De meest veelbelovende aanpak om het wereldvoedselprobleem op te lossen, is blijkbaar de verdere verbetering van bestaande gewassen die op reeds ontwikkelde gronden worden verbouwd. Hybriden zijn iets dat een sleutelrol kan spelen in de voedselzekerheid. De meeste voor landbouw geschikte gebieden zijn immers al bezet. Tegelijkertijd is het op veel plaatsen economisch niet haalbaar om meer water, meststoffen en andere chemicaliën te gebruiken. Daarom is het verbeteren van bestaande gewassen van uitzonderlijk belang. En hybriden zijn planten die alleen als resultaat van een dergelijke verbetering zijn verkregen.
Eiwitgeh alte
Het doel is niet alleen om de opbrengst te verhogen, maar ook om het geh alte aan eiwitten en andere voedingsstoffen te verhogen. Voor een mens is de kwaliteit van eiwitten in eetbare planten ook erg belangrijk: dieren (inclusief mensen) moeten de juiste hoeveelheden van alle essentiële aminozuren (d.w.z. die ze niet zelf kunnen synthetiseren) uit voedsel krijgen. Acht van de 20 aminozuren die mensen nodig hebbenkom met eten. De overige 12 kunnen door hem worden ontwikkeld. Planten met een verbeterde eiwitsamenstelling als gevolg van selectie hebben echter onvermijdelijk meer stikstof en andere voedingsstoffen nodig dan de oorspronkelijke vormen, zodat ze niet altijd kunnen worden gekweekt op onvruchtbare gronden, waar de behoefte aan dergelijke gewassen bijzonder groot is.
Nieuwe panden
Kwaliteit omvat niet alleen opbrengst, samenstelling en hoeveelheid eiwitten. Er ontstaan rassen die beter bestand zijn tegen ziekten en plagen vanwege de secundaire metabolieten die ze bevatten, aantrekkelijker van vorm of kleur van fruit (bijvoorbeeld felrode appels), beter bestand tegen transport en opslag (bijvoorbeeld tomatenhybriden van verhoogde houdbaarheid), evenals het bezit van andere eigenschappen die essentieel zijn voor een bepaalde cultuur.
Activiteiten van fokkers
Veredelaars analyseren zorgvuldig de beschikbare genetische diversiteit. In de loop van tientallen jaren hebben ze duizenden verbeterde lijnen van de belangrijkste landbouwgewassen ontwikkeld. In de regel moeten duizenden hybriden worden verkregen en geëvalueerd om die paar te selecteren die daadwerkelijk beter zullen presteren dan degenen die al op grote schaal worden gekweekt. Amerikaanse maïsopbrengsten bijvoorbeeld van de jaren dertig tot de jaren tachtig bijna acht keer toegenomen, hoewel slechts een klein deel van de genetische diversiteit van dit gewas door veredelaars werd gebruikt. Er komen steeds meer nieuwe hybriden bij. Dit maakt een efficiënter gebruik van gewasgebieden mogelijk.
Hybride maïs
Het verbeteren van de maïsproductiviteit is gewordenvoornamelijk mogelijk gemaakt door het gebruik van hybride zaden. De inteeltlijnen van deze cultuur (hybride van oorsprong) werden gebruikt als oudervormen. Uit zaden die zijn verkregen als resultaat van een kruising tussen hen, ontwikkelen zich zeer krachtige hybriden van maïs. Gekruiste lijnen worden in afwisselende rijen gezaaid en pluimen (mannelijke bloeiwijzen) worden handmatig uit de planten van een van hen gesneden. Daarom zijn alle zaden op deze exemplaren hybride. En ze hebben zeer nuttige eigenschappen voor mensen. Door zorgvuldige selectie van inteeltlijnen kunnen krachtige hybriden worden verkregen. Dit zijn planten die geschikt zijn om in elk gewenst gebied te groeien. Omdat de kenmerken van hybride planten hetzelfde zijn, zijn ze gemakkelijker te oogsten. En de opbrengst van elk van hen is veel hoger dan die van niet-verbeterde exemplaren. In 1935 waren maïshybriden goed voor minder dan 1% van al deze gewassen die in de Verenigde Staten werden verbouwd, en nu vrijwel allemaal. Het is nu veel minder arbeidsintensief om aanzienlijk hogere opbrengsten van dit gewas te behalen dan vroeger.
Succes van internationale kweekcentra
In de afgelopen decennia is er veel moeite gedaan om de opbrengst van tarwe en andere granen te verhogen, vooral in warmere klimaten. Er zijn indrukwekkende successen geboekt in internationale kweekcentra in de subtropen. Toen er nieuwe hybriden van tarwe, maïs en rijst werden ontwikkeld in Mexico, India en Pakistan, leidde dit tot een sterke toename van de landbouwproductiviteit, de zogenaamde Groene Revolutie.
