В 2021 году Уральский научно-исследовательский институт сельского хозяйства отметил своё 65-летие. За эти годы учёными-селекционерами института было создано более 200 сортов сельскохозяйственных растений.
В государственном реестре состоит 85 сортов зерновых, кормовых культур и картофеля уральской селекции. Институт имеет 40 патентов. Сортами института в Уральском регионе ежегодно засевается более 60% посевных площадей.
Институт занимается не только селекцией, но и семеноводством: выращивает оригинальные семена сортов собственной селекции на реализацию. И в производственной сфере при осуществлении защиты растений НИИ активно сотрудничает с компанией «Щёлково Агрохим» уже на протяжении почти 20 лет.
О взаимовыгодном сотрудничестве расскажет Александр Шанин, заместитель руководителя Уральского НИИСХ, к. с.-х. н.
– Александр Андреевич, как в Свердловской области отметили 65-летие института?
– Так вышло, что дату отмечали в июле, как раз накануне Всероссийского дня поля, проходившего, как известно, в этом году в нашем регионе. И праздновать свой юбилей нам особенно не пришлось: мы активно готовились к всероссийской выставке. По поручению регионального министерства сельского хозяйства именно сотрудники Уральского НИИСХ проводили производственные работы по закладке демонстрационного участка и подготовке сельскохозяйственных культур к показу на Дне поля. Надо сказать, что с поставленной перед коллективом задачей по подготовке к Всероссийскому дню поля мы справились отлично. Получили благодарность от директора Департамента растениеводства Минсельхоза РФ Романа Некрасова «За активное участие в работе выставки «Всероссийский день поля – 2021».
А вот уже на Дне поля, состоявшемся в августе, в присутствии первого замминистра сельского хозяйства РФ Джамбулата Хатуова и руководителя Департамента растениеводства Минсельхоза РФ Романа Некрасова наш региональный министр АПК Свердловской области Артём Бахтерев от имени правительства области вручил ключи от современного трактора руководителю Уральского НИИСХ, директору ФГБНУ «Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр УрО РАН» (наш институт является филиалом центра) Никите Зезину.
– Достижения уральцев в области селекции сельскохозяйственных растений хорошо известны российским аграриям. Достаточно сказать, что сорт пшеницы Ирень селекции Уральского НИИСХ занимает в России второе место по площади среди посевов яровой пшеницы. Но сегодня хотелось бы поговорить о семеноводческой сфере деятельности института, то есть непосредственно о работе производственного подразделения, которым вы руководите. Семена каких культур выращивают на производственных посевах института? Предназначены ли они только для реализации местными аграриями или их география шире?
– В институте производятся оригинальные семена только селекции института. Реализация семян проводится не только для местных сельхозпроизводителей, в области остаются от 30-70% (в зависимости от года) семян нашего производства. Остальные объёмы расходятся узкой полосой (по широте между лесостепью и тайгой), которая тянется с востока на северо-запад, от Красноярска, Иркутска до Пскова.
Уральский НИИСХ занимается селекцией и семеноводством зерновых культур (пшеница, ячмень, овёс), зернобобовых (горох), картофеля, многолетних злаковых и бобовых трав (люцерна и клевер). Зерновые на семена выращиваем на площади в 600 га. Ежегодно получаем не менее одной тысячи тонн оригинальных семян. Урожайность на пшенице по плану должна составлять не менее 2 т/га сертифицированных семян, но этот показатель обычно бывает выше: 2,5-3 т/га; самая высокая урожайность по пшенице составляла 4,5 т/га, по ячменю бывает и 6 т/га в отдельные годы.
