Nei prossimi decenni, per fornire cibo alla crescente popolazione mondiale sarà necessario raddoppiare la produzione dei raccolti agricoli. Insieme al mais, al riso e al grano, le patate sono la coltura alimentare più coltivata al mondo. I suoi vantaggi: convenienza, alto valore nutrizionale, idoneità alla conservazione a lungo termine e alta resa. Serve come base per la preparazione di una varietà di piatti sia a casa che nella ristorazione pubblica, e rimane anche un'importante materia prima per la lavorazione.
Ma le patate sono una coltura difficile sotto molti aspetti economici e biologici. L'uso parsimonioso dell'acqua e l'adattabilità ai climi freddi si combinano con elevati requisiti di scioltezza del terreno e assenza di pietre. Per questo motivo, la distribuzione delle superfici coltivate a patate nelle diverse regioni del mondo è estremamente disomogenea (Fig. 1).
Figura 1. Distribuzione della superficie coltivata a patate nel mondo (FAO 2016)
La coltivazione intensiva di una coltura con una resa di 40-50 t/ha richiede il controllo attivo di molte malattie e parassiti, pertanto vengono utilizzati numerosi prodotti fitosanitari chimici che possono avere un impatto significativo sull'ambiente. Ad esempio, quasi tutta la superficie coltivata a patate nelle regioni statunitensi a lunga e massima specializzazione (Idaho, Washington, North Dakota) è periodicamente soggetta a fumigazione. Ciò significa aggiungere al terreno circa 500 kg/ha di farmaci potenti, come il metam sodio o la cloropicrina. Senza tale sterilizzazione, è impossibile ottenere un prodotto di alta qualità lì, poiché i terreni sono altamente infetti. Nei paesi in via di sviluppo, le rese per ettaro sono basse (15-20 t/ha) a causa dell’utilizzo di materiale di partenza di bassa qualità e di metodi di coltivazione non ottimali. Sulla mappa mondiale, tra queste regioni è inclusa anche la Russia (Fig. 2).
Figura 2. Distribuzione globale della resa delle patate (t/ha), FAOSTAT, 2014-2016
Tuttavia, non dobbiamo dimenticare che i dati statistici della Federazione Russa tengono ancora conto della resa delle patate sugli appezzamenti familiari della popolazione, che in ogni caso non può essere così elevata come nelle imprese agricole specializzate, che hanno da tempo raggiunto il livello di 30-40 t/ha. Quelli. Il territorio della Russia si riflette correttamente su questa mappa non in arancione, ma in verde chiaro o, in casi estremi, giallo.
Secondo le previsioni della FAO, in futuro la superficie coltivata a patate aumenterà maggiormente in Africa, America Latina e Sud-Est asiatico (fig. 3).
Figura 3. Il futuro della produzione di patate. Barra blu – dati per il 2015, arancione – previsioni per il 2030, gialla – previsioni per il 2050
Rimarranno allo stesso livello le superfici in Nord America e Cina, mentre in Europa diminuiranno. Ovviamente questa previsione è molto generale. Gli stessi principali paesi europei produttori di patate NWEC-05 (Germania, Francia, Paesi Bassi, Belgio e Inghilterra) non ridurranno, ma aumenteranno solo la produzione di patate. Recentemente è stata pubblicata un'analisi economica dettagliata dello stato, delle condizioni e delle opportunità per l'ulteriore sviluppo del settore della coltivazione delle patate in questi paesi (Tabella 1).
Tabella 1. Analisi SWOT della produzione di patate nei paesi NWEC-05
Punti di forza: condizioni pedoclimatiche molto favorevoli per la coltivazione delle patate, che portano alle rese di patate più elevate su scala globale; coltivatori di patate altamente qualificati e/o esperti; sviluppato catene di fornitura integrate dalla selezione e produzione di sementi al mercato finale; industria di trasformazione sviluppata, principalmente per la produzione di alimenti surgelati; disponibilità e accesso alle più recenti tecnologie per la produzione, la protezione e lo stoccaggio delle patate; ricerca accademica e comunitaria di alto livello per affrontare i problemi nel settore delle patate; disponibilità di servizi di supporto/distribuzione delle patate in tutta la NWEC-05; presenza di organizzazioni internazionali della patata come Europatat (commercio), EUPPA (trasformatori) e NEPG (produttori); rete commerciale ben sviluppata per l'esportazione di prodotti a base di patate freschi e trasformati.
