Культурные растения, как и все живые организмы, подвержены влиянию различных стрессовых факторов. Стресс – состояние напряжения, которое возникает в ответ на неблагоприятные условия окружающей среды.
К таким условиям относятся погодные факторы: почвенная и воздушная засуха, возвратные заморозки, высокие температуры в момент цветения или налива. Также следует выделить пестицидные нагрузки, связанные с остаточным последействием препаратов, использованием химикатов не по регламенту (нарушение фаз применения и норм расхода препаратов), постгербицидные стрессы и фитотоксичность.
Погодные риски
Погодные условия оказывают значительное влияние на рост и развитие растений. Например, засуха может привести к снижению урожайности, а избыточное увлажнение – к развитию грибных заболеваний. Оба явления отмечаются в разные годы в южных регионах возделывания. Например, по данным информационно-консультационных центров Кубани, в Краснодарском крае в сезоне 2024 года установилась нетипичная погода: сочетание почвенной, воздушной засухи и высокой температуры, которая достигала +40 °C. Из-за этого к третьей декаде сентября урожайность таких пропашных культур, как сахарная свёкла, кукуруза, соя и подсолнечник, снизилась на Кубани в 1,5-2 раза относительно прошлого года.
Неблагоприятные погодные условия, а именно – резкие перепады температур и заморозки, наблюдались в этом сезоне в Центральной России и Поволжье. Возвратные заморозки, которые повредили посевы озимых и частично всходы яровых, привели к существенному снижению их урожайности. Так, урожайность озимой пшеницы в Волгоградской области в сезоне 2024 года снизилась на 30-50% относительно урожаев, полученных в прошлом полевом сезоне.
Обратите внимание на фотографию, сделанную в Воронежской области через несколько дней после вызванного стресса. На фото видны «обожжённые» листья и стебли растений, пострадавших от мороза.
Фото 1 – Повреждения озимой пшеницы, вызванные возвратными заморозками (Воронежская обл., 2024 г.)
На момент возврата заморозков пшеница находилась в фазе «конец кущения – начало выхода в трубку». Стебли, которые визуально не имели повреждений, при разрезании обнаруживали повреждённый колос. Это свидетельствовало о негативном воздействии низкой температуры на растения (фото 2, 3).
Фото 2, 3 – Повреждённый колос и стебли озимой пшеницы (Воронежская обл., 2024 г.)
Важный факт: поля, которые одновременно с внесением гербицидов были обработаны аминокислотным биостимулятором с микроэлементами БИОСТИМ УНИВЕРСАЛ, отличались визуально лучшим состоянием. На фото 4 разница хорошо заметна: слева – участок без применения биостимуляторов, справа – обработанный БИОСТИМ УНИВЕРСАЛ в норме 1,0 л/га совместно с гербицидом. Такой результат получен в рамках запланированных полевых сравнений, которые заложили в хозяйстве Воронежской области за неделю до возвратных заморозков.
Фото 4 – Озимая пшеница после заморозков: слева – контроль, справа – обработано БИОСТИМ УНИВЕРСАЛ (Воронежская обл., 2024 г.)
Вывод: профилактические мероприятия с использованием биостимулятора БИОСТИМ УНИВЕРСАЛ на основе свободных аминокислот и микроэлементов, проведённые в фазу кущения (в фазу продуктивности культуры), позволяют снизить влияние погодных рисков на культурные растения.
Гербицидные стрессы
Химические вещества, которые используют для борьбы с сорняками, могут влиять на продуктивность культуры как напрямую – в виде гербицидного стресса после обработки, – так и косвенно, оказывая последействие. Второе встречается реже: последействие связано с особенностями действующих веществ, используемых при защите культуры-предшественника, а также с гранулометрическим составом почвы и промывным режимом.
Если после применения гербицидных веществ, обладающих почвенной активностью, количество осадков превышает 250-300 мм, а также если не высевать чувствительные культуры, то, как правило, последействие агрономы на предприятиях не наблюдают.
Несоблюдение норм расхода гербицидов и фаз развития культуры, высокие нормы расхода при борьбе с переросшей сорной растительностью, высокие температуры в момент обработок, воздушная и почвенная засуха приводят к «провалу» культуры в «гербицидную яму». Это состояние, когда культурное растение из-за стресса останавливается в развитии, что зачастую приводит к недобору урожая.
Довольно часто агрономы задают вопрос: можно ли использовать стимуляторы и антистрессанты совместно с гербицидами? И если нельзя, то в какой период после гербицидной обработки необходимо провести стимулирующую и антистрессовую обработку?