Если учитывать, что наш регион отличается довольно суровыми зимами, то из озимых культур семеноводство идёт по зимостойкой озимой ржи и последние 10 лет по тритикале, у нас уже есть свои сорта этой ценной фуражной культуры. Рожь на семена выращиваем на площади в 84 га, тритикале – пока только на 3 га. В основном размножаем перспективные линии. Дело в том, что тритикале в наших условиях зимует хуже, чем рожь, но лучше, чем озимая пшеница. Озимая пшеница, как известно, даёт самые высокие урожаи, однако в нашем регионе она неустойчива в зимовке. Хотя в отдельные годы озимая пшеница зимует благополучно и воодушевлённые высоким урожаем предприятия идут на увеличение площадей, но чаще всего они терпят фиаско. Даже если озимые и выдержат холода, то не выдержат высокого снега и неизбежно связанного с этим фактором выпревания. Тритикале лучше переносит нашу зимовку и даёт высокие урожаи: некоторые сортообразцы на площади 5-10 га давали около 8 т/га! Как я уже сказал, своих сортов этой культуры пока немного, и если в случае с озимой рожью размножаем только свои сорта, то сорта тритикале завозили из других регионов. Например, Башкирская короткостебельная, Гермес, Антей. Хотя в настоящее время уже размножаем несколько линий собственной селекции.
По гороху нормы урожайности меньше. Пока уральские аграрии не научились получать высокие сборы этой культуры в наших условиях. В опытном хозяйстве «Щёлково Агрохим» ООО «Дубовицкое» мы приобретали семена высокоурожайных сортов гороха селекции ФНЦ ЗБК, таких как Спартак, Фараон, но они не дают такие высокие урожаи, как в «Дубовицком», хотя районированы и по нашему региону.
Поскольку сельское хозяйство Свердловской области ориентировано на получение животноводческой продукции, сельхозпредприятия просят у наших селекционеров сорта высокобелковых кормовых культур. Мы выращиваем на семена многолетние бобовые травы (клевер, люцерна) собственной селекции. В последнее время, когда в животноводстве стали стабильно добиваться высокой продуктивности молочного стада, увеличился спрос на семена люцерны. Потому что у этой кормовой культуры состав белка является оптимальным для рациона высокопродуктивных животных. Соответственно, мы расширяем площади под семеноводство этой культуры. Наш сорт Сарга известен от Тюмени до Беларуси, в дополнение к нему идут и такие сорта люцерны, как Уралочка, Виктория.
– Если уральские селекционеры делают акцент на кормовых культурах, то без рапса (как сырья для высокобелкового жмыха) никак не обойтись? Семена каких сортов производит семеноводческое подразделение Уральского НИИСХ?
– Рапсовый жмых очень востребован в нашей области, аграрии выращивают рапс на площади от 17 до 23 тысяч га. Однако потенциал животноводства таков, что клин под этой культурой надо довести до 100 тысяч га. Но есть ряд препятствий для увеличения площадей. Во-первых, доля рапса в севообороте должна быть не более 25%. А во-вторых, в последние годы на рапсе отмечается большая заселённость вредителями. Поэтому культура в плане возделывания непростая. Часто большой вред наносят крестоцветная блошка, капустная моль, рапсовый цветоед. Но мы научились бороться с крестоцветной блошкой протравливанием семян, в этом плане отлично себя показал инсектицидный протравитель производства «Щёлково Агрохим» ИМИДОР ПРО, КС, и всходы рапса блошку выдерживают без потерь. Так же и на зерновых: чтобы избавиться от хлебной полосатой блошки и других внутристеблевых вредителей, мы дополнительно к фунгицидному протравителю применяем ИМИДОР ПРО, КС.
Селекционеры нашего института селекцию ярового рапса не ведут, но мы являемся оригинатором совместно с «Белогоркой» (Ленинградский НИИСХ) сорта Оредеж 6 (автор – ведущий научный сотрудник ЛНИИСХ Любовь Бекеш). Этот ранний сорт в наших условиях хорошо себя чувствует, уверенно вызревает. В области рапс даёт 11-22 ц/га маслосемян, самая большая урожайность – 28 ц/га на сортах рапса отечественной селекции. Но вот у нас Оредеж 6 на одном сортоучастке дал 38 ц/га!
Добавлю: так как на рапсе требуется высокая инсектицидная нагрузка, то некоторые сельхозпроизводители стали уходить от «вкусной» культуры в пользу других масличных, например льна. Если раньше в области посевы льна занимали меньше 1 тыс. га, то сейчас засевают около 5 тыс. га. Так что структура крестоцветных (сурепица, рапс, лён) варьируется, но в сумме масличный клин стабильно составляет не менее 25 тыс. га.
