Διπλάσια παραγωγή σιταριού στην ίδια έκταση γης υπόσχονται επιστήμονες

Το σιτάρι είναι η πιο διαδεδομένη καλλιέργεια στον κόσμο και η δεύτερη μετά το ρύζι από άποψη ανθρώπινης κατανάλωσης – με παγκόσμιες συγκομιδές της τάξης των 750 εκατομμυρίων τόνων.

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η παγκόσμια παραγωγή σιταριού θα μπορούσε να διπλασιαστεί με πρόσβαση στο “αναξιοποίητο γενετικό δυναμικό” της καλλιέργειας.

Με τη χρήση σύγχρονων τεχνικών, όπως η ταχύτατη αναπαραγωγή και η επεξεργασία γονιδίων, η διεθνής ομάδα πίσω από τη νέα έρευνα λέει ότι θα ήταν δυνατό να καλλιεργηθούν νέες ποικιλίες σιταριού προσαρμοσμένες σε κάθε περιοχή στην οποία καλλιεργούνται.

Ανάλογα με τα γονίδιά τους, οι διάφορες ποικιλίες σιταριού δεσμεύουν το νερό, το ηλιακό φως και τα θρεπτικά συστατικά με διαφορετικούς τρόπους.

Οι επιστήμονες προτείνουν ότι με ένα βέλτιστο γονιδίωμα οι καλλιέργειες σιταριού θα είναι σε θέση να αποδίδουν υψηλότερη απόδοση σιτηρών ανά στρέμμα

Η μελέτη, με επικεφαλής το Rothamsted Research του Ηνωμένου Βασιλείου, χρησιμοποίησε υπάρχοντα δεδομένα σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο τα διάφορα γονίδια συμβάλλουν σε μεμονωμένα χαρακτηριστικά των φυτών “όπως το μέγεθος, το σχήμα, ο μεταβολισμός και η ανάπτυξη”.

“Έτρεξαν” εκατομμύρια προσομοιώσεις για να σχεδιάσουν αποτελεσματικά τα τέλεια φυτά σιταριού που ταιριάζουν στο τοπικό περιβάλλον.

Συγκρίνοντας αυτές τις ποικιλίες με τοπικά προσαρμοσμένες ποικιλίες, διαπίστωσαν σε όλες τις περιπτώσεις ότι οι σημερινές ποικιλίες σιταριού υπολείπονταν σε απόδοση κόκκων.

Ο Δρ Mikhail Semenov, ένας από τους επικεφαλής της μελέτης, δήλωσε: “Οι σημερινές ποικιλίες σιταριού βρίσκονται, κατά μέσο όρο, μόνο στα μισά του δρόμου όσον αφορά τις αποδόσεις που θα μπορούσαν να παράγουν, δεδομένης της αναντιστοιχίας μεταξύ της γενετικής τους και των τοπικών συνθηκών καλλιέργειας σιταριού.

Η νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Food εξετάζει 53 περιοχές καλλιέργειας σιταριού σε 33 χώρες

“Η παγκόσμια παραγωγή σιταριού θα μπορούσε να διπλασιαστεί με τη γενετική βελτίωση των τοπικών ποικιλιών σιταριού – χωρίς να αυξηθεί η παγκόσμια έκταση σιταριού”, πρόσθεσε.

Ο επικεφαλής της μελέτης Δρ Nimai Senapati δήλωσε ότι η βελτίωση αυτού του “γενετικού χάσματος απόδοσης” θα βοηθούσε τόσο στη διατροφή του αυξανόμενου παγκόσμιου πληθυσμού όσο και στη μείωση της πίεσης για τη μετατροπή των άγριων οικοτόπων σε γεωργικές εκτάσεις.

Οι άνθρωποι καλλιεργούσαν σιτάρι για χιλιετίες και ο αντίκτυπος στο είδος μας ήταν τεράστιος – η γεωργία συχνά περιγράφεται ως το πρώτο επαναστατικό βήμα στον ανθρώπινο πολιτισμό, καθώς οδήγησε σε οικισμούς και σε εξελιγμένες κοινωνικές δομές.

Πρώτη καλλιέργεια στον κόσμο

Σήμερα το σιτάρι είναι η πιο διαδεδομένη καλλιέργεια στον κόσμο και δεύτερο μετά το ρύζι όσον αφορά την ανθρώπινη κατανάλωση, με παγκόσμιες συγκομιδές της τάξης των 750 εκατομμυρίων τόνων.

