مختلف خاکی و اقلیمی را فراهم می کند. چالش اصلی آینده تولید محصولات بیشتر با منابع یکسان یا کمتر و با ضایعات کمتر خواهد بود. ذخایر و چشم انداز فدراسیون روسیه در این زمینه بسیار زیاد است. به محض شروع استفاده از منابع طبیعی کشور به نفع توسعه اقتصاد، تولید سیب زمینی در روسیه به طور مداوم رقابتی، بسیار سودآورتر و سودآورتر از سایر مناطق جهان خواهد شد. اما برای این امر ضروری است که سوخت، برق، گاز، فلزات و کودهای شیمیایی با قیمت مناسب داخلی به بازار داخلی عرضه شود که مانع توسعه سایر بخشهای اقتصاد نشود. قیمت بنزین ایران در ایران 10 روبل در لیتر (البته از نظر تبدیل) است و قیمت کلرید پتاسیم بلاروس 60 درصد در جمهوری بلاروس در بهار امسال 6 روبل در تن بود در حالی که روسی در روسیه. فدراسیون 000 روبل در تن بود.
یک نمای کلی از وضعیت رشد جهانی سیب زمینی به طور خاص ارائه می شود زیرا نتیجه تولید سیب زمینی (P) توسط محصول تعیین می شود: P = G × E × M × S، که در آن G ژنوتیپ یا رقم است، E خاک است و شرایط آب و هوایی، M مدیریت یا سطح فناوری و S - محیط کلان اقتصادی است. شرایط مساعد خاک و آب و هوا برای بهره برداری از پتانسیل گونه ها، نوآوری های جدید فناوری و کمک به رونق بخش سیب زمینی محلی بسیار مهم است. توسعه خدمات مالی و غیر مالی (نرخ وام، لیزینگ، بیمه، یارانه بودجه برای تولید و زیرساخت و غیره) نیز از مولفه های کلیدی تضمین کارایی صنعت هستند (شکل 4).
طراحی. 4. نتایج (P) سیستم های کشاورزی-غذایی سیب زمینی روستایی و صنعتی بر اساس تأثیرات متفاوت ژنوتیپ (G)، محیط (E)، عوامل مدیریتی (M) و نیازها و خدمات اجتماعی (S)
پرورش یا ایجاد انواع سیب زمینی جدید – عامل مهمی در تولید موثر سیب زمینی است که تنها اهمیت آن را در آینده افزایش خواهد داد. به لطف رمزگشایی ژنوم سیب زمینی و قابلیت های فناوری های جدید اصلاح نژاد، به نظر می رسد ذخیره شماره یک برای توسعه بیشتر رشد سیب زمینی باشد. تأثیر نتایج جهت های اصلی انتخاب بر افزایش راندمان کشت سیب زمینی به طور خلاصه در جدول 2 ارائه شده است.
جدول 2. تأثیر جهت های اصلاحی بر افزایش راندمان تولید سیب زمینی
گزینه های تحقیقاتی کلیدی برای بهبود کارایی سیستم های تولید سیب زمینی | جنبه های امنیت غذایی | ||||||
کمک به تشدید تولید | درآمد کشاورز | کارایی تولید کالری و مواد مغذی | کاهش اثرات زیست محیطی | ||||
بهره وری آب | کارایی کاربری اراضی | کارایی مصرف نیتروژن و فسفر | کارایی استفاده از آفت کش ها | ||||
انتخاب و اصلاح ارقام (ژنوتیپ G) | |||||||
پتانسیل بازده بالا | ** | *** | *** | خنثی/منفی | *** | ** | - |
