Засуха. Это слово прочно вошло в будни российских сельхозтоваропроизводителей. И судя по всему, аграриям не стоит ждать милостей от природы! Как утверждают многие эксперты, экстремальные погодные явления, в том числе засуха, будут повторяться всё чаще.
Дефицит продуктивной влаги в почве — одна из основных причин недополучения урожая не только в Ейском районе Краснодарского края, но и в других засушливых регионах страны.
Учёные международного объединения World Weather Attribution (WWA) уверены: перемены, происходящие сегодня в климате, являются последствием глобального потепления. Кроме того, усугубляет ситуацию сокращение лесов и лесополос, удерживающих влагу в почве, а также появление ирригационных сооружений, перегораживающих русла рек. Это приводит к тому, что водоносные горизонты уходят вниз, в подрусловые пространства.
Кубанские аграрии заинтересованы во внедрении влагосберегающих технологий и выращивании засухоустойчивых сортов и гибридов.
Но, какими бы ни были причины, факт остаётся фактом: современное сельское хозяйство, чрезвычайно зависимое от погодных факторов, тоже требует перемен. Перемен в части технологий, которые должны «работать» на накопление влаги в почве, а также на повышение засухоустойчивости зернового и пропашного клина.
Решение ищем сообща
Дефицит продуктивной влаги – проблема, ставшая краеугольным камнем для многих аграрных регионов России. В этом списке значится и житница страны – Краснодарский край. В сезоне-2019/20 регион получил от засухи колоссальный ущерб, да и в сезон-2020/21 кубанские аграрии вступали с далеко не радужными перспективами. Как сообщают специалисты научно-консультационного центра Краснодарского представительства «Щёлково Агрохим», к началу зимы практически во всех районах края запасы влаги в метровом слое почвы находились на минимальных отметках. Ситуация складывалась самым тревожным для земледельцев образом! Благо выпавший за зиму снег принёс с собой надежду на то, что к возобновлению весенней вегетации в почве наберётся удовлетворительный, а в некоторых районах и оптимальный запас влаги.
Но это не значит, что можно расслабляться! Проблема остаётся, и аграриям нужно учиться работать, не снижая своих производственных и экономических показателей, особенно в засушливых условиях.
В поиске новых, более эффективных решений находятся и земледельцы Ейского района Краснодарского края. В преддверии весны здесь прошло традиционное совещание, посвящённое предстоящим полевым работам. Участие в нём приняли и специалисты Краснодарского представительства «Щёлково Агрохим». Казалось бы, рядовое событие, но вопросы на нём поднимались острейшие и злободневные! А наблюдения и выводы, сделанные в ходе именно этого совещания, можно экстраполировать и на другие засушливые территории юга России.
В борьбе за сохранение влаги
Перед мероприятием мы пообщались с Михаилом Дьяченко – заместителем главы Ейского района, начальником управления сельского хозяйства и продовольствия.
– В нашем районе – более 140 тысяч гектаров пашни. Основные культуры, возделываемые в нашем районе: озимые пшеница и ячмень, подсолнечник, кукуруза, горох и нут. Небольшие площади отведены под сахарную свёклу. Кроме того, мы пытаемся возделывать озимый рапс, но погодные условия осенью 2020 года сложились для этой культуры самым неблагоприятным образом, всходы погибли из-за острой нехватки продуктивной влаги в почве, – сообщает замглавы.
А теперь – о показателях урожайности. В годы, когда складываются благоприятные погодные условия, аграриям нашего района удаётся собрать озимой пшеницы 50-55 и более ц/га, кукурузы – свыше 30-35 ц/га, подсолнечника – больше 20 ц/га. Но минувший сезон был настолько нетипичным, что местным хлеборобам удалось собрать только чуть более 41 ц/га пшеницы. С другими культурами ситуация сложилась ещё более сложная: в том числе в посевах кукурузы и подсолнечника наблюдался значительный недобор урожая.
– Ресурсосберегающие технологии обработки почвы в нашем районе неэффективны из-за острой нехватки продуктивной влаги и особенностей её структуры. Только «классическая» пахота позволяет накопить влагу. Поэтому мы обращаемся к учёным с просьбой помочь в поиске влагосберегающих решений, – говорит Михаил Дьяченко.
При этом ейские земледельцы не стоят на месте! По словам нашего собеседника, за последние десять лет наука шагнула далеко вперёд. Это выражается в создании новых засухоустойчивых сортов и гибридов, разработке современных систем защиты и питания, в том числе от «Щёлково Агрохим».
