Odporna na zmianę klimatu hybryda kawy źródłem dodatkowych korzyści
Wzrost temperatur i zmiany opadów spowodowane zmianą klimatu prawdopodobnie ograniczą wzrost, kwitnienie i owocowanie kawy, zwiększą liczbę szkodników i obniżą zarówno plony, jak i jakość kawy w wielu regionach uprawy. Systemy agroleśne związane z uprawą kawy i drzew są szeroko rozpowszechnione w krajach tropikalnych, które zajmują się uprawą arabiki. Kawa arabska toleruje cień, dlatego właściwe zarządzanie systemami agroleśnymi może być bardzo zrównoważone i gwarantować stabilny dochód drobnym rolnikom. Ponadto ziarna kawy dojrzewające w cieniu mają bardziej intensywny kwaśny smak i przyjemny aromat. Niestety, ze względu na tradycyjną hodowlę kawy rolnicy stosujący systemy agroleśne zazwyczaj uprawiają odmiany arabiki przeznaczone do intensywnych i w pełni nasłonecznionych systemów upraw, co skutkuje zmniejszeniem plonów o 15–40 %. Wykorzystując różnorodność odmian arabiki, zespół wspieranego przez UE projektu BREEDCAFS wybrał genotypy szczególnie dobrze przystosowane do uprawy zacienionej w celu opracowania nowych metod hodowli drzew. „W przeciwieństwie do wielu gatunków, w obliczu podwyższonego poziomu CO2 lub upałów i suszy odmiany arabiki wzmacniają swoje zdolności fotochemiczne, mechanizmy obronne i zdolność do naprawy komórek, co jest pozytywnym zaskoczeniem”, mówi Benoit Bertrand, koordynator projektu z Francuskiego Centrum Badań Rolniczych na rzecz Rozwoju Międzynarodowego (CIRAD), będącego gospodarzem projektu. Badacze ustalili, że niektóre hybrydy F1 i niektóre etiopskie odmiany kawy szczególnie dobrze dostosowują się do uprawy zacienionej, a jednocześnie utrzymują wysoką produktywność. Odmiany hybrydowe Arabica F1 powstają poprzez krzyżowanie odmian amerykańskich z dzikimi odmianami etiopskimi.
Badanie genotypów
Zespół projektu BREEDCAFS przez 4 lata prowadził badania we współpracy z instytutem NOMAFSI w Wietnamie, ośrodkiem Irad w Kamerunie i organizacją FNF w Nikaragui. Badacze scharakteryzowali reakcje odmian kawy na różne czynniki stresowe, w tym wysokie temperatury, suszę, cień itp. Przeprowadzono również badania w bardziej kontrolowanych warunkach, takich jak szklarnie i komory klimatyczne na Uniwersytecie Kopenhaskim, Uniwersytecie Lizbońskim i w ośrodku CIRAD we Francji. W projekcie wykorzystano badania transkryptomu i metabolomu w celu identyfikacji genów i szlaków biochemicznych ulegających ekspresji w odpowiedzi na bodźce środowiskowe. Pozwoliło to na scharakteryzowanie zróżnicowania między genotypami roślin na poziomie cząsteczkowym. Analiza transkryptomu wykazała, że temperatura i natężenie światła zmieniają rytm dobowy w hybrydach F1, co może być kluczem do adaptacji do zmiany klimatu. Zespół projektu ustalił, że w porównaniu z odmianami konwencjonalnymi hybrydy F1 dają wyższe plony na polach, na których zastosowano system agroleśny, oraz charakteryzują się lepszą jakością kawy. Ponadto zastosowanie połączenia systemu zacienionego i nawozów azotowych oraz agroekologicznych metod kontroli chorób zwiększa odporność hybryd F1 na abiotyczne czynniki stresowe. „Hybrydy F1 zwiększają rentowność systemów agroleśnych. Programy hodowlane mogą pomnożyć dochody drobnych rolników, przynosząc jednocześnie korzyści dla bioróżnorodności i przemysłu kawowego poprzez oferowanie szerokiej gamy kaw o bogatych walorach smakowych i dużej odporności na zmianę klimatu”, dodaje Bertrand.
Rozwój klastrów agroleśnych
Zespół projektu BREEDCAFS przeprowadził ocenę ponad 100 gospodarstw w Ameryce Środkowej, Wietnamie i Kamerunie. Badacze ustalili, że dalsze stosowanie konwencjonalnych odmian kawy może odbić się na całym sektorze poprzez gwałtowne podwyżki cen, ale przejście na nowe odmiany hybrydowe F1 stanowi ryzyko ekonomiczne dla małych producentów. Zespół założył ponadto lokalne szkółki i laboratoria mikrorozmnażania hybryd F1 w Nikaragui i Wietnamie. Naukowcy proponują hybrydę F1 nazwaną „Starmaya” – jedyną wytwarzaną z nasion z wykorzystaniem męskiej sterylności zamiast klonowania – do rozmnażania na szeroką skalę i w przystępnych dla drobnych rolników cenach. „Koszt dostawy nasion do krajów będących producentami kawy to zaledwie 2–3 miliony euro, co jest w zasięgu możliwości tego przemysłu”, zauważa Bertrand. „Chcemy także utworzyć klastry agroleśne umożliwiające bezpośredni handel między producentami a palarniami, które spełniać będą standardy środowiskowe”.
Słowa kluczowe
BREEDCAFS, kawa, cień, hybryda, genotyp, arabika, zmiana klimatu, susza, smak, hodowla, agroleśnictwo
