Elma anaçlarında inovasyon: Geneva®

N.DALLABETTA1, I. IGLESIAS2

1. Satış Destek Teknik Müdürü. Agromillora Iberia, İtalya.
2. Teknik Müdür. Agromillora Group, İspanya.

ÖZET

Önümüzdeki yıllarda meyve yetiştiriciliği sektörü sürdürülebilir tarım sistemleri, ekolojik alanların artışı ve sıfır atıklı ürün standartlarına yanıt verebilmek için birkaç zorlukla karşı karşıya kalacak. Bu zorlukların üstesinden gelmeye yardım edebilecek ve “meyve yetiştiriciliği bulmacasının” anahtarlarından biri anaçtır. Normalde yoğun ekili alanlarda kullanılan M.9 anacı son yıllarda yeni canlı ve canlı olmayan stres kaynaklarının ortaya çıkmasıyla birlikte sınırlarını göstermeye başladı. Bu nedenle patojenlere ve olumsuz çevre koşullarına karşı direnci nedeniyle seçilmiş yeni genotiplerin kullanıma sunulması hayati önem taşıyor. Amerika Birleşik Devletleri’nde ve son zamanlarda Brezilya, Güney Afrika ve Avrupa’daki ekili alanlarda kullanılan Geneva®, uygulanabilir bir çözüm olarak kendini gösteriyor. Ayrıca mikro çoğaltma tekniğinin kullanılması ekili alanlardaki ürün verimliliğini etkilemeden bitkisel malzemenin erişilebilirliğini artırmaya izin vermiştir.

Anahtar kelimeler: Elma, Genotip, Genetik, Sürdürülebilirilik, Teknoloji

ABSTRACT

Innovation in apple rootstocks: the Geneva®. In the forthcoming years, fruit growing will face various challenges to meet the requests of sustainable planting systems, increase in biological surfaces and a zero- residue produce. One of the elements of the “orchard puzzle”, which can help meet the challenges in fruit growing, is the rootstock. In recent years, rootstock M.9, normally used in intensive planting orchards, is showing some limits due to the emergence of new biotic and abiotic stresses. Hence, the need to introduce new genotypes, selected for their resistance to pathogens and environmental adversities is essential. The Geneva® series, are being used in orchards in the United States and in recent years also in Brazil, South Africa and Europe are proving to be a viable solution. The use of micropropagation, an alternative technique to the traditional stool bed, has also made it pos- sible to increase the availability of vegetative material without precluding the productive performance of the orchards.

Key words: Apple, Genotype, Genetics, Sustainability, Technology.

Önümüzdeki yıllarda meyve yetiştiriciliği sektörünün hem ürün hem miktar bakımından daha sürdürülebilir işletilmesi talebi, biyolojik yönlendirmeli alanların artışı talebi ve şimdiye kadar kullanılagelen aktif bileşenlerin büyük ölçüde azalmasını beraberinde getirecek olan sıfır atıklı ürün talebi gibi farklı zorluklarla karşı karşıya kalacak.

Bu değişime katkıda bulunabilecek ve meyve yetiştiriciliği sektöründeki zorluklarla mücadele edilmesine yardım edecek “meyve bulmacasının” anahtar parçalarından biri de “anaçlar”. Daha önce bilinen diğer hiçbir anaçta görülmemiş özelliklerin aynı anda tespit edilmeyen ağacın küçülmesi, hızlı meyveleme başlatılması, ürün verimliliğinin ve ürün kalitesinin yükseltilmesi gibi modern elma ağacı ekimlerindeki ihtiyaçlar nedeniyle elma anacı seçimi son yıllarda M.9 genotipine indirgendi.