У специалистов компании «Щёлково Агрохим» рекомендация чёткая: использовать стимуляторы роста и листовое питание совместно с селективными гербицидами нельзя. Это может снизить эффективность работы препарата в отношении сорной растительности. Дело в том, что, «отпаивая» культуру, мы стимулируем восстановление сорняков, особенно если на момент обработки они переросли уязвимую фазу.
Владимир Шурыгин – старший менеджер по продажам Пензенского представительства «Щёлково Агрохим»
Впрочем, для получения прибыли порой приходится отходить от базовых правил. Подтверждением тому стало полевое испытание, которое было заложено в ООО «Возрождение» (Пензенская область) под контролем старшего менеджера по продажам представительства «Щёлково Агрохим» Владимира Шурыгина.
Полевое испытание состояло из четырёх опытных вариантов (табл. 1). Владимир Шурыгин предложил схему, которая позволит ответить на вопрос: как эффективнее применять стимуляторы на сое – в баковой смеси с фолиарными гербицидами, сразу после гербицидной обработки или спустя определённое время (в конкретном случае – 3 и 6 дней)?
Табл. 1 – Схема опыта по применению гербицидов и биостимуляторов на сое (Пензенская обл., ООО «Возрождение», 2024 г.)
| Фаза развития | Вариант 1 Контроль | Вариант 2 | Вариант 3 | Вариант 4 |
| 3-й тройчатый лист |
КОНЦЕПТ, МД (1,0 л/га) |
КОНЦЕПТ, МД (1,0 л/га) + БИОСТИМ УНИВЕРСАЛ (1,0 л/га) |
КОНЦЕПТ, МД (1,0 л/га) |
КОНЦЕПТ, МД (1,0 л/га) |
| Через 3 дня после герб. обработки | – | – |
БИОСТИМ УНИВЕРСАЛ (1,0 л/га) |
– |
| Через 6 дней после герб. обработки | – | – |
БИОСТИМ УНИВЕРСАЛ (1,0 л/га) |
Также на всех вариантах оставили контрольные участки, которые накрыли плёнкой для оценки негативного воздействия сорной растительности на рост и развитие сои (фото 5, 6).
Фото 5, 6 – Контрольные участки на вариантах с применением гербицидов и биостимуляторов
Владимир Шурыгин проанализировал состояние сорных и культурных растений, полученных на контрольных делянках и на обработанных массивах. На фото 7 видно, как угнетающе влияет сорная растительность на рост и развитие культуры сои, и в каком состоянии находились сорняки на момент обследования. Стоит отметить, что марь белая, которая преобладала в посевах сои, на момент обработки находилась в переросшем состоянии. Гербициды остановили её рост, снизив влияние на культуру, но полностью не уничтожили.
Фото 7 – Культурные и сорные растения с контрольных делянок
Перед уборкой, когда растения находились в фазе налива, Владимир Шурыгин произвёл обследование посевов. Согласно данным, полученным при учёте показателей структуры урожая, лучший показатель по количеству бобов с трёх растений продемонстрировал вариант 2 (КОНЦЕПТ, МД в баковой смеси с БИОСТИМ УНИВЕРСАЛ): 21,3 шт. Близкий к этому результат показал вариант 4 (БИОСТИМ УНИВЕРСАЛ через 5 дней после гербицида КОНЦЕПТ, МД): 21,0 шт.
Количество зёрен в бобах в среднем на всех вариантах полевого испытания варьировалось в пределах от 2,4 шт. до 2,9 шт. (фото 8).
Фото 8 – Предуборочный учёт показателей структуры урожая сои
Уборка участка полевых испытаний состоялась 09.09.24, опережая календарные сроки прошлого сезона. Результаты уборки представлены в табл. 2.
Табл. 2 – Результаты уборки опытных вариантов (Пензенская обл., ООО «Возрождение», 2024 г.)
| Вариант | Влажность, % | Урожайность, ц/га | Прибавка, % |
| Вариант 1. КОНЦЕПТ, МД (1 л/га) | 7 | 18,1 | – |
| Вариант 2. КОНЦЕПТ, МД (1 л/га) + БИОСТИМ УНИВЕРСАЛ (1,0 л/га) – баковая смесь | 7 | 20,8 | 14,9 |
| Вариант 3. БИОСТИМ УНИВЕРСАЛ (1 л/га) через 3 дня после гербицида | 7,6 | 18,8 | 3,9 |
| Вариант 4. БИОСТИМ УНИРВЕСАЛ (1 л/га) через 6 дней после гербицида | 8 | 25,4 | 40 |
Положительный результат показал и вариант 2, где применение гербицида КОНЦЕПТ, МД было в баковой смеси с БИОСТИМ УНИВЕРСАЛ. Прибавка составила 14,9%.
