Texas A&M AgriLife dodaje kluczową wiedzę specjalistyczną, aby pomóc w kierowaniu przyszłymi innowacjami w ogrodnictwie w kontrolowanym środowisku, w miarę ciągłego rozwoju tej rozwijającej się dziedziny.

Doktor Krishna Bhattarai, hodowca roślin A&M AgriLife Research w Teksasie, zajmujący się ogrodnictwem w kontrolowanym środowisku i adiunkt, dołączył do Wydziału Nauk Ogrodniczych Texas A&M College of Agriculture and Life Sciences. Jego badania wykorzystują genetykę i genomikę do opracowania nowych odmian roślin ogrodniczych specjalnie do produkcji w kontrolowanym środowisku.

Badania Bhattarai będą prowadzone w Texas A&M AgriLife Research and Extension Center w Dallas.

Strategiczne zatrudnienie w ogrodnictwie w kontrolowanym środowisku

Doktor Amit Dhingra, kierownik Wydziału Nauk Ogrodniczych, powiedział, że zatrudnienie Bhattarai to ważny krok naprzód w programie ogrodnictwa w kontrolowanym środowisku. Powiedział, że postęp technologiczny przyczynił się do znacznego rozwoju tej dziedziny, a pojawienie się Bhattarai i skupienie się na optymalizacji genetyki roślin w tych systemach następuje w krytycznym momencie.

Dhingra powiedział, że wierzy, że kolejnym krokiem w ewolucji ogrodnictwa w kontrolowanym środowisku jest spójność między genetyką roślin a systemami uprawy, które wspierają. Pomysł polega nie tylko na optymalizacji plonów, ale także skupieniu się na innych cechach odmiany, takich jak gęstość odżywcza i zwyczaj wzrostu, a także estetyka i smak.

Doktor Daniel Leskovar, dyrektor centrum w Dallas, powiedział, że zatrudnienie Bhattarai wynikało z planu strategicznego i wizji programu ogrodnictwa w kontrolowanym środowisku w Texas A&M AgriLife.

„Jego wiedza specjalistyczna w zakresie narzędzi do hodowli roślin i fenotypowania zapewni bardzo cenną synergię naszym rozwijającym się multidyscyplinarnym programom CEH na Texas A&M University” – powiedział.

„W szczególności jego wiedza specjalistyczna w zakresie hodowli roślin i genetyki skupiona na opracowywaniu nowych odmian owoców i warzyw o lepszym wykorzystaniu zasobów, cechach efektywnych, odporności na choroby i stres abiotyczny, a także wysokiej jakości odżywczej i sensorycznej, ostatecznie przyniesie korzyści konsumentom, a także kontrolowanemu środowisku hodowców i przemysłu.”

O programie kontrolowanego środowiska

Program kontrolowanego środowiska w centrum w Dallas obejmuje ogrodników zajmujących się małymi obszarami/miejskich plantatorów, dr Joe Masabni i dr Genhua Niu, obaj profesorowie na Wydziale Nauk Ogrodniczych; Azlan Zahid, inżynier rolnictwa z Wydziału Inżynierii Biologicznej i Rolniczej oraz entomolog, dr Arash Kheirodin w Zakładzie Entomologii. W skład zespołu wchodzi także dr Shuyang Zhen, adiunkt na Wydziale Nauk Ogrodniczych College Station.

Dhingra stwierdziła, że ​​przybycie Bhattarai wniesie ważną wiedzę specjalistyczną w zakresie holistycznego podejścia do programu, czyniąc firmę Texas A&M innowatorem i liderem w tej dziedzinie.

Naukowcy biorący udział w programie ogrodnictwa w kontrolowanym środowisku eksperymentują z roślinami przy użyciu szeregu technologii, które obejmują długotrwałe metody, takie jak wysokie tunele i szklarnie oraz systemy akwaponiczne i hydroponiczne.

Zajmują się także koncepcjami takimi jak rolnictwo precyzyjne, które opiera się na innowacyjnych technologiach, takich jak zdalne czujniki, gromadzące szereg danych związanych z warunkami środowiskowymi i roślinnymi. Technologia wykrywania umożliwia hodowcom wykorzystanie innych najnowocześniejszych osiągnięć, takich jak automatyzacja, robotyka i sztuczna inteligencja, do zarządzania roślinami.

„Kolejną granicą w produkcji roślin ogrodniczych w kontrolowanym środowisku jest genetyka roślin” – powiedział Dhingra. „Mamy nadzieję zwiększyć wydajność, zrównoważony rozwój i rentowność hodowców pracujących w kontrolowanym środowisku poprzez wykorzystanie potencjału genetycznego materiału roślinnego, tak aby plony w tych systemach osiągały optymalne wyniki”.

