Żyto Hybrydowe
Jak powstaje żyto hybrydowe?
Odmianą hybrydową F1 (także mieszańcową lub heterozyjną) nazywamy odmianę żyta ykorzystującą efekt heterozji, czyli zjawisko bujności mieszańców pokolenia F1 polegające na tym, że potomstwo przewyższa pod względem jednej lub kilku cech (ilościowych) formy rodzicielskie. Przykładowo, odmiany żyta hybrydowego plennością przewyższają formy populacyjne nawet o 25%, co jest bardzo istotną cechą agronomiczną. Materiał siewny odmiany żyta hybrydowego powstaje każdorazowo przez krzyżowanie określonych zbiorowości roślin, zgodnie z podanym przez hodowcę tej odmiany sposobem i kolejnością. W przypadku żyta hybrydowego formuła mieszańca wygląda następująco: (ACMS x B) x R, gdzie ACMS to linia wsobna męskosterylna (niewytwarzająca własnego pyłku), B to linia wsobna nieprzywracająca płodności (przez co mieszaniec A x B jest nadal męskosterylny), a R to syntetyk złożony z dwóch linii restorerowych, czyli przywracających płodność gotowemu mieszańcowi. Linie mateczne (A, B) i ojcowskie (R) pochodzą z dwóch niespokrewnionych i utrzymywanych w izolacji populacji, dzięki czemu uzyskuje się maksymalny efekt heterozji.
Rysunek 1. Uproszczony schemat hodowli twórczej żyta hybrydowego. Źródła własne KWS Lochow 2017
Na proces hodowli składa się wiele etapów i dopiero po uzyskaniu pomyślnych wyników badania wartości gospodarczej, przy braku zastrzeżeń co do odrębności, wyrównania i trwałości, nowa odmiana żyta mieszańcowego jest rejestrowana, a jej materiał siewny może być namnażany na skalę masową i sprzedawany rolnikom.
Należy zaznaczyć, że co prawda w procesie hodowli odmiany mieszańcowej wykorzystuje się nowoczesne metody biotechnologiczne (np. markery molekularne), ale nie dochodzi do modyfikacji genetycznych roślin, w związku z czym nasze odmiany nie należą do organizmów modyfikowanych genetycznie (GMO).
Żyto hybrydowe wysoko plonuje na glebach średnich i lekkich
Spośród wszystkich gatunków zbóż żyto ozime posiada najobfitszy system korzeniowy.
Korzenie przybyszowe żyta mogą sięgać do 120 cm w głąb profilu glebowego, a zarodkowe nawet do 250 cm. Aż 60% masy korzeniowej pozostaje w warstwie ornej do głębokości 30 cm. Silny i obfity system korzeniowy bardzo głęboko penetruje profil glebowy, sprawnie pobiera wodę oraz składniki pokarmowe z głębszych warstw gleby, nawet ze związków trudno dostępnych. Silnie zredukowane liście oraz niski współczynnik transpiracji odpowiadają za wysoką odporność na stres związany z brakiem wody. Nie możemy oczywiście zapomnieć o dobrej tolerancji na niższy odczyn pH gleby oraz mniejszych potrzebach pokarmowych.
Wszystkie ww. cechy sprawiają, że żyto hybrydowe w warunkach uprawy na glebach średnich i lekkich jest w stanie wydać najwyższy plon ziarna z jednostki powierzchni.
Odmiany żyta KWS są testowane od 1994 roku w oficjalnej sieci doświadczalnej PDOiR w Polsce i w porównaniu z odmianami populacyjnymi żyta plonują średnio do 25% lepiej.
Ten fakt znajduje również potwierdzenie w praktyce rolniczej, ponieważ coraz więcej producentów rolnych uprawia żyto hybrydowe KWS ze względu na wysokie plony i wysoką odporność na sporysz. Oba aspekty przekładają się ostatecznie na poprawę ekonomiki prowadzonej produkcji.
Jak powstaje sporysz zbóż i traw?
Sporysz występuję najczęściej w uprawach żyta i pszenżyta. W sprzyjających dla tego grzyba warunkach wegetacyjnych można go również spotkać w pszenicy, jęczmieniu oraz trawach. Na rynku nie ma zarejestrowanych pestycydów, które zwalczałyby sporysz w uprawach. Producent rolny może jednak zminimalizować ryzyko wystąpienia sporyszu poprzez wybór do uprawy odmian charakteryzujących się wysoką odpornością, co jest aktualnie najbardziej efektywnym sposobem ochrony.
Ilość wytwarzanego pyłku przez kwitnące kłosy żyta ma istotny związek z podatnością odmian żyta na porażenie sporyszem. Możliwość porażenia pojawia się w warunkach wytworzenia niedostatecznej ilości pyłku przez kwiaty uprawianej odmiany. Infekcja może zostać spotęgowana, jeżeli w trakcie fazy kwitnienia żyta będzie niekorzystna pogoda (bardzo wysoka lub bardzo niska temperatura powietrza, duża wilgotność powietrza, obfite opady deszczu). W takich warunkach atmosferycznych bardzo często dochodzi do zajęcia otwartego kwiatu żyta przez zarodnik sporyszu. Pierwsze symptomy porażenia objawiają się pojawieniem na powierzchni kłosa słodkiej rosy miodowej (zdjęcie poniżej), która wabi owady. Ciecz ta pełna jest zarodników, które zakażają następne rośliny po przeniesieniu przez owady lub krople deszczu. Efekt zawsze jest ten sam - wytwarzają się nowe sklerocja sporyszu. W późniejszym stadium dochodzi do wykształcenia ciemnofioletowego, podłużnego sklerocjum, które może osiągnąć długość do 6-8 cm (zdjęcie poniżej).