Обращаем ваше внимание на то, что совместное применение агрохимикатов и гербицидов не рекомендовано из-за снижения биологической эффективности гербицидов в отношении сорной растительности, а также из-за возможного усиления фитотоксичности на культуре. Нужно отметить тот факт, что применение в баковой смеси гербицидов и агрохимикатов не всегда обеспечит положительный результат с прибавкой 10-15%, как это продемонстрировано в нашем полевом испытании. Предупреждаем, что данный результат не получится воспроизвести на любом поле, поэтому мы рекомендуем проводить раздельную обработку!
Применение БИОСТИМ УНИВЕРСАЛ через 6 дней после гербицидной обработки обеспечило максимальную прибавку в 40% относительно контрольного варианта 1 (гербицид КОНЦЕПТ, МД в чистом виде).
Для того чтобы минимизировать влияние гербицидов на культурные растения, необходимо соблюдать следующие рекомендации:
- использовать гербициды только в соответствии с инструкцией производителя на зарегистрированных культурах;
- не превышать рекомендуемые нормы гербицида, установленные регламентом;
- правильно выбирать время обработки (например, в период активного роста сорняков, в вечернее время, в безветренную погоду, при температуре воздуха, не превышающей +25 °C);
- проводить обработку посевов культурных растений стимуляторами и агрохимикатами рекомендуется после внесения гербицидов через 5-7 дней.
Также стоит отметить, что некоторые действующие вещества при определённых почвенно-климатических условиях оказывают фитотоксичность на культуру. Она может проявляться как сразу после обработки, так и через некоторое время. Поэтому гербициды всё-таки рекомендуется использовать раздельно со стимуляторами на основе аминокислот! Это позволит компенсировать пестицидные стрессы и не потерять в качестве и количестве, обеспечив прибавку урожая от 20 до 35%, как показал наш полевой опыт.
В новом сезоне специалисты «Щёлково Агрохим» продолжат исследовать влияние БИОСТИМ УНИВЕРСАЛ на культурные растения.
Иван КСЫКИН, технолог по зерновым и зернобобовым культурам «Щёлково Агрохим», к. с.-х. н.
Правительство России завершает подготовку национального проекта «Технологическое обеспечение биоэкономики». Он объединит передовые решения в сфере биотехнологий, возобновляемых биоресурсов, а также создания новых материалов.
Кажется, ещё 10 лет назад о биоэкономике мало кто слышал, а сегодня на её развитие направлены средства нацпроектов, о биоэкономике в сельском хозяйстве, пищевой промышленности, фармацевтике и в других отраслях говорит национальный лидер. Что же это такое?
Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН определяет биоэкономику как «использование возобновляемых биологических ресурсов, биологических процессов и принципов устойчивого производства товаров и услуг во всех секторах экономики». При этом биоэкономика напрямую связана с достижениями биотехнологии в сельском хозяйстве и промышленности.
Если сказать чуть иначе, биоэкономика – это, по сути, новый способ создания продукта в условиях шестого технологического уклада, рывок в который человечество совершило в 2020-е годы. Этот новый уклад учёные описывают через инженерию живых тканей и организмов с заранее заданными свойствами, искусственный интеллект, беспилотные летательные системы, анализ больших данных и космический мониторинг. Для сельского хозяйства это принципиально новый уровень производительности труда, полная переработка отходов с помощью микроорганизмов, биотехнологическое производство любых молекул и манипуляции с генами, оптимизация геномов живых организмов.
Нацпроект
Координационный центр правительства России сообщает, что новый нацпроект «Технологическое обеспечение биоэкономики» призван обеспечить технологический суверенитет страны, ускорить развитие сельского хозяйства через внедрение биотехнологий, а также создать условия для самореализации граждан.
В своём выступлении на стратегической сессии в марте с. г. премьер-министр Михаил Мишустин подчеркнул, что нацпроект будет носить комплексный характер и формировать фундамент сразу для нескольких направлений.
Михаил Мишустин - премьер-министр Российской Федерации
«В их числе – химия, пищевая индустрия, энергетика, медицина, экология, сельское хозяйство. Все те отрасли, где возможно глубокое внедрение биопроцессов и использование современных форматов производства на индустриальном уровне», – подчеркнул Председатель Правительства.
Он добавил, что ключевая задача национального проекта – консолидировать усилия, мощности и ресурсы, создать конкурентные предприятия, в том числе за счёт модернизации имеющихся, чтобы вернуть позиции одного из глобальных лидеров биотехнологического рынка.
Цели и задачи
Среди других задач проекта «Технологическое обеспечение биоэкономики» можно выделить следующие:
- Технологический рывок в АПК. Нацпроект призван стать платформой для опережающего развития сельского хозяйства и других смежных отраслей за счёт внедрения передовых биотехнологических решений.