Badania nad rozwojem odmian w celu pobudzenia innowacji

Bhattarai powiedział, że wie o tylko jednym hodowcy roślin prowadzącym publiczne badania poświęcone produkcji w kontrolowanym środowisku.

„Przeprowadzono wiele badań po stronie programowania strukturalnego i oprogramowania w ogrodnictwie w kontrolowanym środowisku, ale hodowla roślin specjalnie dla tych systemów pozostaje w tyle” – powiedział. „Rozwój odmian przeznaczonych do produkcji w kontrolowanym środowisku to dziedzina, w której istnieje wiele możliwości odkrywania i wnoszenia wkładu”.

Poprzednie badania Bhattarai obejmowały szeroką gamę upraw ogrodniczych, w tym kwiaty, owoce i warzywa.

Oporność bakteryjna na plamistość liści była głównym tematem jego badań jako asystenta w programie hodowli pomidorów na Uniwersytecie Stanowym Karoliny Północnej. Choroba jest problematyczna w uprawie pomidorów na otwartym polu.

W 2014 roku, będąc studentem studiów magisterskich na Uniwersytecie Florydy, jego zainteresowania skupiły się na roślinach ozdobnych, w tym na zapobieganiu mączniakowi prawdziwemu kwiatów ciętych, takich jak stokrotki gerbera.

Badania Bhattarai przybrały inny obrót jako pracownik naukowy ze stopniem doktora na Uniwersytecie Kalifornijskim w Davis. Zamiast hodować rośliny pod kątem odporności na choroby, zaczął analizować regiony genomowe truskawek w poszukiwaniu lepszego aromatu i smaku.

„Ponieważ mam doświadczenie ze wszystkimi trzema ważnymi towarami, pomyślałem, że mogę przeprowadzić dobre badania, które mogłyby wpłynąć na hodowlę roślin na potrzeby produkcji w kontrolowanym środowisku w Teksasie” – powiedział. „Zaobserwowaliśmy ogromny rozwój produkcji w kontrolowanym środowisku w Teksasie, co sprawia, że ​​Texas A&M jest idealnym miejscem”.

Tworzenie opcji upraw ogrodniczych

Ogrodnictwo w kontrolowanym środowisku staje się zrównoważoną metodą produkcji, która może uzupełniać tradycyjną produkcję polową. W miarę jak rolnictwo zmaga się z potencjalnymi skutkami zmiany klimatu, niedoborem wody, fragmentacją gruntów i innymi wyzwaniami, systemy optymalizujące zasoby, działające na małych powierzchniach i niepodlegające kaprysom Matki Natury wciąż nabierają tempa.

Bhattarai powiedział, że Teksas szybko staje się liderem w produkcji w kontrolowanych warunkach, co stawia firmę Texas A&M AgriLife w pozycji, w której może pomóc branży i producentom stawić czoła wyzwaniom. Koncentruje się na hodowli roślin w celu optymalizacji ich pobierania wody i nawozów, ale przygląda się także genom, które determinują strukturę rośliny i kwiatostan, aby zmaksymalizować plony na ograniczonej przestrzeni.

Z ankiet wśród hodowców wynika, że ​​wiele z tych systemów jest przeznaczonych do produkcji zielonych liści, ale Bhattarai chce poszerzyć możliwości hodowców i różnorodność upraw.

„Producenci muszą przynosić zyski, a umiejętność wykorzystania cech odmian uprawnych dla docelowych środowisk będzie kluczową częścią ewolucji branży” – powiedział. „Genetyczna strona innowacji w tej dziedzinie zoptymalizuje innowacje technologiczne w tych systemach”.

Optymalizacja wartości plonów dla hodowców

Wykorzystanie narzędzi genetycznych do identyfikacji i wykorzystania cech konkretnych systemów uprawy wpłynie na optymalizację systemu i zrównoważony rozwój branży, powiedział Bhattarai.

Na przykład w systemach hydroponicznych rośliny nie potrzebują dużej biomasy korzeni, ponieważ składniki odżywcze są łatwo dostępne. Bhattarai wybierze odmiany wytwarzające większe ilości produktów konsumpcyjnych, czy to owoców, pędów czy liści, dla hodowców hydroponicznych. Można również wybrać czynniki genetyczne wpływające na kwiatostan, aby zoptymalizować zdolność systemu do automatyzacji zbiorów.

Identyfikacja i ekspresja genów roślin, które otwierają ścieżki do lepszych smaków, lepszego odżywiania i innych odrębnych cech, pomogą producentom w kontrolowanym środowisku uprawiać produkty premium, powiedział Bhattarai. Programy hodowli roślin pomogą również w tworzeniu owoców i warzyw o wysokiej wartości, wyróżniających się na rynku.

„Chodzi o to, aby zapewnić hodowcom kontrolowane środowisko możliwości i zoptymalizować te opcje” – powiedział Bhattarai.