Punti di debolezza: L’irrigazione delle patate produce maggiori emissioni di COXNUMX2 in termini di resa di sostanza secca; uso di grandi quantità di pesticidi per controllare malattie/parassiti/erbacce; sistemi radicali con bassa efficienza di N, che comportano costi elevati di N e rischi derivanti dalla lisciviazione di N; requisito di un elevato livello di tecnologia utilizzata; Le creste del suolo causano il deflusso di acqua e sostanze nutritive e l'erosione nei campi in pendenza; elevata volatilità dei prezzi delle patate rispetto all'aumento dei costi di produzione; mancanza di un elevato livello di cooperazione pubblica tra i paesi per risolvere congiuntamente i problemi di produzione; sfide economiche tra gli attori della catena del valore della patata; cattiva immagine del settore delle patate nei media.
Возможности: nuove tecnologie di allevamento per accelerare la creazione di varietà; sviluppo dell'agricoltura di precisione e del telerilevamento; sviluppo di prodotti di biocontrollo per combattere le malattie delle patate, i parassiti e le erbe infestanti; sviluppo di alternative meccaniche ai pesticidi chimici per il controllo di malattie/parassiti/infestanti; potenziale per una cooperazione ampliata nella produzione di vari tipi di patate nell'ambito di NWEC-05; crescente domanda per la produzione di patate biologiche; il cambiamento climatico sta portando a stagioni di crescita più lunghe e a tassi più elevati di crescita e resa delle colture; aumento dei canali di vendita delle patate a breve termine; crescente domanda di conoscenza, tuberi da seme e prodotti a base di patate nei paesi in via di sviluppo.
Minacce: riduzione del consumo di patate in Europa; nuove malattie e problemi legati ai parassiti; problemi di protezione delle colture e dei tuberi dovuti al divieto di sostanze attive; cambiamenti climatici ed eventi meteorologici estremi; impatti dell'intensificazione della produzione di patate sulla fertilità globale del suolo e sulla salute del suolo (evoluzione di malattie/parassiti, deflusso delle acque, erosione del suolo, compattazione del suolo); in alcune aree (F, D, Inghilterra) è necessaria l'irrigazione per mantenere o ottenere rese più elevate; lobby irrazionali o posizioni di marketing riguardanti le pratiche di coltivazione (ad esempio la campagna No Residue contro la regolamentazione del limite massimo di residui); sviluppo eccessivo della lavorazione delle patate.
La Russia ha tutte le condizioni e le opportunità per diventare un produttore leader di patate commerciali e prodotti a base di patate su scala globale. Solo la maggior parte delle forti caratteristiche distintive della coltivazione europea delle patate sono ancora caratteristiche della debolezza di quella russa. L'industria della coltivazione commerciale delle patate nella Federazione Russa è appena nata e ha raggiunto una superficie di 300mila ettari e un volume di produzione di circa 8 milioni di tonnellate (la stessa quantità di patate commerciali viene prodotta nei Paesi Bassi). Manca di stabilità e di molte delle istituzioni funzionanti e di supporto elencate nella Tabella 1. Ma ci sono innegabili vantaggi in termini di produzione su larga scala, basso livello di carico di pesticidi utilizzati (la fumigazione del suolo, ad esempio, non viene utilizzata affatto), biologizzazione, il rigido clima invernale aiuta a controllare i problemi fitosanitari. Le stesse tendenze all’aumento delle temperature e all’aridità, all’aggravamento della situazione infettiva, di cui soffrono maggiormente i coltivatori di patate dell’Europa occidentale, costretti a trasferire, ad esempio, la produzione di patate da semina in altre regioni, dovrebbero essere generalmente valutate come cambiamenti climatici positivi per coltivazione della patata in tutta la Russia. È chiaro che sta diventando sempre più difficile coltivare patate per il mercato stagionale nelle regioni meridionali, ma diventa possibile spostare costantemente le patate verso i territori più settentrionali.
Allo stesso tempo, solo un tale livello di coltivazione della patata russa è promettente che sarà costantemente competitivo rispetto a quelli dell'Europa occidentale e americana, nonché rispetto alla produzione di altre principali colture alimentari (grano, riso, mais). , e consentirà di ottenere rese elevate in diverse condizioni pedoclimatiche. La sfida principale del futuro sarà produrre più prodotti con le stesse o meno risorse e con meno rifiuti. Le riserve e le prospettive della Federazione Russa a questo riguardo sono enormi. Non appena le risorse naturali del paese inizieranno a essere utilizzate nell'interesse dello sviluppo della sua economia, la produzione di patate in Russia diventerà costantemente competitiva, molto più redditizia e redditizia rispetto ad altre regioni del globo. Ma per questo è necessario che carburante, elettricità, gas, metalli e fertilizzanti vengano forniti al mercato interno a prezzi interni ragionevolmente sufficienti che non ostacolino lo sviluppo di altri settori dell’economia. La benzina iraniana in Iran costa 10 rubli/litro (in termini di conversione, ovviamente), e il prezzo del cloruro di potassio bielorusso al 60% nella Repubblica di Bielorussia nella primavera di quest'anno era di 6 rubli/t, mentre quello russo in Russia La federazione è stata di 000 rubli/t.
