Сахарная свекла: теория объединяется с практикой

23.10.2017: Некоторые наши гибриды находятся в реестре достаточно долго и уже хорошо зарекомендовали себя на практике. Все они по различным критериям превосходят зарубежные аналоги или используемый стандарт. (И.В. Апасов)

Совместно с компанией «Щелково Агрохим» воронежские ученые получили возможность ускорить селекционный процесс в два раза и в этом году планируют завершить работу с первыми партиями нового семенного материала.

О том, как сотрудничество с компанией «Щелково Агрохим» помогает селекционерам в научной работе и продвижении на российский рынок отечественных гибридов сахарной свеклы, рассказывает

директор Всероссийского научно-исследовательского института сахарной свеклы и сахара (ВНИИСС).

- Игорь Владиславович, что могут сегодня предложить российские селекционеры производителям сахарной свеклы? Способны ли отечественные гибриды успешно конкурировать с гибридами иностранной селекции?

- Сегодня в Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию на территории Российской Федерации, находится 42 наименования селекции ВНИИСС. В основном, это гибриды, созданные на основе цитоплазматической мужской стерильности - как и лучшие зарубежные аналоги. Нельзя сказать, что в селекционной работе мы идем каким-то своим путем, отстаем от запада или не можем сделать подобное. Некоторые наши гибриды находятся в реестре достаточно долго и уже хорошо зарекомендовали себя на практике, некоторые новые гибриды были включены в реестр по итогам комплексных испытаний последних лет. Все они по различным критериям превосходят зарубежные аналоги или используемый стандарт.

Конечно, в семеноводстве используется меньше сортов, чем находится в реестре. Но, тем не менее, в производстве в настоящее время размножается более 10 гибридов отечественной селекции различного направления (урожайные, сахаристые, урожайно-сахаристые), предназначенные для всех зон свеклосеяния России.

Отмечу проверенный, хорошо зарекомендовавший себя РМС-120 - односемянный диплоидный гибрид на стерильной основе нормального типа (NZ).

В прошлом году он испытывался в пяти крупных хозяйствах Воронежской области, причем, не на делянках, а в производственных условиях. В среднем, по всем предприятиям он показал сбор сахара в размере 10 тонн с одного гектара. При этом, по Воронежской области, где применяются в основном иностранные гибриды, этот показатель в 2016 году составил лишь 7,5 тонн. Основное преимущество отечественный гибрид получил за счет более высокой сахаристости, которая колебалась в пределах от 17,3 до 19,6 %, тогда как у зарубежных аналогов она составляла 16,2-16,9 %.

А ведь именно сахаристость и сегодня, и в ближайшее время будет являться гораздо более важным критерием, нежели урожайность. Чем больше из сырья будет извлекаться целевого компонента - сахара, тем более ценным оно будет.

Очень хорошие результаты продемонстрировали в полевых испытаниях триплоидный гибрид РМС-121 и гибрид Рамоза. Еще два новых гибрида только пошли в производство. Это Конкурс - гибрид урожайного направления Льговской селекционной станции, которая входит в состав нашего института. В прошлом году в целой системе независимых сортоиспытаний он превзошел все иностранные аналоги и дал урожайность более 700 ц/га. Из рамонских гибридов отмечу также РМС-127. В одном из хозяйств Ставрополья в прошлом году он показал урожайность в 920 ц/га.

Среди гибридов сахаристого направления очень перспективен гибрид Каскад. По сахаристости в независимых сортоиспытаниях он занял первое место, опередив все без исключения зарубежные гибриды. Для отдельных регионов, где высокую урожайность не могут получить по объективным причинам из-за особенностей климата и продолжительности вегетационного периода, потери в зачетном весе как раз можно компенсировать высокой сахаристостью корнеплодов.

В 2016 году конкурентоспособность отечественных гибридов оценили и на государственном уровне. Минсельхоз России и Федеральное агентство научных организаций (ФАНО России) провели независимые сортоиспытания в 17 свеклосеющих регионах - сравнили гибриды отечественной селекции и популярные иностранные аналоги. Когда все цифры были сведены и обработаны, оказалось, что значительное отставание отечественных гибридов от «иностранцев», о котором сейчас часто говорят, сильно преувеличено. Фактическое отставание по интегральному показателю - сбору сахара с одного гектара - составило всего 1,2 %, что находится в пределах ошибки полевого опыта.

