Dzięki automatyzacji, hodowla tkanek staje się bardziej opłacalna

Jako pierwsza firma w holenderskim sektorze uprawy owoców, Fairplant z Emmeloord wkrótce rozpocznie produkcję sadzonek borówki amerykańskiej metodą hodowli tkankowej. We współpracy ze specjalistą w dziedzinie hodowli tkankowej, firmą ViVi, przedsiębiorstwo zaprojektowało w tym celu nowoczesne laboratorium. Jest to zgodne z rosnącym zapotrzebowaniem na materiał roślinny wysokiej jakości, zwłaszcza w przypadku upraw na dużą skalę, owoców tropikalnych i jagód.

Firma Fairplant z Emmeloord od lat osiemdziesiątych specjalizuje się w uprawie roślin i podkładek przeznaczonych do uprawy owoców. Jesienią tego roku będzie pierwszą firmą w sektorze uprawy owoców w Holandii, która rozpocznie korzystanie z laboratorium hodowli tkankowej, między innymi w celu uprawy sadzonek borówki amerykańskiej.

Hodowla tkankowa ma tę zaletę, że czas potrzebny do rozmnażania jest stosunkowo krótki oraz że pozwala uzyskać jednolite rośliny wysokiej jakości, wolne od chorób i spełniające wszystkie wymogi fitosanitarne dzięki sterylnym warunkom laboratoryjnym. Dotychczas wadą rozmnażania metodą hodowli tkankowej było to, że był to proces pracochłonny.

System typu „plug-and-play”

Firma, z siedzibą w Noordoostpolder, nie miała wcześniej doświadczenia w uprawie tkankowej, dlatego nawiązała współpracę ze specjalistą w tej dziedzinie – firmą ViVi, należącą do grupy Viscon. Opracowali oni system typu „plug-and-play” o wysokim stopniu automatyzacji, który pozwala na znaczne obniżenie kosztów pracy w porównaniu z tradycyjnymi systemami uprawy, przy jednoczesnym zachowaniu jakości. „Do założenia laboratorium potrzeba niewiele ziemi. To sprawia, że jest to jeszcze bardziej atrakcyjne ze względu na związane z tym szkodniki i choroby, a także wysokie ceny nieruchomości” – twierdzi Rik Klein z Fairplant.

Nowe laboratorium Fairplant do hodowli tkankowej zostanie urządzone w trzech 40-stopowych kontenerach, które będą wymagały jedynie równego podłoża, dostępu do prądu oraz instalacji wodociągowej. Jak twierdzi Daan Mansfeld z firmy ViVi, zaletą tego rozwiązania jest brak konieczności urządzania pomieszczeń czystych w istniejącym lub nowym budynku. Kontenery zapewniają miejsce do rozmnażania sadzonek borówki amerykańskiej, przygotowywania pożywek oraz prowadzenia hodowli wielowarstwowej w kontrolowanych warunkach.

Jakość i materiał roślinny

Rzecznik Simply the Bes, stowarzyszenia zrzeszającego niemal wszystkich holenderskich producentów borówek, z zainteresowaniem przygląda się tej inicjatywie. Według niego dla zrzeszonych producentów najważniejsza jest jakość materiału sadzeniowego, a nie tyle sposób jego produkcji. Klein postrzega współpracę między Fairplant a ViVi jako szansę dla obu firm na opracowanie nowych technik i odpowiednich usprawnień zwiększających wydajność na przyszłość. Celem jest uruchomienie nowego systemu uprawy we wrześniu, a być może nawet już w sierpniu.

1 milion roślin rocznie

Laboratorium, w którym początkowo rozpocznie pracę sześć osób, ma zdolność produkcyjną wynoszącą 1 milion sadzonek rocznie. System pojemników można w prosty sposób rozbudować poprzez dodanie nowych pojemników. Klein: „W przyszłości chcemy również wykorzystać hodowlę tkankową do wprowadzenia na rynek innych materiałów wyjściowych przeznaczonych do uprawy drzew i owoców”.