- Технологический суверенитет и лидерство: развитие собственной биоэкономики рассматривается как стратегически важный шаг для снижения зависимости от импортных технологий и продукции, а также для занятия ведущих позиций на мировом рынке.
- И наконец, новый национальный проект должен способствовать дальнейшему расцвету науки и производства, а также решению кадрового вопроса для работы в такой новой сфере, как биоэкономика. В конечном итоге новый нацпроект должен привести к росту экономики и повышению уровня жизни в стране.
Ответ на вызовы
Глобальные вызовы в области продовольственной безопасности, связанные с ростом народонаселения планеты и изменением климата, цифровой трансформацией экономики, требуют должного отклика. И здесь «Щёлково Агрохим» даёт достойный ответ сразу по нескольким направлениям.
Прежде всего это обширные селекционно-семеноводческие программы в Орловской области, на Центральном Черноземье и в Краснодарском крае, нацеленные на формирование замкнутого цикла сельскохозяйственного производства. По словам члена-корреспондента РАН Александра Прянишникова, в рамках этой работы «Щёлково Агрохим» создаёт для АПК России системы новых сортов, дополняющих друг друга по комплексу хозяйственных и биологических свойств; обеспечивает программы первичного и оригинального семеноводства достаточными объёмами исходного материала; формирует 100-процентный уровень обеспеченности промышленного семеноводства собственными сортами.
Научный консорциум по селекции
Для решения столь фундаментальных биотехнологических задач «Щёлково Агрохим» задействовует уникальные коллективы учёных из научных институтов по всей стране: от Института фундаментальных проблем биологии РАН и Института общей генетики РАН до ВНИИСБ, ВНИИМК им. В.С. Пустовойта и НИИСХ Северного Зауралья и др. С целым рядом научных учреждений существуют совместные программы исследований. Так, с институтом Цитологии и генетики (ИЦиГ СО РАН) совместная программа работы нацелена на получение константных (не расщепляющихся) форм растений, выявление сопряжённости индексов NDVI с молекулярными маркерами, контролирующих темпы развития растений. С учёными из Института фундаментальных проблем биологии (г. Пущино) ведётся оценка сортовых особенностей по активности фотосинтетического аппарата растений, поиск генетических маркеров, определяющих функционал фотосинтетических и продукционных процессов у растений, и др.
Цифровые двойники
Для тестирования аграрных технологий «Щёлково Агрохим» разработал собственную цифровую новинку – иммерсивного цифрового двойника. Это виртуальная копия реального производства, позволяющая изучать и моделировать сельскохозяйственные процессы в режиме реального времени и проводить виртуальные испытания технологий и сельхозмашин.
Начальник отдела информационных технологий «Щёлково Агрохим» Дмитрий Москвин на конференции в г. Щёлково представил эту разработку компании широкой публике. Двойник повторяет всё, что происходит на промышленном объекте или в теплице, и позволяет моделировать любой процесс – от роста растений до работы оборудования. На основе данных, получаемых от цифрового двойника, можно оценивать потребности в ресурсах, прогнозировать болезни полевых культур и оперативно реагировать на любые изменения, что повышает эффективность работы.
Дмитрий Москвин - начальник отдела информационных технологий «Щёлково Агрохим»
Система также способна прогнозировать степень износа производственного оборудования, позволяя сократить вероятность его отказов. Новый софт даёт возможность проводить краш-тесты и обучать сотрудников на симуляторе, где ошибки становятся безопасной частью практики, помогая предотвратить реальные инциденты. Следующим этапом развития станет внедрение искусственного интеллекта для автоматизации управления процессами.
Цифровой образ сорта
Прошедшей осенью также было подписано соглашение между «Щёлково Агрохим» и Госсорткомиссией. В рамках совместной работы стороны займутся внедрением цифровых технологий в селекционный процесс. Первым шагом станет реализация пилотного проекта по формированию цифрового образа сортов и гибридов. Этот подход позволит анализировать и прогнозировать фенотипические и генотипические характеристики новых растений в виртуальной среде, что значительно ускорит создание новых сортов, адаптированных для разных регионов страны.
Заключение
Возможности искусственного интеллекта, машинное обучение, доступ к большим данным стали новой магией и навсегда изменили наши подходы к развитию биотехнологий. Никогда раньше у человечества не было такого количества инструментов для анализа и улучшения сложных биологических систем и оптимизации самых разных процессов. Несомненно, развитие биоэкономики ускорит научные открытия в области сельского хозяйства и промышленности и обеспечит технологический суверенитет страны.