Polityka_blog_top_bill_desktop
Polityka_blog_top_bill_mobile_Adslot1
Polityka_blog_top_bill_mobile_Adslot2

26.10.2016
środa

Soja, która może zrewolucjonizować rolnictwo

26 października 2016, środa,

Naukowcy z Washington State University opracowali sposób na znaczący wzrost produktywności i poprawę jakości soi. Eksperymentalne rośliny uzyskane przez badaczy wiążą dwukrotnie więcej niezbędnego do rozwoju roślin azotu atmosferycznego i mają o 36 proc. wyższy plon w stosunku do konwencjonalnych odpowiedników. Wprowadzenie do uprawy tego typu roślin wręcz zrewolucjonizowałoby rolnictwo oraz miałoby ogromnie pozytywne skutki dla środowiska naturalnego.

W przeciwieństwie do innych roślin uprawnych rośliny motylkowe, poprzez symbiozę z bakteriami Rhizobium, korzystają z darmowego, ekologicznego i obfitego źródła azotu, jakim jest atmosfera. Na całym świecie wiele zespołów stara się usprawnić proces przyswajania azotu przez rośliny motylkowe (m.in. soję), głównie poprzez opracowanie wydajniejszych szczepów bakterii brodawkowych lub zwiększenie efektywności symbiozy pomiędzy rośliną a bakteriami.

Badacze kierowani przez Mechthild Tegeder zastosowali inną strategię – postanowili usprawnić proces transportu azotu w roślinie. Do genomu soi wprowadzono dodatkowe kopie genu kodującego białko uczestniczące w transporcie azotu związanego przez bakterie, zwiększając wydajność przesyłu azotu przez endodermę korzenia do ksylemu, a dalej do liści, organów generatywnych i innych organów, gdzie pierwiastek ten jest najbardziej potrzebny. Efekty przerosły oczekiwania naukowców. Jak mówi pani Tegeder: „Rośliny są większe, szybciej rosną i generalnie lepiej wyglądają. Wstępne obserwacje wskazują również na to, iż nasze rośliny mogą mieć zwiększoną tolerancję na stresy np. suszę”.

Soja opracowana przez naukowców Washington State University.

Soja opracowana przez naukowców Washington State University.

Soja, a raczej sam mechanizm zwiększenia wydajności przyswajania azotu, opracowany przez naukowców może zrewolucjonizować uprawę roślin motylkowych (prawie 30 proc. światowego areału upraw roślin to właśnie tego typu rośliny). Zwiększenie plonowania o ponad 30 proc. znacząco ograniczyłoby nacisk na naturalne ekosystemy, które są przekształcane na potrzeby uprawy np. soi. Tą samą ilość ziarna będzie można wyprodukować z dużo mniejszej powierzchni.

Ale korzyści byłyby o wiele większe i dotyczyłyby uprawy także konwencjonalnych roślin. Otóż badaczki zaobserwowały w eksperymentalnych roślinach ciekawy efekt sprzężenia zwrotnego pomiędzy bakterią a rośliną. Dzięki ulepszeniu mechanizmu transportu azotu w roślinie bakterie znacząco zwiększyły ilość przyswajanego azotu z atmosfery (pośrednio uzyskano efekt, nad osiągnięciem którego łamie sobie głowę wielu naukowców). Więcej związanego azotu przez bakterie brodawkowe = więcej azotu w glebie, który może zostać wykorzystany przez konwencjonalne rośliny uprawiane po roślinach motylkowych (powszechnie polecany sposób prowadzenia płodozmianu). To z kolei oznacza, że będzie można znacząco zmniejszyć ilość nawozów azotowych stosowanych do uprawy np. zbóż.

Badacze wskazują, że nie musimy ograniczać się tylko do roślin motylkowych. Mechanizm ulepszonego transportu azotu w roślinie można wprowadzić do innych roślin uprawnych. W efekcie nasiona potrzebowałyby dużo mniej nawozów azotowych podczas okresu wegetacji.

