Современный рынок предлагает столь широкий спектр химпрепаратов, что перепробовать все в условиях одного хозяйства просто невозможно... И здесь на помощь приходит опыт других сельхозпредприятий вкупе с исследованиями ученых. В числе наиболее интересных и показательных - испытания продукции АО «Щелково Агрохим», прошедшие в 2014 году на базе ОАО «Агроном» (Краснодарский край).
Один раз в год сады цветут...» - поется в известной песне. Зато вредоносные объекты, поражающие насаждения яблони, проявляют свою активность на протяжении всего периода вегетации. Спасти будущий урожай может лишь интегрированная система защиты, основанная на использовании эффективных фунгицидов и инсектицидов. Однако современный рынок предлагает столь широкий спектр химпрепаратов, что перепробовать все в условиях одного хозяйства просто невозможно... И здесь на помощь приходит опыт других сельхозпредприятий вкупе с исследованиями ученых. В числе наиболее интересных и показательных - испытания продукции АО "Щелково Агрохим", прошедшие в 2014 году на базе ОАО "Агроном" (Краснодарский край).
"Агроном" выбирает надежных партнеров
Прошлый год для ОАО "Агроном" стал юбилейным. Хозяйство, являющееся одним из старейших на Кубани, отпраздновало восьмидесятипятилетние со дня образования. Хороший повод вспомнить основные вехи своего развития и проанализировать нынешние достижения. Тем более что их немало, ведь в настоящее время "Агроном" представляет собой мощное аграрно-промышленное предприятие, объединяющее интенсивное производство плодов с их последующим длительным хранением.
Меняются технологии, но неизменной остается специализация хозяйства. Так, начиная с 1936 года, "Агроном" занимается выращиванием вишни, черешни, сливы, алычи и, конечно же, яблок. Урожаи здесь получают неизменно высокие: еще бы, с грамотными специалистами, отточенными технологиями и надежными партнерами иначе и быть не может! Впрочем, чтобы оставаться в числе лидеров, необходимо следовать духу времени и внедрять в систему защиты более эффективные препараты. Но как вычленить их из основной массы новых СЗР, ежегодно поступающих на отечественный рынок?.. Для этого необходимо провести тщательные исследования. В эпицентре одного из таких опытов оказались препараты от компании «Щелково Агрохим» - крупнейшего производителя средств защиты растений, безупречное качество которых по достоинству оценили сельхозтоваропроизводители из разных стран мира.
Чем бороться...
Но вернемся к испытаниям, который проводились на базе ОАО "Агроном" под руководством сотрудников ФГБНУ "Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства" (СКЗНИИСиВ). Опыты проводили старшие научные сотрудники лаборатории защиты плодовых и ягодных растений, кандидаты биологических наук Г. В. Якуба и С. Р. Черкезова. Впоследствии они предоставили подробный отчет о проведенной работе, данные которого и легли в основу нашего материала.
Итак, за фунгицидный аспект защиты в опыте "отвечал" препарат МЕДЕЯ, МЭ. В его состав входят сразу два действующих вещества - дифеноконазол и флутриафол. Этот "тандем" является залогом высокой эффективности препарата против широкого спектра патогенов, включая паршу яблони, монилиоз, мучнистую росу, альтернариоз и филлостиктоз.
Особенностью фунгицида является его препаративная форма. Речь идет о микроэмульсии, обладающей отличными физико-химическими свойствами, хорошей смачиваемостью и устойчивостью к смыванию осадками. Размер действующих веществ, входящих в ее состав, намного меньше клеток растений. Они стремительно проникают через защитные покровы листьев, перемещаются к месту локализации инфекции и быстро уничтожают ее.
Другой объект исследований - инсектицид КИНФОС, КЭ, действующими веществами которого являются диметоат и бета-циперметрин. Девиз этого препарата - "Вреден для вредителей, полезен для урожая" сполна отражает его суть. Судите сами: благодаря синергизму двух действующих веществ с различными механизмами действия, КИНФОС, КЭ обладает мощным токсическим действием против резистентных рас насекомых-вредителей и имеет длительный период защитного действия - не менее 14 суток.
...Это краткая характеристика препаратов, отражающая спектр их возможностей и особенностей. А теперь хотелось бы узнать, насколько обещанное производителем совпадает с действительностью.