При этом не учитывался тот факт, что отечественные гибриды значительно лучше хранятся: во время послеуборочного хранения они теряют на 30-40 % меньше сахара, что позволяет получить при их использовании на практике существенное конкурентное преимущество.

Конкурс, Каскад, Финал, Смена, РМС-120, 121, 127, Рамоза, для южных районов свеклосеяния - Вектор, Успех, Кулон, Кубанский МС-95 ... Сегодня производственникам есть, что выбрать из отечественных сортов и гибридов сахарной свеклы.

- Что же мешает избавиться от практически полной зависимости свеклосахарной отрасли от поставок импортных семян?

- Прежде всего, это отсутствие должного продвижения полученных отечественными учеными результатов. Вся отечественная селекция сахарной свеклы сегодня базируется на государственных фундаментальных достижениях. А чтобы продать семена, нужно заниматься рекламой - ведь потребитель, возможно, и не знает о преимуществах российских гибридов.

Также должно быть и соответствующее сопровождение. Мы долгое время отставали по технологичности семян. Высококачественного отечественного посевного материала просто не было. Поэтому совместно с компанией «Щелково Агрохим» мы уже ведем работу в этом направлении.

Вырастить семена - это одно, их надо еще довести до продажи. Чтобы они были отобраны по жизнеспособности, хорошо защищены, покрыты слоем драже. Из-за отсутствия технических возможностей для этого мы и проигрывали раньше. Иностранные гибриды давали полевую всхожесть около 90 % и были достаточно равномерны, а наши - всего 70 %. К уборке у «иностранцев» была густота 90 тысяч растений, а у наших - 65-70 тысяч. При среднем весе корнеплода 600-700 граммов разница очевидна и ощутима. И первым этапом, который позволил сделать наши семена конкурентоспособными по технологичности, стал завод по производству дражированных семян сахарной свеклы «Бетагран Рамонь». С момента его открытия уже несколько лет подряд мы отмечаем, что по этому критерию наши семена стали полностью идентичны зарубежным аналогам.

Две недели назад на эту тему я беседовал с Салисом Добаевичем Каракотовым, генеральным директором АО «Щелково Агрохим». Компания сейчас проводит независимые испытания разных сортов сахарной свеклы в полевых условиях. И наш РМС-121, выращенный в Пятигорске и соответствующим образом подготовленный для посева на заводе «Бетагран Рамонь», показал густоту в 106 тысяч растений. Его превзошел только один немецкий гибрид - с результатом в 109 тысяч растений на гектар. Так что по показателю технологичности семян мы стали вполне конкурентоспособными.

- Над чем отечественные селекционеры работают сейчас?

- Нам надо, сохранив свои плюсы, усилить направления, по которым мы пока немного уступаем. Прежде всего, по урожайности. Мы достигли неплохих результатов по сахаристости - по этому показателю отечественные гибриды обошли иностранные во всех регионах без исключения. А сахаристость и урожайность в производстве имеют обратную корреляцию. Задача - не потеряв одно, «подтянуть» другое. У российских гибридов нет таких проблем с лежкоспособностью и устойчивостью к болезням, как у гибридов зарубежной селекции.

Мы видим, в чем уступаем конкурентам - иностранные гибриды более выровненные. По архитектонике (включая форму корнеплода) эти растения практически идентичны. Поэтому комбайн легко настраивается на нужный срез головки, заглубление выкапывающих органов - чтобы корень выкапывался, а не обламывался. А корнеплоды отечественных гибридов более разнородные.

В 2016 году в одном из воронежских хозяйств мы наблюдали такую картину. Один из наших перспективных гибридов, выращиваемый без орошения, показал биологическую урожайность 940 ц/га, которая превзошла иностранный стандарт почти на 100 ц/га. Но в пересчете на уборочный вес, из-за того, что на наших участках одни корнеплоды были большие, а другие маленькие, потери составили почти 40 %. А у иностранцев - всего 25 %.

Чтобы эту проблему решить, второй год мы ведем работу по микроклональному размножению родительских компонентов. Отбираем лучшие родоначальники, получаем клоны с абсолютно идентичным генотипом, выращиваем растения и укореняем их в теплицах. Потом пересаживаем в грунт и получаем семенной материал, выровненный по генотипу. Иностранные компании работают по этой технологии уже более 15 лет. Методики, по которым действуют зарубежные селекционеры, известны, хорошо отработаны и у нас. Но они требуют определенных вложений, навыков, реактивов...

- Ваших технических возможностей хватает для этой работы?