Комментарий
Андрей Дук, старший менеджер Тюменского представительства «Щёлково Агрохим» по Свердловской области:
– При обработке семян обязательно рекомендуем, помимо фунгицидных протравителей БЕНЕФИС, МЭ и СКАРЛЕТ, МЭ, применять инсектицидный.
В этом году май оказался жарким, хлебная блошка на зерновых была очень активной. При обработке гербицидами ещё добавляли дополнительно инсектицид ИМИДОР, ВРК. А на демонстрационном участке Дня поля пришлось провести ещё одну отдельную обработку инсектицидом, чтобы снять нагрузку с зерновых. Эта мера нехарактерна для обычных условий, но в нынешний год приходилось это делать: и так растениям в жару не хватает влаги, а блошка высасывает из них последние соки, растения стоят обесцвеченные, как папиросная бумага. Поэтому мы решили дополнительно провести инсектицидную обработку.
– Свердловская область – «донор» по картофелю. Уральский НИИСХ занимается селекцией и семеноводством этой культуры?
– Да, наши картофелеводы обеспечивают «вторым хлебом» область и вывозят его за пределы области. Выращивают, увы, в основном импортные сорта, но отмечу отрадный факт: в последнее время уральская селекция картофеля заметно прогрессирует, выводятся как столовые сорта, так и сорта для промпереработки (для заморозки и для чипсов). Это результаты реализации подпрограммы «Развитие селекции и семеноводства картофеля в РФ» Федеральной научно-технической программы развития сельского хозяйства на 2017-2025 годы. Целью этой подпрограммы как раз является импортозамещение за счёт создания и вывода на рынок конкурентоспособных новых сортов картофеля российской селекции. В прошлом году на базе Уральского НИИСХ был открыт селекционно-семеноводческий центр в области картофелеводства, руководит им Елена Шанина. Это уникальный центр: в нём работает сразу несколько современных лабораторий, позволяющих проводить селекцию на клеточном уровне. В составе центра действует селекционный фитотрон: это четыре теплицы – две для селекции, в них на базе маточных растений проводятся скрещивание и получение ягод. Из произведённых семян получают первые растения – сеянцы, в двух теплицах выращиваются 18 800 растений. И две теплицы для получения миниклубней, где размножается более 20 тысяч растений разных сортов.
На специально выделенном участке в 3 га разбиты селекционные питомники. СЗР на селекционных участках не применяются. А в оригинальном семеноводстве их надо обязательно применять. Мы отдаём предпочтение препаратам «Щёлково Агрохим»: гербициды ЗОНТРАН, ККР, КАССИУС, ВРП, фунгицид МЕТАМИЛ МЦ, ВДГ, листовая подкормка УЛЬТРАМАГ КОМБИ ДЛЯ КАРТОФЕЛЯ никаких нареканий не вызывают.
В 2020 году включены в госреестр два сорта – Аляска и Терра, которые призваны заменить импортные семена. На всероссийской выставке «День поля – 2021» сорта были успешно представлены руководству Минсельхоза.
На Всероссийском дне поля первый заместитель министра сельского хозяйства РФ Джамбулат Хатуов и руководитель Депрастениеводства Минсельхоза РФ Роман Некрасов «благословили» уральский картофель на долгую и счастливую жизнь на российском рынке
– Александр Андреевич, с учётом того, что институт сотрудничает с компанией «Щёлково Агрохим» почти 20 лет, можно с гордостью сказать, что мы вместе продвигаем науку.
– Абсолютно согласен! Мы начали применять препараты компании по защите растений и сотрудничать с представительством ещё с 2003 года. И с каждым годом набираем обороты. Особенно в последние семь лет, когда Уральский НИИСХ вышел на большие объёмы производства в семеноводстве. Ведь если раньше институт занимался исключительно селекцией, под производство семян приходилось лишь около 70 га зерновых, то на сегодня только под зерновыми у нас занято 600 га. Соответственно, растут и объёмы закупок СЗР.
Качество продуктов нас вполне устраивает. Не скажу, что импортные препараты известных брендов плохие, но их ценник «кусается». И мы стали искать поставщика СЗР, у которого при хорошем качестве приемлемая стоимость, и «Щёлково Агрохим» вполне отвечает этим нашим запросам. Начиная с протравителей, как фунгицидных, так и инсектицидных, и далее работаем по вегетации – гербицидами, инсектицидами. Пока не «доросли» до фунгицидов по зерновым культурам: у нас лето такое, что при ранних сроках посева на раннеспелых сортах мы уходим от заболеваний – погодные условия не дают развиться листовым болезням.
