Wybrane zagadnienia z hodowli twórczej traw pastewnych
Transkrypt
Wybrane zagadnienia z hodowli twórczej traw pastewnych
Wybrane zagadnienia z hodowli twórczej traw pastewnych Elżbieta Czembor Pracownia Traw Pastewnych i Roślin Motylkowatych IHAR - PIB Zakopane, 7-11.02.2011 Rola traw pastewnych w rolnictwie wielofunkcyjnym Produkcja pasz Źródło energii Utrzymanie bioróżnorodności Zapobieganie erozji gleby i wymywania z niej składników mineralnych oraz usuwanie zanieczyszczeń z wody gruntowej Ważny element w gospodarstwach ekoturystycznych Regulacja obiegu węgla Ważny element w płodozmianie Powierzchnia użytków zielonych Powierzchnia trwałych i przemiennych użytków zielonych: > Europa - ponad 40% użytków rolnych – ok. 52 mln ha POLSKA - powierzchnia w tys. ha użytków rolnych Ogółem Grunty orne Łąki Pastwiska 1970 1990 2000 2007 19543 18720 18413 16177 15088 14388 14063 11869 2523 2475 2608 2497 1694 1585 1475 774 > trawy i rośliny motylkowate na gruntach ornych – Polska - 500 tys. ha. Kraj Polska Holandia Niemcy Włochy Francja Republika Czeska powierzchnia użytków zielonych (%) 17 50 30 30 35 33 Gatunki inne - marginalne (zaniechane w hodowli) Podstawowe > > > > > > > życica trwała życica wielokwiatowa życica mieszańcowa kostrzewa łąkowa tymotka łąkowa kupkówka pospolita wiechlina łąkowa > > > > > rajgras wyniosły mietlica biaława stokłosa bezostna wiechlina błotna mietlica biaława Historia hodowli Pastwiska i trwałe użytki zielone powstały w Europie około 1000 lat temu na drodze niezamierzonej selekcji – i był związany z produkcją zwierzęcą Zwierzęta przygryzając trawę przyczyniły się do powstania murawy – zarówno pastewnej jak i trawników przydomowych Natomiast hodowlę twórczą rozpoczęto dopiero ponad 100 lat temu około 1920 roku – początkowo była to selekcja Nadal genotypy uprawiane są często zbliżone do form półdzikich Kolekcja bazowa Formy dzikie Ekotypy (z kolekcji własnej lub z Banków Genów) Odmiany stare Inne formy uzyskane we wcześniejszych programach hodowlanych wyjściowe – linie, klony, populacje Istniejące odmiany Kierunki hodowli twórczej wartość pastewna – ilość i jakość zdolność do reprodukcji trwałość odporność na stresy biotyczne i abiotyczne zdolność konkurencyjności, przy jednoczesnym zachowaniu bioróżnorodności odporność na wypasanie, przygryzanie, itd. Wartość pastewna Różnicowane materiału wyjściowego • A. Bezpośrednio Ilość uzyskiwanej paszy Plon zielonej masy plon suchej masy Jakość uzyskiwanej paszy • B. Pośrednio – Cechy morfologiczne Wartość pastewna Średnie plony zielonej masy życicy trwałej wynoszą 1100 – 1600 dt/ha a suchej masy 190-230 dt/ha. W optymalnych warunkach mogą sięgać nawet 2500 dt/ha. Dla porównania roczne plony kukurydzy pastewnej przy wysokim nawożeniu azotem wynoszą do 1900 dt/ha przy konieczności stosowania wysokich dawek nawozów azotowych Wartość pastewna % suchej masy w zielonej masie - tradycyjny wiechlina błotna 60 kostrz. łąkowa 40 mietlica % suchej masy w zielonej masie - ekologiczny 20 0 kostrz. czerwona tymotka łąkowa rajgras wyniosły wiechlina łąkowa Wartość pastewna JAKOŚĆ Białko surowe Błonnik surowy Zawartość neutralnego włókna detergentowego (NDF) Zawartość kwaśnego włókna detergentowego (ADF) Cukier Strawność masy organicznej (dMO %) Strawność białka surowego (dMA %) Popiół Wartość pastewna Programy mające na celu polepszenie jakości paszy zmieniają się wraz z postępem wiedzy dotyczącej potrzeb żywieniowych zwierząt Obecnie dąży się do wzrostu zawartości białka i cukrów poprzez poprawę zawartości włókna strawnego w stosunku do całkowitego Nawet niewielka poprawa jakości paszy, szczególnie jej strawności, wpływa w sposób istotny na wydajność zwierząt Już po jednym cyklu selekcyjnym strawność paszy może wzrosnąć o 1% - 4,7% w stosunku do populacji wyjściowej (Casler, 2001). Wzrost strawności paszy o jedną jednostkę powoduje wzrost spożycia suchej masy o ok. 0,2 kg/krowę/dzień oraz wydajności produkcji mleka o ok. 0,4 kg/krowę/dzień (Gilliland, 2007) Wartość pastewna Gerhardt - Systemy FibreBag FibreBag - ADF - NDF węglowodany Węglowodany niewłókniste Ściana komórkowa NDF (włókno detergentowe neutralne) Cukier skrobia ADF (włókno detergentowe kwaśne) pektyny Szybko fermentowane hemiceluloza celuloza ligniny Wolnorozkładane Niestrawne Wartość pastewna CECHY MORFOLOGICZNE W hodowli twórczej wstępna charakterystyka materiału wyjściowego powinna uwzględniać szczególnie te cechy, które nie są modyfikowane przez środowisko. Jednak w przypadku traw wieloletnich warunek ten jest bardzo trudny do spełnienia i dlatego tylko przy użyciu odpowiednich metod statystycznych można szacować zdolność adaptacyjną badanych obiektów Morfologia blaszek liściowych decyduje nie tylko o potencjale plonowania w użytkowaniu pastewnym, lecz również o wartości żywieniowej. BLASZKA LIŚCIOWA Szybkość wydłużania się liści oraz szybkość ich wytwarzania Kąt ustawienia blaszki liściowej na pędzie - formy o blaszkach wzniesionych w siewie gęstym plonują lepiej niż formy o liściach zwisających, na co ma wpływ dostępność światła Strefa wzrostu liści pełni podstawową rolę w syntezie cukrów i białek – ok. 70% cukrów jest gromadzona w pochwach liściowych Budowa anatomiczna blaszki liściowej takie cechy jak – np. liczba aparatów szparkowych, grubość ścianek komórkowych Wskaźnik odziedziczalności jest wysoki w przypadku wielkości liści i liczby aparatów szparkowych Wykres rozmieszczenia obiektów - w układzie 2 i 3 czynnika głównego w użytkowaniu tradycyjnym pastewnym Oś X – wczesność (-); ZM, SM jesień Oś Y – dł i pow liścia; ZM, SM wiosna 2,0 Tymotka łąkowa Czynnik 3 Tł 69 Rajgras wyniosły Tł Emma 1,5 Tł 71 Rw E 3 Rw Więcławicki 1,0 Rw E 1 0,5 Wiechlina łąkowa 0,0 -2,0 -1,5 -1,0 -0,5 Wł 13 Wł Eska 46 0,0 E2 0,5 1,0 1,5 Wł 11 Kł Gerda Kł Cykada -0,5 Kostrzewa czerwona Kcz Anitawa -1,0 Kcz Reda Wb Skrzeszowicka Wiechlina błotna Kcz Barma -1,5 2,0 Kł 69 Kł 78 Kostrzewa łąkowa Hodowla odpornościowa Stresy biotycze - Rdze (Puccinia spp.) - Plamistości liści (Drechslera spp.) - Pleśń śniegowa (Microdochium nivale) Stresy abiotyczne - Susza - Niskie temperatury w okresie zimowym Hodowla odpornościowa Odporność na choroby mają istotny wpływ na strawność i zawartość cukrów Wzrost strawności i zawartości białka nie zmniejsza odporności na stresy biotyczne i abiotyczne W krajach Europy Zachodniej hodowla twórcza pozwoliła na wzrost odporności na rdzę źdźbłową i koronową Natomiast