Wiele korzyści z wprowadzenia do uprawy roślin z ulepszonym mechanizmem transportu azotu mieliby rolnicy – mniejsze zużycie nawozów pozytywnie wpłynęłoby na koszty prowadzenia upraw, a jednocześnie uzyskiwaliby znacznie wyższe plony. Jednak najwięcej korzyści odniosłoby środowisko naturalne, szczególnie w dobie walki z globalnym ociepleniem. Zwiększenie wydajności produkcji z powierzchni zdecydowanie zmniejszyłoby nacisk na naturalne ekosystemy. Zmniejszenie zużycia sztucznych nawozów azotowych ograniczyłoby poważny problem zanieczyszczenia wód i środowiska. Produkcja nawozów azotowych jest kosztowna, wymaga znaczących nakładów energii oraz przyczynia się do emisji gazów cieplarnianych.

W dużo dłuższej perspektywie tego typu rośliny mogłyby przyczynić się do uniknięcia problemów z niedoborem żywności w przyszłości. Jak szacuje Światowa Organizacja Zdrowia, za nieco ponad 30 lat będzie nas ok. 9,5 mld. Dla wyżywienia takiej populacji będziemy musieli zwiększyć produkcję roślinną o ok. 70 proc., a niektórzy twierdzą, że nawet o 100 proc. Jednocześnie zmiany klimatu spowodują pustynnienie, nasilenie niekorzystnych zjawisk atmosferycznych, zmianę zasięgu szkodników i chorób roślin, zmniejszenie dostępności wód gruntowych. Będziemy musieli produkować więcej żywności, na mniejszej powierzchni i w dużo bardziej niekorzystnych warunkach.

Oczywiście same rośliny modyfikowane nie są w stanie zapewnić nam odpowiedniej ilości żywności w przyszłości. Samowystarczalność żywieniowa świata zależy od wielu czynników. Jednak kluczowym elementem w tej układance jest technologia i postęp technologiczny (już raz ludzkość doświadczyła, jak jest to ważne = zielona rewolucja). Elementem postępu w rolnictwie są rośliny genetycznie modyfikowane i odrzucanie potencjału płynącego z ich wykorzystania jest co najmniej nierozsądne.

WSU researchers working to build a better soybean
Increasing Nitrogen Fixation and Seed Development in Soybean Requires Complex Adjustments of Nodule Nitrogen Metabolism and Partitioning Processes

W cyklu „Po co to gieemo” ukazały się następujące wpisy:
Artemizyna z tytoniu
Modyfikowane świnie odporne na PRRS
Transgeniczne kurczaki pomogą chorym na rzadką chorobę
Genetycznie edytowane mikroświnki domowe

Transgeniczne ćmy ochronią uprawy kapustnych?

Transgeniczna kukurydza ułatwi żywienie zwierząt
Superziemniak
Bakterie GM narzędziem w walce z otyłością
Jad pająka zamiast Viagry
Syntetyczne mleko przyszłości
Przemysł motoryzacyjny skorzysta z GMO?
Śliwa Honey Sweet – spełnione obietnice
Kukurydza z β-glukanazą
Przełom w walce z dengą?
Moda genetycznie modyfikowana
Pszenica odstraszająca mszyce
Ryż C4
GMO na suszę
GMO z pomocą zagrożonym gatunkom drzew,
ORF Genetics

Na biegunkę – koza
Hipoalergiczne jabłko
WEMA
Kontrowersyjny łosoś AquAdvantage
Transgeniczne pomidory z genem Bs2
Ziemniak odporny na zarazę
Historia buraka HT
Szczepionka w glonach przeciw malarii
Pszenica i skrobia oporna
Drzewka cytrusowe odporne na HLB
Ekoświnie – Game Over?
Wydajne odmiany zbóż odporne na suszę i nie tylko
Paliwo w tytoniu
Arktyczne jabłka
Zdrowsze (trochę) frytki i chipsy dzięki GMO
Pierwsze owady GMO w Europie
Rośliny przyszłości
Tęczowa papaja

Reklama
Polityka_blog_bottom_rec_mobile
Reklama
Polityka_blog_bottom_rec_desktop

Komentarze: 17

Dodaj komentarz »
  1. Prawdziwą rewolucją byłoby wyprodukowanie roślin pochłaniających więcej dwutlenku węgla, szybko rozmnażających się, które dałoby się wykorzystać inaczej niż do spalania ich biomasy.