مقاومت پاتوژن | - | *** | * | *** | ** | ** | *** |
مقاومت در برابر خشکسالی / گرما / شوری | *** | *** | * | - | ** | ** | * |
زودرس بودن | *** | *** | *** | ** | *** | *** | *** |
تقویت زیستی (مانند آهن و روی) | - | - | - | - | * | ** | - |
انواع هیبرید واقعی F1 و TPS، ویرایش ژن | *** | *** | *** | *** | ** | *** | *** |
تولید بذر سیب زمینی (M - Management) | |||||||
تولید و توزیع بذر مرغوب | - | ** | * | * | *** | * | خنثی/منفی |
پرورش سیب زمینی با هدف دستیابی به اهداف پیچیده و دشوار است. ترکیب تحمل استرس و جذب کارآمد مواد مغذی در حال تبدیل شدن به یک اولویت برای پاسخگویی بهتر به تغییرات آب و هوایی در حال تحول است. ژنوتیپهای مقاوم به ویروسها، نماتدها، پژمردگی باکتریایی و طیف وسیعتری از تنشهای غیرزیستی مانند گرما، خشکی و شرایط شوری میتوانند بهرهوری را بهبود بخشند و تولید سیبزمینی را در مناطق جدید گسترش دهند. توسعه واریته های زودرس و پرمحصول با مقاومت به P. infestans هدف دیرینه پرورش سیب زمینی بوده است. مقاومت در برابر بیماری ها به تازگی به هدف اصلی برنامه های اصلاح نژاد اتحادیه اروپا تبدیل شده است، زمانی که لابی محیط زیست به محدودیت هایی در استفاده از آفت کش ها و کودهای معدنی و همچنین ممنوعیت کامل استفاده از بسیاری از مواد فعال شیمیایی رایج و غیرقابل جایگزینی دست یافت. . تقویت زیستی ژنتیکی (افزایش ارزش غذایی) می تواند به غلبه بر کمبود ریزمغذی ها در رژیم غذایی انسان و حفظ سطوح بالای مصرف غده های مغذی تر کمک کند.
تمام موفقیتهای تقریبا تایید شده و جستجو شده در پرورش سیبزمینی مبتنی بر هیبریداسیون است، یعنی. عبور از جفت های والدین انتخاب شده ادغام موفقیت آمیز و ترکیب ویژگی های ژنتیکی والدین در فرزندان به دلیل ژنتیک تتراپلوئید سیب زمینی های کشت شده به ندرت به دست می آید. علاوه بر این، هر چهار مجموعه کروموزوم در ترکیب ژنی متفاوت هستند. به همین دلیل، برنامه های موفق اصلاح نژاد سیب زمینی بر اساس حجم زیادی از مواد اولیه (حداقل 100 هزار ژنوتیپ) و یک فرآیند طولانی مدت (حداقل 10 سال) انتخاب و ارزیابی بهترین ارقام است. بازده انتخاب کلاسیک از 0,01٪ تجاوز نمی کند. امیدهای زیادی برای افزایش سرعت و کارایی اصلاح نژاد از طریق استفاده از هیبریداسیون دور، جهش زایی، انتخاب سلول، هیبریداسیون سوماتیک، علامت گذاری صفات و غیره وجود داشت، اما همه این روش ها منجر به ایجاد ارقام موفق سیب زمینی نشد. در حال حاضر، فناوری ویرایش ژنوم به طور فعال در حال آزمایش است و دانشمندان هلندی یک استراتژی اصلاح سیب زمینی را برای تولید و استفاده از دانه های گیاهی هیبریدی آغاز کرده اند (جدول 3).
