logo ihar

Obszar tematyczny 2.

Zadanie 2.8 Poszerzanie puli genetycznej roślin z przeznaczeniem na cele nieżywnościowe.

Wykonawca:

Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin – Państwowy Instytut Badawczy w Radzikowie.

Cel zadania:

Celem zadania jest wyszukanie nowych populacji wieloletnich gatunków traw typu C-4 fotosyntezy – prosa rózgowatego i miskanta chińskiego, charakteryzujących się wysoką produktywnością i jakością, przeznaczonej do produkcji biogazu i do spalania biomasy lignino-celulozowej, w porównaniu do uprawianego w Polsce miskanta olbrzymiego i miskanta cukrowego, powiększenie puli genowej gatunków roślin motylkowatych drobnonasiennych, wykorzystywanych do inicjowania procesów glebotwórczych oraz poprawy struktury i żyzności przywracanych rolnictwu zdegradowanychgruntów bezglebowych oraz fenotypowanie i określenie za pomocą markerów molekularnych zróżnicowania genetycznego wybranych form traw energetycznych i gatunków roślin motylkowatych drobnonasiennych oraz określenie zawartości suchej masy, ilości pierwiastków alkalicznych i wydajności metanowej, skorelowanych z jakością biomasy, przeznaczonej na cele energetyczne oraz próba powiązania badanych cech użytkowych z markerami DNA celem ich wykorzystania do selekcji materiałów hodowlanych.

Uzasadnienie zadania:

W Strategii „Bezpieczeństwo Energetyczne i Środowisko. Perspektywa 2020” zakłada się, że udział energii odnawialnej w zapotrzebowaniu na energię finalną w Polsce wzrośnie do poziomu 15% w 2020 r. Wypełnienie przez Polskę zobowiązań unijnych wymagać będzie przeznaczenia ponad 1,5 mln ha gruntów na cele substytucji paliwowej, w tym na pokrycie zapotrzebowania na biomasę przeznaczoną na paliwa stałe niezbędne będzie założenie wysokowydajnych plantacji roślin energetycznych na powierzchni ok. 660 tys. ha. Z uwagi na konieczność zapewnienia bezpieczeństwa żywnościowego kraju pod plantacje energetyczne nie powinny być przeznaczane gleby dobre i bardzo dobre, stanowiące ok. 50% użytków rolnych w Polsce. Poszukiwanie nowych, wydajniejszych genotypów roślin, wynika także z dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WEz dnia 23 kwietnia 2009 r, w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych zmieniająca i w następstwie uchylająca dyrektywy 2001/77/WE oraz 2003/30/WE (Dz. U. UE L 140 z 5.06.2009 r, str. 16)zalecającej wykorzystywanie zawartej w roślinach celulozy i lignocelulozy do produkcji biopaliw II generacji, w celu ograniczenia zużycia nasion gatunków konsumpcyjnych do produkcji biopaliw I generacji - bioetanolu i biodiesla. Poszukiwanie nowych populacji roślin energetycznych związane jest również z ograniczaniem produkcji i wykorzystaniem biomasy pochodzenia leśnego do celów energetycznych, wynikającym z rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 14 sierpnia 2008 r. w sprawie szczegółowego zakresu obowiązków uzyskania i przedstawienia do umorzenia świadectw pochodzenia, uiszczenia opłaty zastępczej, zakupu energii elektrycznej i ciepła wytworzonych w odnawialnych źródłach energii oraz obowiązku potwierdzania danych dotyczących ilości energii elektrycznej wytworzonej w odnawialnym źródle energii  (Dz.U. Nr 156, poz. 969, z późn. zm.), które wyznaczyło obowiązkowy udział biomasy pochodzenia rolniczego w masie używanej do współspalania przez przedsiębiorstwa energetyczne o mocy powyżej 5 MW; rozwiązań należy poszukiwać w innych grupach roślin. W Programie Wieloletnim realizowanym w latach 2008-2013 wykazano przydatność gatunków typu C-4 fotosyntezy: palczatki Gerarda, prosa rózgowatego, spartiny preriowej do uprawy na cele energetyczne na terenach zdegradowanych. Wyselekcjonowano i opracowano również zasady produkcji nasiennej 6 nowych populacji komonicy zwyczajnej i lucerny chmielowej, stanowiących cenny materiał wyjściowy do hodowli nowych odmian do zastosowania w rekultywacji biologicznej.