...и с чем бороться?
Испытания проводили на сорте яблони Айдаред. Почему именно он? Дело не только в том, что Айдаред является одним из наиболее популярных в России сортов. При всех своих неоспоримых достоинствах - высокой урожайности, отменных вкусовых качествах, привлекательном внешнем виде, - он отличается высокой восприимчивостью как к парше, так и к мучнистой росе. Тем интереснее было выяснить, смогут ли препараты компании "Щелково Агрохим" справиться с данными заболеваниями в условиях эпифитотии.
Согласно задачам рабочей программы, МЕДЕЯ, МЭ и КИНФОС, КЭ испытывали в широком полевом опыте. При этом ученые проводили сравнительный анализ данных с контролем и стандартом, определяли оптимальные сроки обработок фунгицидами и инсектицидами, а по итогам уборки, совместно с коллективом агроотдела ОАО "Агроном" фиксировали урожайность и стандартность плодов.
Но прежде чем приступить к детальному разбору испытаний, необходимо разобраться, какие вредоносные объекты были наиболее актуальны в условиях сезона 2014. Начнем с патогенов, самым опасным из которых является парша яблони. Ее без сомнения можно назвать доминирующим заболеванием в насаждениях яблони юга России на протяжении многих лет. Не стал исключением и 2014 год - погодные условия осени и зимы способствовали накоплению и благоприятной перезимовке образовавшегося запаса инфекции возбудителя.
Период интенсивного разлета аскоспор парши пришелся на период с 2 по 7 мая: так, всего за пять суток освободилось 43 % зимующего запаса. Окончание разлета зафиксировано в первой декаде июня.
Первые учеты на вариантах опыта были проведены 16 и 19 апреля, однако спороношения парши они не выявили. На контроле (вариант без обработок препаратами) начальные проявления болезни оказались слабыми, однако со временем ученые отметили устойчивое нарастание количества пораженных листьев. И уже начиная с третьей декады мая, парша развивалась по типу эпифитотии.
Еще одно актуальное заболевание садов - мучнистая роса. Поврежденные грибом бутоны не образуют плодов, завязи опадают, а листья складываются в "лодочку", не развиваются, твердеют и преждевременно опадают. Побеги не растут, искривляются и постепенно засыхают. При ежегодном сильном поражении деревьев снижается их урожайность и зимостойкость. В ходе учетов, которые проводились 7, 12 и 16 апреля, развитие болезни в ОАО "Агроном" не наблюдалось. Первое же проявление мучнистой росы в контрольном варианте отмечено в поздние сроки - 23 апреля.
Что касается вредителей, то ежегодно самым опасным из них является яблонная плодожорка. Начало лета самцов первого поколения было отмечено 19 апреля, пик лета пришелся на 15 мая. Лет второго поколения стартовал 20 июня, а своего максимального значения он достиг к 1 июля. Начало лета бабочек третьего поколения было зафиксировано 21 июля, а массовое отрождение гусениц началось 13 августа. Учитывая, что высокая вредоносность яблонной плодожорки сохраняется в течение всего сезона, защита от нее должна быть максимально надежной; но об этом - чуть позже.
МЕДЕЯ, МЭ спешит на помощь
Начнем с фунгицидной защиты насаждений. Результаты анализов и многолетних опытов позволяют ученым сделать вывод, что в условиях Краснодарского края в период высокой интенсивности разлета аскоспор парши опрыскивания должны осуществляться с интервалами не более 5-6 суток, особенно, если речь идет о таком высоковосприимчивом сорте, как Айдаред.
Следуя этому правилу, обработки препаратом МЕДЕЯ, МЭ были проведены в следующие даты и фенофазы: 25 апреля - "полное цветение", 6 мая - "завязь до 1,5 см" и 20 мая - "плод-лещина". Таким образом, в системе защиты данный фунгицид чередовался с другими препаратами, в состав которых входят действующие вещества из разных классов химических соединений. А в связи с высокой скоростью развития инфекции препарат МЕДЕЯ, МЭ применяли с максимальной нормой расхода - 1,2 л/га. Как и следовало ожидать, он не подвел и продемонстрировал высокую эффективность против парши. После первой, второй и третьей обработок она составила 90,3; 94,3 и 97,5 % соответственно.
