UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE SI MEDICINA VETERINARA BUCUREŞTI FACULTATE DE AGRICULTURA Ing. IORGA DANIELA REZULTATE OBŢINUTE IN AMELIORAREA OREZULUI IN CONDIŢIILE PEDOCLIMATICE DIN ROMÂNIA CONDUCĂTOR ŞTIINŢIFIC, PROF. DR. DOC. ST.ALEXANDRU VIOREL.VRANCEANU BUCUREŞTI 2007
CUPRINS CAPITOLUL 1. INTRODUCERE. IMPORTANTA ECONOMICA SI LOCUL OREZULUI IN AGRICULTURA MONDIALA 1 1.1. IMPORTANTA ECONOMICA A OREZULUI 1 1.2.LOCUL OREZULUI IN AGRICULTURA MONDIALA 8 1.3.CENRUL DE ORIGINE.POZIŢIA TAXONOMICA SI RĂSPÂNDIREA IN LUME 11 1.4.DINAMICA SUPRAFEŢELOR, A PRODUCŢIILOR MEDII LA HA SI A PRODUCŢIILOR GLOBALE IN LUME 14 1.5.LOCUL OREZULUI IN PRODUCŢIA MONDIALCOMERTUL SI LOCUL OREZULUI CA SURSA ALIMENTARA A OMULUI 26 1.6.CULTURA OREZULUI IN ROMÂNIA 31 1.7.CERCETĂRI EFECTUATE IN ROMÂNIA IN DOMENIUL AMELIORĂRII LA CULTURA OREZULUI 35 CAPITOLUL 2.STADIUL ACTUAL AL OBIECTIVELOR SI AL METODELOR DE AMELIORARE LA OREZ 38 2.1.GENETICA OREZULUI 38 2.2.STADIUL ACTUAL AL OBIECTIVELOR SI AL METODELOR DE AMELIORARE LA OREZ 46 2.2.1.Obţinerea de soiuri productive şi de calitate în condiţii climatice diferite 46 2.2.2.Ameliorarea pentru germinaţie şi creştere rapidă în stadiul de răsad,precum şi toleranţă la temperaturi scăzute în fazele critice de vegetaţie 48 2.2.3 Crearea de soiuri rezistente la cădere şi pretabile la recoltatul mecanizat 49 2.2.4.Crearea de soiuri precoce 50 2.2.5.Crearea de soiuri rezistente la boli şi dăunători 51 2.3.EVOLUTIA METODELOR DE AMELIORARE LA OREZ 52 2.3.1.Selecţia individuală simplă şi selecţia în masă 52 2.3.2.Tehnica de încrucişare la orez 53 2.3.4.Crearea de soiuri prin metoda mutaţiilor induse 53 2.3.5.Crearea de soiuri noi prin tehnici biotehnologice 54 2.3.5.1.Culturi de antere şi polen 55 2.3.6.0rezul hibrid 55 2.4.REZULTATE OBŢINUTE PRIN APLICAREA METODELOR MODERNE DE AMELIORARE A OREZULUI 56 2.4.1.Hibridarea îndepărtată 57
2.4.2.Linkarea genelor străine cu ajutorul markerilor moleculari 59 2.4.3.Variaţia somaclonală 62 2.4.4. Ingineria genetică 63 2.4.5.0rez transgenic pentru modificarea potenţialului de producţie 63 2.4.6.0rez transgenic pentru rezistenţa la insecte 64 2.4.7. Orez transgenic pentru rezistenţa la boli 65 2.4.8. Orez transgenic pentru toleranţa la stresul abiotic 65 2.4.9. Orez transgenic pentru îmbunătăţirea calităţii nutriţionale 66 2.4.10.Culturi de antere 66 2.4.11 Tehnologia markerilor moleculari 67 2.4.12.MapareQTL 68 2.4.13.Piramidarea genelor majore 70 2.4.14.Relaţii syntety 71 2.4.15.Hărţi bazate pe donare de gene 71 2.4.16.Genomuri funcţionale 72 2.5.SURSE DE GERMOPLASMA 75 CAPITOLUL 3. MATERIAL SI METODA DE CERCETARE 3.1.CONDIŢIILE NATURALE ALE LOCULUI UNDE S-A FĂCUT EXPERIMENTAREA 82 3.1.1.Sitiaţia geografică şi administrativă a amenajării 82 3.1.2.Condiţiile climatice 82 3.1.3. Resurse hidrice 85 3.1 AEvapotranspiraţia şi apa din sol 88 3.1.5.Regimul eolian 88 3.1.6.Relieful 90 3.1.7.Geomorfologia şi litologia 91 3.1.8.Hidrografia şi hidrologia 92 3.1.9.Condiţii pedologice 93 3.1.10.Solurile 95 3.1.11. Vegetaţia 98 3.1.12.Prezentarea condiţiilor climatice din anii de experimentare 99 3.2.MATERIALUL BIOLOGIC SI METODA DE CERCETARE 103 3.2.1.Material biologic 1 0 3 3.2.2.Metoda de cercetare 1 1 1 3.2.3.Tehnica experimentală folosită în câmp 112 3.2.4.Metode statistice de valorificare a rezultatelor 112 3.2.5.0bservaţii şi măsurători biometrice 114 3.2.6.Modul de lucru 115 CAPITOLUL 4. REZULTATE OBŢINUTE 116 4.1. REZULTATE EXPERIMENTALE OBŢINUTE IN ANUL 2003 117 4.2. REZULTATE EXPERIMENTALE OBŢINUTE IN ANUL 2004 123
