Результаты испытаний подсолнечника «Актив Агро» на Южном Урале превзошли все ожидания
Селекционная компания «Актив Агро», входящая в структуру АО «Щёлково Агрохим», уже не первый год проводит испытания гибридов подсолнечника на российских полях. В 2021 году тестирование в полевых условиях Южного Урала прошли восемь гибридов под различные технологии возделывания. Они не только не уступили лучшим импортным конкурентам, но и превзошли их по показателям продуктивности с отрывом до 10 центнеров с гектара. И это в условиях жесточайшей нехватки влаги. Подробнее – в нашем материале.
Огромная работа и острая засуха
Замглавы Тюменского представительства, к. с.-х. н. Сергей Показаньев
В сельхозсезоне 2021 года в Курганской области масштабные полевые испытания гибридов подсолнечника производства селекционной компании «Актив Агро» провели в четырёх районах области: Целинном (ООО «Агроинвест»), Куртамышском (КФХ «Черемшанцев Е. В.»), Кетовском (агрокомплекс «Кургансемена») и Притобольном (КФХ «Иванов и К»). Здесь заложили демонстрационные посевы масличного подсолнечника. Ещё одно хозяйство – АО «Новая пятилетка» Мишкинского района – испытывало гибрид Фрэя на производственном посеве на площади 16,5 га. Конкурентами в испытаниях стали сорта и гибриды российского и импортного производства. Представители заказчика (АО «Щёлково Агрохим») и специалисты хозяйств провели огромную работу. Рассказывает замглавы Тюменского представительства, к. с.-х. н. Сергей Показаньев: «Испытания такого уровня в пяти районах области мы провели в первый раз. Во многом они состоялись благодаря инициативе замдиректора по науке селекционной компании «Актив Агро», к. с.-х. н. Виктора Рядчикова. Нам это далось непросто. Работа со стороны хозяйств была проделана огромная, аккуратная и квалифицированная. Мы, как представители заказчика, принимали участие на всех этапах: выезжали на посев, отслеживали рост и развитие растений, консультировали при обработках средствами защиты, ситуацию контролировали весь сезон. Вместе со мной в работе принимали участие ведущий научный консультант Тюменского представительства по Курганской области, к. с.-х. н. Анатолий Филиппов и ведущий научный консультант Тюменского представительства по Курганской области Валентина Волкова».
Всего в испытаниях приняли участие восемь гибридов подсолнечника: Арэв, Арэв ОР, Базик, Бомбардир, Даха, Кречет, Фрэя и Фрэя ОР. В их числе были как классические гибриды (Арэв, Базик, Даха, Фрэя), так и гибриды, устойчивые к имидазолинонам (Бомбардир, Кречет). Для чистоты эксперимента все делянки возделывались по классической технологии с фоновой схемой защиты гербицидами и инсектицидами. Посев проводился в период со 2 по 12 мая, уборка в зависимости от района – с 15 сентября по 7 октября. Предуборочная десикация не потребовалась, поскольку созревание подсолнечника было ускорено сухой и жаркой погодой.
При этом если первая половина лета, отличившаяся в Зауралье жёсткой засухой, негативно повлияла на рост и развитие растений, то во второй половине лета высокие температуры и умеренные осадки сыграли на руку полеводам.
По словам Сергея Показаньева, погодные условия прошлого сезона характеризовались резкими перепадами температур и выраженным дефицитом влаги в первой половине вегетационного периода. Продуктивные осадки выпали только во 2 и 3-й декадах июля. Например, в Кетовском районе за весь период вегетации (май-август) на фоне повышенного температурного режима (+2,8 °C к норме) количество выпавших осадков составило всего 85 мм, а это лишь 43% от нормы (острозасушливые условия). Несколько лучше по увлажнению была ситуация в Мишкинском и особенно в Притобольном районах, где в июне-июле прошли умеренные локальные дожди.
Семинар по подсолнечнику на базе КФХ Черемшанцева Е. В. Куртамышского района Курганской области
Базик отличился
Именно фактор осадков сыграл значительную роль в результатах продуктивности испытуемых гибридов. Максимальной урожайности – 29,8 ц/га – на варианте с гибридом Базик добились на демопосевах Притобольного района (КХ «Иванов и К»). Рассмотрим подробнее схему опыта. В испытаниях были заложены варианты восьми гибридов: Арэв, Арэв ОР, Базик, Бомбардир, Даха, Кречет, Фрэя и Фрэя ОР. Посев провели по раннему пару сеялкой ТСМ-4150А (типа СУПН-8). При посеве вносили азофоску (NPK 16:16:16) – 100 кг/га. Предшественник – пар – подготовлен механическими обработками (дискование, культивация), весной проводилось закрытие влаги боронованием, после посева – обязательное прикатывание. Срок посева – 12 мая. Размер делянки под один гибрид составил 0,5 га в однократной повторности. В фазе 6-8 листьев была проведена одна междурядная культивация, из химических средств защиты применялись инсектицид (против лугового мотылька) и граминицид против злаковых сорняков. Уборку провели 6 октября комбайном Acros-530. Масличность семян определялась в испытательной лаборатории ФГБУ ГСАС «Курганская».