Son yıllarda M.9 anacındaki bazı sınırlamaları gösteren patolojik özellikte birden fazla sorun ortaya çıktı. Meyveliklerde elma pamuklu biti (Eriosoma lanigerum) çoğalıyor ve ne yazık ki bunu durdurmak için belirli bir bitki ilacı yok. Erwinia amylovora bakterisinin neden olduğu ateş yanıklığı, halihazırda birçok Avrupa meyveliklerinde tespit edildi. Diğer yandan birçok küçültülmüş ve bölünmüş, bazen üzeri sabit koruyuculara kapatılmış tarım alanlarında gerçekleştirilen meyve yetiştiriciliği, aynı sırada tekrarlı ekim gerçekleştirilmesini zorunlu kılıyor ve M.9’un sürekli kullanımı toprak yorgunluğu neden olgunun artmasına neden oluyor.

Bu patojenlere ve olumsuz çevre koşullarına karşı direnci veya toleransı ile seçilmiş, yenilikçi genotiplerin kullanıma sunulma ihtiyacı da buradan doğuyor. En ilgi çekici anaçlar arasında canlı ve canlı olmayan temel olumsuz koşullara karşı direnci ve toleransı ve M.9’a eşir veya hatta daha yüksek ürün verimliliği ile seçilmiş ve ABD’deki Cornell Üniversitesi tarafından geliştirilmiş Geneva® serisi bulunuyor (https://ctl.cornell.edu/ wp–content/uploads/plants/GENEVA–Apple–Rootstocks– Comparison–Chart.pdf).

ABD’de Geneva® Serisi.

Cornell Üniversitesi USDA (Amerika Birleşik Devletleri Tarım Bakanlığı) ile işbirliği içinde şu ana kadar on dört Geneva® anacı piyasaya sürdü. Bu geniş genotip yelpazesi, çiftçiler için olası seçenekleri artırıyor ve tarım arazilerinin ihtiyaçlarına en iyi karşılık veren anaçları seçebilmelerini sağlıyor. Bu şekilde ekonomik olarak sürdürülebilir bir meyvelik elde edebilmek amacıyla özel tarım arazisine, toprak türüne ve iklime göre anacı ve aynı zamanda türü ve ekim biçimini uyarlamak anlamına gelen “designer rootstock” konsepti ortaya çıkıyor (Robinson ve Fazio, 2019)

Amerikalı çiftçilerin artan Geneva® talebinin altında meyve ekinlerini kayda değer ölçüde etkileyen bir dizi sorun yatıyor. Ateş yanıklığı ana elma ağacı alanlarına yayıldı ve dayanıklı genotiplerin kullanımı ekim alanında enfeksiyon durumunda bitkilerin kurtarılmasını garantiliyor. Ayrıca yeniden ekim birçok tarım arazisinin gelirlerini de düşürdü ve anızla ekime toleranslı Geneva® kullanımı, ekinin bitkisel gelişimini ve meyveliklerde verimliliğinin kayda değer ölçüde artmasını garantiliyor. En çok kullanılan genotipler arasında G®41, G®935, G®11, G®202 ve ayrıca yeni piyasaya sürülen ve zayıf ve “Hypercrisp®”  (Tablo 1) gibi ticari ilgi uyandıran türlerde çiftçiler tarafından hızlı şekilde kullanılmaya başlanan G®969 ve G®890 var.

Kusursuz anacın var olmadığı açık ve en zorlayıcı noktalardan biri de Geneva® serisinin katlı çoğaltılmasının zor olması.

Bu sorunun üstesinden gelmek için Amerikalı fidancılar katlı çoğaltılan anaçlara göre daha iyi kök gelişimi sergileyen mikro çoğaltılmış Geneva® anaçlarını kullanmaya başladı (Şekil 1).

Mikro çoğaltma, köklü mikro çeliklerin çoğaltılmasını temel alan bir tekniktir ve bu nedenle standart çelik ile çoğaltmaya çok benzer (Fazio et al., 2020). Diğer yöntemlerden farklı olarak seçilen türün genetik özelliklerini koruyan klonlama çoğaltmadır.