А теперь - о мучнистой росе. Опрыскивания против нее как в опытном, так в стандартном вариантах начались на одинаковом инфекционном фоне, то есть при отсутствии признаков болезни. После второго и третьего опрыскивания в условиях нарастания инфекционного фона препарат МЕДЕЯ, МЭ обеспечил почти полное блокирование мучнистой росы.
КИНФОС, КЭ: работает по максимуму
А теперь перейдем к теме инсектицидной защиты садов. Против отрождающихся гусениц яблонной плодожорки 13 мая, были проведены две обработки препаратом КИНФОС, КЭ в дозировках 0,2 и 0,4 л/га. Наилучшим образом показал себя КИНФОС, КЭ в максимальной норме расхода. На фоне высокой численности яблонной плодожорки в первом поколении он смог сдерживать развитие вредителя в течение десяти суток на уровне 98,8 %. Что касается контроля, то здесь процент поврежденных плодов к 30 мая превышал принятый экономический порог вредоносности почти в 2,5 раза, а в падалице было отмечено 13 % плодов, поврежденных гусеницами.
Во втором поколении результаты по эффективности были аналогичны данным, полученным в первом поколении. Биологическая эффективность КИНФОС, КЭ в норме 0,4 л/га через восемь суток после обработки оставалась высокой и составила 96,8 %. Зато в контроле во втором поколении было потеряно от 20 % до 25 % урожая, и произошло это за счет поврежденных плодов на дереве и в падалице.
К началу отрождения гусениц третьего поколения (4 августа) эффективность от применения КИНФОС, КЭ составила 85,5 %. К 13 августа в контроле на дереве было повреждено 18, а в падалице - 24 % плодов.
Теплая осень способствовала продолжительности лета бабочек яблонной плодожорки, откладки яиц и отрождению гусениц. Было отмечено три пика лета самцов, их численность превышала экономический порог вредоносности в 4-5 раз. Обработки проводились до середины сентября.
Что день уборки нам готовит
Уборка "румяного" урожая пришлась на 8 сентября. Однако контрольного варианта она не коснулась, ведь в результате значительного поражения плодов паршой и плодожоркой уже к середине августа урожай на этих деревьях был потерян практически полностью. Впрочем, даже то незначительное количество плодов, оставшихся на необработанных насаждениях, можно было отнести лишь к третьему сорту.
Что касается стандартного и опытного вариантов, то система защиты от компании "Щелково Агрохим" победила в номинации "количество плодов с одного дерева". Данный показатель составил 396 штук. При этом средний вес яблок достиг внушительной отметки в 153 г, а урожайность - 40,4 т/га. Ко второму сорту были отнесены 1,6 %, а к первому - 98 % плодов, собранных с опытного участка.
...К каким же выводам пришли ученые? Согласно собранным данным, фунгицид МЕДЕЯ, МЭ продемонстрировал высокую эффективность против доминирующих заболеваний яблони - парши и мучнистой росы, в том числе в периоды высокой скорости распространения инфекции. Таким образом, в условиях эпифитотии парши, а также на восприимчивых к болезни сортах данный препарат рекомендуется применять с нормой расхода 1,2 л/га. При невысоком уровне развития мучнистой росы норму расхода можно снизить до 1 л/га или ниже.
Что касается инсектицида КИНФОС, КЭ, то он рекомендован для включения в интегрированную систему защиты растений в норме расхода 0,4 л/га. Ученые советуют применять его не более двух раз за вегетацию - в начале отрождения гусениц яблонной плодожорки первого, второго или третьего поколений.
Таким образом, препараты компании "Щелково Агрохим" с честью выдержали испытания и доказали свою эффективность в условиях непростого года. Подобная система защиты позволит получить высокий урожай качественной продукции, сработав при этом с высоким уровнем рентабельности.
Собранный урожай под надежной защитой
Впрочем, урожай важно не только получить, но и довести его до потребителя в максимальной целости и сохранности. И вновь на помощь в данном вопросе приходит фунгицид МЕДЕЯ, МЭ. Дело в том, что он используется не только при защите садовых насаждений в течение вегетации, но и в качестве эффективного средства борьбы с гнилями плодов при длительном хранении. Об этом свидетельствуют опыты, заложенные в прошлом году учеными ФГБНУ СКЗНИИСиВ на базе ОАО "Агроном".