جدول 3. فن آوری برای ایجاد انواع سیب زمینی
فن آوری برای ایجاد انواع سیب زمینی
چگونه کار می کند؟ | بهبود کیفیت سیب زمینی | فروش بذر | حمایت از حقوق اروپا | حقوق تجارت | |||
Сорт | روند | ||||||
انتخاب سنتی | واریته های جدید با تلاقی واریته های موجود و به دنبال آن سال ها تحقیق اصلاح نژاد ایجاد می شوند. | معرفی ویژگی های جدید حداقل 10 سال طول می کشد. | برای فروش مناسب نیست زیرا هر غده فردی دارای ویژگی های فردی است. | حق با پرورش دهندگان است، هزینه های توسعه دهندگان: ده ها هزار یورو. پرورش دهندگان می توانند برای اختراع برای صفات جدید گیاهی درخواست دهند. | تلاقی انواع یک فرآیند طبیعی است و مشمول قانون ثبت اختراع GMO اتحادیه اروپا نیست. | بازرسی کل هلند دانه های سیب زمینی را به عنوان یک طبقه با کیفیت طبقه بندی می کند. هر کشوری شرایط خاص خود را برای سلامت گیاه بذر سیب زمینی دارد. | |
انتخاب ترکیبی | واریتههای جدید با تلاقی خطوط خالص والدینی که تنها یک نوع ژن برای همه ژنها دارند، سریعتر ایجاد میشوند و به دنبال آن سالها تحقیق انجام میشود. | آنها قول می دهند که قابلیت های جدید را می توان در کمتر از پنج سال معرفی کرد. با این حال، ابتدا لازم است خطوط مربوطه با ویژگی های مناسب استخراج شود. | بله، بذر سیب زمینی از خطوط خالص والدین دارای ویژگی های یکنواخت است و می تواند به عنوان ماده کاشت استفاده شود. | حق با پرورش دهندگان است، هزینه های توسعه دهندگان: ده ها هزار یورو. پرورش دهندگان می توانند برای اختراع برای صفات جدید گیاهی درخواست دهند. | تلاقی انواع یک فرآیند طبیعی است و مشمول قانون ثبت اختراع GMO اتحادیه اروپا نیست. | مقررات برای بذر سیب زمینی گواهی شده هنوز در حال توسعه است. بسیاری از کشورها هنوز هیچ مقرراتی ندارند. | |
اصلاح ژنتیکی از جمله CRISPR-cas9 | اصلاح واریته های موجود از طریق مداخله فعال در ماده ژنتیکی و به دنبال آن سال ها تحقیق در مورد صفات و پایداری. | حتی اگر دستکاری DNA فقط چند روز طول بکشد، کل فرآیند از شناسایی ژن تا تحقیقات میدانی بیشتر طول می کشد. پروژه DuRPH که در آن واریتههای موجود در برابر بلایت دیررس سیبزمینی مقاومت چندگانه داشتند، در مجموع 10 سال طول کشید. | برای فروش مناسب نیست زیرا هر غده فردی دارای ویژگی های فردی است. | مشروط به قوانین GMO اتحادیه اروپا. برای اینکه تنوع برای استفاده تایید شود، توسعه دهنده باید ایمنی محصول را نشان دهد. هزینه: میلیون یورو پرورش دهندگان می توانند برای ثبت اختراع در مورد صفات گیاهی جدید اقدام کنند. | اصلاح ژنتیکی یک فرآیند طبیعی نیست و می تواند مشمول درخواست ثبت اختراع باشد. | بازرسی کل هلند دانه های سیب زمینی را به عنوان یک طبقه با کیفیت طبقه بندی می کند. هر کشوری شرایط خاص خود را برای سلامت گیاه بذر سیب زمینی دارد. |
* در صورتی که واریته جدید، متمایز، یکنواخت و پایدار باشد، حقوق پرورش دهنده قابل مطالبه است. با حقوق پرورش دهنده، دانشمند حق انحصاری فروش سیب زمینی بذر و بذر (واقعی) را دارد (Louwaars et al., 2009)
به دست آوردن بذرهای گیاه شناسی از تلاقی اولین مرحله در اصلاح کلاسیک است. متعاقباً از بذر غده ها به دست می آید و گونه های سیب زمینی منحصراً به صورت غده نگهداری و تکثیر می شوند. اما پرورش دهندگان هلندی قصد دارند سیب زمینی را به رده محصولات بذری منتقل کنند تا سیب زمینی را بتوان همانند سایر محصولات گیاهی رایج (هویج، کلم، پیاز، چغندر) کشت کرد. از دانه های گیاه شناسی، و اینکه دانه ها تمام ویژگی های F1 را دارند. در این زمینه، ابهاماتی در اصطلاح «سیب زمینی هیبریدی» وجود دارد. همه گونه ها نیز هیبرید هستند، بنابراین نام های اضافی F1 و TPS برای دانه های گیاهی سیب زمینی = ماده بذر معرفی شده اند. این ایده تجاری بزرگ برای اطمینان از حفظ وضعیت و درآمد هلند به عنوان رهبر جهانی در تولید بذر سیب زمینی در صورتی که گرم شدن بیشتر آب و هوا اجازه کشت مواد دانه غده با کیفیت بالا را نمی دهد، طراحی شده است.