Geneva® serisinin 2007’den beri ulusal çapta gerçekleştirilen dört saha deneyinde kullanılmasından sonra mikro çoğaltma ile üretilen anaç fidelerinin, katlı çoğaltma ile geliştirilen anaçlara göre benzer ürün verimliliği sağladığını göstermiştir (Autio et al., 2020). Bu sonuçlar Geneva® anaçlarının in vitro üretiminde olumlu ve kayda değer bir etki yarattı ve aynı anaçların katlı çoğaltılması ile kıyaslandığında kısa sürede çiftçilerin artan anaç taleplerini karşılamayı sağladı.

Avrupa’da Geneva® Serisi.

Geneva® anaçları, Dalival, Castang, Janssen ve CIV (Consorzio Italiano Vivaisti) fidanlıklarının oluşturduğu EFTR (Avrupa Meyve Ağacı Anaçları) grubu tarafından Avrupa’da piyasaya sürüldü. EFTR an itibarıyla dördünü satışa sundukları on genotip ruhsatına sahip: G®11, en çok kullanılan, G®41, G®202 ve G®16 (Tablo 2).

EFTR meyvecilik sektörünün ortaya çıkan ihtiyaçlarına karşı gelebilmek için yenilikçi özelliklere sahip yeni anaçlar önerilmesi ihtiyacını öngördü.

Önümüzdeki yıllarda Avrupa tarımının çevre ve iklim değişikliğine karşı gelebilmek için kimyasal madde kullanımını büyük ölçüde azaltması gerekecek ve bununla birlikte de bu yeni duruma uygun hale getirilmiş genotiplerin kullanılması ihtiyacı doğacak. EFTR yıllardır canlı ve cansız stres kaynaklarının üstesinden gelmeye yardım edebilecek ve böylece kimyasal ürün dağıtım masrafını azaltacak genotipleri tanımlamak amacıyla en prestijli araştırma merkezleriyle ve üniversitelerle işbirliği yapıyor.

EFTR üyeleri, katlı çoğaltma tekniği ile Geneva® serisi anaçlardan bazılarını üretiyor ve bunları en sık kullanılan anaçlara aşılanan bitkilere alternatif olarak çiftçilere hazır fide (Şekil 2) olarak sunmak için kullanıyorlar.

Bunu çevre değişimlerine daha iyi uyum sağlayan ve daha yüksek verimlilik sunan yenilikçi bir ürün sağlamanın güveni var.

ABD’de olduğu gibi çiftçilerin son yıllarda Geneva® anaçlarına olan artan talebi, fidanlıkta çoğaltma sürelerini kayda değer ölçüde azaltan ve mikro çoğaltmadan elde edilen bitki malzemesinin fidancılar tarafından kullanılmasını teşvik etti.   Birkaç yıldır fidecilik sektörünün lider şirketi Agromillora, G®41’i in vitro çoğaltıyor ve bu anaç mikro aşılanmış olarak da satın alınabiliyor (Şekil 3). 2022 yılı için öngörülen in vitro üretim bir milyon anaç, 840.000 G®41 ve 160.000 G®213, ve bunların dörtte biri mikro aşılanmış.

G®41 yeniden ekime toleranslıdır ve elma pamuklu biti, ateş yanıklığı, Phytophthora, kök çürümesi ve kış soğuklarına karşı dayanıklıdır. Son on yılda Avrupa’da yapılan çalışmalarda bu anaç, erken gelişme, ürün verimliliği ve M.9’a benzer bir verimlilik gösterdi (Dallabetta et al., 2018). ABD’de gerçekleştirilen deneyler G®41’nin “Fuji” türünde nöbetleşe ekimi azaltma ve besinleri çok daha yüksek verimle emebildiği için “Gala” türünde meyve kalibresini artırmayı başardığını göstermiştir (Fazio et al., 2018). G®41 katlı çoğaltmada gelişimde zorlanmaktadır, bu nedenle mikro çoğaltma tekniği ile çoğaltılması tercih edilir.

