História pestovania a šľachtenia kukurice
Kukurica siata (Zea mays ssp. mays) je kultúrna plodina, ktorá bola pôvodne domestikovaná Indiánmi na území dnešného Mexika. Je to rastlina z čeľade lipnicovitých a patrí medzi veľmi staré rastliny. Spôsob jej domestikácie je jednou z najväčších záhad genetiky.
Pôvod a história kukurice
Predpokladá sa, že kukurica vznikla vývojom a selekciou z teosintu (skupina amerických tráv z rodu Zea), s ktorým si však dnes kultúrna kukurica nie je vzhľadovo príliš podobná. Na rozdiel od ostatných kultúrnych plodín nie sú známe žiadne medzistupne medzi divokým predchodcom kukurice a kultúrnou plodinou. Kukurica nie je schopná samostatnej existencie bez pomoci poľnohospodára.
Súčasné teórie predpokladajú, že kukurica "vznikla" niekedy medzi rokmi 4000-3000 pred Kr. v údolí rieky Balzas. Vedú sa spory o tom, či išlo o postupný proces alebo o šťastnú udalosť. S niektorými druhmi teosintu sa môže kukurica krížiť, kríženci majú väčšinou zníženú životaschopnosť. Napriek tomu sa predpokladá, že v Strednej Amerike dochádza k prenosu génov medzi populáciami teosintu a kukurice. Do Európy sa dostala po príchode Španielov do Ameriky. Na Slovensko sa dostala z Maďarska v polovici 18. storočia. Dnes je rozšírená po celom svete, pretože vďaka cudzoopelivosti je veľmi prispôsobivá.
Botanické charakteristiky kukurice
Kukurica je jednoročná tráva dorastajúca do výšky 1 až 3 metrov, na Slovensku 1,2 až 3 m. Z plného stebla vyrastajú striedavo dlhé a štíhle listy v dvoch zvislých radoch. Skoré odrody majú na hlavnom steble 8-12 listov, neskoré 24 a viac. Listová čepeľ je široká, podlhovasto kopijovitá, s výrazným stredným rebrom.
Kukurica je rastlina jednodomá s jednopohlavnými kvetmi a haploidným počtom chromozómov n=10. Samčie kvetenstvo (metlina na špici rastliny) produkuje z jednej metliny niekedy aj 15 miliónov peľových zŕn. Samičie strapcovité súkvetie (šúľok) sa nachádza v pazuche listu a je chránené 5 až 15 obalovými lístkami. Plod je nahá obilka, ktorá má rôznu farbu (bielu až čiernu) a tvar. Obilky sa skladajú z klíčka a ostatku endospermu.
Niektoré odrody majú zrno obsahujúce až 15% jemného jedlého oleja, iné zas až 25% bielkovín. Peľ sa prenáša najmä vetrom, včely a iný hmyz síce peľ zbierajú ale ich význam pre opeľovanie je malý, pretože nemajú dôvod navštevovať takisto samičie kvety. Peľové zrná sú relatívne ťažké a veľmi rýchlo vysychajú, udáva sa životnosť 10 až 30 minút. Peľ sa rozprašuje zhruba počas doby 14 dní. Ďalším rozdielom medzi kukuricou a inými trávami je, že semená nie sú chránené jednotlivo, ale celý klas je obalený pretvorenými listami.
Samčí pohlavný orgán väčšinou dozrieva skôr ako samičí, čo sa považuje za pôvodný mechanizmus zabezpečujúci cudzoopelivosť. U mnohých moderných odrôd však dozrievajú obe kvetenstvá v rovnakú dobu. V prírodných podmienkach sa kukurica rozmnožuje iba semenom. Kukurica počas domestikácie stratila schopnosť uvoľňovať semená z klasu, a tak je úplne závislá na pomoci človeka. Kukurica sa nerozmnožuje vegetatívne.
Kukurica je ako mnohé ďalšie tropické rastliny plodina s fotosyntézou typu C4. Vďaka tomu je kukurica schopná za dostatočného osvetlenia veľmi rýchlo rásť a produkovať enormné množstvo biomasy. Udáva sa maximálny výnos až 23 t z hektára. Nie je ani príliš náročná na vodu.
Kukurica je modelová rastlina v genetike. Vo veľkej miere sa u nej využíva heteróza (zvýšenie kvality hybridov oproti pôvodným formám) - hybridy F1 generácie vytvorené krížením inbredných línií sú oproti odrodám úrodnejšie až o 30%.
Využitie kukurice
V rozvinutých krajinách sa kukurica pestuje prevažne ako krmivo pre dobytok či už vo forme zrna alebo siláže a ako surovina pre spracovateľský priemysel. Jej priama spotreba ako potraviny je okrajová, napriek tomu rastie význam sladkej kukurice ako zeleniny. V potravinárskom priemysle slúži kukurica ako zdroj oleja, škrobu, glukózy, fruktózového sirupu a bioethanolu. Uvažuje sa aj o použití kukurice pre výrobu bio-degradovateľných plastov a proteínov pre medicínske účely.