چشم انداز هیبریدی F1 (TPS) پرورش سیب زمینی هنوز خیلی نامشخص هستند اعتماد اولیه استارتآپهای 2015-2016 برای تولید ترکیبهای تجاری در سطح جدول در دو تا سه سال به تدریج به وعده ایجاد اولین هیبریدهای پر نشاسته تا سال 2028 تبدیل شد. مشخص شدن هدف ایجاد هیبریدهای نشاسته ای تصادفی نیست - برای چنین سیب زمینی هایی هیچ الزامی برای یکنواختی شکل، عمق چشم، ویژگی پوست، زودرسی و بسیاری از ویژگی ها و خواص دیگری که سیب زمینی های رومیزی مدرن باید داشته باشند وجود ندارد. دستیابی به یکنواختی بذرهای گیاهی سیب زمینی کشت تتراپلوئید در همه ژنها و بر این اساس از نظر خصوصیات و خواص بسیار دشوار است، اما این امر هنوز ممکن نشده است. بی دلیل نیست که در اصلاح کلاسیک یک دانه از توت سیب زمینی یک ژنوتیپ منحصر به فرد و به طور بالقوه یک رقم جداگانه در آینده است، در حالی که دانه دیگری از همان توت می تواند به گونه ای متفاوت تبدیل شود، کاملاً متفاوت از اولی. همانطور که انتظار می رود، اولین کسانی که به موفقیت واقعی در ایجاد سیب زمینی های هیبریدی سفره دست یافتند، سیب زمینی نبودند، بلکه شرکت های پرورش سبزیجات با صلاحیت های بالا و تجربه گسترده در پرورش هیبرید بودند. پرورش دهندگان بژو بیش از 15 سال را صرف ایجاد اولین گونه سیب زمینی هیبرید تتراپلوئید، Oliver F1 کردند که از سال 2020 تولید و در بازار جهانی موجود است.
در همین حال، کار بر روی تجاری سازی دانه های گیاه شناسی کاملاً پویا و با سرمایه گذاری منابع مالی هنگفت در حال گسترش است. سیب زمینی هیبریدی به عنوان نماد ملی در هلند دست یافته است و روش پرورش توسط یک حق اختراع اتحادیه اروپا محافظت می شود. همه بازارهای سنتی سیب زمینی بذر هلندی شروع به استفاده از دانه های گیاهی زود هنگام کرده اند. اول از همه، در کشورهای آفریقا، آسیای مرکزی و جنوب شرقی - سمینارها، ارائه ها، کاشت های نمایشی. بیان شده است که غده های بذری متعلق به گذشته هستند و دانه های گیاه شناسی آینده صنعت سیب زمینی جهان هستند. و به جای 2-3 تن در هکتار از مواد کاشت، می توان تنها با 30 گرم در هکتار از آن عبور کرد (کلمه ای در مورد این واقعیت نیست که بذرها باید با استفاده از فناوری نهال و با استفاده از کار دستی رشد کنند). این یک استراتژی دولتی و یک برنامه سیستماتیک و سیستماتیک است که تمام ساختارهای تجاری و دولتی به آن متصل هستند.
همانطور که مشخص شد، دانه های گیاه شناسی سیب زمینی در حال حاضر به طور غیر رسمی در روسیه آزمایش می شوند. دانه های هتروزیس گیاهی محصولی خاص اما بسیار گران قیمت هستند. خریداران اصلی آن، همانطور که پیشبینی میشد، باید مزارع کوچک در کشورهای در حال توسعه و پرجمعیت باشند که سیبزمینی را با دست پرورش میدهند و با تمام احترام، بهطور غیرمنطقی ثروتمند و مبتکر در نظر گرفته میشوند. برای توسعه دهندگان این فناوری پرورش بسیار مهم است که سیب زمینیکاران روسی را که سخاوتمند هستند و در حال حاضر دو برابر خود اروپاییها برای سیبزمینی بذر اروپایی پرداخت میکنند، در میان مصرفکنندگان بذر F1 قرار دهند.