– Природа не позволяет нам расслабиться. Всё, что можно делать в таких условиях – это осваивать эффективные технологии и искать новые пути решения вопросов. Наши аграрии продолжают вкладывать средства в обновление машинно-тракторного парка. А администрация, в свою очередь, вносит вклад в развитие отрасли, регулярно проводятся семинары-совещания с привлечением научных кругов разных направлений, выносятся на повестку дня основные злободневные вопросы, – резюмировал Михаил Дьяченко.
Как повлиять на элементы продуктивности?
А теперь обратимся непосредственно к растениеводческим проблемам и вариантам их решения, которые были озвучены на совещании. Начнём с озимой пшеницы. Евгений Карпухин, ведущий консультант Краснодарского представительства «Щёлково Агрохим», перечислил основные элементы продуктивности этой культуры.
Евгений Карпухин – ведущий консультант Краснодарского представительства «Щёлково Агрохим» — рассказал о системах защиты и питания сельхозкультур в условиях дефицита влаги.
Первый – полевая всхожесть и количество продуктивных стеблей. На него влияют такие факторы, как подготовка почвы и содержание в ней влаги, сроки сева и нормы высева, глубина заделки семян, обеспеченность фосфором в начале и азотом на протяжении всей вегетации. И, разумеется, система защиты растений: очень важно не допустить снижения густоты и угнетения растений из-за вредителей, патогенов и сорняков.
Второй элемент продуктивности – озернённость колоса. На него влияют густота стеблестоя, агротехника и минеральное питание.
И наконец, третий элемент – масса 1000 зёрен. Он «завязан» на температурном режиме в фазе цветения-колошения, а также на эффективной защите от болезней и вредителей.
Нюансы подкормки
Не за горами первая подкормка озимых культур. Она проводится перед возобновлением весенней вегетации и влияет на качество продуктивных стеблей. Что выбрать на данном этапе? Евгений Карпухин напоминает, что оптимальным удобрением в этот период будет аммиачная селитра. Она состоит из быстроусвояемой нитратной формы азота и аммонийной формы, которая действует медленнее. Именно поэтому селитра работает дольше других видов удобрений.
В свою очередь, карбамид отличается медленным начальным, но отличным пролонгированным действием. Но есть нюанс: при внесении сухим способом он требует незамедлительной заделки. Зато его амидная форма быстро усваивается по листу.
Что касается КАС, то они также хорошо усваиваются по листу. А потому их использование лучше отложить на более поздние сроки, на вторую подкормку, когда листовая пластина будет уже достаточно развита.
– Оптимальный срок для первой подкормки – когда температура воздуха превышает отметку в +5 °С, а среднесуточная температура составляет +3-4 °С. Если же провести её слишком рано, азот может не усвоиться растениями. А опоздание со сроками приводит к снижению количества продуктивных стеблей и формированию укороченного колоса, – предупреждает Евгений Карпухин.
«Кейсы» от «Щёлково Агрохим»
Существует довольно широкий перечень рисков, связанных с возделыванием озимой пшеницы. Евгений Карпухин привёл примеры таких «кейсов» и одной из ключевых проблем назвал засуху в осенний период. Дело в том, что семена, посеянные в сухую почву, дадут всходы только после осадков. Такие посевы хуже развиваются, и распространённой проблемой для них является низкий коэффициент кущения. Среди мероприятий, минимизирующих данный риск, Евгений Карпухин назвал весеннее применение ретардантов. Этот приём способствует перераспределению пластических веществ из главного побега в боковые, повышая тем самым потенциал зерновых. Правда, при работе с ретардантами нужно учитывать ряд тонкостей. Для достижения результата необходимы высокий фон минерального питания, влага в почве и отсутствие стресс-факторов, например заморозков.
Следующий серьёзный риск связан с весенними перепадами температур и возвратными заморозками, которые приводят к гибели побегов, снижению продуктивности и качества зерна. И решение данной проблемы должно быть комплексным!
– Чтобы при прогнозируемых отрицательных температурах помочь растениям пережить стресс, необходимо заблаговременно применить листовые удобрения, содержащие фосфор. Использование гербицида при этом лучше отложить, чтобы не ввести культуру в ещё больший стресс. А систему защиты посевов необходимо строить на «мягких» селективных гербицидах и фунгицидах, обладающих ярко выраженным физиологическим эффектом, – отметил Евгений Карпухин.