Viene fornita una breve panoramica dello stato della coltivazione mondiale della patata in particolare perché il risultato della produzione di patate (P) è determinato dal prodotto: P = G × E × M × S, dove G è il genotipo o varietà, E è il suolo e condizioni climatiche, M è la gestione o il livello di tecnologia e S – l’ambiente macroeconomico. Condizioni pedoclimatiche favorevoli sono fondamentali per sfruttare il potenziale delle varietà e delle nuove innovazioni tecnologiche e contribuiscono alla prosperità del settore locale delle patate. Anche lo sviluppo dei servizi finanziari e non finanziari (tassi di prestito, leasing, assicurazioni, sussidi di bilancio per la produzione e le infrastrutture, ecc.) sono componenti chiave per garantire l’efficienza del settore (Fig. 4).
Disegno. 4. Risultati (P) dei sistemi agroalimentari della patata rurale e industriale basati sulle influenze differenziali del genotipo (G), dell'ambiente (E), dei fattori di gestione (M) e dei bisogni e dei servizi sociali (S)
Coltivazione o creazione di nuove varietà di patate – un fattore significativo nella produzione effettiva di patate, che non farà altro che aumentare la sua importanza in futuro. Grazie alla decifrazione del genoma della patata e alle potenzialità delle nuove tecnologie di selezione, sembra essere la riserva numero uno per l'ulteriore sviluppo della coltivazione della patata. L'influenza dei risultati delle principali direzioni di selezione sull'aumento dell'efficienza della coltivazione delle patate è presentata brevemente nella Tabella 2.
Tabella 2. L'influenza delle direzioni di allevamento sull'aumento dell'efficienza della produzione di patate
Principali opzioni di ricerca per migliorare l’efficienza dei sistemi di produzione delle patate | Aspetti della sicurezza alimentare | ||||||
Contributo all’intensificazione della produzione | Reddito dell'agricoltore | Efficienza della produzione di calorie e nutrienti | Ridurre l'impatto ambientale | ||||
Efficienza idrica | Efficienza nell’uso del territorio | Efficienza nell’uso di azoto e fosforo | Efficienza nell’uso dei pesticidi | ||||
Selezione e allevamento delle varietà (G - genotipo) | |||||||
Potenziale di rendimento elevato | ** | *** | *** | Neutro/Negativo | *** | ** | - |
Resistenza agli agenti patogeni | - | *** | * | *** | ** | ** | *** |
Resistenza alla siccità/caldo/salinità | *** | *** | * | - | ** | ** | * |
Precocità | *** | *** | *** | ** | *** | *** | *** |
Biofortificazione (ad esempio ferro e zinco) | - | - | - | - | * | ** | - |
Vere varietà ibride F1 e TPS, editing genetico | *** | *** | *** | *** | ** | *** | *** |
Produzione di semi di patate (M - Gestione) | |||||||
Produzione e distribuzione di sementi di alta qualità | - | ** | * | * | *** | * | Neutro/negativo. |
La selezione delle patate è finalizzata al raggiungimento di obiettivi complessi e difficili da combinare. Combinare la tolleranza allo stress e un efficiente assorbimento dei nutrienti sta diventando una priorità per rispondere meglio all’evoluzione del cambiamento climatico. Genotipi resistenti a virus, nematodi, avvizzimento batterico e una gamma più ampia di stress abiotici come il caldo, la siccità e le condizioni di salinità potrebbero migliorare la produttività ed espandere la produzione di patate in nuove regioni. Lo sviluppo di varietà precoci e ad alto rendimento resistenti a P. infestans è stato un obiettivo di lunga data della selezione delle patate. La resistenza alle malattie è diventata un obiettivo chiave dei programmi di selezione dell’UE solo di recente, quando la lobby ambientalista ha ottenuto restrizioni sull’uso di pesticidi e fertilizzanti minerali, nonché un divieto assoluto sull’uso di molti principi attivi chimici comuni e difficili da sostituire. . La biofortificazione genetica (aumento del valore nutrizionale) può aiutare a superare le carenze di micronutrienti nella dieta umana e a mantenere elevati livelli di consumo di tuberi più nutrienti.