Η νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Food εξετάζει 53 περιοχές καλλιέργειας σιταριού σε 33 χώρες, καλύπτοντας όλα τα παγκόσμια περιβάλλοντα καλλιέργειας σιταριού.

Η ομάδα υπολόγισε αρχικά τη δυνητική απόδοση από 28 πιο γνωστές καλλιεργούμενες ποικιλίες σιταριού σε κάθε μία από αυτές τις τοποθεσίες, υποθέτοντας ότι υπήρχαν οι καλύτερες συνθήκες καλλιέργειας για κάθε μία από αυτές.

Οι συγκομιδές που παραδόθηκαν ποικίλλουν σε μεγάλο βαθμό, με λιγότερους από τέσσερις τόνους ανά εκτάριο στην Αυστραλία και το Καζακστάν και 14 τόνους ανά εκτάριο στη Νέα Ζηλανδία.

Αυτές όμως βελτιώθηκαν με την αντικατάσταση των τοπικών ποικιλιών με τις εξιδανικευμένες ποικιλίες σιταριού που ευνοούσαν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά, όπως

• η ανοχή και η ανταπόκριση στην ξηρασία και τις θερμικές καταπονήσεις,
• το μέγεθος και ο προσανατολισμός των ανώτερων φύλλων που δεσμεύουν το φως και
• ο χρόνος των βασικών γεγονότων του κύκλου ζωής

Διπλασιασμός της παγκόσμιας παραγωγής σιταριού

Σύμφωνα με τη μελέτη, με τη βελτιστοποίηση αυτών των βασικών χαρακτηριστικών, το παγκόσμιο μέσο γενετικό χάσμα απόδοσης θα μπορούσε να καλυφθεί κατά 51% – που σημαίνει ότι η παγκόσμια παραγωγή σιταριού θα μπορούσε να διπλασιαστεί.

“Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι οι χώρες με τις χαμηλότερες τρέχουσες αποδόσεις θα μπορούσαν να κερδίσουν τα περισσότερα από την κάλυψη των γενετικών τους κενών στις αποδόσεις”, δήλωσε ο Δρ Senapati.

“Ακόμη και οι βελτιώσεις σε εκείνες τις χώρες με μεσαίο γενετικό χάσμα απόδοσης 40 έως 50%, αλλά με μεγάλο ποσοστό της παγκόσμιας έκτασης συγκομιδής σιταριού – όπως οι κορυφαίοι παραγωγοί Ινδία, Ρωσία, Κίνα, ΗΠΑ, Καναδάς και Πακιστάν – θα είχαν σημαντική επίδραση στην παγκόσμια παραγωγή σιταριού λόγω των μεγαλύτερων καλλιεργούμενων εκτάσεων σιταριού”.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, πριν από αυτή τη μελέτη δεν ήταν γνωστό πόσο μεγάλα ήταν τα γενετικά κενά απόδοσης σε επίπεδο χωρών και σε παγκόσμιο επίπεδο.

Λένε ότι αυτή η έννοια του γενετικού χάσματος απόδοσης έρχεται σε αντίθεση με την υπάρχουσα και πιο παραδοσιακή άποψη του χάσματος απόδοσης, η οποία συγκρίνει τις συγκομιδές με το πώς θα μπορούσαν να έχουν αποδώσει υπό βέλτιστη διαχείριση “ως αποτέλεσμα παραγόντων όπως παράσιτα ή ασθένειες, έλλειψη θρεπτικών στοιχείων ή σπορά ή συγκομιδή σε λάθος χρόνο”.

“Η ανάλυσή μας υποδηλώνει ότι αυτά τα γενετικά κενά αποδόσεων που οφείλονται σε μη βέλτιστη γενετική προσαρμογή θα μπορούσαν, σε σχετικούς όρους, να είναι τόσο μεγάλα όσο το παραδοσιακό κενό αποδόσεων που οφείλεται στην ατελή διαχείριση της καλλιέργειας και του εδάφους”, δήλωσε ο Δρ Semenov.

“Το σιτάρι εξημερώθηκε για πρώτη φορά πριν από περίπου 11.000 χρόνια, αλλά παρόλα αυτά – και για να μην αναφέρουμε την αλληλούχιση ολόκληρου του γονιδιώματός του το 2018 – η καλλιέργεια απέχει ακόμη πολύ από το να βρίσκεται στο “γενετικό της καλύτερο σημείο”, κατέληξε ο Semenov.

ΠΗΓΗ: https://news.sky.com/