«В крестьянском хозяйстве – традиционно высокие агротехнологии. Вносится достаточное количество минеральных удобрений, применяются средства защиты растений, за счёт чего поддерживается высокая культура земледелия и сохраняется плодородие почвы. Вместе с локальными осадками это дало такой потрясающий для засушливого сезона результат по подсолнечнику», – комментирует Сергей Показаньев (табл. 1, 2).
Табл. 1 - Показатели урожайности и масличности по различным гибридам подсолнечника в КХ «Иванов и К», Курганская область
|
Гибрид подсолнечника |
Урожайность при 10% влажности, ц/га |
Масличность, % |
|
Арэв |
27,5 |
54,0 |
|
Арэв, ОР |
23,9 |
53,0 |
|
Базик |
29,8 |
56,9 |
|
Бомбардир |
29,7 |
54,3 |
|
Даха |
27,6 |
56,1 |
|
Кречет |
25,4 |
52,1 |
|
Фрэя |
29,4 |
51,8 |
|
Фрэя ОР |
27,3 |
51,2 |
В целом, как следует из отчёта специалистов Тюменского представительства, по четырём районам испытаний максимальную среднюю продуктивность обеспечили гибриды Базик (20,4 ц/га) и Фрэя (19,5 ц/га). Также консультанты отметили гибрид Бомбардир, который в наиболее засушливом Целинном районе дал 11,8 ц/га (по предшественнику ячмень), а в достаточно увлажнённом Притобольном – 29,7 ц/га. Гибрид Арэв обеспечил максимум в Целинном районе (12,0 ц/га), Кречет – в Куртамышском районе (17,5 ц/га), Даха – в Кетовском районе (24,4 ц/га).
Табл. 2 - Высота растений и диаметр корзинки подсолнечника перед уборкой на посевах в КХ «Иванов и К», Курганская область
|
Гибрид подсолнечника |
Диаметр корзинки, см |
Высота растений, см |
|
Арэв |
17,0 |
138,7 |
|
Арэв ОР |
16,9 |
137,8 |
|
Базик |
16,2 |
132,4 |
|
Бомбардир |
16,6 |
132,5 |
|
Даха |
16,4 |
149,0 |
|
Кречет |
14,3 |
121,0 |
|
Фрэя |
15,5 |
129,3 |
|
Фрэя ОР |
16,0 |
138,8 |
Анализ на качество маслосемян показал, что максимальный уровень масличности (51,2-56,9%) испытанные гибриды обеспечили в условиях Притобольного района, а минимальный – в условиях Кетовского (42,5-44,6%). В среднем по районам показатели масличности варьировались в пределах 47,6-49,3% в зависимости от гибридов, при этом наибольшим содержанием масла отличились Базик и Даха – 49,3%.
Наиболее скороспелыми гибридами по районам были Базик и Кречет (98-99 дней), а самым позднеспелым – Даха (108 дней). Также во всех точках испытаний гибриды Арэв ОР и Фрэя ОР, устойчивые к семи расам заразихи (сорняк паразит), были более позднеспелыми, чем обычные Арэв и Фрэя.
Базик перед уборкой в КФХ «Иванов и К» Притобольного района Курганской области
Семена уже заказаны
В 2021 году гибрид Фрэя прошёл испытания на производственных посевах Мишкинского района. Схема опыта в АО «Новая пятилетка» выглядела следующим образом.
Посев производился 7 мая по химическому пару сеялкой Amazone DMC 9000. При посеве вносились аммиачная селитра (100 кг/га) + сульфоаммофос (50 кг/га). Проведены весеннее боронование и предпосевная культивация. Осуществлялась довсходовая химпрополка смесью СПРУТ ЭКСТРА (2 л/га) + ЭСТАМП (4 л/га). В фазу бутонизации опрыскивали микроудобрением УЛЬТРАМАГ БОР (1 л/га). Уборка подсолнечника была проведена 7 октября комбайном Acros 550. В результате гибрид Фрэя обеспечил максимальную урожайность среди шести испытуемых российских и импортных гибридов и сортов подсолнечника – 27,2 ц/га (ближайший результат – 26,4 ц/га).