V rozvojových krajinách Latinskej Ameriky a v Afrike je kukurica prevažne spotrebúvaná ako hlavný zdroj kalórií pre dedinské obyvateľstvo. V rozvojových krajinách Ázie je zhruba vyrovnané jej použitie ako potraviny aj ako krmiva. Vo svojej domovskej krajine Mexiku je kukurica neoddeliteľnou súčasťou kultúry a je nielen prítomná takmer vo všetkých potravinách, ale suché stonky sa používajú ako stavebný materiál pre ohrady a strešné krytiny, listy pre tvorbu rohoží atď.
Zo svetovej produkcie kukurice na zrno sa priamo ako potravina spotrebuje zhruba 21 %. Kukurica je surovina vo vyše 500 druhoch výrobkov, od detskej výživy po priemysel a umenie. V priemysle sa zo zŕn vyrába škrob, dextrín, cukor, sirup, lieh, olej, kukuričný lepok, acetón, papier, celulóza, linoleá, izolačné dosky, dextróza a furfol. Na Slovensku sa z kukuričného šúpolia vyrábajú charakteristické bábiky.
Glazírovaná kukuřice podle Zdeňka Pohlreicha |Grilovaná příloha k masu i burgeru
Typy kukurice
Na základe tejto charakteristiky sa rozlišuje päť rôznych typov (konvariet) kukurice:
- Pukancová (reventador, pop corn) - pôvodná domestikovaný variant. Má malé zrná s mäkkým škrobovitým jadrom a veľmi tvrdým plášťom. Pri zahrievaní sa voda uzatvorená v jadre premení v paru a tá plášť nakoniec roztrhne. Táto kukurica tvorí cca 1% pestovanej rozlohy.
- Tvrdá alebo obyčajná (duro, flint) - podobná Pop kukurici ale s väčšou veľkosťou zrna. Táto kukurica sa pestuje najmä v horských podmienkach a v oblastiach, kde je potrebná odolnosť k chladu. Dobre znáša zlé skladovacie podmienky. Tvorí asi 14% rozlohy.
- Škrobnatá (blando) - kukurica na múku. Má mäkké škrobové jadro a ľahko sa melie. Používa sa na prípravu tortíl a podobne. Je to najbežnejšia kukurica pre priamu ľudskú spotrebu. Tvorí asi 12% rozlohy.
- Konský zub (dentado) - jadro je tvorené mäkším škrobovým endospermom ktorý je čiastočne zakrytý trochu tvrdšou šupkou. Tá však nepokrýva celé jadro, to preto pri schnutí vytvorí charakteristickú výduť. Najrozšírenejší typ kukurice, predstavuje zhruba 73 % svetovej produkcie. Používa sa prevažne ako krmivo pre dobytok a v priemysle na výrobu škrobu, alkoholu, oleja a podobne.
Pri pestovaní na zrno sa necháva kukurica dôkladne vyschnúť na poli a zbiera sa až neskôr na jeseň, často aj na jar ďalšieho roku. V našich podmienkach sa kukurica pestuje prevažne na siláž, v tomto prípade sa zbiera zelená ešte pred dozretím klasov.
Geneticky modifikovaná kukurica (GM)
Mnoho kontroverzií vyvoláva pestovanie geneticky upravenej (Genetically modified - GM) kukurice. Táto transgénna plodina má mnoho zarytých odporcov medzi ktorých patrí britský následník trónu princ Charles, environmentálne organizácie ako napríklad Greenpeace a niekteré združenia bio-poľnohospodárov.
Väčšina GM kukurice sa pestuje v USA, Kanade, Juhoafrickej republike a v Španielsku. V súčasnosti je najbežnejšia GM kukurica s vloženým génom z pôdnej baktérie Bacillus thuringiensis (Bt-kukurice), ktorý kukurici prepožičiava odolnosť proti škodlivej víjačke kukuričnej (Ostrinia nubilalis) alebo kukuričiaru koreňovému (Diabrotica virgifera). Produktom tohto génu je proteín, ktorý je najsôr aktivovaný tráviacími enzýmami cieľového hmyzu a potom sa špecificky viaže na receptory v jeho črevách, kde vytvára póry. Rovnaký proteín používajú na kontrolu hmyzu ekologickí poľnohospodári od prvej polovice 20. storočia.
Tento proteín je neškodný pre iné druhy hmyzu, zvieratá či vtáky a vďaka tomu, že sa v tráviacom trakte človeka veľmi rýchle rozkladá, nehrozí ani riziko alergických reakcií. Námietky odporcov sú väčšinou namierené proti použitiu génového inženierstva ako takého. Medzi najčastejšie námietky patrí možnost vzniku alergických reakcií u spotrebiteľov, nechcený negatívny efekt na necieľové druhy hmyzu a nekontrolované kríženie s netransgénnou kukuricou či s divokými príbuznými. Najmä v Mexiku má táto obava racionálny základ.