Обработка против гнилей плодов при хранении была проведена препаратом МЕДЕЯ, МЭ 28 августа. На тот момент плоды не имели механических повреждений и физиологических пятнистостей, а солнечные ожоги, имеющие единичное распространение, образовались в связи с аномально высокими дневными температурами при отсутствии облачности.
Учет, проведенный 17 сентября, то есть непосредственно перед снятием плодов сорта Айдаред и закладкой их на хранение, подтвердил отсутствие физиологических пятнистостей, а также низкую степень механических повреждений плодов, включая микротрещины. На опытных участках парша и гнили имели слабое распространение, чего нельзя сказать о контрольном варианте, где данные показатели были значительно выше.
После уборки урожая старший научный сотрудник лаборатории защиты плодовых и ягодных культур, кандидат биологических наук Г. В. Якуба заложила три варианта плодов на хранение. Контрольный, подразумевающий полное отсутствие обработок против болезней; стандартный хозяйственный; а также вариант с применением препарата МЕДЕЯ, МЭ в дозировке 1,2 л/га.
Исследования показали, что при длительном хранении плодов яблони (17.09.2014 -17. 03.2015 гг.) на собранный урожай «покушались» пятнадцать видов грибов. Причем, состав возбудителей постоянно варьировал: так, в течение первого месяца хранения отмечалось два, а уже через пять месяцев - двенадцать видов гнилей. В течение всего периода хранения доминировали кладоспориозная и пенициллезная, а во втором периоде к ним присоединилась глеоспориозная гниль. Впрочем, нельзя снимать со счетов плодовую, альтернариозную, фузариозную, фитофторозную и другие виды гнилей, которые также получили развитие на плодах контрольного варианта.
Какими же результатами может «похвалиться» вариант, где плоды были обработаны препаратом МЕДЕЯ, МЭ (1,2 л/га)? Он продемонстрировал лучшую эффективность против кладоспориозной, а также серой, плодовой, альтернариозной видов гнилей и цитоспороза, блокировав их развитие на протяжении всего периода хранения. Аналогичная ситуация наблюдалась при защите от группы глеоспориозных гнилей, а также парши. Период защитного действия при этом составил пять месяцев.
По итогам проведенных опытов Галина Валентиновна Якуба пришла к выводу, что после применения препарата МЕДЕЯ, МЭ признаков острой и хронической фитотоксичности зафиксировано не было. Такая тенденция наблюдалась как в период вегетации на листьях, побегах и плодах яблони вплоть до съема урожая, так и в течение всего шестимесячного периода хранения плодов.
Таким образом, фунгицид МЕДЕЯ, МЭ прекрасно подходит для борьбы с грибными возбудителями гнилей плодов яблони при длительном хранении. Наилучший эффект достигается при обработке урожая с нормой расхода препарата 1,2 л/га.
...Правильное хранение плодов в зимне-весенний период, подразумевающее их защиту от различных видов гнилей, позволит в дальнейшем реализовать урожай по заведомо выгодной цене. Фунгицид МЕДЕЯ, МЭ - как раз тот случай, когда хозяйство может не переживать за свои вложения, спокойно ожидая благоприятного периода для реализации собранного урожая. А эта уверенность в завтрашнем дне дорогого стоит.
17.06.2015 0Мы часто воспринимаем науку как мир точных формул и гениальных мужчин, которые совершают великие открытия. Но стоило мне заглянуть в биологическую лабораторию «Щёлково Агрохим», и эта картинка рассыпалась.
Не менее великими задачами здесь занимаются умные, тонкие, обаятельные женщины. Именно они ставят эксперименты, исследуют новые молекулы и ищут лекарства от болезней растений. Давайте заглянем в разные подразделения лаборатории и познакомимся с теми, кто здесь работает!
