Bir grup bilim adamı, LED aydınlatma kullanarak buğdayın büyüme hızını yarıya indirmeyi başardı. Bu başarı, tarım sektöründe çığır açan LED devriminin kaydettiği son ilerleme oldu.
Avustralyalı ve İngiliz araştırmacılar, tohumdan tam yetişkinliğe ulaşana kadar buğdayın ilkbahar aylarında normalde 16 hafta süren büyüme süresini sekiz haftaya indirdi.
Bu “hızlı üretim” rejimi Norwich, İngiltere’de bulunan John Innes Merkezi tarafından Queensland ve Sydney üniversiteleriyle işbirliği içinde geliştirildi. Geliştirilen sistem, buğday fotosentezine yardımcı olmak için ayarlanmış LED’lerle donatılmış bir sera içerisinde bu LED’lerin günde 22 saate kadar açık bırakılmasını içeriyor.
Bu gelişme ise tarihte ilk defa senede altı nesle kadar buğday üretmenin mümkün hale geleceği anlamına geliyor ve bu da günümüz üreticileri ve araştırmacılarının kullanmakta olduğu shuttle üretim tekniğiyle ulaşılan rakamın üç katı düzeyinde. Bu projenin başarısı, İkinci Dünya Savaşı sonrası tahıl grubunda shuttle üretim ile gerçekleştirilen yeniliklerle kıyaslanıyor.
Araştırma ekibinin lideri ve John Innes Merkezi üyesi Dr. Brande Wulff konuyla ilgili olarak “Dünya genelinde daha yüksek üretim hacmi ve daha dayanıklı ekinler başlıca çalışma konumuz.
Daha kısa sürede daha fazla nesil döngüsünü tamamlamak, genetik kombinasyonları daha hızlı üretmemize ve test etmemize imkan tanıyarak farklı çevre koşulları için en iyi kombinasyonları bulmamızı sağlayacak,” dedi.
John Innes Merkezi üyesi Dr. Brande Wulff LED aydınlatma rejiminin buğday üretim sürelerini dikkate değer ölçüde hızlandırdığının altını çizerek, “10 sene sonra bir tarlaya girdiğiniz zaman bir bitkiyi göstererek o bitkinin özelliklerinin bu teknoloji kullanılarak geliştirildiğini söylediğinizi düşünmek istiyorum,” dedi. (Fotoğraf: John Innes Merkezi 2017.)
Hızla artan dünya nüfusu ve iklim değişikliğinin etkileri karşısında çeşitli önemli ekinlerin iyileştirme hızında geçtiğimiz yıllarda bir duraklama yaşandı.
Dr. Wulff’a göre hızlı üretim, 21. yüzyılın bu global mücadelesine yeni bir çözüm sunma potansiyeline sahip.
“İnsanlar bitkilerin döngüsünü hızlandırabilirsin ama bitkiler yeterince büyümez ve sadece birkaç tohum verir dediler. Aksine, bu yeni teknoloji ile üretilen bitkiler, standart koşullarda üretilenlerden daha iyi ve daha sağlıklı görünüyor. Meslektaşlarımdan biri elde ettiğimiz sonuçları gördüğünde buna inanamadı.
“10 sene sonra bir tarlaya girdiğiniz zaman bir bitkiyi göstererek o bitkinin özelliklerinin bu teknoloji kullanılarak geliştirildiğini söylediğinizi düşünmek istiyorum.”
Uluslararası ekip aynı zamanda bu hızlı üretim tekniğinin birçok önemli ekin için kullanılabileceğinin kanıtına sahip olduklarını söylüyor. Ekmeklik buğday, durum buğdayı, arpa, bezelye ve nohut için senede altı nesle kadar üretim gerçekleştirilirken kanola için bu rakam dört nesil ile sınırlı gerçekleşti. Yaygın olarak kullanılan ticari üretim teknikleri ile karşılaştırıldığında bu oldukça önemli bir artış.
Avustralya’da bulunan Queensland Üniversitesi tarafından yüksek basınçlı sodyum (HPS) ampuller kullanılarak bir kontrol deneyi gerçekleştirildi. Bilim insanları, çok fazla ısı üretmeleri ve LED’ler ile karşılaştırıldığında düşük kalitede ışık yaymaları nedeniyle sodyum buharlı ampullerin etkisiz kaldığını belirtiyor.
Bilim insanları, geleneksel tarla temelli teknikler ile birlikte kullanıldığı zaman hızlı üretimin ekin genetiğini daha iyi anlamakta önemli rol oynayabileceğini söylüyor.
Queensland Üniversitesinden Dr. Lee Hickey şunları söyledi: “Hızlı üretim, nihai sonuca daha hızlı ulaşmak için gen düzeltme gibi diğer birçok teknoloji ile birlikte kullanılabilecek bir platform sunuyor.
Yapılan çalışmalar, bitki patojen etkileşimleri, bitki formu ve yapısı ve çiçeklenme zamanı gibi özelliklerin bu teknoloji kullanılarak detaylarıyla araştırılabileceğini ve bu çalışmaların tekrarlanabileceğini gösteriyor.
Hızlı üretim teknolojisi, bu teknolojiye ilk geçişi sağlayan buğday üreticileri tarafından memnuniyetle karşılandı.
Norwich, İngiltere’de yer alan John Innes Merkezi, bitki bilimi, araştırma, genetik ve mikrobiyoloji üzerine odaklanan uluslararası bir merkez.
İngiltere menşeli tohum tedarikçisi RAGT’nin buğday hastalıkları uzmanı Ruth Bryant konuyla ilgili olarak, “Üreticiler her zaman piyasaya çeşit sunmak amacıyla süreci hızlandırmanın yollarını arıyorlar, bu nedenle de hızlı üretim konsepti gerçekten ilgimizi çekiyor,” dedi. Şirket, bu yöntemi ticari koşullara uygun olarak geliştiren ilk firma olma amacıyla Dr. Wulff’un John Innes Merkezindeki ekibiyle yakın işbirliği içinde çalışıyor.
Avustralyalı Dow AgroSciences firmasının buğday ekini üreticisi Dr. Allan Rattey, Avustralya’da büyük bir sorun haline gelen hasat öncesi filizlenmeye toleranslı buğday üretmek amacıyla bu teknolojiyi kullandı.
“Verimli tarama için çevresel kontrol ve çok sayıda çaprazlama yoluyla gerçekleştirilen döngülerin aldığı uzun zaman başlıca sıkıntılar arasındaydı. Hızlı üretim ve hedef gözeten seleksiyon platformu söz konusu bu alanların tümünde büyük kazanımları da beraberinde getirdi.”