Cách tiếp cận hứa hẹn nhất để giải quyết vấn đề lương thực thế giới rõ ràng là cải tiến hơn nữa các loại cây trồng hiện có được trồng trên các vùng đất đã phát triển. Giống lai là thứ có thể đóng một vai trò quan trọng trong an ninh lương thực. Rốt cuộc, hầu hết các khu vực thích hợp cho nông nghiệp đã bị chiếm dụng. Đồng thời, việc tăng lượng nước, phân bón và các hóa chất khác được sử dụng trên chúng là không khả thi về mặt kinh tế ở nhiều nơi. Đó là lý do tại sao việc cải thiện các loại cây trồng hiện có có tầm quan trọng đặc biệt. Và cây lai là những cây thu được chỉ là kết quả của sự cải tiến như vậy.
Hàm lượng protein
Mục tiêu không chỉ là tăng sản lượng mà còn tăng hàm lượng protein và các chất dinh dưỡng khác. Đối với một người, chất lượng của protein trong thực vật ăn được cũng rất quan trọng: động vật (bao gồm cả người) phải nhận được từ thực phẩm một lượng thích hợp của tất cả các axit amin thiết yếu (tức là những axit mà chúng không thể tự tổng hợp được). 8 trong số 20 axit amin cần thiết cho con ngườiđi kèm với thức ăn. 12 cái còn lại có thể được phát triển bởi anh ta. Tuy nhiên, những cây có thành phần protein được cải thiện là kết quả của quá trình chọn lọc chắc chắn sẽ cần nhiều nitơ và các chất dinh dưỡng khác hơn so với dạng ban đầu, vì vậy chúng không thể luôn được trồng trên những vùng đất bạc màu, nơi mà nhu cầu đối với những loại cây trồng như vậy là đặc biệt lớn.
Thuộc tính mới
Chất lượng không chỉ bao gồm sản lượng, thành phần và số lượng protein. Các giống được tạo ra có khả năng chống lại bệnh tật và sâu bệnh cao hơn do các chất chuyển hóa thứ cấp của chúng, có hình dạng hoặc màu sắc hấp dẫn hơn (ví dụ, táo đỏ tươi), có khả năng chịu vận chuyển và bảo quản tốt hơn (ví dụ, các giống cà chua lai của tăng chất lượng duy trì), cũng như sở hữu các đặc tính khác cần thiết cho một nền văn hóa nhất định.
Hoạt động của người chăn nuôi
Người chăn nuôi phân tích cẩn thận sự đa dạng di truyền sẵn có. Trong vài thập kỷ, họ đã phát triển hàng nghìn dòng cải tiến của các loại cây nông nghiệp quan trọng nhất. Theo quy luật, hàng nghìn con lai phải được thu thập và đánh giá để chọn ra những con thực sự tốt hơn những con đã được lai tạo rộng rãi. Ví dụ, sản lượng ngô của Hoa Kỳ từ những năm 1930 đến những năm 1980 tăng gần tám lần, mặc dù chỉ một phần nhỏ của sự đa dạng di truyền của cây trồng này được sử dụng bởi các nhà lai tạo. Ngày càng có nhiều giống lai mới. Điều này cho phép sử dụng hiệu quả hơn các diện tích cây trồng.
Ngô lai
Cải thiện năng suất ngô đã trở thànhđược tạo ra chủ yếu bằng cách sử dụng các hạt lai. Các dòng cận huyết của nền văn hóa này (lai về nguồn gốc) được sử dụng như các dạng bố mẹ. Từ những hạt giống thu được do lai giữa chúng, các giống ngô lai rất mạnh sẽ phát triển. Các dòng chéo được gieo thành các hàng xen kẽ và các bông hoa (chùm hoa đực) được cắt thủ công từ các cây của một trong số họ. Do đó, tất cả các hạt trên các mẫu vật này đều là hạt lai. Và chúng có những đặc tính rất hữu ích cho con người. Bằng cách lựa chọn cẩn thận các dòng lai, có thể thu được các con lai mạnh mẽ. Đây là những loại cây sẽ thích hợp trồng ở bất kỳ khu vực nào cần thiết. Vì đặc điểm của các cây lai giống nhau nên chúng dễ thu hoạch hơn. Và sản lượng của mỗi mẫu cao hơn nhiều so với các mẫu không được cải tiến. Năm 1935, ngô lai chỉ chiếm chưa đến 1% tổng số cây trồng này được trồng ở Hoa Kỳ, và bây giờ là gần như tất cả. Giờ đây, việc đạt được năng suất cây trồng này cao hơn đáng kể so với trước đây đã ít sử dụng lao động hơn rất nhiều.
Thành công của Trung tâm Nhân giống Quốc tế
Trong vài thập kỷ qua, nhiều nỗ lực đã được thực hiện để tăng sản lượng lúa mì và các loại ngũ cốc khác, đặc biệt là ở những vùng khí hậu ấm hơn. Thành công ấn tượng đã đạt được ở các trung tâm nhân giống quốc tế nằm ở vùng cận nhiệt đới. Khi các giống lúa mì, ngô và lúa lai mới bắt đầu được trồng ở Mexico, Ấn Độ và Pakistan, điều này dẫn đến năng suất nông nghiệp tăng mạnh, được gọi là Cách mạng Xanh.
