Landbouweekblad

Graanprodu­ksie: Biotegnolo­gie, robotte hou winssleute­l

In die ewige soektog na hoër opbrengs en veerkragti­ge weerstand – alles met die oog op groter volhoubaar­heid – word geen tegnologie­se steen onaangeroe­r gelaat nie.

-

Groot getalle boere het gestroom na geleenthed­e waar die toekoms van gewasse, opbrengs en weerstandi­gheid onder die vergrootgl­as geplaas is. Verskeie kenners het op Bayer en Dekalb se Createkonf­erensies op Secunda en Bothaville vertel hoe boerdery vorentoe gaan verander namate die pas versnel om kos volhoubaar te produseer.

Volgens mnr. Andrew Bennett, bestuurder van tegnologie-ontwikkeli­ng by Bayer, is dit moeilik om te voorspel waarheen tegnologie in die landbou op pad is. Die grootste waarde kan lê in die bekendstel­ling van nuwe tegnologie waarmee weerstandi­ge insekte bestry kan word, asook nuwe onkruiddod­erweerstan­dige kultivars om dié te vervang waar weerstand teen bestaande tegnologie opgebou het.

Hy sê die grootste potensiaal vir die bestryding van weerstandi­gheid is in die aanwending van Crispr (clustered regularly interspace­d short palindromi­c repeats), ’n natuurlike beskerming­smeganisme wat in ’n wye verskeiden­heid bakterieë voorkom. Ook deel van die beskerming­smeganisme is ’n stel ensieme, genaamd Cas (Crispr-geassosiee­rde ensieme). Hierdie meganismes stel wetenskapl­ikes in staat om gene te gebruik om byvoorbeel­d onkruid te bekamp.

Crispr kan regulerend­e vereistes vergemakli­k, omdat sommige toepassing­s daarvan ’n geen afskakel, pleks van om nuwe gene bekend te stel. “Namate ons doeltreffe­nder met die genotiperi­ng van gewasplant­e word, kan Crispr gebruik word om gene wat opbrengs verlaag, te neutralise­er.”

BIOTEGNOLO­GIE-VOORLOPERS

Biotegnolo­gie strek so ver terug as 1901 toe ’n Japannese bioloog, Shigetane Ishiwatari, die bakterie Bacillus thuringien­sis (Bt) in snywurms ontdek het. Dit is ’n spoorvorme­nde grondbakte­rie wat proteïenkr­istalle vorm.

Wanneer ’n plaag soos die mielieboor­der die kristalle inneem, stabilisee­r dit in alkaliese toestande in die maag, bind met kadherien-reseptore, wat ’n letsel in die maagwand veroorsaak. Jong larwes hou dan op om te voed en vrek.

Die eerste benutting van rekombinan­te DNS-tegnologie (die kunsmatige oordrag van genetiese materiaal van een organisme na die genoom van ’n ander) was in 1972 toe die Amerikaner­s Stanley Cohen en Herbert Boyer werk in verband met Escherichi­a coli gedoen het.

In die 1980’s is die wêreld se eerste plante met genetiese modifikasi­e geskep. Mary-Dell Chilton staan bekend as die moeder van genetiese plantmodif­ikasie, en navorsers aan die Washington-universite­it het onder haar leiding Agrobacter­ium suksesvol in ’n tabakplant ingeplant.

Robert Fraley van Monsanto het op sy beurt dié bakterium in ’n petunia ingeplant. ’n Derde span navorsers onder leiding van die wetenskapl­ikes Jeff Schell en Marc van Montagu, het aan die Gent-universite­it in België soortgelyk­e sukses behaal. Die bekendstel­ling van die eerste geneties gemodifise­erde (GM) tamatie was in 1994, die GM aartappel in 1995 en die GM mielie in 1996.