Tutti i successi praticamente confermati e ricercati nella selezione delle patate si basano sull'ibridazione, cioè sulla incrociando coppie di genitori selezionate. L'integrazione e la combinazione riuscita delle caratteristiche genetiche dei genitori nella prole si ottengono molto raramente a causa della genetica tetraploide delle patate coltivate. Inoltre, tutti e quattro i set di cromosomi differiscono nella composizione genetica. Per questo motivo, i programmi di selezione di patate di successo si basano su grandi volumi di materiale di partenza (almeno 100mila genotipi) e su un processo a lungo termine (almeno 10 anni) di selezione e valutazione delle migliori varietà. L'efficienza della selezione classica non supera lo 0,01%. C'erano molte speranze di aumentare il tasso e l'efficienza della selezione attraverso l'uso dell'ibridazione a distanza, della mutagenesi, della selezione cellulare, dell'ibridazione somatica, della marcatura dei tratti, ecc., ma tutti questi metodi non hanno portato alla creazione di varietà di patate di successo. Attualmente, la tecnologia di modifica del genoma è attivamente testata e gli scienziati olandesi hanno avviato una strategia di selezione delle patate per la produzione e l’uso di semi botanici ibridi (Tabella 3).
Tabella 3. Tecnologie per la creazione di varietà di patate
Tecnologie per la creazione di varietà di patate
Come funziona? | Migliorare la qualità delle patate | Vendita di semi | Tutela dei diritti europei | Diritti commerciali | |||
grado | Процесс | ||||||
Selezione tradizionale | Nuove varietà vengono sviluppate incrociando varietà esistenti, seguite da anni di ricerca sulla selezione. | L'introduzione di nuove caratteristiche richiede almeno 10 anni. | Non adatto alla vendita perché ogni singolo tubero ha caratteristiche individuali. | Hanno ragione gli allevatori, i costi per gli sviluppatori: decine di migliaia di euro. I selezionatori possono richiedere brevetti per nuove caratteristiche vegetali. | L'incrocio delle varietà è un processo naturale e non è soggetto alla legislazione europea sui brevetti sugli OGM. | L'Ispettorato generale olandese classifica i semi di patate come una classe di qualità. Ogni paese ha i propri requisiti per la salute delle piante da seme di patate. | |
Selezione ibrida | Le nuove varietà vengono sviluppate più rapidamente incrociando linee parentali pure che hanno una sola variante genetica per tutti i geni, seguito da anni di ricerca. | Promettono che le nuove funzionalità potranno essere introdotte in meno di cinque anni. Bisognerà però prima ricavare le linee corrispondenti con caratteristiche adeguate. | Sì, i semi di patata provenienti da linee parentali pure hanno caratteristiche uniformi e possono essere utilizzati come materiale di semina. | Hanno ragione gli allevatori, i costi per gli sviluppatori: decine di migliaia di euro. I selezionatori possono richiedere brevetti per nuove caratteristiche vegetali. | L'incrocio delle varietà è un processo naturale e non è soggetto alla legislazione europea sui brevetti sugli OGM. | I regolamenti per le sementi di patate certificate sono ancora in fase di sviluppo. Molti paesi non hanno ancora alcuna regolamentazione. | |
Modificazione genetica incluso CRISPR-cas9 | Modifica delle varietà esistenti attraverso un intervento attivo sul materiale genetico, seguito da anni di ricerca sui caratteri e sulla stabilità. | Anche se la manomissione del DNA richiede solo pochi giorni, l’intero processo dall’identificazione del gene alla ricerca sul campo richiede più tempo. Il progetto DuRPH, nel quale alle varietà esistenti è stata data una resistenza multipla alla peronospora della patata, è durato complessivamente 10 anni. | Non adatto alla vendita perché ogni singolo tubero ha caratteristiche individuali. | Soggetto alle normative UE sugli OGM. Affinché una varietà possa essere approvata per l'uso, lo sviluppatore deve dimostrare la sicurezza del prodotto. Costo: milioni di euro. I costitutori possono richiedere brevetti su nuove caratteristiche vegetali. | La modificazione genetica non è un processo naturale e può essere oggetto di domanda di brevetto. | L'Ispettorato generale olandese classifica i semi di patate come una classe di qualità. Ogni paese ha i propri requisiti per la salute delle piante da seme di patate. |
* I diritti di costitutore possono essere rivendicati se la varietà è nuova, distinta, uniforme e stabile. Con i diritti di costitutore, lo scienziato ha il diritto esclusivo di vendere patate da semina e semi (veri) (Louwaars et al., 2009)
L'ottenimento di semi botanici dall'incrocio è la prima fase dell'ibridazione classica. Successivamente, dai semi si ottengono i tuberi e le varietà di patate vengono mantenute e propagate esclusivamente sotto forma di tuberi. Ma gli allevatori olandesi intendono trasferire le patate nella categoria delle colture da seme in modo che possano essere coltivate allo stesso modo di altre colture orticole diffuse (carote, cavoli, cipolle, barbabietole), vale a dire. da semi botanici, e che i semi abbiano tutte le caratteristiche della F1. A questo proposito, esiste una certa ambiguità nel termine “patata ibrida”. Tutte le varietà sono anche ibride, pertanto per i semi di patata botanica = materiale da seme sono state introdotte le denominazioni aggiuntive F1 e TPS. Questa grandiosa idea imprenditoriale è progettata per garantire che i Paesi Bassi mantengano il loro status e il loro reddito come leader mondiale nella produzione di sementi di patate nel caso in cui un ulteriore riscaldamento climatico non consenta la coltivazione di semi di tuberi di alta qualità.