В Кетовском районе, где в опыте испытывали 22 гибрида российской и импортной селекций, гибриды ООО «Актив Агро» заняли первое место по общему объёму собранного с гектара масла – 857 кг при среднем результате в опыте 788 кг. Они же взяли «золото» по средней урожайности – 21,7 ц/га при среднем результате в опыте 19,6 ц/га, «серебро» – по урожайности отдельного гибрида (благодаря результату Даха – 24,4 ц/га).
В Куртамышском районе в фермерском хозяйстве КФХ «Черемшанцев Е. В.», где испытывали девять гибридов российской и импортной селекций, гибрид Кречет обеспечил максимальный по урожайности результат в опыте – 17,5 ц/га, на втором месте по продуктивности гибрид Базик – 16,5 ц/га.
Подобные результаты опытов доказывают: импортные гибриды подсолнечника не имеют очевидного преимущества по урожайности перед отечественными, а в ряде случаев и уступают им. Лучшим подтверждением этого факта служат предварительные заявки в «Щёлково Агрохим» на семена представленных гибридов. По данным Тюменского представительства, в 2022 году на полях области будут посеяны гибриды подсолнечника на площади 7500 га, также будут заложены производственные испытания гибридов Кречет, Базик, Фрэя, Арэв, Бомбардир. На пробу в Целинный район поступят семена устойчивого к сульфонилмочевинам гибрида Карина.
Гибрид Фрэя на полях предприятия «Кургансемена» Кетовского района Курганской области
Тройка лидеров
В Челябинской области гибриды подсолнечника «Актив Агро» испытывают второй год. В 2020-м «Щёлково Агрохим» передало на опытные участки Чесменского района (южная лесостепная зона области) четыре гибрида под классическую технологию. В 2021 году в окрестностях посёлка Новый мир испытали уже десять гибридов. В их числе – Кречет и Бомбардир, устойчивые к имидазолинонам, Экспресс 2, 3, 7, 8, устойчивые к трибенурон-метилу, и Фрэя, Даха, Базик и Арэв – под классическую технологию возделывания.
– Демонстрационные испытания закладывались на базе семеноводческого хозяйства КФХ «Берёзка». В обработке у них около 10 тыс. га, из них подсолнечника – 1950 га. Также возделываются зерновые яровые, лён, горчица и многолетние травы. Опытный участок состоял из 18 вариантов (17 гибридов и 1 сорт) в четырёх повторностях, – рассказывает старший научный консультант Челябинского представительства «Щёлково Агрохим» Алексей Греков.
По его словам, засуха и суховеи в южных районах области случаются практически каждый год. Однако 2020-й и 2021-й были особенно засушливыми. Так, в прошлом году в период с 5 мая по 22 июля, по данным районной метеостанции, в окрестностях посёлка Новый мир выпало 15 мм осадков, что в пять раз ниже нормы. На начало вегетационного периода запасы влаги в почве также были недостаточными.
Предшественником для опытных гибридов подсолнечника стала яровая пшеница, на поле была проведена зяблевая вспашка на глубину 25 см. В апреле провели весеннее боронование лёгкими боронами, закрыли влагу, через две недели – проборонили ещё раз по всходам сорных растений. 19 мая на поле провели предпосевную культивацию и посев пропашным 16-рядным комплексом BOURGAULT на глубину 8 см с одновременной врезкой минудобрений Аммофос 10:52 – 92 кг/га. Борьба с сорняками осуществлялась механическими прополками: 6 июня было проведено повсходовое боронование агрегатом БП 12,4 Aktywator, 20 июня в фазу культуры «4-6 настоящих листьев» проведена междурядная обработка и ещё одна – через 14 дней. Химическая прополка на опытном участке не проводилась, так как на момент фазы культуры «4-6 настоящих листьев» сорная растительность отсутствовала.
В ходе эксперимента консультанты «Щёлково Агрохим» многократно выезжали для осмотра посевов, регистрируя фазы роста и развития растений в опыте. В целом гибриды развивались равномерно, небольшое отставание было замечено у Даха и Экспресс 2 и 3, так как они относятся к более поздней группе спелости.
Полная физиологическая спелость растений наступила к 19 октября. Уборку провели комбайном от «Ростсельмаш» с жаткой Claas.
При подсчёте урожайности максимальную среднюю продуктивность в четырёх повторностях показал гибрид Кречет – 19,2 ц/га (максимальная урожайность – 22,6 ц/га) при влажности при уборке 6,2%. Кречет опередил своего ближайшего импортного конкурента в среднем на 0,3 ц/га. Также результаты, превышающие показатели конкурентов, продемонстрировали Базик и Фрэя – 19 ц/га. Продуктивность на уровне 18,6 ц/га показали Даха и Экспресс 8.