G®41’in yanı sıra Agromillora, G®41’e yakın büyüme gücü ve dayanıklılık özelliklerine sahip, dormansi dönemini geçmek için daha az soğuk ihtiyacı olan ve kışın yumuşak iklimin olduğu bölgelere adapte olabilen G®213’ü üretmektedir. Brezilya’da G®213 son on yılda mükemmel üretim sonuçları vermiş ve soğuk ihtiyacının karşılanması ile bağlantılı olarak üretimde kayda değer bir devamlılık göstermiş (Alfonso de Macedo et al., 2021). Kanıtlanan üretim verimliliği sayesinde G®213, Avrupa’da da lider konumuna yükselmiş ve son iki yıldır hem geleneksel hem de biyolojik şirketler olmak üzere ticari işletmelerde kullanılmaktadır (Şekil 4).

Avrupa’da Geneva® fidan deneyimi

İtalya’daki Griba fidanlığında Geneva® anaçlarına aşılanmış bitkilerin üretimi üç yıl önce başladı. M.9 hâlâ üretimlerinde birinci sırada olsa da Geneva®, özellikle de G®213 ve G®41, müşterilerin özel taleplerini karşılamada her gün daha fazla önem kazanıyor. Mikro çoğaltma ile elde edilen Geneva® anaçlarının gerektirdiği bazı fide teknik süreçlerinin geliştirilmesi sayesinde Griba, mükemmel kalite, köklenme, kolay büyüme, yan dal üretme ve müşterinin taleplerine uygun olarak iyi köklenme kapasitesine sahip bitkiler yetiştirebilmiştir. Ayrıca Griba, fidanlıkta yüksek üretim ve kalite verimliliği elde edilmesini sağlayan, “Knip” türü bitkilerin yetiştirilmesinde mükemmel bir baz teşkil eden Agromillora mikro çoğaltılmış anaçlarını da kullanmaktadır.

İspanya’da Qualityplant fidanlığı G®41 ve son zamanlarda G®213’ü kullanmaktadır. Geneva® ile aşılanan bitki üretimi belirgin şekilde artmıştır ve güncel olarak üretilen bitkilerin %40’ını temsil eder. Qualityplant tercihen sadece bitkisel mevsimde fidanlıkta ekilmek için mikro çoğaltılmış bitkileri kullanır.

Bu strateji fidanlıktaki maliyeti düşürmeyi ve her zaman iyi kalitede bitki elde etmeyi sağlar (Şekil 5).

Geneva® anaçlar, özellikle yorgun topraklarda çok daha fazla büyüme gücü gerektiren bir bitki türü olan multi-leader bitkiler üreten bazı fidanlıklarda büyük ilgi uyandırıyor. İki boyutlu kap şekli sayesinde multi-leader bitki, ekim süreçlerini basitleştirmeye, işçilik maliyetlerini düşürmeye ve makineleşmeyi kolaylaştırmaya yardım ediyor. Diğer yandan bitkinin kompakt şekli, daha az bitki ilacının dağıtılmasını gerektirerek kabının küçük ebatları sayesinde verimliliği artırıyor.

Çift eksenli “Bibaum®” bitkisinin patentini alan İtalyan Mazzoni fidancılık da bu örneklerden biri. An itibarıyla fidancılar, anaç bitkiden gelen G®11, G®210 ve G®935 ve Agromillora mikro çoğaltması ile elde edilen G®213 gibi Geneva®’yı kullanıyor. Geneva® anaçlarına aşılanmış bitkilerin ürünleri, güncel olarak üretimin %10’unu temsil ediyor ve halihazırda dört veya beş yıllık meyve yetiştiricilerinin bulunduğu özellikle tüm Fransa ve İspanya’da artan bir talep var.

Benzer şekilde Fransa’da Gradilis fidancılık “Ypsillon®” markası ile iki eksenli ekim yönteminin patentini aldı (Şekil 6). Ayrıca Gradilis, bitkinin iyi gelişmesini ve erken üretime girmesini garantileyen Geneva® serisi ve özellikle G®41’in Ypsillon® bitkilerini oluşturmak için ideal olduğunu düşünerek bu serinin kullanımını destekliyor. Amaç dayanıklı tür ve anaç ile makineleşmeye izin vererek üretim maliyetlerini düşürmeye yardım eden ekim yöntemini bir araya getiren verimli bir bitkiye sahip olmak.