معرفی فناوری های ویرایش ژنومی سیب زمینی - راه امیدوارکننده دیگری برای دستیابی به مزایای سیب زمینی در آینده. ویرایش ژنوم عبارت است از افزودن، حذف، جایگزینی و جابجایی هدفمند و عمدی بخشهایی از DNA طبیعی ارگانیسم. این روش مبتنی بر دانش و درک نقش و عملکرد ژن های خاص است. هنگامی که چنین دانشی در دسترس باشد و یک ویژگی مورد نظر را بتوان از طریق اصلاح هدفمند به دست آورد، ویرایش ژنوم به روشی کارآمدتر برای ایجاد این تغییرات در مقایسه با سایر فناوریهای اصلاحی تبدیل میشود. سطح انباشته دانش ژنتیک به شما امکان می دهد تا انواع سیب زمینی را ویرایش کنید.
روشهای ویرایش در چند سال گذشته برای ایجاد تغییرات دقیق و قابل پیشبینی ژنوم در گیاهان بدون افزودن DNA خارجی توسعه یافته و به طور فزایندهای مورد استفاده قرار گرفتهاند. ثابت شده است که تکنیک CRISPR/Cas9 نسبت به سایر سیستمهای آنزیمی (نوکلئازهای انگشت روی (ZFN)، نوکلئازهای مؤثر فعالکننده رونویسی (TALEN) و مگانوکلئازها (MNs) کارآمدتر است. CRISPR-Cas در حال حاضر پرمصرفترین ژنوم ابزار است. ویرایش و در تحقیقات اصلاحی و توسعه در سرتاسر جهان پذیرفته شده است، ویرایش ژنوم می تواند ارقام ضعیف یا مشکل ساز را بدون معرفی اطلاعات ژنتیکی خارجی یا اضافی در قالب DNA بهبود بخشد، و اجازه می دهد تغییرات دقیق و قابل پیش بینی مستقیماً در ژنوم از قبل ایجاد شده انجام شود. این تفاوت اساسی بین ویرایش ژنوم یک گیاه زراعی و تراریخت آن است، یعنی افزودن هدفمند ژن های خارجی به ژنوم. ارگانیسم های تراریخته به راحتی شناسایی می شوند زیرا تراریخته مجموعه ای جدید، منحصر به فرد و غیر معمول از ژن ها را ایجاد می کند.
تغییرات ژنتیکی ایجاد شده با استفاده از فناوری CRISPR-Cas هیچ تفاوتی با تغییراتی که می تواند به طور طبیعی یا در نتیجه اصلاح نژاد معمولی رخ دهد، ندارد. این بدان معنی است که بدون دانش قبلی، نمی توان تعیین کرد که آیا یک تغییر ژنتیکی نتیجه ویرایش ژنوم است یا خیر. هنگامی که محصولات ویرایش شده توسط ژنوم از آزمایشگاه خارج می شوند، کنترل گسترش بیشتر آنها دشوار می شود. این ویژگی است که در حال حاضر به طور قابل توجهی مانع تجاری سازی واریته های ویرایش شده می شود - رویه های ژنتیکی گران هستند و باید هنگام استفاده از اثر حاصل بازپرداخت شوند؛ توسعه دهندگان به دنبال فرصت هایی برای محافظت از پتنت محصولات ویرایش شده هستند.
ویرایش ژنوم برای طیف وسیعی از محصولات و صفات به کار گرفته شده است و اولین گونه هایی از این دست قبلاً در تولیدات کشاورزی واقعی در ایالات متحده و ژاپن معرفی شده اند. گزارش هایی از تغییرات در بیش از 60 گونه گیاهی در ادبیات علمی منتشر شده است. نمونه های خاصی از ژنوم های ویرایش شده عبارتند از: موز - حذف ویروس رگ موز. برنج زود گل با ترکیب روغن اصلاح شده؛ برنج غنی شده با کاروتنوئید؛ انگور مقاوم به بیماری های قارچی؛ سویا با محتوای روغن و پروتئین بالا؛ توت فرنگی هایی که بارها شکوفا می شوند؛ ذرت با افزایش عملکرد تحت تنش خشکی؛ خردل با طعم بهبود یافته با محتوای لیکوپن بالا آمیلوپکتین گوجه فرنگی؛ سیب زمینی سرشار از گابا؛ سیب زمینی بدون گلیکوآلکالوئید و بسیاری دیگر.