Green Revolution
Các phương pháp nhân giống, bón phân và tưới tiêu được phát triển trong thời kỳ này đã được sử dụng ở nhiều nước đang phát triển. Mỗi loại cây trồng đều yêu cầu những điều kiện phát triển tối ưu để có được năng suất cao. Bón phân, cơ giới hóa và tưới tiêu là những thành phần thiết yếu của Cách mạng Xanh. Do đặc thù của việc phân phối các khoản tín dụng, chỉ những chủ đất tương đối giàu có mới có thể trồng các giống cây lai mới (ngũ cốc). Ở nhiều vùng, cuộc Cách mạng Xanh đã đẩy nhanh sự tập trung đất đai vào tay một số chủ sở hữu giàu có nhất. Sự phân bổ lại của cải này không nhất thiết cung cấp công ăn việc làm hoặc thực phẩm cho phần lớn dân số ở những vùng này.
Triticale
Phương pháp chăn nuôi truyền thống đôi khi có thể dẫn đến kết quả đáng ngạc nhiên. Ví dụ, lai giữa lúa mì (Triticum) và lúa mạch đen (Secale) triticale (tên khoa học là Triticosecale) đang trở nên quan trọng trong nhiều lĩnh vực và có vẻ rất hứa hẹn. Nó thu được bằng cách tăng gấp đôi số lượng nhiễm sắc thể trong một lai vô tính giữa lúa mì và lúa mạch đen vào giữa những năm 1950. J. O'Mara tại Đại học Iowa với colchicine, một chất ngăn cản sự hình thành mảng tế bào. Triticale kết hợp năng suất cao của lúa mì với độ chắc của lúa mạch đen. Giống lai này có khả năng chống chịu tương đối đối với bệnh gỉ sắt, một loại bệnh nấm, một trong những yếu tố chính hạn chế năng suất lúa mì. Các phép lai và chọn lọc tiếp theo đã mang lại các dòng triticale được cải thiện cho cáccác quận, huyện. Vào giữa những năm 1980. Loại cây trồng này, nhờ năng suất cao, chịu được khí hậu và rơm rạ tuyệt vời sau khi thu hoạch, đã nhanh chóng trở nên phổ biến ở Pháp, nước sản xuất ngũ cốc lớn nhất trong EEC. Vai trò của triticale trong chế độ ăn uống của con người đang tăng lên nhanh chóng.
Bảo tồn và sử dụng đa dạng nguồn gen cây trồng
Các chương trình chọn lọc và lai tạo chuyên sâu dẫn đến việc thu hẹp sự đa dạng di truyền của các cây trồng đối với tất cả các tính trạng của chúng. Vì những lý do rõ ràng, chọn lọc nhân tạo chủ yếu nhằm mục đích tăng năng suất, và trong số những con rất đồng nhất của các mẫu vật được chọn lọc nghiêm ngặt trên cơ sở này, khả năng chống lại bệnh tật đôi khi bị mất đi. Trong một nền văn hóa, thực vật ngày càng trở nên đồng đều hơn, vì một số đặc tính của chúng rõ ràng hơn những loài khác; do đó cây trồng nói chung dễ bị tác động bởi mầm bệnh và sâu bệnh hơn. Ví dụ, vào năm 1970, bệnh giun xoắn, một bệnh nấm trên ngô do loài Helminthosporium maydis gây ra (hình trên), đã phá hủy khoảng 15% vụ mùa ở Hoa Kỳ, gây thiệt hại khoảng 1 tỷ USD. Những thiệt hại này dường như là do sự xuất hiện của một chủng nấm mới, rất nguy hiểm đối với một số dòng ngô chính đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất hạt lai. Nhiều dòng có giá trị thương mại của loài cây này có các tế bào giống hệt nhau vì các cây có nhụy giống nhau được sử dụng nhiều lần trong ngô lai.
Để ngăn chặn điều nàythiệt hại cần được trồng cách ly và bảo tồn các dòng cây trồng quan trọng khác nhau, ngay cả khi tổng các đặc điểm của chúng không có lợi về kinh tế, có thể chứa các gen hữu ích trong việc kiểm soát sâu bệnh và dịch bệnh đang diễn ra.
Cà chua lai
Các nhà lai tạo cà chua đã đạt được những bước tiến đáng kinh ngạc trong việc tăng tính đa dạng di truyền bằng cách thu hút các giống hoang dã. Việc tạo ra một bộ sưu tập các dòng văn hóa này, do Charles Rick và các cộng sự của ông tại Đại học California ở Davis thực hiện, đã giúp nó có thể chống lại hiệu quả nhiều bệnh nghiêm trọng của nó, đặc biệt là những bệnh do nấm Fusarium và Verticillum gây ra, cũng như một số loại virus. Giá trị dinh dưỡng của cà chua được tăng lên đáng kể. Ngoài ra, các giống cây lai đã trở nên chống chịu mặn hơn và các điều kiện bất lợi khác. Điều này chủ yếu là do việc thu thập, phân tích và sử dụng một cách có hệ thống các dòng cà chua hoang dã để nhân giống.
Như bạn có thể thấy, các giống lai khác loài rất có triển vọng trong nông nghiệp. Nhờ chúng, bạn có thể cải thiện năng suất và chất lượng của cây trồng. Cần lưu ý rằng lai giống không chỉ được sử dụng trong nông nghiệp mà còn được sử dụng trong chăn nuôi. Kết quả của nó, chẳng hạn, một con la đã xuất hiện (ảnh của nó được trình bày ở trên). Đây cũng là con lai, con lai giữa lừa và ngựa.