Prospettive per l'ibrido F1 (TPS) allevamento delle patate sono ancora molto incerti. La fiducia iniziale delle startup del 2015-2016 nel produrre combinazioni commerciali di qualità da tavola in due o tre anni si è gradualmente trasformata nella promessa di creare i primi ibridi ad alto contenuto di amido entro il 2028. La specificazione dell'obiettivo di creare ibridi amidacei non è casuale: per tali patate non ci sono requisiti di uniformità di forma, profondità degli occhi, carattere della buccia, maturazione precoce e molte altre caratteristiche e proprietà che dovrebbero avere le moderne patate da tavola. È estremamente difficile ottenere l'uniformità dei semi botanici delle patate coltivate tetraploidi in tutti i geni e, di conseguenza, nelle caratteristiche e nelle proprietà, ma ciò non è ancora stato possibile. Non è senza ragione che nell'allevamento classico un seme di una bacca di patata costituisce un genotipo unico e potenzialmente una futura varietà separata, mentre un altro seme della stessa bacca può diventare una varietà diversa, completamente diversa dalla prima. Come ci si aspetterebbe, i primi a ottenere un vero successo nella creazione di patate da tavola ibride non sono state le patate, ma le aziende di selezione di ortaggi con elevate qualifiche e una vasta esperienza nella selezione di ibridi. Gli allevatori Bejo hanno dedicato oltre 15 anni alla creazione della prima varietà di patata ibrida tetraploide, Oliver F1, prodotta e disponibile sul mercato globale dal 2020.
Nel frattempo, il lavoro sulla commercializzazione delle sementi botaniche si sta svolgendo in modo abbastanza dinamico, con ingenti risorse finanziarie investite in esso. La patata ibrida ha raggiunto lo status di icona nazionale nei Paesi Bassi e il metodo di allevamento è protetto da un brevetto UE. Tutti i mercati tradizionali delle patate da semina olandesi hanno iniziato presto ad adottare sementi botaniche. Innanzitutto nei paesi dell'Africa, dell'Asia centrale e sud-orientale: seminari, presentazioni, piantagioni dimostrative. Si afferma che i tuberi da seme appartengono al passato e che i semi botanici sono il futuro dell'industria mondiale delle patate. E invece di 2-3 t/ha di materiale di semina, sarà possibile cavarsela con soli 30 g/ha (non una parola sul fatto che i semi dovranno essere coltivati utilizzando la tecnologia del semenzale, utilizzando il lavoro manuale). Questa è una strategia statale e un programma sistematico e sistematico a cui sono collegate tutte le strutture commerciali e governative.
Come si è scoperto, i semi di patate botaniche vengono già testati in modo non ufficiale in Russia. I semi di eterosi botanica sono un prodotto di nicchia ma molto costoso. I suoi principali acquirenti, come previsto, dovrebbero essere le piccole aziende agricole dei paesi in via di sviluppo densamente popolati che coltivano patate a mano e che, con tutto il rispetto, sono irragionevolmente considerate ricche e innovative. È molto importante che gli sviluppatori di questa tecnologia di selezione includano tra i consumatori di sementi F1 i coltivatori di patate russi, che sono generosi e attualmente pagano il doppio degli stessi europei per le patate da semina europee.