- Внимание к себе селекционеры ощутили только в последние годы. Нашему институту на качественно новый этап развития помогло выйти сотрудничество с компанией «Щелково Агрохим». Компания замкнула логическую цепочку «наука-производство», как сделано во всем мире. Когда конкретный гибрид выращивается с учетом специфики условий и регионов, в необходимом количестве и с определенной целью. Ранее, с утратой единого государственного семеноводческого пространства, эти связи в нашей стране были разорваны. В том числе и в Воронежской области, где крупнейшие семеноводческие хозяйства изменили профиль.

Сейчас завод «Бетагран Рамонь» выступает крупным заказчиком семян отечественных гибридов. ВНИИСС выращивает их или самостоятельно, или совместно с предприятиями «Щелково Агрохим». Четыре гибрида селекции ВНИИСС - РМС-120, РМС-121, Рамоза и Каскад доступны производителям сахарной свеклы в линейке продукции компании.

Такое сотрудничество также позволяет реализовать в семенах идеи, которые есть у ученых. Можно очень точно нанести на семенной материал все, что мы хотим. Разные комбинации, которые помогут семенам в процессе роста, либо в плане активизации ростовой энергии, либо в защите от наиболее опасных патогенов. В этом году наши ученые составили несколько таких схем. И по каждой завод «Бетагран Рамонь» произвел обработку пробных партий семян. Особенно интересен опыт, который мы заложили в этом году. Исследуем эффективность нанесения на семена инокулята, содержащего споры слабопатогенных разновидностей основного возбудителя заболеваний сахарной свеклы - гриба Fusarium и бактерий Bacillus, обладающих антагонистической активностью по отношению к фитопатогенным грибам. Ожидаем эффект, аналогичный прививке у человека - преодолев заболевание в легкой форме, растение, встретившись в естественной среде с более сильными штаммами, будет к ним менее восприимчиво.

По заказу завода мы ведем много исследовательских работ. Подбираем оптимальные фунгициды для обработки семян, различные способы активации семян. Более того, теперь воронежские ученые могут оценить качества и преимущества семян из других регионов. В прошлом году институт получил семенной материал из Крыма, Кавказских Минеральных вод, Орловской области и других регионов. Так что теперь, кроме селекционной, у института появилась и семеноводческая программа.

Но хорошие результаты требуют немало вложений. Нашему институту для эффективной работы был нужен современный фитотрон - теплицы с регулируемым климатом. В этом ученым снова помогли Салис Добаевич Каракотов и «Щелково Агрохим». За собственные средства компания провела реконструкцию старого фитотрона. И мы получили возможность ускорить селекционный процесс в два раза. Как? Объясню. Свекла - двухлетняя культура. В первый год формируется корнеплод, проходит яровизацию и только на следующий год выбрасывает генеративные побеги - семенники. Фитотрон позволяет, получив особо ценный семенной материал осенью, сразу высеять его в теплице, а также активно использовать возможности микроклонального размножения. За зиму, используя режимы досветки и полива, мы выращиваем корнеплоды в теплице, проводим их яровизацию и уже весной высаживаем в поле для получения семян. То есть двухлетний цикл с помощью фитотрона мы проходим за год. При содействии компании «Щелково Агрохим», работу по первым партиям такого семенного материала мы завершим уже в текущем году.

Чтобы быть конкурентоспособными, надо перенимать опыт коллег, уметь это делать и иметь соответствующие возможности - инструментарий, приборы. Первыми на это обратили внимание в компании «Щелково Агрохим», с которой ВНИИСС сотрудничает более 13 лет. А теперь программа поддержки отечественной генетики вышла и на государственный уровень. Оказалось, что по нескольким ключевым видам продукции страна не имеет импортозащищенности. Мясо птицы производим сами, а инкубационное яйцо полностью везем из-за границы. То же и с семенами. Сейчас Россия находится на первом месте в мире по площади посевов сахарной свеклы, но около 97 % засевается зарубежными гибридами. Поэтому правительство определило три приоритетных направления развития генетики - птица, картофель и сахарная свекла. Это позволит сконцентрировать на нужном направлении и ресурсы, и возможности. Программа уже работает, и совсем недавно по линии ФАНО институт получил уникальное оборудование, которое не обновлялось более 30 лет. Мощнейшие ПЦР-амплификаторы для изучения генома, ламинарные боксы, под которыми работают с чистыми культурами, оборудование для полного анализа химического состава свеклы, сделав который, компьютер комплекса рассчитывает предполагаемый выход сахара на заводе... Аналогичное оборудование у нас имеется, но оно значительно устарело - как морально, так и физически. Мы могли проводить необходимые исследования, но это был длительный и трудоемкий процесс. Теперь же можно проанализировать сразу порядка 30 тысяч клеток, изучать даже участки генов, отвечающих за те или иные качества. И впоследствии выстраивать направленность будущих гибридов, предопределять их устойчивость к болезням, возвратным заморозкам, цветушности и, возможно, даже неблагоприятным условиям произрастания - кислым или засоленным почвам, засухе. Это большое подспорье для того, чтобы конкретизировать участок научного поиска, выбрать наиболее перспективные комбинации скрещивания.