Mansveld twierdzi, że firma ViVi rozpoczęła prace nad stworzeniem zautomatyzowanych laboratoriów do hodowli tkankowej cztery lata temu, opracowując jednocześnie odpowiednie protokoły i gromadząc niezbędną wiedzę. W holenderskim sektorze uprawy owoców popyt na takie rozwiązania był dotychczas niewielki ze względu na wysoką jakość materiału roślinnego uzyskiwanego tradycyjnymi metodami rozmnażania, takimi jak siew, sadzenie sadzonek i szczepienie. W innych regionach, takich jak Stany Zjednoczone i kraje azjatyckie, rozmnażanie metodą hodowli tkankowej było natomiast zdecydowanie potrzebne.

25 laboratoriów zajmujących się hodowlą tkankową

W ostatnich latach firma ViVi dostarczyła na całym świecie 25 gotowych laboratoriów do hodowli tkankowej. „Właśnie ukończyliśmy budowę dużego laboratorium w Chinach, które może wyprodukować 85 milionów sadzonek borówki amerykańskiej rocznie” – mówi Mansveld. Spodziewa się on, że popyt będzie rósł w nadchodzących latach.

Jest to zgodne z publikacją Rabobanku pt. „Ogromny potencjał wzrostu w dziedzinie mikrorozmnażania” z września 2019 r., w której stwierdzono, że przewidywany wzrost produkcji wysokiej jakości materiału roślinnego wynosi od 5 do 10 procent rocznie. Roczna produkcja roślin pochodzących z hodowli tkankowej wynosi obecnie na całym świecie od 1,5 do 2 miliardów sztuk, a rosnący globalny popyt na nie dotyczy głównie upraw na dużą skalę oraz owoców tropikalnych i jagód.

Popyt jest wielokrotnie większy niż obecne moce produkcyjne, a wzrost ulega spowolnieniu z powodu rosnących kosztów. Dalsza automatyzacja mogłaby rozwiązać ten problem.

Nie ma jeszcze programu nauczania

Pomimo spodziewanego rozwoju ośrodków zajmujących się hodowlą tkankową, Uniwersytet i Centrum Badawcze Wageningen (WUR) nie oferuje jeszcze programu nauczania poświęconego tej tematyce. „Dlatego firma ViVi szkoli własnych specjalistów i naukowców, ułatwiając nawiązywanie kontaktów z uczelniami prowadzącymi badania w zakresie hodowli tkankowej, z których najbardziej znanym jest Ośrodek Transformacji Roślin przy Uniwersytecie Kalifornijskim w Davis. ViVi współpracuje również z naukowcami z WUR oraz innymi przedsiębiorstwami z branży technologii ogrodniczej. Lambert van Horen, analityk ogrodniczy w Rabobank, zauważył, że kryzys związany z koronawirusem nieco podniósł koszty materiału roślinnego pochodzącego z hodowli tkankowej. Transport lotniczy stał się droższy z powodu spadku liczby lotów pasażerskich, co oznacza, że transport towarów w luku bagażowym jest praktycznie niemożliwy. Dotyczy to w szczególności holenderskich firm zajmujących się roślinami ozdobnymi, które zleciły hodowlę tkankową swojego materiału rozmnożeniowego krajom o niskich kosztach pracy, często w Azji (Indie) lub Afryce.

Zablokowanie Kanału Sueskiego

Van Horen: „Niedawne zablokowanie Kanału Sueskiego jeszcze bardziej uświadomiło im, że łańcuch dostaw oparty na niskich stanach magazynowych naraża ich na ryzyko. Niektórzy z nich przenieśli produkcję do krajów Europy Wschodniej, ale nawet tam rosną koszty pracy”.

Jak dotąd Van Horen nie zna żadnych innych holenderskich firm, które specjalizowałyby się w oferowaniu gotowych rozwiązań w zakresie hodowli tkankowej, obejmujących pożywki, niezbędne protokoły i wymaganą wiedzę. Jego zdaniem takie podejście stanowi również korzyść dla inwestorów spoza sektora ogrodniczego, którzy mogą rozpocząć działalność bez konieczności posiadania odpowiedniej wiedzy.