Zakres planowanych badań, który obejmować będzie parametry mające wpływ na produktywność roślin i jakość biomasy,pozwoli na wybór najlepszych populacji charakteryzujących się korzystniejszym zestawem cech, zalecanych do uprawy na terenie całego kraju, również w rejonach podgórskich nie wykorzystywanych dotychczas do uprawy wieloletnich roślin energetycznych. Korzystny wpływ roślin motylkowatych drobnonasiennych na gospodarkę próchniczną, strukturę i tzw. ożywienie gleby, a także duże zdolności produkcyjne predestynują tę grupę roślin do wykorzystania w rekultywacji biologicznej terenów zdegradowanych na etapie roślinności „pionierskiej” oraz w fazie zagospodarowania przed plonowego. Badania te, zgodne z celami: 3.1, 5.1 i 5.3 oraz kierunkami interwencji określonymi w Strategii Zrównoważonego Rozwoju Wsi, Rolnictwa i Rybactwa na lata 2012-2020, przyczynią się do poszerzenia puli genetycznej roślin motylkowatych o formy przydatne w procesie przywracania terenów zdegradowanych użytkowaniu rolniczemu. Analiza zróżnicowania genetycznego wieloletnich gatunków traw oraz roślin motylkowych umożliwi prowadzenie selekcji opartej o markery DNA powiązane z badanymi cechami użytkowymi, co przyczyni się do racjonalnego planowania krzyżowań materiałów hodowlanych pod względem pożądanych cech.Próba powiązania wybranych cech użytkowych z markerami molekularnymi może doprowadzić do opracowania testów przesiewowych umożliwiających szybki i wydajny screening materiałów hodowlanych na wczesnych etapach rozwojowych roślin.

Wykorzystanie wyników w praktyce:

Uzyskane wyniki badań pozwolą na wyodrębnienie genotypów traw typu C-4 fotosyntezy do hodowli nowych, wydajniejszych odmian oraz będą wsparciem merytorycznym dla producentów i przetwórców biomasy na cele energetyczne. Istnieje konieczność opracowania zależności taksonomicznych wieloletnich traw energetycznych oraz ich zróżnicowania genetycznego celem powiązania markerów molekularnych z cechami użytkowymi. Przyczyni się to do podniesienia jakości uzyskiwanej biomasy, co wpłynie na zwiększenie rentowności takich upraw. Wynikami prac zainteresowani są rolnicy – potencjalni producenci biomasy oraz odbiorcy biomasy – producenci brykietów, granulatu opałowego (pelet), biogazownie, użytkownicy kotłowni na biomasę stałą, zakłady energetyczne, mające obowiązek wytwarzania energii z odnawialnych źródeł energii, zwanych dalej „OZE” oraz władze samorządowe, które realizują wdrażanie programów rozwoju OZE na swoich terenach.

Wprowadzenie do rekultywacji i fitoremediacji gatunków roślin motylkowatych drobnonasiennych przyczyni się do promowania zrównoważonych systemów gospodarowania w zmiennych warunkach glebowo-klimatycznych, niezależnie od kierunku użytkowania, sposobu uprawy (w siewie czystym, w mieszankach z trawami), jak i typu płodozmianu. Gatunki te będą także służyć kształtowaniu struktury krajobrazu poprzez przywracanie walorów siedlisk użytkowanych rolniczo. Badania przyczynią się do powiększenia dostępnej puli genowej gatunków roślin motylkowatych drobnonasiennych, sprzyjając zachowaniu bioróżnorodności. Odbiorcami prowadzonych prac rekultywacyjnych będą: władze samorządowe, zainteresowane rewitalizacją terenów poprzemysłowych, rolnicy użytkujący gleby skażone, nie nadające się do uprawy gatunków konsumpcyjnych oraz przedsiębiorcy zobowiązani do usunięcia szkód wyrządzonych środowisku w wyniku eksploatacji jego zasobów. Zastosowanie wyników badań pozwoli obniżyć koszty rekultywacji poprzez sprzedaż uzyskanej biomasy do celów energetycznych lub wytworzenie warstwy próchnicznej na zdegradowanym, najczęściej bezglebowym obiekcie. Wykorzystanie nowoczesnych narzędzi biologii molekularnej przyczyni się do racjonalizacji doboru materiałów roślinnych do krzyżowań ukierunkowanych na pożądane cechy użytkowe.

Najnowsze wyniki

  • Prezentacja podsumowująca wykonanie zadania 2.8. w 2016 r.

  • Rozliczenie merytoryczne 2015 - Zadanie 2.8

  • Prezentacja podsumowująca wykonanie zadania 2.8. w 2015 r.

Ostatnie publikacje

Aktualności