Кроме применения СЗР на производственных посевах, мы сотрудничаем со «Щёлково Агрохим» на договорной основе по испытанию новых препаратов. Так, мы проводили опыты по применению препарата БЕНИТО, ККР на люцерне. Дело в том, что этот высокоэффективный контактный послевсходовый гербицид применяется для контроля однолетних двудольных сорняков в посевах сои и гороха, мы же испытывали его на люцерне. Готовили отчёт, как он влияет на сорную растительность и на основную культуру. Было интересное исследование по применению полной линейки «Щёлково Агрохим» на четырёх культурах, мы закладывали демонстрационные участки и составляли подробный отчёт о результатах.
Отдел земледелия и кормопроизводства Уральского НИИСХ (завотделом – Павел Постников) осуществлял испытания препарата БИОКОМПОЗИТ-КОРРЕКТ по разложению стерни.
И конечно, всегда рядом с нами менеджер представительства «Щёлково Агрохим» Андрей Дук: когда работаем с препаратами компании, всегда с ним согласовываем схему, условия применения. Помимо делового сотрудничества, нас связывают давние дружеские отношения: Андрей – мой однокурсник, мы вместе учились на агрономическом факультете Свердловского сельхозинститута. И это только помогает в совместной работе. Я в любой момент могу получить от него квалифицированный совет, исчерпывающую консультацию по любому вопросу.
Что я особенно ценю в «щёлковских» препаратах, так это возможность уменьшить пестицидную нагрузку за счёт современных препаративных форм, это подкупает. Ведь, используя препараты с уменьшенным содержанием д. в., за счёт формуляции мы добиваемся такого же эффекта, как и с большим содержанием. Мы видим это на практике: никакого беспокойства за то, что пестициды принесут вред культуре, «щёлковские» препараты не вызывают – нагрузка минимальная, эффект максимальный.
– Наверняка у вас есть «любимый» препарат «Щёлково Агрохим», который способен выручить в трудной ситуации, как никакой другой?
– Да, есть такой! Дело в том, что в институте не менее 30% площади зерновых культур подсевается клевером: он медленно развивается и даёт продукцию на следующий год. Но круг препаратов, которые могут «работать» с подсевом клевера, очень узок, такого практически нет ни у кого. А у «Щёлково Агрохим» такой есть – это ЛИНТАПЛАНТ, ВК. (Селективный системный гербицид, применяемый для борьбы с однолетними двудольными сорняками в посевах зерновых колосовых, картофеля, льна, гороха и других культур. – Прим. ред.) Этот препарат мягко работает с основной и подсевной культурами и имеет довольно широкий спектр по сорной растительности. Кроме этого, мы испытывали его против маревых в посевах злаковых трав и очень довольны результатом. А ведь для злаковых трав тоже небольшой выбор препаратов, ЛИНТАПЛАНТ, ВК прекрасно может работать на них, воздействуя только на сорняк.
Ещё один «любимчик» – инсектицидный протравитель ИМИДОР ПРО, КС. С инсектицидами мы стали работать относительно недавно, сначала применяли небольшие объёмы, потом стали полностью 100% семян зерновых протравливать инсектицидом. В результате уходим от внутристеблевых вредителей, от блошки, тли. Это позволяет нам даже снижать норму высева: если раньше засевали на гектар около 7 млн зёрен, то в последние годы по пшенице – 5 млн зёрен, по ячменю – 3,5 млн всего. То есть «щёлковские» протравители создают комплексную защиту, растение меньше повреждается, становится более конкурентоспособным, а значит, есть возможность уменьшить норму высева. Представьте, какая экономия получается: приобрести семенного материала 10 тонн или всего 6 тонн? Это существенные средства. На 40% меньше семян высеваем за счёт более качественной комплексной защиты.
– Спасибо за интервью! Желаем коллективу Уральского НИИСХ дальнейших успехов, ещё раз поздравляем с 65-летием!
Марьяна Мищенко
23.11.2021 0
Мы 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.