4.3. REZULTATE EXPERIMENTALE OBŢINUTE IN ANUL 2005 128 4.4. REZULTATE EXPERIMENTALE OBŢINUTE.MEDIA 2003-2005 133 4.5. DATE EXPERIMENTALE OBŢINUTE.PRIVIND CALIATEA CELOR 25 GENOTIPURI LUATE IN STUDIU 150 4.5.1.Caracteristicile principale ale calităţii bobului de orez 151 4.5.2.Procesarea bobului de orez 155 4.5.3.Compoziţia chimică a bobului de orez 158 4.5.4.Proprietăţile calităţii la gătit şi gust 161 4.5.4.1.Conţinutul în amiloză 161 4.5.4.2.Consistenţa gelului 162 4.5.4.3.Temperatura de gelatinizare 162 4.5.4.4.Alungirea bobului 163 4.6.MAGIC,SOI NOU DE OREZ CREAT PRIN MUTAGENEZA.OBŢINUT LA I.N.C.D.A.FUNDULEA 163 CAPITOLUL 5.CONCLUZII SI RECOMANDĂRI. 5.1.CONCLUZII GENERALE 170 5.2.ROLUL UNOR ELEMENTE DE PRODUCTIVITATE LA FORAMAREA RECOLTEI 171 5.3.CONCLUZII PRIVIND CORELAŢIILE DINTRE UNELE ÎNSUŞIRI ALE GENOTIPURILOR DE OREZ 172 5.4.CONCLUZII PRIVIND CALITATEA PRODUCŢIEI DE OREZ 172 5.5.CONCLUZII PRIVIND STABILITATEA PRODUCŢIEI SI A ELEMENTELOR COMPONENTE 173 5.6.RECOMANDĂRI 173 ASPECTE DIN CÂMPUL DE AMELIORARE 174 BIBLIOGRAFIE 180
CAPITOLUL 1 IMPORTANŢA ECONOMICĂ ŞI LOCUL OREZULUI IN AGRICULTURA MONDIALĂ 1.1.IMPORTANŢA ECONOMICĂ A OREZULUI Orezul (Oryza sativa L) asigură hrana principală pentru o populaţie de circa 3 miliarde locuitori, iar restul populaţiei Terei, care, în prezent, a ajuns la impresionanta cifră de peste 6,4 miliarde locuitori, îl utilizează frecvent în completarea raţiei alimentare. In cele 17 ţări care cultivă orezul pe suprafeţe de peste 1 milion ha, printre care India, China, Japonia, Indonezia, Bangladeş, Tailanda, Vietnam, Myanmar şi Filipine, pâinea este înlocuită cu orez, consumul anual pe cap de locuitor fiind de 120-130 kg (Bâlteanu, Gh., 200S). Orezul ocupă un loc important în alimentaţie în ţările din America Latină: în Cuba, Peru, Ecuador şi Guineea, unde suprafaţa cultivată variază între 123 mii ha (Cuba) şi 500 mii ha (Guineea), în România consumul mediu pe cap locuitor este de 2 4 kg, iar în celelalte ţări europene de 6 kg. Numărul ţărilor cultivatoare de orez este de peste 110 dar în anuarele FAO sunt înregistrate numai cele cu suprafeţe de peste o mie de ha, cum sunt statele africane: Somalia, Africa de Sud şi unele insule administrate de Australia (Solomon, Papua etc). Din suprafaţa mondială de peste 153 milioane ha cultivată cu orez, jumătate aparţine Indiei şi Chinei, cu 49,6 mii. ha şi respectiv 30,5 mii. ha, urmate de ţări cu peste 10 milioane ha: Indonezia, Bangladeş şi Tailanda,Vietnam cu 7,6 milioane ha, Myanmar cu 6 mii. ha etc. (tabelul 1.1 ). Producţia medie la ha, pe plan mondial, a fost în anul 2000 de 3863 kg/ha. Considerând că performanţele de producţie la unitatea de suprafaţă terebuie apreciate în funcţie de suprafaţa cultivată, menţionăm China cu 6240 kg/ha pe o suprafaţă de peste 30 milioane ha; SUA, cu peste 6900 kg / ha pe o suprafaţă de peste 1,2 milioane ha; Egipt cu 8485 kg/ha pentru suprafaţa de 650 mii ha etc. Dintre ţările care cultivă între 100 mii şi 500 mii ha performanţe în producţiile medii la ha se înregistrează în Oceania (9182 kg/ha), Spania (6697 kg/ha), Italia (5886 kg/ha), Uruguai (5722 kg/ha) şi Argentina cu 5005 kg/ha (tabelul 1.1).