w Polsce postęp ten jest znacznie niższy Monitorowanie chorób traw i patogenów będących ich sprawcami – rdza użytkowanie pastewne wiechlina błotna 10 kostrz. łąkowa 8 6 wiosna tradycyjny lato tradycyjny wiosna ekologiczny lato ekologiczny mietlica 4 2 0 rajgras wyniosły kostrz. czerw. tymotka łąkowa wiechlina łąkowa Wykres rozmieszczenia gatunków w układzie 1 i 4 czynnika głównego w użytkowaniu tradycyjnym pastewnym 2 Oś X - rdza wiosna, - % SM/ZM Oś y – rdza lato, jesień; ZM i SM lato czynnik 4 M E2 Mietlica 1,5 Tymotka łąkowaTł 69 Tł 71 1 Tł Emma Kcz Anitawa Wiechlina łąkowa Kcz Reda 0,5 Kostrzewa czerwona Wł 11 Kcz Barma Kł Cykada 0 -2,5 -2 -1,5 Wł Eska 46 -1 -0,5 0 Kł 78 0,5 Kł 69 Wł 13 -0,5 Kł Gerda 1 1,5 błotna Wb Skrzeszowicka Wiechlina Kostrzewa łąkowa -1 Rw E 3 -1,5 Rw E1 Rajgras wyniosły Rw Więcławicki -2 „EUCARPIA multisite rust evaluation” – lokalizacje Radzikow 24 instytucje 30 miejscowości 11 krajów 4 regiony Oś x – odporność na rdze, plamistości liści, stan roślin po zimie, wigor Oś y – plon zielonej masy w 1 roku użytkowania 2,0 -2,0 Lacerta 1,5 Aristo Terry Arabella Lipresso 1,0 Aberdart Sponsor Tivoli Bocage Weigra Maja Heraut Carrera 0,5 Aubisque Elgon Corbet PastoralKentaur Helmer Vincent Roxtrot Roy 0,0 Option -1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 Fennema Gladio -0,5 -1,0 Candesa Kells Litempo -1,5 Gwendal Aurora -2,0 Orval -2,5 -3,0 Sirocco Guru Plonowanie nasienne Ujemne współzależności pomiędzy plonowaniem w użytkowaniu na paszę i nasiennym – wyższa liczba pędów wegetatywnych wykształconych wiosną to niższy plonem nasion obniżenie skłonności do powtórnego kłoszenia oraz podwyższenie trwałości – wpływa na obniżenie zdolności do reprodukcji w użytkowaniu nasiennym Monitorowanie chorób traw i patogenów będących ich sprawcami – użytkowanie nasienne mącziak wiosna rdza wiosna Stokłosa bezostna 10 kostrz. łąkowa 8 6 rdza lato wiechlina błotna 4 kostrz. czerwona 2 0 tymotka łąkowa mietlica rajgras wyniosły wiechlina łąkowa rdza jesień plamistości liści Plonowanie nasienne Postęp hodowlany można uzyskać poprzez wpływ na komponenty świadczące o potencjale nasiennym liczbę kłosków w kłosie, liczbę kwiatów w kłosku i masę ziaren Zdolność do osypywania się Z tego względu we wszystkich programach hodowlanych poszukuje się genotypów łatwo wykształcających pędy kwiatowe i łatwo zawiązujących ziarniaki. W przypadku życicy trwałej wykazano, że tylko 50% – 80% kwiatków zawiązuje ziarniaki, a z tego tylko ok. 25% – 70% uzyskuje się w postaci plonu ziarna po młóceniu i czyszczeniu Wartość pastewna Postęp biologiczny w hodowli kukurydzy, pszenicy – 1% – 2,5% w przeliczeniu na rok Postęp biologiczny w hodowli traw pod względem ilości zebranego plonu suchej masy jest niewielki - średnio ok. 0,3% (często zerowy lub ujemny np. Niemcy – życica trwała: 0,1%) Spowodowane jest to faktem, że cykl selekcyjny trwa nie jeden rok, lecz trzy lata Niekorzystne współzależności: ujemna współzależność potencjału plonowania w użytkowaniu pastewnym i nasiennym Uzyskano znaczny postęp pod względem strawności włókna – ok. + 0,7% Obniżono skłonność do powtórnego kłoszenia się o ok. 1 jednostkę DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