  2. Co każdy z nas może zrobić w kwestii zredukowania problemu globalnego ocieplenia i głodu dla coraz liczniejszej ludności świata ? Opublikowana niedawno praca naukowa w Nature http://www.nature.com/articles/ncomms11382 wskazuje, że najbardziej obiecującym rozwiązaniem byłoby przejście społeczeństwa na dietę roślinną (weganizm), co pozwoliłoby – dzięki znacznie większej wydajności produkcji – nie tylko na pokrycie rosnącego zapotrzebowania na żywność, ale także powstrzymało dalsze wycinanie (pod pastwiska) lasów, które odgrywają bardzo ważną rolę w łagodzeniu zmian klimatycznych. Przy tej okazji warto przypomnieć kilka faktów, które uzmysławiają, jak przemysłowa hodowla zwierząt na mięso i nabiał przyczynia się do emisji gazów cieplarnianych i deforestacji, w jak dużym stopniu wpływa również na zanieczyszczenie środowiska i zużywanie zasobów gruntowych i wodnych.
    1. Emisja gazów cieplarnianych
    Według Organizacji Narodów Zjednoczonych hodowanie zwierząt w celach żywnościowych wytwarza więcej gazów cieplarnianych niż cały transport oparty na węglu – innymi słowy krowy są gorsze od samochodów. Sektor zwierząt hodowlanych odpowiada za prawie 10 procent antropogenicznych emisji dwutlenku węgla i aż 37 % emisji metanu (metan to gaz o potencjalne cieplarnianym o około 23 większym niż dwutlenek węgla). Wytwarza również 65 procent wszystkich emisji tlenku azotu (gaz 296 razy silniejszy niż CO2) oraz 64 procent antropogenicznych emisji amoniaku, który stanowi istotną przyczynę kwaśnych deszczów i uszkodzenia warstwy ozonowej. Podczas gdy dwutlenek węgla odpowiada za połowę antropogenicznych emisji gazów cieplarniach od czasów rewolucji industrialnej, metan i tlenek azotu (obydwa emitowane do atmosfery z powodu naturalnych procesów trawiennych zwierząt hodowlanych) są odpowiedzialne za jedną trzecia. Globalnie rzecz biorąc, zwierzęta hodowlane odpowiedzialne są za jedną piątą emisji wszystkich antropogenicznych gazów cieplarniach – a ta liczba nie obejmuje emisji dwutlenku węgla w związku z rozbudowaną infrastrukturą niezbędną do transportu zwierząt.
    2. Deforestacja i nieefektywna eksploatacja gruntów
    W 2011 r. działania związane z hodowlą zwierząt były odpowiedzialne za 30 % całkowitego zużycia ziemi – ze znacznej części tego terenu wycięto lasy, aby stworzyć pastwiska. Dla przykładu aż 70 % wyciętych lasów Amazonii wykorzystywane jest w formie pastwisk, co prowadzi do niszczenia delikatnych ekosystemów i uwalniania nadmiaru dwutlenku węgla do atmosfery, ponieważ w odróżnieniu do rosnących drzew, które pochłaniają CO2, ścięte drzewa uwalniają tez gaz. W każdej minucie w Amazonii niszczony jest obszar o powierzchni boiska piłkarskiego. Każdy hamburger wyprodukowany z mięsa zwierząt wypasanych na ziemi, na której kiedyś rosły lasy deszczowe, oznacza zniszczenie około 5-6 metrów kwadratowych lasów. Biorąc pod uwagę prognozowany przyrost ludności do 2050 r. i związane z tym zwiększone