От теории перейдём к конкретным продуктам. Тем более что в портфеле компании «Щёлково Агрохим» они имеются! Из гербицидов это трёхкомпонентная, экстрамягкая новинка ПИКСЕЛЬ, МД. В его состав входят 90 г/л тифенсульфурон-метила, 24 г/л флуметсулама и 18 г/л флорасулама. Важным преимуществом комбинации является широкий спектр действия препарата. Это однолетние и многолетние двудольные сорняки, включая трудноискоренимые (виды осота и бодяка).
И то, о чём мы уже говорили ранее: в гербициде ПИКСЕЛЬ, МД нет гормональных веществ, которые негативно влияют на развитие пшеницы и ячменя. Поэтому он имеет широкое «окно» применения – до второго междоузлия культуры. В условиях как перепадов температур, так и дефицита влаги эффект суперселективности имеет особенно важное значение!
Что касается ранневесенней защиты от патогенов, то за тандем «фунгицидный + физиологический эффект» в портфеле компании «Щёлково Агрохим» отвечает препарат АЗОРРО, КС. Он состоит из 300 г/л карбендазима и 100 г/л азоксистробина. Этот «дуэт» действующих веществ, обладающих разными механизмами действия, уникален для российского пестицидного рынка. Обладая лечебным действием, карбендазим берёт под контроль заболевания даже после проявления их симптомов на растении. Кроме того, именно карбендазим, в отличие от триазолов, эффективен при низких температурах, характерных для ранней весны.
В свою очередь, азоксистробин является не только отличным антиспорулянтом, но и обладает ярко выраженным физиологическим действием. Оно проявляется в более продолжительной вегетации, озеленяющем эффекте и повышении стрессоустойчивости посевов.
Но вернёмся к «кейсам» от «Щёлково Агрохим». Высокие температуры в фазу «колошение – налив зерна» вместе с низкой влажностью воздуха и почвы замедляют процессы ассимиляции. Как результат, растения формируют мелкое, щуплое зерно. Каким будет решение этой проблемы?
И вновь оно требует комплексного подхода! Евгений Карпухин предложил следующую стратегию: во-первых, в фазу начала колошения необходимо применить микроудобрения на основе аминокислот. Во-вторых, при проведении подкормки в фазу молочно-восковой спелости, направленной на повышение качества урожая, рекомендуется снизить норму карбамида, добавив к нему сульфат магния. Он снизит процент ожогов, которые может вызвать карбамид, и тоже будет работать на повышение качественных характеристик зерна.
Сбалансированное минеральное питание позволяет повысить стрессоустойчивость растений.
В-третьих, следует отказаться от применения по колосу стробилуринсодержащих фунгицидов, чтобы не продлевать вегетацию культуры. Кроме того, именно в этот период нежелательно использовать концентрированные микроудобрения.
Рацион в режиме «антистресс»
На теме сбалансированного питания сельскохозяйственных культур Евгений Карпухин остановился более детально. Он напомнил, что «фундаментом» рациона озимых является основное питание «азот – фосфор – калий». Но для его оптимизации необходимо использовать микроудобрения. Желательно, чтобы в состав этих агрохимикатов входил калий – макроэлемент со множеством функций. Взять хотя бы тот факт, что именно из калия на 80% состоит клеточный сок растений. Кроме того, он способствует утолщению клеточных стенок и, как результат, повышению устойчивости растений к патогенам. А ещё калий принимает прямое участие в работе устьичного аппарата растений, улучшая их устойчивость к засухе. Так что роль его очень велика, оптимизировать калийное питание растений позволяет листовая подкормка агрохимикатом УЛЬТРАМАГ КАЛИЙ.
Если же посевам пришлось столкнуться с возвратными заморозками, которые приводят к развитию холодового стресса, на первый план выходит макроэлемент фосфор. Но в этих условиях развитие корневой системы и её поглощающая способность приостанавливаются. Листовая подкормка фосфорсодержащим микроудобрением, таким как новый продукт от «Щёлково Агрохим» УЛЬТРАМАГ ФОСФОР АКТИВ, становится единственным эффективным способом быстрой доставки данного элемента в клетки растений.
Но это ещё не всё, что требуется посевам в условиях современного агропроизводства и стремительно меняющейся погодной обстановки! Принципиально важным элементом рациона становятся аминокислотные биостимуляторы, которые экономят растениям «силы» и время на выработку собственных аминокислот.
В портфеле «Щёлково Агрохим» есть соответствующие продукты – линейка БИОСТИМ. Евгений Карпухин обратил внимание аудитории на то, что аминокислоты, входящие в их состав, имеют растительное происхождение и находятся в легко доступной для растений форме.
