Πολλαπλασιασμός φυτών - τύποι και χαρακτηριστικά εγγενούς και αγενούς αναπαραγωγής

Τι είναι ο πολλαπλασιασμός φυτών

Ως πολλαπλασιασμό φυτών ορίζουμε τη διαδικασία αναπαραγωγής ή αναγέννησης ενός μητρικού φυτού. Είναι μία από τις θεμελιώδεις γεωργικές πρακτικές, με πολλούς πιθανούς στόχους.

• Παραγωγή εμπορεύσιμου προϊόντος (σπόροι, καρποί, κόνδυλοι)
• Αύξηση του αριθμού φυτών σε μια εκμετάλλευση
• Αναγέννηση παλαιών, μη παραγωγικών φυτών
• Συγκέντρωση πολλαπλασιαστικού υλικού για την επόμενη καλλιεργητική περίοδο
• Συνδυασμός 2 ποικιλιών ή ειδών μαζί (π.χ. εμβολιασμός σε δέντρα)
• Δημιουργία ποικιλιών με βελτιωμένα χαρακτηριστικά

Ανάλογα με το είδος του φυτού, ο πολλαπλασιασμός μπορεί να γίνει με δύο τρόπους.

• Εγγενώς (εγγενής πολλαπλασιασμός, μέσω σπόρων)
• Αγενώς (αγενής πολλαπλασιασμός, μέσω βλαστικών μερών)

Σε ορισμένα είδη μπορούν να χρησιμοποιηθούν και οι δύο τρόποι. Η επιλογή εξαρτάται από τους στόχους του παραγωγού, τα χαρακτηριστικά του είδους και τις διαθέσιμες τεχνικές γνώσεις.

Εγγενής πολλαπλασιασμός

Ένα φυτό πολλαπλασιάζεται εγγενώς όταν παράγει σπόρους. Η διαδικασία περιλαμβάνει τα αναπαραγωγικά όργανα του φυτού (άνθη), την επιτυχή επικονίαση (μεταφορά γυρεόκοκκων από τους ανθήρες στο στίγμα) και τη γονιμοποίηση του ωαρίου. Όταν όλοι οι παράγοντες είναι ιδανικοί, παράγεται ένας καρπός ή σπόρος, ο οποίος φέρει συνδυασμό χαρακτηριστικών των γονικών φυτών.

Η πλειονότητα των φυτικών ειδών που καλλιεργούνται σήμερα και είναι υπεύθυνα για την παγκόσμια επισιτιστική ασφάλεια αναπαράγονται εγγενώς με σπόρο.

Πλεονεκτήματα

• Πιο οικονομικός τρόπος
• Απαιτεί λιγότερες τεχνικές γνώσεις και εξοπλισμό
• Κάθε φυτό μπορεί να παράγει δεκάδες έως εκατομμύρια σπόρους
• Είναι ο μόνος τρόπος για την παραγωγή νέων ποικιλιών και υβριδίων που υπερτερούν των γονικών φυτών (φαινόμενο ετέρωσης)
• Αποτρέπει την κάθετη μετάδοση ασθενειών από γενιά σε γενιά
• Οι σπόροι αποθηκεύονται για μεγαλύτερα διαστήματα με λιγότερο απαιτητικές συνθήκες
• Η εφοδιαστική αλυσίδα (logistics) είναι απλούστερη και φθηνότερη λόγω του μικρότερου μεγέθους και βάρους

Αγενής πολλαπλασιασμός

Ο αγενής πολλαπλασιασμός είναι η κλωνοποίηση ενός φυτού με τη χρήση των βλαστικών του μερών (βλαστών, στελεχών, ριζών, φύλλων). Η αναγέννηση αυτών των μερών δημιουργεί ένα νέο φυτό πανομοιότυπο γενετικά με το μητρικό.

Κύριες τεχνικές αγενούς πολλαπλασιασμού

Στη γεωργία χρησιμοποιούνται κυρίως πέντε τεχνικές.

• Μοσχεύματα
• Διαίρεση
• Αναβλάστηση (στόλωνες, αναπαραγωγικά όργανα)
• Εμβολιασμός / ενοφθαλμισμός
• Καταβολάδες (στρωματοποίηση)

Σε πολλά είδη μπορούν να εφαρμοστούν περισσότερες από μία μέθοδοι, αλλά η αναγεννητική απόδοση κάθε τεχνικής διαφέρει.

Πλεονεκτήματα

• Διατήρηση της γενετικής σύστασης ακριβώς ίδιας, χωρίς αλλαγές (καθαρότητα ποικιλίας)
• Συχνά ευκολότερος και ταχύτερος σε ορισμένα είδη
• Έλλειψη νεανικών σταδίων οδηγεί σε πιο ζωηρά φυτά με επιταχυνόμενη ανάπτυξη και ταχύτερη ωρίμανση

Σύγκριση των δύο μεθόδων

Ο ρόλος του πολλαπλασιαστικού υλικού στη διατήρηση της βιοποικιλότητας

Η γενετική καθαρότητα και η υψηλή ομοιομορφία είναι κύριες απαιτήσεις παραγωγών και καταναλωτών, αλλά έχουν υψηλό περιβαλλοντικό κόστος. Η γενετική μονοκαλλιέργεια (είτε από υβρίδια εγγενούς αναπαραγωγής είτε από αγενώς αναπαραγόμενα φυτά) έχει οδηγήσει σε απώλεια βιοποικιλότητας εντός των καλλιεργούμενων ειδών.