zapotrzebowanie na żywność, dalszej deforestacji można zapobiec tylko poprzez przejście na dietę roślinną, jako że produkcja żywności pochodzenia zwierzęcego posiada niską wydajność i stanowi olbrzymie obciążenie dla środowiska naturalnego w porównaniu do uprawy żywności roślinnej na tych samych obszarach gruntowych. Życie na diecie bazującej głównie na produktach odzwierzęcych wymaga 10 razy więcej ziemi, uprawy paszowe zajmują jedną trzecią wszystkich gruntów ornych na świecie, ponad 90% światowych upraw soi oraz 60% kukurydzy i jęczmienia przeznacza się na paszę dla zwierząt.
    3. Olbrzymie zużycie i zanieczyszczenie wody
    Amerykański odpowiedni Agencji Ochrony Środowiska szacuje, że wyprodukowanie 100 g wołowiny wymaga zużycia 2102 litrów wody, podczas gdy do wytworzenia 100 g soi wystarczy 210 litrów wody, pszenicy – 21 litrów. Duża cześć ziemi wykorzystywanej do produkcji paszy jest nasycana pestycydami i nawozami sztucznymi – te środki przedostają się do wód gruntowych, a dalej do rzek i oceanów. Gdy trafią do wody, tworzą zagęszczenia toksycznych substancji, które usuwają z wody tlen, zabijają ryby i inne zwierzęta. Skrajnie negatywnym zjawiskiem jest dodatkowe zanieczyszczenie wód przez zwierzęce odchody, w których znajdują się hormony i antybiotyki. Do tego dochodzi problem wody niezbędnej do pojenia zwierząt w trakcie hodowli. Na całym świecie zużycie wody potrzebnej do uprawy paszy dla zwierząt jest od dwóch do pięciu razy większe niż zużycie wody w przypadku podstawowych plonów. Zasoby wody pitnej nie są rozłożone na świecie równomiernie, a przy rosnącym zapotrzebowaniu na wodę badacze ostrzegają, że do 2025 r. 64 procent populacji żyć będzie w regionach narażonych na problemy związane z niedoborami wody. W Stanach Zjednoczonych ponad połowa zużycia wody wiąże się z hodowlą zwierząt, podczas gdy 80 % wody pitnej zużywa rolnictwo. Po zsumowaniu wszystkiego okazuje się, że przemysł mięsny powoduje w USA więcej zanieczyszczeń wody niż wszystkie inne gałęzie przemysłu razem wzięte. Według Barry’ego Popkina – profesora żywienia Uniwersytetu North Carolina – „w USA hodowla zwierząt jest odpowiedzialna za 55 procent erozji gleby, 37 % stosowanych antybiotyków, oraz jedną trzecią całkowitej emisji azotu i fosforu do wód powierzchniowych.
    4. Erozja gleby
    Do tej pory główną przyczyną erozji gleby są fermy, a ta erozja – wymieszanie warstwy uprawnej z chemią rolniczą i odchodami zwierząt – prowadzi bezpośrednio do sedymentacji oraz zanieczyszczenia działów wodnych, zbiorników wodnych, jezior i oceanów. Według naukowców z International Food Policy Research Institute około 40 % światowej ziemi uprawnej jest poważnie zdegradowane. Hodowla zwierząt odpowiada za 55 procent erozji gleby, a ziemia jest wyjaławiana od 10 do 40 razy szybciej niż może się odnowić. Odkąd amerykańskie równiny zostały 140 lat temu opanowane przez bydło, Stany Zjednoczone utraciły ponad połowę swojej warstwy uprawnej.