Introduzione di tecnologie di editing genomico della patata – un altro modo promettente per ottenere i benefici della patata del futuro. L'editing genomico è l'aggiunta, la cancellazione, la sostituzione e la traslocazione mirata e deliberata di sezioni del DNA naturale di un organismo. Questo metodo si basa sulla conoscenza e sulla comprensione del ruolo e delle funzioni di geni specifici. Quando tale conoscenza è disponibile e un tratto desiderato può essere ottenuto attraverso una modifica mirata, l’editing del genoma diventa un modo più efficiente per apportare questi cambiamenti rispetto ad altre tecnologie di selezione. Il livello accumulato di conoscenza della genetica consente di modificare le varietà di patate.
Negli ultimi anni sono stati sviluppati e sempre più utilizzati metodi di editing per apportare modifiche precise e prevedibili al genoma delle piante senza aggiungere DNA estraneo. La tecnica CRISPR/Cas9 ha dimostrato di essere più efficiente di altri sistemi enzimatici (nucleasi a dito di zinco (ZFN), nucleasi effettrici simili ad attivatori di trascrizione (TALEN) e meganucleasi (MN). CRISPR-Cas è attualmente lo strumento genomico più utilizzato editing ed è stato adottato nella ricerca e sviluppo in tutto il mondo, l'editing del genoma può migliorare varietà poco performanti o problematiche senza introdurre informazioni genetiche estranee o aggiuntive sotto forma di DNA, consentendo di apportare modifiche precise e prevedibili direttamente nel genoma di varietà già create varietà.Questa è la differenza fondamentale tra la modifica del genoma di una pianta coltivata e la sua transgenosi, cioè l'aggiunta mirata di geni estranei al genoma.Gli organismi transgenici vengono facilmente rilevati perché la transgenosi crea un nuovo insieme di geni unico e atipico.
I cambiamenti genetici apportati utilizzando la tecnologia CRISPR-Cas non sono diversi dai cambiamenti che possono verificarsi naturalmente o come risultato della selezione convenzionale. Ciò significa che senza una conoscenza preliminare è impossibile determinare se un cambiamento genetico è il risultato di un editing genomico. Una volta che i prodotti genomici lasciano il laboratorio, diventa difficile controllarne l’ulteriore diffusione. È questa caratteristica che attualmente ostacola in modo significativo la commercializzazione delle varietà modificate: le procedure genetiche sono costose e devono essere rimborsate quando si utilizza l'effetto risultante; gli sviluppatori sono alla ricerca di opportunità per la protezione brevettuale dei prodotti modificati.
L’editing del genoma è stato applicato a un’ampia gamma di colture e caratteristiche, e le prime varietà di questo tipo sono già state introdotte nella produzione agricola effettiva negli Stati Uniti e in Giappone. Nella letteratura scientifica sono stati pubblicati resoconti di cambiamenti in più di 60 specie di piante. Esempi specifici di genomi modificati includono: banana - rimozione del virus della vena della banana; riso a fioritura precoce con composizione di olio modificata; riso arricchito di carotenoidi; vite resistente alle malattie fungine; semi di soia ad alto contenuto di oli e proteine; fragole che sbocciano più volte; mais con maggiore resa in condizioni di stress da siccità; senape dal gusto migliorato con alto contenuto di licopene di amilopectina di pomodoro; patate ad alto contenuto di GABA; patate senza glicoalcaloidi e molti altri.
Attualmente, la coltivazione di colture genomiche è regolamentata in modo diverso in tutto il mondo. Nelle Americhe, così come in Cina, Australia, India e Giappone, la coltivazione di varietà con genoma modificato non è soggetta alla legislazione sugli organismi geneticamente modificati (OGM). Nell’UE l’editing genomico è stato riconosciuto come una tipologia di OGM e quindi vietato nel 2016, ma l’uso di questa tecnologia non si è fermato un solo giorno, i laboratori sono stati immediatamente trasferiti in altri paesi. L’implementazione di successo a livello mondiale del metodo e le discussioni su questo argomento organizzate dal settore della selezione e delle sementi hanno portato alla revoca del divieto dell’UE sull’editing del genoma nel 2023.
Sullo sfondo dei miglioramenti significativi nelle tecnologie di selezione che si stanno verificando nel mondo, la nostra situazione è la seguente:
- Modifica del genoma nella Federazione Russa è classificato come OGM; l’uso di questa tecnologia è vietato dal 2016. E non si discute di questo nel settore della selezione e delle sementi e nella comunità scientifica. Tuttavia, il mondo ha valutato rapidamente nuove opportunità (più lentamente nell’UE) e ha eliminato le restrizioni. Il rifiuto delle nuove tecnologie di allevamento porterà solo a un ulteriore ritardo rispetto al progresso scientifico e tecnologico raggiunto.