Przenoszenie rosy miodowej zawierającej zarodniki sporyszu przez owady na inne kłosy
Rosa miodowa oraz sklerocja sporyszu w zainfekowanym kłosie żyta
Szkodliwość sporyszu
Sporysz zawiera alkaloidy o bardzo silnym działaniu toksycznym, które już w stosunkowo niewielkiej ilości są szkodliwe dla zdrowia ludzi i zwierząt, ponieważ między innymi oddziałują na system nerwowy (powodują halucynacje, paraliż kończyn). Alkaloidy sporyszu nie ulegają rozkładowi podczas obróbki ziarna, dlatego też ustalono urzędowe wartości graniczne dla jego zawartości w ziarnie przeznaczonym do przerobu. W przypadku przekroczenia niżej wymienionych wartości odbiorca może odrzucić część, a nawet całą partię dostarczonego ziarna.
Wartości graniczne dla zawartości sporyszu w kilogramie niezmielonego ziarna żyta:
- Żyto chlebowe (z przeznaczeniem na mąkę) - maks. 500 mg bądź 0,05% wagowych
- Żyto z przeznaczeniem na paszę dla zwierząt - maks. 1 000 mg bądź 0,1% wagowych
- Żyto z przeznaczeniem do produkcji etanolu - maks. 1 000 mg bądź 0,1% wagowych w przypadku stosowania wywaru w charakterze paszy
Odmiany żyta hybrydowego z systemem POLLENPLUS®
KWS Zboża od wielu lat rozwija technologię systemu POLLENPLUS® odpowiedzialnego za wysoką odporność odmian żyta hybrydowego na sporysz, która jest porównywalna z najlepszymi odmianami populacyjnymi. Odmiany wyhodowane w tej technologii są zdolne do wytwarzania dużej ilości własnego pyłku, co zapewnia wysoką stabilność plonowania oraz odpowiednią jakość zbieranego plonu. Ten fakt ma szczególne znaczenie w latach z niekorzystnym przebiegiem wegetacji w czasie kwitnienia żyta.
POLLINO, pierwsza odmiana z systemem POLLENPLUS® została oficjalnie zarejestrowana w Niemczech w 2005 roku. Sukces naszych hodowców w zakresie wysokiej odporności na sporysz pozwolił na uprawę żyta hybrydowego KWS bez 10% domieszki nasion odmiany populacyjnej. Od 2007 roku wprowadzamy na rynek wyłącznie odmiany żyta hybrydowego z systemem POLLENPLUS®, które w oficjalnych doświadczeniach Bundessortenamt, jak i w doświadczeniach naukowych potwierdzają wysoką odporność na sporysz (rys. 2).
Takie ukierunkowanie programu hodowlanego jest naszą odpowiedzią na potrzeby rynkowe. Jest to również nasz cel strategiczny w hodowli żyta, który jest przez nas konsekwentnie realizowany.
Rysunek 2. Źródło danych: Beschreibende Sortenliste 2017 - wyciąg; Bundessortenamt 2018 - wyciąg; w zestawieniu odmiany zarejestrowane od roku 2010
* ocena bonitacyjna Bundessortenamt: 2 = niska / bardzo mała do 9 = bardzo wysoka / bardzo silna a2 - wysoki poziom agrotechniki; (P) odmiana populacyjna; (H) odmiana hybrydowa
Ocena własna dla nowej odmiany żyta:
KWS SERWAFINO (P) 9 (S) 3
(P) Potencjał plonowania, (S) Podatność na sporysz
Źródło: KWS LOCHOW 2018
Czy 10% domieszki materiału siewnego odmiany populacyjnej jest pewną alternatywą dla technologii POLLENPLUS®?
Domieszki żyta populacyjnego do materiału siewnego podatnych odmian żyta hybrydowego w celu ograniczenia porażenia sporyszem są doraźnym rozwiązaniem, które może dać pewien efekt. Niestety działania te okazują się niewystarczające w sytuacji, gdy odmiana jest genetycznie bardziej podatna na porażenie przez sporysz, a niekorzystne warunki atmosferyczne występujące w trakcie fazy kwitnienia żyta intensyfikują porażenie. Wysoka odporność odmian żyta hybrydowego KWS LOCHOW z systemem POLLENPLUS® pozwoli Państwu uniknąć potencjalnego ryzyka i związanych z tym konsekwencji.
Łany produkcyjne żyta z systemem POLLENPLUS® są bardziej odporne na porażenie przez sporysz niż inne odmiany hybrydowe, nawet jeżeli do materiału siewnego słabo pylącej odmiany żyta hybrydowego zostanie zapobiegawczo dodana 10-procentowa domieszka odmiany populacyjnej w celu poprawienia koncentracji pyłku w łanie w czasie fazy kwitnienia.
Fakt ten potwierdzają badania naukowe przeprowadzone w warunkach sztucznej infekcji (rys. 3).
Rysunek 3. Źródło danych: Zmienność genetyczna odmian żyta ozimego oraz ich wpływ na porażenie przez sporysz (Claviceps purpurea) testowane w specjalnym projekcie pola minimalizującego oddziaływanie testowanych obiektów pomiędzy sobą, T. Miedaner, V. Mirdita, B. Rodemann, T. Drobeck oraz D. Rentel, 2009.