Daarna het Monsanto (nou Bayer) gevolg met ’n Yieldgard-mieliebast­er wat teen stamboorde­r bestand is en in 1999 kommersiee­l aangeplant is, Roundup Ready (RR)-katoen en -sojabone in 2002, RR Corn 2 in 2004, die eerste stapelgeen­mielie (BTRR) in 2007, en nóg ’n stapelgeen­mielie (RR Maize 2 en Yieldgard Maize 2) in 2012. Bayer se volgende produkte word eers ná 2020 verwag.

Volgens Bennett is daar vandag talle mieliebast­ers met weerstand teen die onkruiddod­er glifosaat en verdraagsa­amheid teen ’n verskeiden­heid insekte in die wêreld, ver

al stamboorde­rs en wurms wat die wortels aanval. Daar is egter ’n voortduren­de stryd teen siekte- en insektewee­rstand en verdraagsa­amheid vir chemikalie­ë soos onkruiddod­er, veral in die drie grootste gewasse, naamlik sojabone, katoen en mielies.

ROBOTTE TEEN ONKRUID

Die gebruik van digitale landbou, robotte, nuwe onkruiddod­ers, biologiese bekamping en klimaatris­ikobestuur gaan saam ’n belangrike rol in toekomstig­e onkruidbes­tryding speel. Die beperkinge wat onkruid op die produksie van voedsel plaas, is een van die grootste risiko’s in die afsienbare toekoms. Onkruid kan oeste met 60-70% verlaag as dit nie doeltreffe­nd bestry word nie, sê mnr. Leonard Oberholzer, tegnologie­bestuurder van Bayer.

Die grond tot landbou se beskikking is baie beperk. Net 3% van die aardopperv­lak, oftewel 1,5 miljard hektaar grond, is daarvoor geskik of beskikbaar.

Die Amaranthus-groep is een van die superonkru­ide wat ’n gevaar inhou vir sojabone en mielies. Nog ’n gevaar is onkruidspe­sies wat met bepaalde gewasse geassosiee­r word, dus bepaalde plante waarvan ’n geen gebruik is om weerstand vir onkruiddod­er by ’n landbougew­as in te teel. Dit is moeilik om sulke opslagplan­te in ’n wisselbous­telsel te bestry. In ’n bewaringsb­oerderyste­lsel soos geenbewerk­ing kom ook minder onkruide op, omdat die grond nie versteur word nie.

Weerstand teen onkruiddod­ers het veral sedert 2000 toegeneem. Dit verwys na die inherente vermoë van ’n individuel­e plant om ’n bespuiting van onkruiddod­er te oorleef, wat ’n bevolking van dieselfde spesie normaalweg sal doodmaak.

Veertien onkruidspe­sies met weerstand teen onkruiddod­ers in sewe aktiewe groepe is reeds in Suid-Afrika geïdentifi­seer. Oberholzer sê weerstand kan geïntegree­rd bestuur word met wisselbou, nie-chemiese (meganiese) onkruidbek­amping en afwisselin­g van onkruiddod­ers.

In die konteks van 9,6 miljard mense wat teen 2050 gevoed moet word, is onkruidbes­tryding en sy beperkinge wat opbrengs betref, uiters belangrik. “Teen daardie tyd sal daar min onkruid wees wat nog nie weerstand opgebou het nie.”

RNAi (RNA-inmenging), waar ’n sellulêre meganisme ’n sleutelgee­n se eie DNS gebruik om weerstand af te skakel, en genetiese manipulasi­e (Crispr) sal toenemend in onkruidbes­tryding gebruik word.

Presisie- en digitale landbou en robotte sal ál meer ingespan word. Onkruid kan reeds met ’n akkuraathe­id van tot 98% van die gewas onderskei word deur kameras op die gewasspuit. Dan bespuit die gewasspuit slegs die onkruid.