در حال حاضر، کشت محصولات ژنومی در سراسر جهان به طور متفاوتی تنظیم می شود. در قاره آمریکا و همچنین چین، استرالیا، هند و ژاپن، کشت واریتههای اصلاحشده توسط ژنوم مشمول قانون ارگانیسمهای اصلاحشده ژنتیکی (GMO) نمیشود. در اتحادیه اروپا، ویرایش ژنوم به عنوان یک نوع GMO شناخته شد و در نتیجه در سال 2016 ممنوع شد، اما استفاده از این فناوری حتی یک روز متوقف نشد، آزمایشگاه ها بلافاصله به کشورهای دیگر منتقل شدند. اجرای موفقیت آمیز روش و بحث در مورد این موضوع در سراسر جهان که توسط تجارت اصلاح و بذر سازماندهی شده بود، منجر به لغو ممنوعیت ویرایش ژنوم اتحادیه اروپا در سال 2023 شد.
با توجه به پیشرفت های قابل توجه در فن آوری های اصلاح نژاد در جهان، وضعیت ما به شرح زیر است:
- ویرایش ژنوم در فدراسیون روسیه به عنوان GMO طبقه بندی شده است؛ استفاده از این فناوری از سال 2016 ممنوع شده است. و هیچ بحثی در این مورد در تجارت اصلاح و بذر و جامعه علمی وجود ندارد. با این حال، جهان به سرعت (در اتحادیه اروپا کندتر) فرصت های جدید را ارزیابی کرد و محدودیت ها را برداشت. رد فن آوری های جدید پرورش تنها به عقب ماندگی بیشتر از پیشرفت علمی و فناوری به دست آمده منجر می شود.
- ایجاد هیبریدها F1 عدد سیب زمینی از نظر تئوری یک هدف بسیار جالب و وسوسه انگیز است، اما بعید است که بذرهای گیاه شناسی به طور گسترده در پرورش سیب زمینی در فدراسیون روسیه استفاده شوند، زیرا بازگشت از سطح تولید در مقیاس بزرگ و کاملاً مکانیزه به رشد نهال با استفاده اجتناب ناپذیر از کار دستی غیرمنطقی است. و غیر منطقی به منظور کاهش اساسی سطح تنوع در پارامترهای مورفولوژیکی و اقتصادی-بیولوژیکی دانه های گیاهی هیبرید، انتقال به سطح دیپلوئید و همخونی مکرر اشکال والدین انجام می شود. تلاقی های هیبریدی موفق به لاین های بارور، قوی و هموزیگوت نیاز دارد. مشکل بدست آوردن عملکرد بالای بذرهای هتروتیک باید به صورت مکانیزه و بدون استفاده از گرده افشانی دستی حل شود. همانطور که برای سایر محصولات کشاورزی (ذرت، آفتابگردان، چغندر قند، سبزیجات) انجام می شود. این به معنای نیاز به استفاده از ابزارهای ژنتیکی مانند عقیمی سیتوپلاسمی مردانه، خودسازگاری و خود ناسازگاری و اطمینان از باروری بالا است. و اگر در مورد همخونی، داخل صفات، ارزیابی هتروزیس ماده اولیه و غیره باشد. از جنبههای روششناختی کمکی، انتشارات علمی یک جریان مداوم هستند، اما در مورد فناوری تولید حجم تجاری TPS - نه تنها. زیرا این حوزه ای از دانش است که در آینده بازده سرمایه گذاری شده در توسعه و تسلط بر این فناوری را فراهم می کند. به دست آوردن عملکرد بالا از دانه های هتروتیک سیب زمینی به هیچ وجه شبیه به دست آوردن عملکرد بالای غده های بذر نیست. سرمایهگذاریهای مورد نیاز در توسعه هتروزیس سیبزمینی آنقدر زیاد است که تنها تعداد کمی از شرکتهای پرورشی در سراسر جهان میتوانند از عهده آن برآیند. هنوز چنین چیزهایی در فدراسیون روسیه وجود ندارد.