Научно-исследовательскую работу в «Щёлково Агрохим» возглавляет директор по науке, к. х. н. Елена Желтова. По словам руководителя, с первых дней создания в 1998 году научный центр «Щелково Агрохим» выбрал путь поиска новых подходов в разработке средств защиты растений и успешно развивается в этом направлении, подтверждая свои нетрадиционные подходы в создании новых препаратов не только получением патентов на изобретения, которых уже более 120, не только признанием международного сообщества: «Щелково Агрохим» является номинантом международной премии IHS Markit's Crop Science Awards, называемой сельскохозяйственным Оскаром, но и, что неизмеримо важнее, практическим подтверждением правильности научных разработок выбором, которые сделали потребители продукции компании.
Задачи, поставленные перед научным центром, многогранны, главная из которых – создание новых препаратов.
Елена Желтова - директор по науке, к. х. н.: «При создании ХСЗР важно не только выбрать наиболее эффективные для решения конкретной задачи действующие вещества, не только найти их синергетическое соотношение. Не менее важно обеспечить их максимально результативную доставку к целевому объекту, то есть выбрать препаративную форму. Именно решение этой триединой задачи и обеспечивает создание нового эффективного препарата».
Значимой частью научного центра «Щёлково Агрохим» стала биологическая лаборатория, которая была создана около 20 лет назад. По словам руководителя лаборатории, к. б. н. Киры Божко, главная задача её сотрудников – сравнительные испытания, отбор действующих веществ и новых препаративных форм с целью совершенствования линейки средств защиты растений.
По словам руководителя биологической лаборатории «Щёлково Агрохим», к. б. н. Киры Божко, лаборатория была создана в 2007 году для проведения гербицидного и фунгицидного скрининга – выполнения работ по сравнительным испытаниям и отбору действующих веществ, новых и старых препаративных форм с целью совершенствования линейки средств защиты растений.
Царство грибов
В одной из лабораторий, которые мы намерены посетить, царствуют коллекции фитопатогенных грибов. Оглядываюсь: на столах пипетки, чашки Петри, боксы с растениями – просо, цветущий рапс, сахарная свёкла. Нас встречают научные сотрудники отдела биологических исследований Александра Скачкова и Марина Башкатова.
«Наша лаборатория участвует в первых этапах скрининга и отбора действующих веществ, отвечает за их оценку и отбор готовых препаратов. Химики разрабатывают и передают нам на испытания массу новых комбинаций веществ и препаративных форм, что предполагает очень большое количество опытов, в том числе с растениями», – рассказывает Александра Скачкова.
«В представленной коллекции собрано более 200 фитопатогенных грибов, – продолжает она. – Объектом исследования являются грибы и некоторые другие возбудители заболеваний. Наши задачи – быстро проверить образцы, отсеять бесперспективное и выделить то, что заслуживает детального изучения. Как правило, сначала мы выращиваем гриб, который для этой цели пересеваем на питательные среды (чашки Петри с агаром). Это может быть Fusarium, Botrytis, Rhizoctonia, Phytophthora, Colletotrichum и другие».
Ещё одно направление работы – анализ образцов растений методом влажных камер. Метод идеально подходит для искусственного заражения растений заболеваниями в контролируемых условиях для последующей оценки эффективности защиты от инфекции.
«На поверхность листа наносится капля суспензии спор и через определённое время фиксируется результат. К примеру, нут чаще всего поражается грибными болезнями – это фузариозное увядание, аскохитоз, серая гниль. Для сахарной свёклы актуальны как листовые болезни – церкоспороз, мучнистая роса, так и корневые гнили – кагатная гниль, фузариоз».
На вопрос, не скучная ли это работа, Александра смеётся: «Что вы! Каждый новый день не похож на предыдущий. При этом у нас даже хватает времени на хобби. Я – микробиолог по образованию, но всегда увлекалась жуками. Теперь мы не только выращиваем грибы и растения, но и ведём коллекцию насекомых. Смотрите, здесь у нас мучной хрущак и жук зофобас. Это кормовые насекомые, у которых несложный цикл размножения. Мы изучаем их биологию и отрабатываем методику. А вот здесь живут богомол и палочники…».
Александра Скачкова, научный сотрудник отдела биологических исследований: «Наши задачи – быстро проверить образцы, отсеять бесперспективное и выделить то, что заслуживает детального изучения. Как правило, сначала мы выращиваем гриб, который для этой цели пересеваем на питательные среды»
Скрининг и предпосевной анализ
Научный сотрудник группы фитоэкспертизы и молекулярных методов диагностики Марина Башкатова отвечает за создание и систематизацию коллекции, насчитывающей около 200 штаммов микроорганизмов. «Деятельность нашего подразделения сосредоточена на комплексной диагностике инфекционных заболеваний растений и мониторинге фитопатогенной нагрузки. Спектр поступающего материала включает как семенной материал, так и образцы вегетативных органов растений», – говорит она.