- Creazione di ibridi F1 patata teoricamente un obiettivo molto interessante e allettante, ma è improbabile che i semi botanici siano ampiamente utilizzati nella coltivazione delle patate nella Federazione Russa, perché il ritorno dal livello di produzione su larga scala e completamente meccanizzata alla coltivazione di piantine con l'inevitabile uso del lavoro manuale è illogico e irrazionale. Al fine di ridurre radicalmente il livello di variazione dei parametri morfologici ed economico-biologici dei semi botanici ibridi, viene effettuata una transizione al livello diploide e ripetuti consanguinei di forme parentali. Gli incroci ibridi di successo richiedono linee innate fertili, vigorose e omozigoti. Il problema di ottenere rese elevate di semi eterotici deve essere risolto meccanizzato, senza l'uso dell'impollinazione manuale, ad es. allo stesso modo di quanto avviene per le altre colture agricole (mais, girasole, barbabietola da zucchero, ortaggi). Ciò significa la necessità di utilizzare strumenti genetici come la sterilità maschile citoplasmatica, l'autocompatibilità e l'autoincompatibilità e di garantire un'elevata fertilità. E se su questioni di consanguineità, introgressione di tratti, valutazione dell'eterosi del materiale originale, ecc. Sugli aspetti metodologici ausiliari, le pubblicazioni scientifiche sono un flusso continuo, ma sulla tecnologia per produrre volumi commerciali di TPS, non uno solo. Perché questa è un'area di know-how, che fornirà un ritorno futuro sui fondi investiti nello sviluppo e nella padronanza di questa tecnologia. Ottenere un'elevata resa di semi di patata eterotici non è affatto la stessa cosa che ottenere un'elevata resa di tuberi da seme. Gli investimenti necessari per lo sviluppo dell’eterosi della patata sono così ingenti che solo poche aziende di selezione in tutto il mondo possono permetterselo. Non ci sono ancora cose del genere nella Federazione Russa.
- Allevamento tradizionale della patata nella Federazione Russa è in una fase che può essere descritta come un periodo di potenziale rinascita. La presenza di diverse centinaia di varietà russe nel registro statale non dovrebbe trarre in inganno, perché l'efficacia e il livello di selezione sono valutati dal volume della seconda fase di selezione: la produzione di sementi, che spesso viene correttamente chiamata selezione di supporto. Per volume di produzione di semi si intende l'area di coltivazione delle varietà, la cui proporzione nella produzione totale mostra l'efficacia e la competitività del lavoro di selezione. A causa della mancanza di produzione di semi, è necessario escludere dal registro la maggior parte delle varietà russe precedentemente create e semplicemente dimenticarsene. La normativa attualmente adottata sul registro delle varietà della Federazione Russa prevede questo: se negli ultimi due anni non vi è stata produzione di sementi, la varietà dovrebbe essere esclusa dal registro.
La rinascita della selezione russa delle patate, così come di molte altre colture agricole, è diventata possibile solo pochi anni fa, dopo che per vent'anni la Russia è diventata il mercato più grande per tutto, comprese le sementi di produttori stranieri e di aziende produttrici di sementi. Il degrado si basava sulle assicurazioni dei partner stranieri e sull'ingenua speranza nella possibilità di una cooperazione paritaria, dicono, ora gli agricoltori russi potranno utilizzare i migliori risultati della selezione mondiale. Il sistema di produzione di sementi pianificato fu lasciato libero di fluttuare per l’autosopravvivenza e crollò rapidamente. Gli istituti di ricerca, dove veniva e viene svolto il lavoro di selezione, si affrettarono a liberarsi dal formato delle imprese di selezione e produzione di sementi - dalle imprese private impegnate nella produzione vera e propria di sementi. All'inizio del 2000, i volumi della produzione nazionale di sementi di patate erano diventati minimi. E la selezione straniera arrivò davvero, e immediatamente sotto forma di volumi molto grandi di semi, richiesti dalle grandi imprese emergenti produttrici di patate di un nuovo formato. La quota di varietà straniere nei campi russi è aumentata notevolmente, non perché le varietà russe siano inferiori, ma perché le aziende europee di selezione sono state in grado di fornire quantità illimitate di sementi. Per molto tempo tutto andò bene: il materiale di sementi importato veniva fornito in quantità illimitate, a prezzi accessibili e di qualità accettabile, le società di selezione straniere distribuivano licenze e lanciavano la produzione di sementi d'élite e riproduttive delle loro varietà all'interno del paese.