Но есть важный нюанс: никакие микроудобрения нельзя использовать непосредственно в период стресса! В противном случае угнетение растений может достигнуть пиковых значений. Оптимальное время для аминокислотных стимуляторов – период, когда прошли осадки и посевы немного восстановились, – уточняет докладчик.
Повышенное внимание к колосу
Фузариоз колоса – довольно распространённая на юге России проблема. И фунгицидная обработка, следующая после применения АЗОРРО, КС, должна быть направлена на защиту формирующегося зерна. Для этого в арсенале «Щёлково Агрохим» есть два препарата. Первый – уже известный российским земледельцам препарат ТРИАДА, ККР. В его составе: 140 г/л пропиконазола, 140 г/л тебуконазола и 72 г/л эпоксиконазола. Это «трио» обеспечивает усиленную защиту культуры от наиболее опасных заболеваний, включая фузариоз колоса. Кроме того, в условиях воздушной засухи обработка препаратом ТРИАДА, ККР обеспечивает выраженный эффект зелёного листа, которым обладает пропиконазол.
Евгений Карпухин озвучил важный лайфхак, который обязательно пригодится аграриям, планирующим защиту пшеницы от фузариоза колоса:
– Раньше мы рекомендовали использовать фунгицид ТРИАДА, ККР в начале колошения, но сейчас советуем сдвинуть эти сроки на то время, когда колос «выйдет» на 80-90%. Это необходимо, чтобы действующие вещества попали на колосковые чешуйки: только так защита колоса будет максимальной, – говорит он.
А в наступившем году палитра «щёлковских» фунгицидов пополнилась абсолютной новинкой – препаратом ТИТУЛ ТРИО, ККР. В его состав входят сильнейшие действующие вещества: 160 г/л тебуконазола + 80 г/л пропиконазола + 80 г/л ципроконазола. Таким образом, обработка посевов этим препаратом гарантирует мощное искореняющее и профилактическое действие на широчайший спектр патогенов.
Если гибрид, то засухоустойчивый
Не только озимые культуры страдают от засухи и других неблагоприятных погодных явлений. Пропашные тоже находятся в зоне риска, так как критически важные фазы их развития совпадают с периодами, для которых характерны высокие температуры воздуха и отсутствие влаги. Чтобы снизить риски, специалисты «Щёлково Агрохим» рекомендуют возделывать засухоустойчивые сорта и гибриды сельскохозяйственных культур. Олег Калинин, ведущий научный консультант краснодарского представительства, презентовал кубанским земледельцам линейку гибридов подсолнечника селекции «Актив Агро». Речь идёт о российской селекционной компании, которая в 2020 году стала структурным подразделением «Щёлково Агрохим».
Олег Калинин – ведущий консультант Краснодарского представительства – представил линейку гибридов подсолнечника селекции «Актив Агро».
В портфеле «Актив Агро» имеются классические среднеранние гибриды, устойчивые к последним расам заразихи, а также гибрид Кречет, устойчивый к гербицидам на основе имидазолинонов. Они характеризуются высокой масличностью – 50-52%, а также потенциалом урожайности от 48 ц/га. Что очень важно, они отличаются высокой засухоустойчивостью и адаптивностью, доказанной на практике.
– Для всех наших гибридов характерны мощная корневая система и средний рост. Это уменьшает их потребность во влаге, необходимой для развития вегетативной массы, и, соответственно, позволяет лучше переносить засушливые условия, – пояснил Олег Калинин.
В качестве примера он привёл результаты опытов, заложенных на базе ФГБНУ «Адыгейский НИИСХ» в условиях сильнейшей засухи. Даже несмотря на то, что за вегетационный период здесь выпало не более 100 мм осадков, гибриды «Актив Агро» сформировали урожай от 22 ц/га и более. В частности, Кречет дал 28 ц/га. При этом цена за п. е. семян «Актив Агро» существенно ниже, чем у аналогичной импортной продукции. Отсюда и высокая рентабельность производства подсолнечника российской селекции, который предлагает «Щёлково Агрохим».
Засуха не относится к локальным проблемам-«однодневкам». Она затрагивает целые регионы и носит продолжительный характер. Поэтому и подходы к решению проблем, связанных с ней, должны быть эффективными, современными и научно обоснованными. И компания «Щёлково Агрохим» стремится помочь вам в поиске этих подходов!
Яна Власова,
Краснодарский край05.04.2021 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.