İtalya’nın kuzeyinden FENO fidancılık da birkaç yıldır yaya yollarında ekilmek için iki boyutlu ve multi-leader GuyoTree® (Şekil 7) bitkisinin geliştirilmesi için Geneva® serisini kullanıyor. Düz ve yaya bitki türünün tercih edilmiş olması, kimyasal madde kullanımı ve Avrupa’da her gün daha az bulunan ve daha az kalifiye hale gelmiş iş gücünün sınırlandırılması açısından sıkı Avrupa taleplerine adaptasyonu gösteriyor.

FENO, bitkinin daha iyi bitkisel gelişimi ve GuyoTree® meyve duvarını hızlıca oluşturmak için eksenlerin yenilenmesini beraberinde getiren orta büyüme güçlü anaçlar deniyor.

Avrupa’da güncel Geneva® araştırmaları

Geneva® anaçlar, Avrupa ve Birleşik Krallık’taki farklı kurum ve merkezlerin oluşturduğu bir ağ olan EUFRIN (Avrupa Meyve Araştırma Enstitüleri Ağı) tarafından test edildi. Hâlâ çok sayıda farklı deney gerçekleştirilmeye devam ediyor ve bu deneylerin amacı anaçların uyum sağlama kapasitesini, ürün verimliliğini, temel bitki patolojilerine karşı direncini ve yeniden ekilmeye karşı toleransını onaylamak.

Agromillora da Geneva® anaçlarını hem in vitro hem de ana bitkide farklı tür ve ekin formlarında de denemek için EUFRIN, üniversiteler, araştırma merkezleri, özel şirketler ve fidanlıklar ile işbirliği içinde bir dizi deney gerçekleştiriyor. Verimlilik, meyve kalitesi ve canlı ve canlı olmayan stres kaynaklarına dayanıklılığın yanında temel amaç makineleşmeyi destekleyen yoğun ekimlerde anaçları denemek.

Gelecek: Daha sürdürülebilir meyve yetiştiriciliği için anaç kullanımı

Genetik alanındaki yenilikler, modern elma yetiştiriciliğinin gerektirdiği verimlilik ve sürdürülebilirlik gerekliliklerini mükemmel şekilde karşılıyor. Küresel ölçekte dünya nüfusu ve gıda talebindeki artış ve iklim değişikliğiyle birlikte önümüzdeki oyuz yıl içinde su, gübre, tarım ilaçları, yakıt ve özellikle her gün daha az bulunan ve daha az kalifiye hale gelmiş iş gücü gibi tarım kaynaklarının daha verimli şekilde kullanılması gerekecek. Tüm bu faktörler elma ekiminde üretim maliyetlerinin yaklaşık %65’ini etkiliyor ve sadece iş gücü bu maliyetlerin %40’ını oluşturuyor (Iglesias, 2021).

Bu bağlamda meyve yetiştiriciliğinde tüketilen kaynakların azaltmak için üç alanda çalışılması gerekir: Genetik, yani tür ve anaç kombinasyonu; tarım alanı kullanım sistemleri ve teknoloji. Bu bağlamda Geneva®, yeni türlerin büyüme güçlerini yöneterek, canlı ve cansız strese karşı bitkiye direnç kazandırarak ve ayrıca M.9 referanslı anaçlara kıyasla meyve ürün verimliliğini ve kalitesini arttırarak hayati rol oynayabilir. Diğer yandan Agromillora’nın birkaç yıldır tüm ürünlerde önerdiği tarım alanı kullanımındaki yoğunlaşma, meyve yetiştiriciliğinin daha sürdürülebilir olmasını sağlar.

Geniş tarım alanı kullanımından yoğun tarım alanı kullanımına geçilmesinin, kimyasal ve su kaynaklarının kullanımını kayda değer ölçüde azalttığını, üretimi ve ürün verimliliğini arttırdığını unutmamak gerek (Iglesias, 2019b).