Kraje tropikalne

Dotyczy to również krajów tropikalnych, gdzie stosowanie hodowli tkankowej w uprawie owoców tropikalnych może poprawić jakość i zmniejszyć ryzyko wystąpienia chorób. W ten sposób można również ograniczyć stosowanie chemicznych środków ochrony roślin. Jan Harm Beukema prowadzi gospodarstwo zajmujące się uprawą owoców tropikalnych w Tanzanii, gdzie produkuje między innymi banany. Ponieważ choroby bananowców stanowią w Afryce poważny problem, dwa i pół roku temu rozpoczął współpracę z firmą Maua Mazuri Tissue Culture Products, spółką zależną holenderskiej firmy GrowPact. „Rozmnażanie poprzez hodowlę tkankową to delikatna operacja, a zatem bardzo pracochłonna. Dzięki zakupowi kilku bioreaktorów od firmy ViVi, a także dodatkowego sprzętu do automatyzacji, przyspieszymy produkcję materiału roślinnego i zwiększymy ją 2,5-krotnie” – mówi hodowca.

Początkowe trudności

Według Beukemy mogą pojawić się pewne początkowe trudności, ponieważ wielu rolników w Afryce jest dość konserwatywnych i podchodzi z nieufnością do nowych technik, które szybko mylą z modyfikacjami genetycznymi. Szkolenia muszą rozwiać te obawy. Kolejnym problemem jest rynek, który w oczach Holendrów został zepsuty przez organizacje pomocowe. Rozdają one materiał roślinny za darmo, podczas gdy rolnicy muszą płacić, jeśli pochodzi on z hodowli tkankowej. Problem ten można by ewentualnie rozwiązać, pokazując im w praktyce, o ile większy plon mogą uzyskać.

Wreszcie, oprocentowanie kredytów w bankach tanzańskich jest niezwykle wysokie, a według Beukemy holenderskie banki zazwyczaj nie wykazują większego zainteresowania projektami rolniczymi w Afryce. Van Horen twierdzi jednak, że firma Rabo Partnerships prowadzi działalność w różnych krajach afrykańskich. Aby pozyskać środki na zakup sprzętu do hodowli tkankowej, Beukema złożył wniosek o kredyt na rozpoczęcie działalności w holenderskim funduszu Good Growth Fund, należącym do Rijksdienst voor Ondernemend Nederland, który został już przyznany.

Inne produkty

Do 2025 roku firma Maua Mazuri zamierza stać się czołowym tanzańskim przedsiębiorstwem zajmującym się hodowlą tkankową, dostarczającym wysokiej jakości materiał wyjściowy do uprawy bananów w atrakcyjnych cenach zarówno dla małych, jak i dużych przedsiębiorstw. Docelowo planuje się również produkcję materiału roślinnego do uprawy trzciny cukrowej, manioku i ziemniaków.

Na polu demonstracyjnym prezentowany jest materiał roślinny pochodzący z hodowli tkankowej

Aby utrzymać przewagę konkurencyjną i zabezpieczyć swoją przyszłość, firma Fairplant cztery lata temu wpadła na pomysł samodzielnego rozmnażania roślin metodą hodowli tkankowej. Ze względu na rosnący popyt firma kupuje obecnie część sadzonek borówki amerykańskiej od szkółek z innych krajów europejskich. Rik Klein, który pracuje dla Fairplant w Emmeloord od 2015 roku: „Jest to nie tylko trudne pod względem komunikacji, ale także ceny rosną, a jakość spada”. Firma Fairplant zatrudniła do nowego laboratorium kierownika z 20-letnim doświadczeniem w hodowli roślin ozdobnych metodą hodowli tkankowej.

„Od czterech miesięcy śledzi poczynania specjalistów ds. hodowli tkankowej z firmy ViVi i ma dostęp do najnowszej wiedzy oraz technik” – wyjaśnia Klein. Ponieważ nie wszyscy przedstawiciele sektora uprawy owoców znają jednolitą jakość roślin pochodzących z hodowli tkankowej, firma Fairplant utworzyła w Luttelgeest pole demonstracyjne, na którym prezentowane są dorosłe sadzonki borówki amerykańskiej wyhodowane w laboratorium. „Chcemy w pełni otwarcie i przejrzyście zaprezentować sektorowi owocowemu zdrowy i certyfikowany materiał wyjściowy pochodzący z hodowli tkankowej” – mówi Klein.

 

Podziękowania dla serwisu Nieuwe Oogst za napisanie i opublikowanie oryginalnego artykułu (w języku niderlandzkim).