הגישה המבטיחה ביותר לפתרון בעיית המזון העולמית היא, ככל הנראה, שיפור נוסף של יבולים קיימים הגדלים בשטחים מפותחים כבר. כלאיים הם משהו שיכול לשחק תפקיד מפתח בביטחון תזונתי. הרי רוב השטחים המתאימים לחקלאות כבר תפוסים. יחד עם זאת, הגדלת כמות המים, הדשנים וכימיקלים אחרים המשמשים עליהם אינה כדאית כלכלית במקומות רבים. לכן יש חשיבות יוצאת דופן להשבחת הגידולים הקיימים. והכלאיים הם צמחים המתקבלים בדיוק כתוצאה משיפור כזה.
תוכן חלבון
המטרה היא לא רק להגדיל את התפוקה, אלא גם להגדיל את תכולת החלבון וחומרי הזנה אחרים. לאדם, גם איכות החלבונים בצמחי מאכל חשובה מאוד: בעלי חיים (כולל בני אדם) חייבים לקבל מהמזון את הכמויות הנכונות של כל חומצות האמינו החיוניות (כלומר אלה שהם לא מסוגלים לסנתז בעצמם). שמונה מתוך 20 חומצות האמינו הנחוצות לבני אדםלבוא עם אוכל. את 12 הנותרים אפשר לפתח על ידו. עם זאת, צמחים בעלי הרכב חלבון משופר כתוצאה מהבחירה דורשים בהכרח יותר חנקן וחומרי הזנה אחרים מהצורות המקוריות, ולכן לא תמיד ניתן לגדל אותם על אדמות לא פוריות, בהן הצורך בגידולים כאלה גדול במיוחד.
נכסים חדשים
איכות כוללת לא רק תשואה, הרכב וכמות חלבונים. נוצרים זנים עמידים יותר למחלות ומזיקים בשל המטבוליטים המשניים שהם מכילים, אטרקטיביים יותר בצורתם או בצבעם של הפירות (לדוגמה, תפוחים אדומים בוהקים), מסוגלים לעמוד טוב יותר בהובלה ובאחסון (לדוגמה, הכלאות עגבניות של איכות שמירה מוגברת), כמו גם בעל תכונות אחרות החיוניות לתרבות נתונה.
פעילויות של מגדלים
מגדלים מנתחים בקפידה את המגוון הגנטי הזמין. במהלך כמה עשורים הם פיתחו אלפי קווים משופרים של הצמחים החקלאיים החשובים ביותר. ככלל, יש להשיג ולהעריך אלפי כלאיים כדי לבחור את הבודדים האלה שבאמת ישיגו ביצועים טובים יותר מאלה שכבר גדלו ברבים. לדוגמה, תשואות התירס בארה ב משנות ה-30 עד שנות ה-80 גדל כמעט פי שמונה, אם כי רק חלק קטן מהמגוון הגנטי של היבול הזה שימש את המגדלים. יש יותר ויותר היברידיות חדשות. זה מאפשר שימוש יעיל יותר באזורי היבול.
תירס היברידי
שיפור פריון התירס הפךמתאפשר בעיקר על ידי שימוש בזרעים היברידיים. הקווים המיובאים של תרבות זו (היברידית במקור) שימשו כצורות הוריות. מזרעים המתקבלים כתוצאה מהצלבה ביניהם, מתפתחות הכלאות עוצמתיות מאוד של תירס. קווים מוצלבים נזרעים בשורות מתחלפות, ופאניקות (תפרחות זכריות) נחתכות ידנית מהצמחים של אחד מהם. לכן, כל הזרעים על דגימות אלה היברידיים. ויש להם תכונות שימושיות מאוד לבני אדם. על ידי בחירה קפדנית של קווים מרוכזים, ניתן להשיג הכלאות עוצמתיות. מדובר בצמחים שיתאימו לגידול בכל אזור נדרש. מכיוון שהמאפיינים של צמחים היברידיים זהים, קל יותר לקצור אותם. והתשואה של כל אחד מהם גבוהה בהרבה מזו של דגימות לא משופרות. בשנת 1935, הכלאיים של תירס היוו פחות מ-1% מכל היבול הזה שגדל בארצות הברית, וכיום כמעט כולם. עכשיו זה הרבה פחות אינטנסיבי של עבודה כדי להשיג יבולים גבוהים משמעותית של היבול הזה ממה שהיה פעם.
הצלחת מרכזי גידול בינלאומיים
בעשורים האחרונים, נעשה מאמצים רבים להגדיל את היבול של חיטה ודגנים אחרים, במיוחד באקלים חם יותר. הצלחה מרשימה הושגה במרכזי רבייה בינלאומיים הממוקמים בסובטרופיים. כאשר החלו לגדל בהם הכלאיים חדשים של חיטה, תירס ואורז במקסיקו, הודו ופקיסטן, הדבר הוביל לעלייה חדה בפריון החקלאי, שנקראה המהפכה הירוקה.