Новые приборы также позволят вести отбор не только по урожайности и сахаристости, но и по вероятному сбору очищенного сахара. Этому фактору большое значение придавал еще Аведикт Лукьянович Мазлумов. Тогда свеклу перерабатывали по заводской технологии с помощью мини-сахзавода «на столе». За сезон такой «завод на столе» мог сделать всего несколько десятков проб, а современное оборудование позволяет делать сотни анализов всего за одну смену. И селекционер сразу видит различие по содержанию вредного азота, мелассообразователей, сахара и т. д.

Это дорогое оборудование, но без него заниматься наукой на современном уровне просто невозможно. Гигантскими шагами селекция по сахарной свекле шла только в первые годы использования культуры - за 50 лет от 4 % сахаристости ученые пришли к 14 %. А потом каждый новый процент сахаристости требовал десятилетий труда селекционеров. В классической селекции процесс создания одного гибрида занимает 20 лет. И то, что делается сегодня, мы увидим в производстве гораздо позже. Естественно, каждая будущая прибавка будет обходиться все дороже. К тому же, природный потенциал тоже имеет свой предел. Сахар - природный консервант, и его высокое содержание делает клетку нежизнеспособной. Но ученые верят в свеклу. Немецкие коллеги прогнозируют, что если селекционерам удастся поднять сахаристость до 22 % при соответствующем росте урожайности, то сахарная свекла будет гораздо конкурентоспособнее сахарного тростника, и весь баланс сахарного производства может поменяться. Это будущее, до которого, возможно, еще лет 40-50.

- В чем видите сегодня главные вызовы для свеклосахарной отрасли?

- Сегодня проблемой № 1 для свекловодства становятся болезни. В прошлом году в Российской Федерации произвели рекордное количество сахара - почти 6 млн тонн. У нас образовался экспортный потенциал, мы можем выходить на международный рынок. Но, буквально год назад, наши иностранные коллеги ужесточили требования к качеству продаваемого сахара. В случае соответствия определенной шкале он может продаваться как биржевой продукт, а если нет - то только как полуфабрикат. Тогда сахар резко падает в цене и торгуется как сырец.

Соответствующий этим требования продукт мы не сможем получить без качественного сырья. И здесь важна не масса его, а технологичность: чтобы сахар отдавался легко, а раствор не был отягощен разными веществами, которые препятствуют его извлечению, чтобы цветность была низкая. Как раз здесь крайне негативно сказываются болезни. Они не всегда ведут к гибели растения. Больное растение медленнее развивается и накапливает массу, а еще хуже - сахар. В корнеплоде за период вегетации не успевают завершиться процессы трансформации азота из растворимых форм в белковые. Когда свекла поступает в переработку, азотистые вещества, которые не прошли в биологической системе полный цикл трансформации, сильно осложняют технологический процесс извлечения сахара и плохо влияют на качество конечного продукта. Поэтому одним из способов существенно повысить именно качество получаемого сахара является правильный подбор сортов, устойчивых к болезням. И здесь у отечественных гибридов есть большое преимущество перед иностранными аналогами - по устойчивости к болезням грибной этиологии они выше «иностранцев» на порядок.

Конечно, с болезнями можно бороться, но только если их возбудители - грибной этиологии. Но и здесь нужно правильно подобрать фунгицид, возможно, даже не один - схема защиты достаточно сложная. Количество фунгицидных обработок по опыту прошлого года на иностранных гибридах в «Агротех Гарант Березовский» в Рамонском районе Воронежской области доходило до пяти - и это только от болезней. Процесс достаточно дорогой и сложный, и если фунгицид подобран неправильно, он не поможет. А для болезней негрибной этиологии и вовсе нет разрешенных препаратов для использования в открытой среде, с ними бороться практически невозможно.