Основная задача – выделение чистой культуры возбудителя из исследуемого субстрата с его последующей идентификацией. В данном процессе: посев на питательные среды, выделение изолированных колоний, пересев для накопления биомассы и подтверждение видовой принадлежности патогена (при необходимости), с помощью молекулярно-генетических методов. Цикл работ характеризуется высокой трудоёмкостью (в одной чашке может быть до 10 различных патогенов) и продолжительностью, что обусловлено необходимостью соблюдения временных параметров роста микроорганизмов.
«По запросу клиентов перед сезоном мы проводим целевые исследования для оценки общей фитосанитарной обстановки в хранилище или на поле, – продолжает Марина. – К примеру, в конце февраля к нам обратились производители картофеля за фитопатологической экспертизой семян и выявлением клубневых инфекций. К нам регулярно обращаются клиенты с просьбой провести фитоэкспертизу семян зерновых. Это крайне разумные мероприятия, которые можно только приветствовать. Данные фитоэкспертизы позволяют спрогнозировать вероятность заболеваний на ранних этапах развития культуры (корневые гнили, плесневение семян, «чёрная ножка») и подобрать наиболее эффективный фунгицидный протравитель, чтобы подготовиться к конкретным угрозам, а не действовать вслепую».
Лаборатория также оказывает консультационную поддержку в области химической защиты. «Например, недавно проводились исследования листового аппарата растений манго и кофейного дерева (Coffea arabica), привезённых к нам с Африканского континента. Цель работы – идентификация видового состава фитопатогенов для последующей разработки научно обоснованных рекомендаций по применению фунгицидов с учётом биологии выявленного патогена», – поясняет наша собеседница.
Марина Башкатова, научный сотрудник группы фитоэкспертизы и молекулярных методов диагностики: «Мы занимаемся вопросами сельскохозяйственной фитопатологии. Штаммы из нашей коллекции используются в качестве эталонных образцов при проведении фитоэкспертизы, постановке ПЦР-диагностики или тестировании эффективности фунгицидов»
Сравнить геном
От коллекций грибов и насекомых переходим в лабораторию молекулярных методов анализа. Работа сотрудников этой лаборатории базируется на комплексе современных методов молекулярной биологии, микологии и фитопатологии. Ключевая задача специалистов – оценка фитосанитарного состояния посевного материала и вегетирующих растений для выявления инфекционного начала, прогнозирования развития заболеваний, контроля качества семенного фонда. Немаловажный момент – поиск ответов на вопросы клиентов об эффективности того или иного препарата.
«Фитоэкспертиза семян классическими методами существует очень давно. Эти методы широко применяли ещё в Советском Союзе, – говорит ведущий научный сотрудник, к. б. н. Наталья Аршава. – Классические методы исследования рассчитаны на идентификацию патогена при помощи морфологического анализа: определяется внешний вид конидий, их развитие, цвет мицелия, характерные симптомы на листьях. Чтобы установить, чем болеют растения, необходимо сначала вырастить грибы, которые могут присутствовать на поверхности семени, довести их до стадии спороношения и только затем по конидиям определить вид инфекции. Это предполагает большие затраты времени».
Молекулярные методы произвели революцию в диагностике, так как они позволяют заглянуть внутрь клетки и прочитать генетический код патогена, не дожидаясь, пока он вырастет на питательной среде и сформирует характерные конидии.
«Мы изучаем исключительно геном, – поясняет Наталья Аршава. – Вся информация о клетке содержится в ДНК (если это не вирус). После выделения ДНК патогена из тканей растения или спор грибов, присутствующих на поверхности или внутри семени, проводятся дальнейшие исследования».
Точная диагностика
Основным методом идентификации здесь выступает полимеразная цепная реакция (ПЦР). С помощью специфичных праймеров учёные амплифицируют уникальные участки ДНК/РНК, характерные для тех или иных вредных объектов. Ключевую роль в этом процессе играет высокоточное лабораторное оборудование, в первую очередь детектирующий амплификатор. Этот прибор позволяет не только делать копии генетического материала, но и в режиме реального времени определять количество продуктов реакции по флуоресценции без необходимости электрофореза.