המהפכה הירוקה
שיטות הרבייה, ההפריה וההשקיה שפותחו במהלכו היו בשימוש במדינות מתפתחות רבות. כל גידול דורש תנאי גידול אופטימליים כדי להשיג יבול גבוה. דישון, מיכון והשקיה הם מרכיבים חיוניים של המהפכה הירוקה. בשל המוזרויות של חלוקת האשראי, רק בעלי אדמות עשירים יחסית הצליחו לגדל הכלאיים חדשים של צמחים (דגנים). באזורים רבים האיצה המהפכה הירוקה את ריכוז הקרקעות בידי כמה מהבעלים העשירים ביותר. חלוקה מחדש זו של העושר לא בהכרח מספקת מקומות עבודה או מזון לרוב האוכלוסייה באזורים אלה.
Triticale
שיטות גידול מסורתיות יכולות לפעמים להוביל לתוצאות מפתיעות. לדוגמה, הכלאה של חיטה (Triticum) ושיפון (Secale) triticale (שם מדעי Triticosecale) צוברת חשיבות בתחומים רבים ונראה שהיא מבטיחה מאוד. הוא הושג על ידי הכפלת מספר הכרומוזומים בהכלאה סטרילית של חיטה ושיפון באמצע שנות החמישים. J. O'Mara באוניברסיטת איווה עם קולכיצין, חומר המונע היווצרות לוחיות התא. Triticale משלב את היבול הגבוה של חיטה עם הקשיחות של שיפון. ההיברידית עמידה יחסית בפני חלודה בקו, מחלה פטרייתית שהיא אחד הגורמים העיקריים המגבילים את תנובת החיטה. הצלבות ובחירה נוספים הניבו קווי טריטיקל משופרים עבור ספציפייםמחוזות. באמצע שנות השמונים. יבול זה, הודות ליבול הגבוה, עמידות האקלים והקש המצוין לאחר הקציר, זכה במהירות לפופולריות בצרפת, יצרנית התבואה הגדולה ביותר ב-EEC. תפקידה של טריטיקלה בתזונה האנושית גדל במהירות.
שימור ושימוש במגוון גנטי ביבול
תכניות הכלאה ובחירה אינטנסיביות מובילות לצמצום המגוון הגנטי של צמחים תרבותיים על כל תכונותיהם. מסיבות ברורות, הברירה המלאכותית מכוונת בעיקר להגדלת התפוקה, ובין הצאצאים ההומוגניים מאוד של דגימות שנבחרו אך ורק על בסיס זה, לעיתים אובדת עמידות למחלות. בתוך תרבות, צמחים נעשים אחידים יותר ויותר, שכן חלק מהדמויות שלהם בולטות יותר מאחרות; לכן הגידולים בכללותו פגיעים יותר לפתוגנים ומזיקים. לדוגמה, בשנת 1970, helminthosporiasis, מחלה פטרייתית של תירס הנגרמת על ידי המין Helminthosporium maydis (בתמונה למעלה), השמידה כ-15% מהיבול בארצות הברית, וגרמה להפסד של כמיליארד דולר. נראה שהפסדים אלו נובעים מהופעת גזע חדש של הפטרייה, אשר מסוכן מאוד עבור חלק מהקווים העיקריים של התירס שהיו בשימוש נרחב בייצור זרעים היברידיים. קווים בעלי ערך מסחרי רבים של צמח זה היו בעלי ציטופלזמות זהות, משום שאותם צמחי עמוד השן משמשים שוב ושוב בתירס היברידי.
כדי למנוע זאתנזק צריך לגדל בבידוד ולשמר קווים שונים של יבולים קריטיים, שגם אם סכום התכונות שלהם אינו בעל עניין כלכלי, עשויים להכיל גנים שימושיים בהדברה מתמשכת של מזיקים ומחלות.
הכלאות עגבניות
מגדלי עגבניות עשו צעדים מדהימים בהגדלת המגוון הגנטי על ידי משיכת זני בר. היצירה של אוסף שורות של תרבות זו, שבוצעה על ידי צ'ארלס ריק ושותפי הפעולה שלו באוניברסיטת קליפורניה בדייוויס, אפשרה להילחם ביעילות ברבות מהמחלות הקשות שלה, במיוחד אלו שנגרמו על ידי פטריות Fusarium ו- Verticillum לא מושלמות, כמו גם כמה וירוסים. הערך התזונתי של העגבניות עלה משמעותית. בנוסף, הכלאיים של צמחים הפכו עמידים יותר בפני מליחות ותנאים שליליים אחרים. זה נבע בעיקר מאיסוף, ניתוח ושימוש שיטתי בקווי עגבניות בר לגידול.
כפי שאתה יכול לראות, כלאיים בין-ספציפיים מבטיחים מאוד בחקלאות. הודות להם, אתה יכול לשפר את התשואה ואיכות הצמחים. יש לציין כי הכלאה משמשת לא רק בחקלאות, אלא גם בגידול בעלי חיים. כתוצאה ממנו, למשל, הופיע פרד (התמונה שלו מוצגת למעלה). זהו גם הכלאה, הכלאה בין חמור לסוסה.