Всходы гибрида Кречет
Фрэя: на 10 центнеров выше
«Второй год подряд стабильный и один из лучших результатов по урожайности показывает гибрид Фрэя, – продолжает Алексей Греков. – В 2020 году это было 18,9 ц/га, в 2021-м – 19 ц/га, что значительно выше остальных гибридов под классическую технологию».
Кстати, Фрэя также стала лидером по урожайности в производственных испытаниях в ООО «Хлебинка» Верхнеуральского района. На площади в 50 га гибрид показал рекордную среднюю урожайность – 36,2 ц/га, что почти на 10 ц/га выше, чем результат конкурента. ООО «Хлебинка» – в числе передовых предприятий Челябинской области. Здесь обрабатывают около 14 тыс. га земли, успешно применяя нулевую технологию.
«Фрэя отличается большим габитусом и листовой пластиной, незначительных осадков ей хватило, чтобы пойти в рост и реализовать свой потенциал, что в дальнейшем положительно сказалось на урожайности в 36,2 ц/га. Все положительные качества нашего гибрида проявились в полной мере. Мы сами даже не сразу поверили в такой результат. Директор предприятия Виктор Фомин лично всё контролировал, все расчёты подтвердились: абсолютное лидерство за Фрэей», – комментирует Алексей Греков.
Также отличилась Фрэя и на демоиспытании в ООО «ЮГС-Агро» Октябрьского района. Необходимо отметить, что южная часть этого района, где располагаются земли предприятия, находилась в 2021 году в условиях острой нехватки влаги. И даже с учётом этого на Фрэе удалось добиться средней урожайности в 16,9 ц/га, это максимальный результат из 15 испытуемых гибридов.
«Оценивая результаты испытаний, мы пришли к выводу, что «щёлковские» гибриды не уступают иностранным образцам по продуктивности и масличности, а в ряде случаев превосходят их по урожайности. При этом, с учётом стоимости семян, выигрывают у импортных конкурентов по экономической эффективности. По нашим подсчётам, прибавка на гибриде Кречет была выше, чем выгода на импортных гибридах от 3250 до 7450 рублей на гектар, – делает вывод Алексей Греков. – Огромное спасибо нашим партнёрам, руководителям и специалистам хозяйств, которые принимали участие в испытаниях. Отдельная благодарность Минсельхозу Челябинской области и главе КФХ «Берёзка» Денису Шумских».
Гибриды подсолнечника «Актив Агро» набирают популярность у аграриев Челябинской области. В 2021 году через представительство «Щёлково Агрохим» было заказано около 3500 п. е., по данным на 2022 год – уже более 4500 п. е. Самый востребованный гибрид – Фрэя. Также хорошим спросом пользуются Кречет, Бомбардир и Арэв. «Люди поняли, что «Щёлково Агрохим» производит качественный продукт, и хотят с ним работать», – говорит Алексей Греков. В ближайшее время на поля Челябинской области зайдёт линия Экспресс 3 – гибрид подсолнечника Карина, устойчивый к сульфонилмочевинам. В «Щёлково Агрохим» не сомневаются, что это отличный выбор для хозяйств, где применяют эффективные системы гербицидной защиты.
Гибрид Фрэя перед уборкой
Сергей Показаньев, замглавы Тюменского представительства:
«Площади под подсолнечником в Курганской области растут год от года. И перевес в последнее время идёт в сторону гибридов. Благодаря эффекту гетерозиса, когда в первом поколении проявляются лучшие признаки генотипов обоих родителей, гибриды имеют максимальный потенциал по росту и развитию и при интенсивных технологиях обеспечивают лучшую продуктивность.
Все, с кем мы сотрудничали в этих испытаниях, – наши хорошие партнёры и товарищи, много лет мы вместе. Огромную исследовательскую работу проводим в КФХ Виктора Владимировича Иванова, на опытном поле Центра управления урожаем АО «Щёлково Агрохим» испытываем не только сорта сельхозкультур, но и удобрения, средства защиты растений и биопрепараты. Большое внимание опытам уделяет Евгений Черемшанцев (КФХ «Черемшанцев Е. В.» Куртамышского района), курирующий сортоиспытания на Куртамышском ГСУ. Он человек творческий, знающий, как проводить научные исследования. Хочется поблагодарить всех участников за то, что в условиях чрезвычайно тяжёлого года они предоставили технику, потратили средства, силы и время, чтобы провести с нами эти испытания. Спасибо Александру Борисовичу Нагорному, исполнительному директору ООО «Агроинвест», Михаилу Вячеславовичу Нестерову, директору агрокомплекса «Кургансемена», к. с.-х. н. Алексею Александровичу Кетову, замдиректора Научного центра агрокомплекса «Кургансемена», к. с.-х. н. Роману Ивановичу Шлегелю, руководителю АО «Новая пятилетка». Со всеми было комфортно работать».
Елена Нестеренко
25.02.2022 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.