- پرورش سنتی سیب زمینی در RF در مرحله ای قرار دارد که می توان آن را دوره احیای بالقوه توصیف کرد. وجود چند صد گونه روسی در ثبت دولتی نباید گمراه کننده باشد، زیرا اثربخشی و سطح انتخاب با حجم مرحله دوم انتخاب - تولید بذر، که اغلب به درستی انتخاب حمایتی نامیده می شود، ارزیابی می شود. حجم تولید بذر به معنای سطح زیر کشت ارقام است که نسبت آن در کل تولید نشان دهنده اثربخشی و رقابت پذیری کار اصلاحی است. به دلیل عدم تولید بذر، لازم است بسیاری از گونه های روسی که قبلا ایجاد شده اند را از ثبت حذف کنید و به سادگی آنها را فراموش کنید. مقررات فعلی تصویب شده در مورد ثبت ارقام فدراسیون روسیه این را فراهم می کند: اگر در دو سال گذشته تولید بذر وجود نداشته باشد، رقم باید از ثبت حذف شود.
احیای پرورش سیب زمینی روسی و همچنین بسیاری از محصولات کشاورزی دیگر، تنها چند سال پیش، پس از یک دوره بیست ساله که روسیه به بزرگترین بازار برای همه چیز، از جمله بذرهای تولیدی و شرکت های تولید بذر خارجی تبدیل شد، امکان پذیر شد. آنها می گویند که این تنزل بر اساس اطمینان شرکای خارجی و امید ساده لوحانه برای امکان همکاری برابر بود، اکنون کشاورزان روسی می توانند از بهترین دستاوردهای انتخاب جهانی استفاده کنند. سیستم تولید بذر برنامه ریزی شده برای بقای خود آزاد شد و به سرعت از بین رفت. موسسات تحقیقاتی، که در آن کار انتخاب انجام می شد و در حال انجام است، عجله کردند تا خود را از قالب شرکت های پرورش و تولید بذر - از شرکت های خصوصی که در تولید واقعی بذر مشغول هستند، رها کنند. در آغاز سال 2000، حجم تولید داخلی مواد بذر سیب زمینی به حداقل رسید. و انتخاب خارجی واقعاً آمد، و بلافاصله به شکل حجم بسیار زیادی از دانه ها، که توسط شرکت های نوظهور بزرگ تولید کننده سیب زمینی با فرمت جدید مورد نیاز بود. سهم ارقام خارجی در مزارع روسیه به شدت افزایش یافته است، نه به این دلیل که واریته های روسی پایین تر هستند، بلکه به این دلیل که شرکت های پرورش اروپایی قادر به عرضه مقادیر نامحدود بذر بوده اند. برای مدت طولانی همه چیز خوب بود - مواد بذر وارداتی در مقادیر نامحدود، با قیمت مناسب و با کیفیت قابل قبول عرضه می شد، شرکت های پرورش دهنده خارجی مجوزها را توزیع کردند و تولید بذر نخبه و زایشی ارقام خود را در داخل کشور راه اندازی کردند.
و "برابری" در زمینه انتخاب به سرعت ناپدید شد زیرا تولید خود روسیه ضعیف شد. قیمت سیبزمینیهای بذری وارداتی افزایش یافته و کیفیت آن بهطور محسوسی کاهش یافته است. اما تنها پس از اولین قسط از تحریمهای ضد روسیه در سال 2014 در سطح دولتی، خطر بزرگ وابستگی کامل به انتخاب خارجی درک شد. در سال 2016، رئیس جمهور فدراسیون روسیه دستور توسعه برنامه ای را برای حمایت از انتخاب روسیه و تولید بذر سیب زمینی (FNTP) به منظور افزایش حجم تولید و بهبود کیفیت بذر سیب زمینی به منظور حذف وابستگی به واردات صادر کرد. پس چرا ما از اصطلاح "دوره احیای بالقوه" به جای دوره تولد دوباره استفاده می کنیم؟ اما چون در عمل پشتیبانی به صورت مبهم ارائه می شود.
به نظر ما، منطقی است که اقدامات اصلی و حجم بودجه (حداقل 50٪) FSTP برای تحریک افزایش مستقیم در حجم تولید بذر سیب زمینی و بهبود کیفیت آن هدایت شود. چنین اقداماتی عبارتند از:
- پرداخت یارانه به هزینه مواد بذر فروخته شده انواع جدید روسی از همه دسته ها.