Bu bağlamda en iyi genetik çalışmaları çalışmak, tarım ilaçlarının dağıtımı, makina veya ileride robotlar için daha erişilebilir olan kompakt veya düz ekim sistemleri ile birleştirdiğimizde tarım kaynaklarını çok daha verimli şekilde kullanabiliriz (Şekil 8). FAO (Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Organizasyonu) tarafından tanımlanan sürdürülebilir yoğunlaştırma konsepti işte budur. Böylece kaynakların verimli kullanılması sürdürülebilirliği getirir ve sürdürülebilir gıda üretim zinciri, biyoçeşitliliğin artırılması ve 2050’ye kadar Avrupa Birliğinde sera gazı emisyonlarının sıfırlanması amaçlarını taşıyan Avrupa’nın ”Green deal” anlaşması ve “Farm to Fork” isimli strateji ile zorunlu hale gelecektir. Bu strateji 2030 yılına kadar böcek ilaçlarının ve %50, gübrenin %20 azaltılması ve biyolojik olarak ekilmiş alanların büyüklüğünün %9’dan %25’e çıkmasını öngörür.

Bu bağlamda anaçların, Avrupa’daki meyve yetiştiriciliği sektörünün gelişiminde kilit rol oynayabileceği açıktır. Verimli, farklı ortamlara uyum sağlayabilen ve daha az kimyasal madde gerektiren ekim şekillerine sahip anaçların tercih edilmesi, ekonomik, çevresel ve sosyal açıdan daha sürdürülebilir meyve yetiştiriciliği için belirleyici olacaktır.

Kaynakça

• ALFONSO DE MACEDO, T., SANTOS DA SILVA, P., FONTANELLA SAN- DER, G., DE ROSSI, A., KRETZSCHMAR, A., A., PETRY, D., RUFATO, L., (2021). G.213 rootstock – Alternative to apple tree cultivation in different planting areas in southern Brazil. Scientia Horticulturae 286, 1-8.
• AUTIO, W., ROBINSON, T., BLATT, S., COCHRAN, D., FRANCESCATTO, P., HOOVER, E., KUSHAD, M., LANG, G., LORDAN, J., MILLER, D., MINAS, I., PARRA QUEZADA, R., STASIAK, M. AND XU, H., (2020). Budagovsky, Geneva, Pillnitz, and Malling apple rootstocks affect ‘Honeycrisp’ perfor- mance over eight years in the 2010 NC–140 ‘Honeycrisp’ apple roots- tock trial. Journal of the American Pomological Society 74(4), 182-195
• DALLABETTA, N., GUERRA, A., PASQUALINI, J. AND GIORDAN, M.,(2018). The performance of different rootstocks in varying soil conditions. 11. International Symposium on Integrating canopy, rootstock and environmental physiology in orchard systems etkinlik notları, Bologna (İtalya). Acta Hortic. 1228, 229-234.
• FAZIO, F., LORDAN, J., FRANCESCATTO, P., AND ROBINSON, T. L., (2018). Breeding Apple Rootstocks to Match Cultural and Nutrient Requirements of Scion Varieties. Fruit Quarterly, 26, 2, 25-30.
• FAZIO, G., DALLABETTA, N., ROBINSON, T., (2020).  Micropropagazione, una nuova opportunità per il melo.   L’informatore Agrario 37, Especial melo 2-4.
• IGLESIAS, (2019b). Sistemas de plantación en frutales adaptados a la mecanización, eficiencia y efecto en los costes de producción. Horticultura 343, 24-30.
• IGLESIAS, I., (2021). Innovación tecnológica en fruticultura: una apuesta por la eficiencia y la sostenibilidad. İçinde: Tecnología hortícola mediterránea. Evolución, situación actual y futuro. Producción de frutas, hortalizas y ornamentales en climas cálidos. Horticultura Kitaplığı. Basımda.
• ROBINSON, T.L. AND FAZIO, G. (2019). Picking the right rootstock for fresh and processing apple orchards. Fruit Quarterly, 28, 4, 5-10.