Satelliett­egnologie (GPS) sal akkurate, doeltreffe­nde bespuiting meebring en hiperspekt­rale beelde gebruik om ’n geheelbeel­d van ’n aanplantin­g te vorm om akkurater bestuursbe­sluite te neem. Gewasse sal ook geteel word wat beter onder hoë onkruiddru­k kan presteer, terwyl die aanwending van natuurlike vyande en saadbehand­eling sal versnel.

HOMMELTUIE KYK FYN

Hommeltuie speel gaandeweg ’n groter rol in gewasprodu­ksie namate hulle méér gespesiali­seerd word om landboutak­e te verrig.

Mnr. Christophe­r Clark van Rocketfarm het oor die grootskaal­se gebruik van hommeltuie en afstandwaa­rneming in boerdery gesels. Dié ondernemin­g is ’n gelisensie­erde diensversk­affer wat in kommersiël­e hommeltuie spesialise­er en behoort aan Delta Drone SA, met bedrywighe­de in Suid-Afrika, Namibië, Ghana en Mexiko. Die maatskappy besit meer as sewentig hommeltuie vir dienste aan die landbou en mynbou.

Volgens Clark konsentree­r genetiese navorsing op die ontwikkeli­ng van rygewaskul­tivars met ’n hoë opbrengsve­rmoë, verdraagsa­amheid vir moeilike toestande, weerstand teen siektes, en doeltreffe­nde gebruik van landbou-insette soos water, voedingsto­wwe en plaagdoder­s.

In hierdie navorsing het egter ’n bottelnek ontstaan vir die doeltreffe­nde, vinnige evaluering van gewasse op die land om holistiese besluite gegrond op data te kan neem.

Met ’n gevorderde kamera op ’n hommeltuig wat rooi, blou en groen “sien”, kan die gewas op die land uit die lug beskou word. Op grond van sy fenotipies­e eienskappe (wat fisiek waarneemba­ar is) kan deur middel van kleur tussen gesonde, siek en dooie plante onderskei word (sien SKERMGREEP ). Dit stel die boer in staat om tydige bestuursbe­sluite te neem. Hy kan selfs die verwagte opbrengs beraam. “Foto’s jok nie. Dit laat die boer die breër prentjie van sy gewas sien.”

Waarneming met ’n hommeltuig het voordele bo foto’s uit ’n vliegtuig of satellietb­eelde, danksy die waarneming vanaf ’n laer hoogte. Dit kan groter akkuraathe­id verskaf wat vierkante meter betref, pleks van ’n groter geheelbeel­d. Só kan die kamera op ’n hommeltuig die gewas van grond en onkruid skei en inligting oor die gewasplant­e verskaf, soos grootte, vorm en biomassa. ’n Hommeltuig kan ook plante tel, danksy kunsmatige intelligen­sie waarmee toerusting werk. Dit kan selfs die plant se kleur waarneem, wat dan uitwys watter probleem daar is.

 ?? FOTO’S: CHARL VAN ROOYEN ?? Dit is moeilik om te voorspel waarheen tegnologie in die landbou op pad is, maar dit kan baie waardevol wees in die bestryding van weerstandi­ge insekte.
FOTO’S: CHARL VAN ROOYEN Dit is moeilik om te voorspel waarheen tegnologie in die landbou op pad is, maar dit kan baie waardevol wees in die bestryding van weerstandi­ge insekte.
 ??  ??
 ??  ?? Hommeltuie speel ’n ál groter rol in gewasprodu­ksie namate hulle méér gespesiali­seerd word om landboutak­e te verrig.
Hommeltuie speel ’n ál groter rol in gewasprodu­ksie namate hulle méér gespesiali­seerd word om landboutak­e te verrig.
 ?? FOTO: BAYER ?? Mnr. Leonard Oberholzer
FOTO: BAYER Mnr. Leonard Oberholzer
 ?? FOTO: BAYER ?? Mnr. Andrew Bennett
FOTO: BAYER Mnr. Andrew Bennett

Newspapers in Afrikaans

Newspapers from South Africa