Σήμερα καλλιεργούνται παγκοσμίως μόνο λίγες ποικιλίες ανά είδος, με αποτέλεσμα την απώλεια ζωτικών χαρακτηριστικών και γονιδίων.

Ιστορικά παραδείγματα καταστροφών μονοκαλλιέργειας

Η μονοκαλλιέργεια σε τεράστιες εκτάσεις αυξάνει τον κίνδυνο μαζικών απωλειών σε περίπτωση επιδημίας.

• Σκωρίαση καφέ Σρι Λάνκα (1869) - Hemileia vastatrix κατέστρεψε τη βιομηχανία καφέ της χώρας πριν 150 χρόνια
• Περονόσπορος πατάτας Ιρλανδίας (1845-1849) - Phytophthora infestans. Οδήγησε σε μεγάλη πείνα και μετανάστευση εκατομμυρίων Ιρλανδών
• Έλκος καλαμποκιού ΗΠΑ (1970-1971) - Setosphaeria turcica (SCLB), εκτεταμένες απώλειες στις σοδειές
• Tropical Race 4 μπανάνας (παρόν) - Fusarium oxysporum f.sp. cubense TR4 απειλεί την παγκόσμια παραγωγή Cavendish, ιδίως στην Ασία

Στο μέλλον, η κλιματική αλλαγή (υψηλές θερμοκρασίες, ξηρασία, ακραία καιρικά φαινόμενα) αποτελεί ακόμη μεγαλύτερο κίνδυνο για πολλά ευάλωτα είδη.

Στρατηγικές διατήρησης γενετικού υλικού

Για την προστασία της παγκόσμιας γενετικής βιοποικιλότητας, οι επιστήμονες και οι παραγωγοί εφαρμόζουν διαφορετικές στρατηγικές διατήρησης ανάλογα με το είδος και το επίπεδο κινδύνου.

Επιτόπια διατήρηση (in situ)

Διατήρηση φυτών στο φυσικό τους περιβάλλον ή σε επίπεδο αγροκτήματος (παραδοσιακές ποικιλίες, αγροτικές ποικιλίες). Δεν επαρκεί για τη διάσωση πραγματικά απειλούμενων ειδών.

Εκτός φυσικού περιβάλλοντος (ex situ)

Διατήρηση φυτικού υλικού εκτός του φυσικού περιβάλλοντος.

• Βοτανικοί κήποι - Είδη που απειλούνται διατηρούνται ως ζωντανά φυτά
• Τράπεζες γενετικού υλικού (gene banks) - Περισσότερες από 1.750 παγκοσμίως, διατηρούν εκατομμύρια φυτικά είδη. Στις τράπεζες σπόρων, οι αποξηραμένοι σπόροι αποθηκεύονται σε 1,6-10 °C
• In vitro τράπεζες - Για είδη που πολλαπλασιάζονται μόνο αγενώς, καθώς τα βλαστικά μέρη (βλαστοί, κόνδυλοι) επιβιώνουν για περιορισμένο μόνο χρονικό διάστημα
• Κρυοσυντήρηση - Κατάψυξη μοσχευμάτων, μεριστωμάτων και γύρης σε -196 °C (υγρό άζωτο)
• Συνεχής αναγέννηση - In vitro με ιστοκαλλιέργεια ή σε τράπεζες γενετικού υλικού πεδίου

Σε όλες τις εγκαταστάσεις απαιτούνται αυστηρά φυτοϋγειονομικά μέτρα και διατήρηση καθαρότητας και βιωσιμότητας του υλικού.

Παγκόσμια Τράπεζα Σπόρων Svalbard

Μια από τις πιο γνωστές παγκόσμιες εγκαταστάσεις, η Svalbard Global Seed Vault στη Νορβηγία (στην Αρκτική), λειτουργεί ως τελευταία γραμμή άμυνας για την παγκόσμια αγροτική κληρονομιά. Διατηρεί πάνω από 1,2 εκατομμύρια διαφορετικά δείγματα σπόρων σε θερμοκρασίες κάτω από -18 °C.

Βρείτε μας επίσης στο Wikifarmer

Πηγές

University of Maine Extension. Plant Propagation.

University of Missouri Extension. Plant Propagation.

FAO (2010). The Second Report on the State of the World's Plant Genetic Resources for Food and Agriculture.

Khoury, C. K. et al. (2022). Crop genetic erosion: understanding and responding to loss of crop diversity. New Phytologist, 233(1), 84-118.

University of Birmingham. A Global History of Monoculture.