Второе преимущество отечественных гибридов - лежкоспособность. Иностранные селекционеры крайне редко вели отбор по этому критерию. Но на последнем Сахарном форуме, который проводил Союз сахаропроизводителей в Москве, крупнейшая мировая компания SesVanderHave провозгласила основным направлением своей селекционной работы не урожайность и сахаристость, а лежкоспособность. Почему? Давайте разберемся.

Мы убираем сахарную свеклу, какое-то время урожай лежит в поле, потом приходит на завод, где хранится на свеклоприемном пункте. Естественно, он дышит. На дыхательные процессы корнеплод расходует накопленную сахарозу, в клеточном соке происходят обратные, реверсивные изменения качества. И того, что нужно - высокого качества исходного сырья - снова нет. Сначала мы можем не получить его в процессе вегетации из-за болезней, а потом есть вероятность потерять требуемые качества в процессе хранения.

Отечественные гибриды в этом плане обладают определенными преимуществами. В их тканях содержится большее количество восков, липидов, жестких целлюлозных веществ. Особенности клеточного строения отечественных гибридов предопределяют их лучшие механические, прочностные свойства и, соответственно, большую устойчивость к хранению. Отчасти она связана и с особенностями работы наших селекционеров.

Гибрид, конечно, значит много, но это еще не все. Современные гибриды отечественной селекции высококонкурентоспособны, если соблюдается технология их возделывания. Для получения хороших результатов нужно следить, чтобы почвы были в надлежащем состоянии, количество элементов питания - достаточным, влага - сохранена, севооборот - хороший. Тогда будет и результат.

- Как же гарантированно добиться хорошего результата?

- Если мы хотим сделать наше сахарное производство более конкурентоспособным в будущем, то должны уже сегодня выбирать для себя целую линейку сортов. Ранних, не требующих хранения, которые в короткие сроки дадут высокую сахаристость и технологические качества. А также среднеспелых и поздних, которые будут хорошо храниться в кагатах и перерабатываться в последнюю очередь. Устойчивые к болезням и хранению гибриды потеряют меньше своей технологичности, и это позволит значительно улучшить качество получаемого сахара.

И, конечно же, необходимо применять сбалансированные схемы защиты. Сегодня технические возможности позволяют еще на стадии семени защитить сахарную свеклу от существующих угроз. Конечно, такая нагрузка каждый год растет - в связи с тем, что климат стал теплее, количество культур в севооборотах сокращается, и природа не успевает естественным путем восстановиться. Все это угнетает культуру.

Иностранцы обычно наносят на свои семена в разы больше химии. Это иногда дает абсолютно противоположный эффект в наших условиях. У них другой влажностный режим в стадии прорастания семян, что позволяет инсектицидам распределиться в более широкой зоне от семени. Поэтому негативное воздействие на проростки уменьшается. А у нас, если весна сухая, повышенная концентрация действующих веществ вокруг растения неизбежно приведет к его угнетению. Следовательно, фитопатогены поразят его в первую очередь.

Этого можно избежать, если объединить и правильно применить научные знания и технические возможности. Такими технологиями давно занимается компания «Щелково Агрохим», у ее специалистов есть отработанные схемы, интересный подход, они обладают массивами информации из разных источников и условий. И могут предложить сбалансированные решения для каждого конкретного случая. Приведу пример. Есть всего один сорняк - марь белая. Ее «не берет» ни один гербицид, за исключением препаратов бетанальной группы. Но действующие вещества бетаналов - десмедифам и фенмедифам - негативно действуют и на свеклу, так как ингибируют реакцию Хилла, ключевую в фотосинтезе, а также сильно замедляют митоз. У «Щелково Агрохим» есть авторские наработки, в которых максимально снижена концентрация действующих веществ в бетанальном комплексе - с тем расчетом, чтобы гарантированно убить сорняки, но не повредить сахарную свеклу. На действенность препаратов также влияют инфузия, скорость и длительность их действия. Российские ученые и в этом направлении предлагают эффективные решения - отечественные препараты выпускаются в виде масляной и коллоидной форм, хорошо проникают в растение, сохраняют результативность при любых погодных условиях. В нашей науке и химическом производстве сейчас идет интенсивная работа, и в этом сегменте компания «Щелково Агрохим», безусловно, занимает одну из лидирующих позиций, благодаря объединению исследовательской и практической деятельности. И многочисленные полевые испытания показали, что отечественная генетика и российские технологии, когда работают вместе, дают результат, близкий по значению и часто даже превосходящий выбранные иностранные эталоны.

«Аргумент защиты»