Preto by sa malo zabrániť ich kríženiu s modernými odrodami (nezávisle na tom či ide o GM-odrody). Preto je v Mexiku pestovanie akejkoľvek GM kukurice zakázané. Oproti tomu zastáncovia použitia transgénnych odrôd tvrdia, že GM-kukurica znižuje množstvo toxických chemikálií potrebných k ochrane úrody pred škodcami. GM odrody tiež môžu mať priaznivý vplyv na biodiverzitu, pretože Bt toxín pôsobí iba na húsenice okusujúce kukuricu, zatiaľ čo chemická ochrana nešpecificky zabíja všetok hmyz.
Bolo tiež preukázané, že GM kukurica znižuje riziko vývojových deformácií u hispánskej populácie, pre ktorú je kukurica podstatnou zložkou diéty. Ak je kukuričné zrno nahryznuté od hmyzu, ľahšie sa na ňom uchytí pleseň fusarium produkujúcí vysoko nebezpečný toxín fumonisin. Vďaka nižšiemu napadnutiu hmyzom je množstvo fumonisinu v GM kukurici výrazne nižšie.
Na Slovensku bude možné oficiálne pestovať geneticky upravenú kukuricu MON 810 v roku 2006. Umožnilo to rozhodnutie Slovenskej inšpekcie životného prostredia, ktoré nadobudlo účinnosť 12. apríla 2006.
GM kukurica MON810 na Slovensku
Kukurica MON810 sa na Slovensku pestuje na dvoch miestach, konkrétne v okrese Piešťany a v okrese Sobrance. Pestovanie tejto geneticky modifikovanej kukurice vyvoláva obavy a diskusie o jej potenciálnom vplyve na životné prostredie a biodiverzitu.
Odborníci vyjadrujú obavy z nekontrolovaného šírenia modifikovaných génov do prírody. Aurel Rusnák z Občianskeho združenia Kvas varuje, že akonáhle sa tieto gény dostanú do prírody, nie je možné ich vziať späť. Dominika Repková z Občianskeho združenia Sieť dobra upozorňuje na fakt, že peľ z týchto rastlín sa dokáže rozšíriť až do vzdialenosti 500 kilometrov. Podľa Rusnáka sa geneticky modifikované rastliny môžu krížiť s divokými rastlinami, čo môže viesť k pozmeneniu ďalších generácií.
Existujú obavy, že niektoré druhy hmyzu môžu z prostredia plného GMO rastlín postupne úplne vymiznúť. Vedci nevylučujú ani menšie škody na iných organizmoch, ako tých, proti ktorým je GMO určené.
Vlastnosti a výhody geneticky modifikovanej kukurice
Geneticky modifikovaná kukurica je na nerozoznanie od tej klasickej. Je rovnako veľká, sladká a výživná. Jej DNA bol však v laboratóriu upravený tak, aby sa dokázala lepšie brániť škodcom. Odborník na GMO plodiny prof. Milan Bežo uvádza ako príklad odolnosť proti Vijačke kukuričnej.
Biológovia vidia v genetickej modifikácii budúcnosť skvalitňovania potravín. Prof. Milan Bežo vysvetľuje, že ide o vyššiu formu šľachtenia rastlín, ktorá je úplne bežná a neznamená žiadne dramatické zásahy do rastliny, ktoré by mohli ohroziť zdravie človeka.
Postoj Európskych krajín a Ameriky
Aký dopad bude mať experimentovanie s rastlinami DNA, zrejme ukáže až čas. Niektoré Európske krajiny zo strachu zakázali pestovanie takýchto plodín na celom území a polia dokonca zničili ohňom.
Výzvy a zmeny v poľnohospodárstve
Zmeny v Spoločnej poľnohospodárskej politike Európskej únie, ako aj nový prístup Európskej Komisie k jednotlivým odvetviam hospodárstva, s cieľom vytvoriť z Európy uhlíkovo neutrálny kontinent do roku 2050, ovplyvnia v najbližších rokoch aj výrobu obilnín na Slovensku. Podnikania pestovateľov sa dotýkajú všetky pripravované opatrenia - najmä znižovanie podielu chemických pesticídov, umelých hnojív, ekologizácie výroby, alebo zavádzania krajinotvorných prvkov.
Napríklad uplatňovanie stropovania v ďalšom období je nateraz v legislatívnych návrhoch EÚ uvádzané ako dobrovoľné, čo vítajú viaceré členské štáty. Alebo v rámci zákazu používania určitých aktívnych látok v pesticídoch, ako sú neonikotínoidy, niektoré členské štáty (Francúzsko, Veľká Británia) dokážu získať pre svojich farmárov výnimky na povolenie ich používania vo výrobe.
Vnímame informácie z Európskej Komisie, ktorá schvaľuje rôzne formy notifikovanej štátnej pomoci pre podniky postihnuté koronakrízou v rôznych členských krajinách.
tags: #kukurica #história #pestovania #a #šľachtenia