Использование глобальных научных ресурсов (базы данных National Center for Biotechnology Information) позволяет сравнить полученную последовательность нуклеотидов с миллионами других последовательностей, депонированных в GenBank, и получить максимально точный результат.
Таким образом, возможности молекулярно-генетического анализа (ПЦР и секвенирования) на современном лабораторном оборудовании позволяют точно спрогнозировать развитие заболеваний и рекомендовать эффективные меры защиты, а также решать спорные вопросы.
Выход в практику
«Наша работа очень творческая. Никогда не знаешь, какие вопросы возникнут у клиента, – улыбается Наталья Аршава. – Скажем, в одном большом специализированном овощехранилище, несмотря на регулируемый микроклимат и правильную температуру хранения, морковь теряет товарный вид. Клиент полагает, что это склеротиниоз. Мы выполняем анализы и видим, что это оомицет, который достаточно редко встречается на практике, но при хранении овощных культур способен уничтожить до 50% урожая. Данный патоген имеет другую физиологию, и здесь требуется совершенно иная система защиты. Даём соответствующие рекомендации. Своевременное обращение за профессиональной консультацией помогло клиенту спасти урожай!»
Ещё один пример – пшеничное поле, на котором агроном отмечает хлороз и пятнистости. «При этом три фунгицидные обработки не помогают решить вопрос. Мы проводим анализ образцов и обнаруживаем сильнейший бактериоз. Конечно, фунгициды здесь не сработают!» – восклицает Наталья Аршава.
«Какой правильный алгоритм действия, если на поле обнаружена проблема?» – спрашиваю Наталью Викторовну. И получаю исчерпывающий ответ: «Обращаться к специалистам! На постоянной основе поддерживать взаимосвязь с наукой. Когда мы знаем историю полей, можем легко понять, присутствие какого патогена наиболее вероятно, какие могут быть риски, это случайность или система. Второй момент – использовать качественные семена. Зачастую хозяйство пользуется собственными семенами, и на анализ к нам поступает посевной материал очень низкого качества, в котором присутствует целый комплекс различных патогенов. Чего ждать от таких семян? Лучше доверять надёжным источникам. Качество посевного материала компании «Щёлково Агрохим» базируется на концепции сильных семян и полном цикле индустриального производства – от селекции до высокотехнологичной подработки».
Наталья Аршава, ведущий научный сотрудник, к. б. н.: «До того как прийти в научный центр «Щёлково Агрохим», я 10 лет занималась задачами фундаментальной науки и работала в медицине. По сравнению с другими отраслями науки большое преимущество центра состоит в том, что мы обладаем хорошей ресурсной базой и можем проводить сложные анализы быстро и качественно, не полагаясь на сторонние организации»
Собрать пазл
В секторе биотехнологии нас встречает Галия Вильданова, научный сотрудник отдела биологических исследований: «Мы занимаемся разработкой и исследованием препаратов на основе живых бактерий, – рассказывает она. – Сразу оговорюсь: эти штаммы выделены из почвы и растений. Они не патогенны для человека и животных. На создание микробиологического препарата уходит не менее трёх лет. Если в лаборатории провести эксперимент можно относительно быстро, то на полевые испытания потребуется не меньше двух лет».
Такие высокоэффективные биологические препараты, как БИОКОМПОЗИТ ДЕСТРУКТ, АЗАФОК, родились именно в этой лаборатории. Некоторые продукты представляют собой консорциум штаммов нескольких видов хозяйственно-ценных бактерий с общим титром не менее 1 млрд живых клеток на 1 мл. БИОКОМПОЗИТ-ДЕСТРУКТ – микробиологический препарат для ускоренного разложения соломы и пожнивных остатков, а жидкое микробиологическое удобрение АЗАФОК представляет собой микробный консорциум, включающий три вида спорообразующих бактерий.