  3. „krowy są gorsze od samochodów” Krowy nie, tylko cała produkcja z tym związana + dystrybucja.

  4. Reklama
    Polityka_blog_komentarze_rec_mobile
    Polityka_blog_komentarze_rec_desktop
  5. bubekró
    30 października o godz. 16:30
    Niedawno oglądalem jeden z reportaży W. Cejrowskiego poświęcony hodowli krów na hacjendzie we Wenezueli. Prezentował taką
    ,w której na pow. 800 km kw. ( wielkość przeciętnego , polskiego powiatu) hodowano 80 000 krów,
    W Polsce na 800 km kw żyje nas ok. 100 000 mieszkańców. W Bangladesz jest to już ponad 1 000 000 ludzi.
    Gdyby Amerykańie jedli tylko wołowinę to te 80 000 krów odpowiada podaży miesa dla 250 000 Amerykanów.

  6. @Peter_PL

    „najbardziej obiecującym rozwiązaniem byłoby przejście społeczeństwa na dietę roślinną (weganizm)”

    Raczej nie obiecującym – bo szanse na realizację są bliskie zera – niemniej chętnie przeczytam propozycję rozwiązania, które skutecznie przekonałoby 9 miliardów ludzi różnych kultur do przestawienia się na weganizm/wegetarianizm.

  7. @bubekró
    „Krowy nie, tylko cała produkcja z tym związana + dystrybucja.”
    Przecież tego nie należy odbierać dosłownie, właściwa interpretacja wynika z dalszej części tekstu.

  8. Lekki offtopic ale wciąż związany z GMO. New York Times opublikował spory artykuł poddający w wątpliwość jeden z kluczowych argumentów korpów biotech tj. stosowanie GMO zwiększa plony. Wygląda interesująco:
    http://www.nytimes.com/2016/10/30/business/gmo-promise-falls-short.html?_r=0

  9. @mall23

    Skoro NYT tak napisał, to zapewne musi być prawda 😉
    Ja myślę, że ten artykuł mniej więcej potwierdza to co od dawna wiadomo o GMO tyle, że autor wysnuwa błędne wnioski. Zapewne brak obycia z tematem zrobił swoje. Chciałbym również zaznaczyć, że swych tez nie popiera żadnymi opracowaniami, są to raczej opinie własne autora.

    Tak, obecnie nie ma ani jednego GMO, który zawierałby cechę zwiększonego plonowania. Tak, obecne odmiany dają taki sam plon jak konwencjonalny odpowiednik, bo jak pisałem nie ma roślin GM z cechą zwiększonego plonowania. Jednak w określonych warunkach, plony z roślin GM są wyższe. Weźmy dla przykładu rośliny GM odporne na szkodniki. W roku gdy nie ma szkodników plonują one na tym samym poziomie co konwencjonalny odpowiednik, ale w roku gdy szkodnik występuje ich plon jest zdecydowanie większy. Dotyczy to w szczególności państw rozwijających się, gdzie rolników często nie stać na środki ochrony roślin. W USA czy Kanadzie tego efektu rzeczywiscie tak bardzo nie widać, bo konwencjonalne rośliny są chronione przez rolników za pomocą licznych oprysków pestycydów i plony GM vs. non-GM są porównywalne. Tylko, że rolnik uprawiający GMO ma ten sam plon bez stosowania oprysków na szkodnika i to jest ewidentna korzyści ze stosowania roślin odpornych na szkodniki w USA.

    Mógłbym długo tak prostować nieścisłości z tego artykułu, ale najdziwniejsze, że autor tekstu nie zreflektował się nad informacją, że ponad 95% rolników uprawiających soję, bawełnę, buraki cukrowe, kukurydzę wybiera każdego roku odmiany GM. Dlaczego to robią skoro cena nasion GM jest większa? Widocznie odnoszą wymierne korzyści o, których autor nie chce napisać, lub podejrzewam, nie wie bo z góry założył pewną tezę = GMO okazało się porażką i cały tekst polega tylko na usilnym potwierdzeniu tej fałszywej tezy. Szkoda, ze to na łamach NYT.

  10. @Peter_PL

    Tak, wiem. Ale mity o pierdzeniu krów… To dla czytających fragmentarycznie (twitterowo).

  11. ” że ponad 95% rolników uprawiających soję, bawełnę, buraki cukrowe, kukurydzę wybiera każdego roku odmiany GM. Dlaczego to robią skoro cena nasion GM jest większa?”
    Demagogia Gospodarza.
    Bowiem nie mają wyboru.Nie wolno im użyć do siewu nowego pokolenia uzyskanego na swoim polu bowiem nowe pokolenie jest właśnością chronionym licencją Monsanto.
    Muszą kupić od Monsanto.
    Nieszczęściem GMO jest Monsanto.
    Nierozdzielne z GMO.
    Warto o tym pamiętać .

  12. @abchaz

    „Bowiem nie mają wyboru.”

    Cóż, mają wybór i to duży. Rozpowszechnia pan/i nieprawdziwe mity nt. rzekomego braku wyboru. Polecam ciekawy artykuł w temacie:

    „Do farmers have a choice when it comes to the seed they plant?