E l’“uguaglianza” nel campo della selezione è rapidamente scomparsa con l’indebolimento della produzione russa. I prezzi delle patate da semina importate sono aumentati lentamente e la loro qualità ha iniziato a diminuire notevolmente. Ma solo dopo la prima tranche di sanzioni anti-russe nel 2014 a livello statale si è capito l’enorme rischio di una completa dipendenza dalla selezione straniera. Nel 2016, il Presidente della Federazione Russa ha ordinato lo sviluppo di un programma di sostegno alla selezione russa e alla produzione di sementi di patate (FNTP) al fine di aumentare i volumi di produzione e migliorare la qualità delle patate da semina al fine di eliminare la dipendenza dalle importazioni. Allora perché usiamo il termine “periodo di potenziale rinascita” anziché periodo di rinascita? Ma perché in pratica il sostegno viene fornito in modo ambiguo.
A nostro avviso, sarebbe logico indirizzare le principali misure e i volumi di finanziamento (almeno il 50%) del FSTP per stimolare un aumento diretto del volume di produzione di patate da semina e migliorarne la qualità. Tali misure includono:
– sovvenzione del costo delle sementi vendute di nuove varietà russe di tutte le categorie;
– sovvenzionamento dell’acquisizione da parte delle imprese impegnate nella produzione di sementi e aumento del volume con predominanza di nuove varietà russe, mezzi di produzione specializzati, ammodernamento e costruzione di impianti di stoccaggio;
– organizzazione e fornitura di infrastrutture per un territorio specializzato della categoria “High Grade” nelle regioni settentrionali della Federazione Russa per la produzione di patate da semina di altissima qualità per il mercato interno e l’esportazione;
– stimolare la produzione interna di dispositivi di protezione chimica;
– stimolare la produzione di attrezzature specializzate per la produzione di sementi di patate.
La natura sistemica e l’unificazione di tutte le forze e risorse del Paese per risolvere questi problemi veramente urgenti per l’industria e ottenere progressi significativi nel volume della produzione di sementi e nella coltivazione di varietà di selezione russa non sono ancora visibili. Le aziende di allevamento straniere sono molto interessate a garantire che tempo e denaro vengano sprecati, ma non ci sono miglioramenti significativi nella selezione russa. Non vogliono perdere un mercato di vendita così ampio e poco impegnativo.
È possibile garantire la competitività dell'allevamento di patate russo nell'attuale situazione macroeconomica? Sì, esiste, ma solo sulla base delle capacità esistenti delle singole imprese. Per fare ciò è necessario utilizzare e controllare contemporaneamente più componenti ad alta competitività:
Primo: creare varietà di altissimo livello (mondiale), per fortuna c'è qualcosa e qualcuno con cui confrontarsi e competere. La selezione di patate di alta qualità, comprese quelle di supporto, per e nelle condizioni locali vince sempre, se non altro perché le patate sono un prodotto pesante e difficile da trasportare.
Secondo l'utilizzo del formato di un'impresa di selezione e produzione di sementi è il fattore e la condizione più importante per garantire la competitività della selezione di patate nella Federazione Russa. Nei paesi sviluppati, le aziende di selezione sono impegnate nella produzione di sementi, controllano la produzione di semi in ogni modo possibile e la considerano il risultato della selezione. La selezione separata e la produzione separata dei semi sono un'opzione senza speranza.
Terzo: lavorare a livello moderno e globale, sfruttare appieno tutti i fattori di competitività in questo settore: specializzazione; condizioni pedoclimatiche ottimali; dotarsi dei materiali speciali e della base tecnica più moderni; specialisti altamente qualificati; rispetto dei requisiti e delle normative cogenti di natura organizzativa, metodologica e tecnologica.
Quarto: controllare ed evitare rischi sul lavoro (breve stagione di crescita, elevate temperature dell'aria e del suolo, mancanza di umidità, irrigazione, importazione di materiale tuberoso, combinazione di produzione di sementi e coltivazione commerciale di patate).
quinto: garantire il massimo livello di qualità del materiale di semina prodotto (ovvero varietà, indicatori di semina e proprietà di resa). La qualità della semina e le proprietà di rendimento sono le riserve di progresso più significative per le imprese di allevamento russe.
In conclusione, sottolineiamo che si può parlare di competitività nel mercato interno della Federazione Russa e dell'effettiva attuazione da parte dello Stato di una serie di misure necessarie per sviluppare e sostenere l'economia nazionale.
Sergey Banadysev, dottore in agraria. Scienze, LLC "DGT",
Elena Shanina, dottoressa in agraria. Scienze, Istituto di ricerca agricola degli Urali