«Биотехнологическая лаборатория не первый год работает над поиском новых микроорганизмов для создания биопрепаратов. Несмотря на наличие обширной официально зарегистрированной коллекции микроорганизмов, не все они соответствуют нашим потребностям, – поясняет Галия Вильданова. – Например, нам требуется микроорганизм, обладающий полифункциональной активностью и сочетающий в себе два ценных признака: способность продуцировать фитогормоны и одновременно подавлять рост фитопатогенных грибов. И тогда начинается направленный поиск».
Другой блок вопросов, которым занимается группа, – увеличение срока годности биопрепаратов. «В отличие от химических препаратов, живые микроорганизмы подвержены старению, инактивации, гибели под воздействием факторов окружающей среды. Сохранение жизнеспособности и функциональной активности таких препаратов – важная задача», – поясняет наша собеседница.
Галия Вильданова, научный сотрудник отдела биологических исследований: «Я выросла в Башкирии и с детства интересовалась микроорганизмами, поэтому и выбрала в университете кафедру биотехнологии. У нас была отлично оснащённая лаборатория: автоматические дозаторы, ламинарные боксы… Наши преподаватели дали нам хорошую базу»
Молодым – дорога
Знакомлюсь с другими молодыми сотрудниками лаборатории биологических исследований, среди них и Надежда Балаева, которая пришла на «Щёлково Агрохим» в 2018 году после окончания Тимирязевской академии.
«Помимо научно-исследовательской работы, мы выполняем и стандартные задачи, – рассказывает Надежда. – На постоянной основе в лаборатории проводятся исследования по определению сортовой чувствительности растений, изучаются последействие, фитотоксичность, эффективность действия гербицидов. Из последних интересных препаратов можно назвать гербицид ДЕПРИМО, МД*; сейчас он находится на регистрации. По нему было выполнено множество исследований, в том числе изучение эффективности действия на различных моделях. Выполнено полноценное исследование по борьбе с падалицей подсолнечника. Определялась эффективность его действия на просовидных сорняках».
В новом лабораторном корпусе сотрудники проводят исследования современных препаратов для растениеводства, в том числе на суперсовременном фитотроне, что выводит работу по изучению гербицидов, фунгицидов, удобрений и росторегуляторов на новый уровень. Ускоренное получение тест-растений для испытаний позволяет увеличить количество экспериментов. Возможность задавать разные параметры климата показывает чувствительность культур к обработкам при разных погодных условиях. Новые климатические камеры, полноценный свет и широкие возможности варьирования систем питания и защиты растений помогают быстрее раскрыть потенциал сорта и в разы ускорить селекцию новых сортов и гибридов.
Рабочий день подходит к концу. Прощаюсь с гостеприимными хозяевами – пора и честь знать. Конечно, я побывала не везде. За один визит невозможно охватить весь спектр вопросов, которыми занимаются в научном центре. К примеру, недавно отстроена новая теплица, открывающая самые широкие возможности для экспериментов; заработали новые камеры искусственного климата, где учёные и селекционеры могут моделировать абсолютно любые условия освещённости, влажности и питания растений. Здесь тоже очень интересно! Кстати, если вы случайно окажетесь на заводе, обязательно загляните в научный центр, хотя бы для того, чтобы просто увидеть в микроскоп удивительный микромир. Там внутри – сложная и хрупкая вселенная жизни, которую держит в своих руках именно женщина.
Надежда Балаева – сотрудник отдела биологических исследований: «У нас ценят молодых коллег, относятся к ним максимально бережно, способствуют их росту. Так, после нескольких лет работы я решила поступать в аспирантуру ГБС РАН по новой для меня теме. Моё руководство полностью поддержало это решение. Для меня это очень важно».
Татьяна Коробейникова – один из самых опытных научных сотрудников группы исследований гербицидов и росторегуляторов. До прихода в «Щёлково Агрохим» долгие годы занималась семеноводством различных сельхозкультур. Хорошо, когда в молодом научном коллективе есть такие мудрые наставники!
«Щёлково Агрохим» гордится своими достижениями, но наше главное богатство – это коллектив сотрудников-единомышленников, неравнодушных, творческих, нацеленных на решение общих задач. И то, что специалисты различного профиля – химики, биологи, микробиологи, аналитики, агрономы, специалисты по регистрации – нацелены на решение общей задачи, помогает в достижении цели», - Елена Желтова.
* Препарат находится на регистрации.