    Out of every single farmer I surveyed, 100% said they felt like they have a choice when it comes to the seed they plant. Not one farmer surveyed felt pressured into choosing a certain kind of seed, but instead felt like they have a good variety of seed to choose from and that they were free to choose however they wished.”

    „Nie wolno im użyć do siewu nowego pokolenia uzyskanego na swoim polu bowiem nowe pokolenie jest właśnością chronionym licencją Monsanto.”

    To, tak samo jak i konwencjonalnych nasion, a co ciekawsze w Polsce obowiązuje takie samo prawo.

  13. Panie Redaktorze,
    siedzę w internecie, w fotelu na kółkach, by wiedzieć „co w świecie piszczy”.
    Piszczenie o GM jest fascynujace.Rozwoju biotechnologii nic nie powstrzyma natomiast aspekty „władania biotechnologią”, jak każdą inną technologią,wydają mi się niepokojące.
    Zdaje sobie sprawę z medializacji tej sprawy.Będę wdzięczny za więcej wyjaśnień.
    Pozdrawiam

  14. @abchaz

    „(…) natomiast aspekty „władania biotechnologią”, jak każdą inną technologią,wydają mi się niepokojące.”

    Szczęśliwie nikt technologią nie włada i jest ona powszechnie dostępna, choć panuje błędne przekonanie, że należy tylko do Monsanto. Monopolizacja czy raczej oligopolizacja rynku nasiennego – i nie tylko roślin GM – jest problemem, tak jak w każdej innej dziedzinie naszego życia/gospodarki i należy podejmować działania eliminujące to zjawisko (wprowadzanie zakazów uprawy GMO, restrykcyjnego prawa i regulacji, itp. sprzyja monopolizacji i dużym firmom). Tylko nie jest to problem powodowany przez technologię.
    Pozdrawiam

  15. @Wojciech Zalewski
    W sumie w tym samym miejscu natknąłem się na dłuższy tekst krytyczny wobec publikacji NYT: http://weedcontrolfreaks.com/2016/10/the-tiresome-discussion-of-initial-gmo-expectations/
    Acz sam artykuł odnosi się do GMO raczej w kontekście marketingowym gdzie GMO jest opisywane jako jedyne sensowne rozwiązanie dla USA. Co faktycznie zawęża przykład do USA i argumentu o zwiększaniu plonów. W tym kontekście trudno chyba uznać tekst za nierzetelny. Krytyka na powyższej stronie rozszerza spojrzenie, podobnie jak Pan, na inne kraje i wygląda na słuszną.

    Acz mały kamyczek z mojej strony: założenie, że farmerzy podejmują racjonalne decyzje może być zbyt optymistyczne. Założenie racjonalności decyzji zostało dość mocno podważone. Dochodzi też niewiedza rolników nt. upraw, która może prowadzić do nieodpowiednich decyzji (anecdata: rolnicy w okolicy potrafią pryskać środkiem owadobójczym w bezpośredniej bliskości pasieki).

  16. @mall23

    „tekst krytyczny wobec publikacji NYT”

    To polecam jeszcze kilka:
    – theness.com/neurologicablog/index.php/the-times-gets-it-wrong-on-gmos/
    http://www.huffingtonpost.com/entry/biotechnology-makes-a-difference_us_5817621be4b096e8706968ac

    „założenie, że farmerzy podejmują racjonalne decyzje może być zbyt optymistyczne.”

    Cóż, takie mam obserwacje. Można mieć wiele uwag do tej grupy zawodowej, ale na pewno nie to, że są nieracjonalni w wyborze technologii upraw. Takie postępowanie na dłuższą metę jest po prostu nieopłacalne. I być może można by dyskutować gdybyśmy rozmawiali o krótkotrwałym okresie obserwacji, ale GMO uprawiane jest już ponad 20 lat. I niezależnie od regionu i kraju, zawsze w krótkim okresie przestawiają się na GMO (Zapraszam do zapoznania się z tekstem na moim blogu). Nie bez powodu. A już na pewno nie dlatego, że są nieracjonalni.

css.php