Groene Revolutie
De methoden van veredeling, bemesting en irrigatie die tijdens deze periode zijn ontwikkeld, zijn in veel ontwikkelingslanden gebruikt. Elk gewas vereist optimale groeiomstandigheden om hoge opbrengsten te verkrijgen. Bemesting, mechanisatie en irrigatie zijn essentiële onderdelen van de Groene Revolutie. Vanwege de eigenaardigheden van de verdeling van kredieten, konden alleen relatief rijke landeigenaren nieuwe plantenhybriden (granen) telen. In veel regio's versnelde de Groene Revolutie de concentratie van land in de handen van enkele van de rijkste eigenaren. Deze herverdeling van rijkdom levert niet noodzakelijk banen of voedsel op voor de meerderheid van de bevolking in deze regio's.
Trticale
Traditionele kweekmethoden kunnen soms tot verrassende resultaten leiden. Zo wint een hybride van tarwe (Triticum) en rogge (Secale) triticale (wetenschappelijke naam Triticosecale) op veel terreinen aan belang en lijkt veelbelovend. Het werd verkregen door het aantal chromosomen in een steriele hybride van tarwe en rogge in het midden van de jaren vijftig te verdubbelen. J. O'Mara aan de Universiteit van Iowa met colchicine, een stof die celplaatvorming tegengaat. Triticale combineert de hoge opbrengst van tarwe met de robuustheid van rogge. De hybride is relatief resistent tegen lijnroest, een schimmelziekte die een van de belangrijkste factoren is die de opbrengst van tarwe beperkt. Verdere kruisingen en selectie hebben verbeterde triticale lijnen opgeleverd voor specifiekedistricten. Midden jaren 80. dit gewas werd dankzij de hoge opbrengst, de klimaatbestendigheid en het uitstekende stro na de oogst snel populair in Frankrijk, de grootste graanproducent binnen de EEG. De rol van triticale in de menselijke voeding groeit snel.
Behoud en gebruik van genetische diversiteit van gewassen
Intensieve kruisings- en selectieprogramma's leiden tot een vernauwing van de genetische diversiteit van gekweekte planten voor al hun eigenschappen. Om voor de hand liggende redenen is kunstmatige selectie voornamelijk gericht op het verhogen van de productiviteit, en bij de zeer homogene nakomelingen van exemplaren die strikt op deze basis zijn geselecteerd, gaat de weerstand tegen ziekten soms verloren. Binnen een cultuur worden planten steeds uniformer, omdat sommige van hun karakters meer uitgesproken zijn dan andere; daarom zijn gewassen als geheel kwetsbaarder voor ziekteverwekkers en plagen. In 1970 bijvoorbeeld, vernietigde helminthosporiasis, een schimmelziekte van maïs die wordt veroorzaakt door de soort Helminthosporium maydis (hierboven afgebeeld), ongeveer 15% van de oogst in de Verenigde Staten, met een verlies van ongeveer $ 1 miljard tot gevolg. Deze verliezen lijken te wijten te zijn aan de opkomst van een nieuw ras van de schimmel, wat zeer gevaarlijk is voor enkele van de belangrijkste maïslijnen die op grote schaal werden gebruikt bij de productie van hybride zaden. Veel commercieel waardevolle lijnen van deze plant hadden identieke cytoplasma's omdat dezelfde stamperplanten herhaaldelijk worden gebruikt in hybride maïs.
Om dit te voorkomenschade moet afzonderlijk worden verbouwd en om verschillende lijnen van kritieke gewassen te behouden die, zelfs als de som van hun eigenschappen niet van economisch belang is, genen kunnen bevatten die nuttig zijn bij de voortdurende bestrijding van plagen en ziekten.
Tomatenhybriden
Tomatenkwekers hebben geweldige vooruitgang geboekt bij het vergroten van de genetische diversiteit door wilde variëteiten aan te trekken. De creatie van een verzameling lijnen van deze cultuur, uitgevoerd door Charles Rick en zijn medewerkers aan de Universiteit van Californië in Davis, maakte het mogelijk om veel van zijn ernstige ziekten effectief te bestrijden, met name die veroorzaakt door imperfecte Fusarium- en Verticillum-schimmels, evenals sommige virussen. De voedingswaarde van tomaten is aanzienlijk verhoogd. Bovendien zijn plantenhybriden beter bestand geworden tegen zoutgeh alte en andere ongunstige omstandigheden. Dit was voornamelijk te danken aan het systematisch verzamelen, analyseren en gebruiken van wilde tomatenlijnen voor de veredeling.
Zoals je kunt zien, zijn interspecifieke hybriden veelbelovend in de landbouw. Dankzij hen kunt u de opbrengst en kwaliteit van planten verbeteren. Opgemerkt moet worden dat kruising niet alleen in de landbouw, maar ook in de veehouderij wordt gebruikt. Als gevolg hiervan verscheen bijvoorbeeld een muilezel (de foto is hierboven weergegeven). Dit is ook een hybride, een kruising tussen een ezel en een merrie.