- یارانه خرید توسط شرکت های فعال و افزایش حجم تولید بذر با غلبه انواع جدید روسی، وسایل تخصصی تولید، نوسازی و ساخت تاسیسات ذخیره سازی.
- سازماندهی و تأمین زیرساخت برای قلمرو تخصصی رده "درجه بالا" در مناطق شمالی فدراسیون روسیه برای تولید سیب زمینی بذر با کیفیت بالا با بالاترین کیفیت برای بازار داخلی و صادرات.
- تحریک تولید داخلی تجهیزات حفاظتی شیمیایی؛
- تحریک تولید تجهیزات تخصصی برای تولید بذر سیب زمینی.
ماهیت سیستمی و اتحاد همه نیروها و منابع کشور برای حل این مشکلات واقعاً مبرم برای صنعت و دستیابی به پیشرفت قابل توجه در حجم تولید بذر و کشت انواع انتخاب روسی هنوز قابل مشاهده نیست. شرکت های پرورش دهنده خارجی بسیار علاقه مند به اطمینان از هدر رفتن زمان و پول هستند، اما هیچ پیشرفت قابل توجهی در انتخاب روسیه وجود ندارد. آنها نمی خواهند چنین بازار فروش گسترده و بی تقاضایی را از دست بدهند.
آیا می توان از رقابت پذیری پرورش سیب زمینی روسیه در شرایط کلان اقتصادی فعلی اطمینان حاصل کرد؟ بله، وجود دارد، اما فقط بر اساس توانایی های موجود شرکت های فردی. برای انجام این کار، استفاده و کنترل همزمان چندین مؤلفه رقابت پذیری بالا ضروری است:
اول: انواعی از بالاترین سطح (جهانی) ایجاد کنید، خوشبختانه چیزی و کسی برای مقایسه و رقابت وجود دارد. انتخاب باکیفیت سیب زمینی، از جمله سیب زمینی های حمایتی، برای و در شرایط محلی همیشه برنده است، البته فقط به این دلیل که سیب زمینی محصولی سنگین و دشوار برای حمل و نقل است.
دوم: استفاده از قالب یک شرکت پرورش و تولید بذر مهمترین عامل و شرط برای اطمینان از رقابت پذیری پرورش سیب زمینی در فدراسیون روسیه است. در کشورهای پیشرفته، شرکت های اصلاحی به تولید بذر مشغول هستند، تولید بذر را به هر طریق ممکن کنترل می کنند و آن را نتیجه انتخاب می دانند. انتخاب جداگانه و تولید بذر جداگانه یک گزینه ناامید کننده است.
سوم: کار در سطح مدرن و جهانی، به طور کامل از همه عوامل رقابتی در این زمینه استفاده کنید: تخصص. شرایط مطلوب خاک و آب و هوا؛ تجهیز به مدرن ترین پایه مواد و فنی ویژه؛ متخصصان بسیار ماهر؛ انطباق با الزامات و مقررات سازمانی، روش شناختی و فناوری اجباری.
چهارم: کنترل و اجتناب از خطرات در کار (فصل کوتاه رشد، دمای بالای هوا و خاک، کمبود رطوبت، آبیاری، واردات مواد غده، ترکیبی از تولید بذر و کشت تجاری سیب زمینی).
پنجم: اطمینان از بالاترین سطح کیفیت مواد بذر تولید شده (به معنی رقم، شاخص های کاشت و ویژگی های عملکرد). کیفیت کاشت و ویژگی های عملکرد مهم ترین ذخایر پیشرفت برای شرکت های پرورش روسیه است.
در پایان، ما تأکید می کنیم که می توانیم در مورد رقابت در بازار داخلی فدراسیون روسیه و با اجرای واقعی مجموعه ای از اقدامات لازم برای توسعه و حمایت از اقتصاد داخلی توسط دولت صحبت کنیم.
سرگئی بانادیسف، دکترای کشاورزی. Sciences, LLC "DGT",
النا شانینا، دکترای کشاورزی. علوم، موسسه تحقیقات کشاورزی اورال