26.06.2016: Станислав Иванович Гриб – выдающийся ученый-селекционер, академик НАН Республики Беларусь, Российской академии наук, Национальной Академии аграрных наук Украины многие годы связан дружественными и партнерскими узами с компанией «Щелково Агрохим». Созданный им знаменитый сорт яровой пшеницы Дарья, урожайность которого достигает до 80 ц/га, первые испытания прошел в опытном хозяйстве «Дубовицкое» Орловской области, отсюда стал стремительно завоевывать пашни по всей России, в первую очередь, благодаря семенному материалу, который здесь выращивается много лет. Общая площадь, ежегодно отводи-мая под яровую пшеницу Дарья, ныне сопоставима со всей территорией Республики Беларусь.
Будущее за экологической селекцией и ЭКОПЛЮС
Людмила Забозлаева, глава представительство АО «Щелково Агрохим» в Республике Беларусь,
Станислав Гриб,главный научный сотрудник Научно-практического центра НАН Беларуси по земледелию
Станислав Иванович Гриб - выдающийся ученый-селекционер, академик НАН Республики Беларусь, Российской академии наук, Национальной Академии аграрных наук Украины многие годы связан дружественными и партнерскими узами с компанией «Щелково Агрохим». Созданный им знаменитый сорт яровой пшеницы Дарья, урожайность которого достигает до 80 ц/га, первые испытания прошел в опытном хозяйстве «Дубовицкое» Орловской области, отсюда стал стремительно завоевывать пашни по всей России, в первую очередь, благодаря семенному материалу, который здесь выращивается много лет. Общая площадь, ежегодно отводимая под яровую пшеницу Дарья, ныне сопоставима со всей территорией Республики Беларусь.
Станислав Иванович Гриб хорошо знаком с деятельностью дочернего предприятия «Щелково Агрохим» - «Дубовицкое» и справедливо считает, что побратимство двух агрохозяйств - российского и белорусского «Крошина» Барановичского района Брестской области помогает внедрять и совершенствовать инновационные агротехнологии и дает превосходные плоды, что дружба эта будет крепнуть и развиваться. Многие совместные демонстрационные испытания новейших препаратов «Щелково Агрохим» проводятся на полях РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию», где Станислав Иванович Гриб работает в качестве главного научного сотрудника. Не сомневаемся, что читателям будет интересен диалог ученого-селекционера С. И. Гриба и главы представительства «Щелково Агрохим» в Республике Беларусь Людмилой Забозлаевой.
- Уважаемый Станислав Иванович, хочу сразу отметить, что нам приятно вместе работать, - за многие годы мы успешно решаем самые сложные проблемы, можно сказать, уже понимаем друг друга с полуслова, или, как говорят поэты, с полувзгляда, поэтому хотелось бы узнать, ваше мнение о том, как будет развиваться слекционная наука, что нас ожидает впереди, какие вопросы нам предстоит решать?
- Жизнь не стоит на месте: наука развивается, производство, технологии совершенствуются, но и проблемы новые возникают. Это - жизнь, как она есть, естественно, во всех ее позитивных и негативных проявлениях. Компания «Щелково Агрохим» мне очень импонирует: ее активная деятельность, современные научные подходы, которые направлены не просто на рекламу для реализации препаратов, но и на повышение эффективности в целом аграрного сектора и, в частности, растениеводства. Под таким углом, такое направление деятельности компании сегодня считаю абсолютно правильным. Оно перспективно, приоритетно: и аграрная наука, основные наши научные исследования идут в этом же русле. Если вести разговор о селекции, то одна из первейших ее задач - создание высокопродуктивных сортов, которые были бы эффективны, выгодны для земледельцев. Не просто создать сорт любой ценой и получить урожайность в 100 центнеров с гектара, а обеспечить рентабельность с единицы площади, в первую очередь, за счет генетического потенциала сорта. С компанией «Щелково Агрохим» в этом плане мы работаем в несколько разных направлениях и как партнеры, и как конкуренты. Селекционер стремится обеспечить генетическую устойчивость, например, к болезням, к полеганию, к биотическим факторам, а химическая наука направлена на то, чтобы за счет препаратов - регуляторов роста, фунгицидов, инсектицидов и других - реализовать устойчивость сорта в технологии его возделывания. Конечно, ни в одной, ни в другой области невозможно создать сорт, который будет идеально устойчив ко всем многообразным видам заболеваний, патогенам, вредителям и т. д., также как нереально создать универсальный препарат на все случаи жизни: он обычно имеет узкое, целенаправленное значение, в лучшем случае - комплексное, по нескольким направлениям. Это как раз одно из направлений деятельности компании «Щелково Агрохим», которое очень важно и эффективно. Поэтому сама жизнь подсказывает: надо работать вместе, согласовывая свои действия, сообща решать возникающие проблемы, - и только в этом случае гарантирован успех.
- В связи с этим невольно возникает вопрос, который интересует многих аграриев: на какие признаки зерновых колосовых сегодня ориентируются селекционеры, в частности, работающие под вашим руководством, при создании новых сортов?
- Наша задача, используя генофонд, найти такое оптимальное сочетание признаков, при котором новый сорт был бы и короткостебельный, и устойчивый к комплексу болезней, абиотических факторов среды, по максимуму обеспечивая биологическую (генетическую) защиту растений, и обладал бы высоким качеством продукции. В последние годы обостряются проблемы устойчивости к болезням: очень быстро происходит смена патогенов - пока сорт выходит на поля, появляются новые агрессивные расы, что вынуждает интенсивно применять средства защиты. Чтобы решать эти проблемы, необходимо совершенствовать процесс селекции, применять методы генетической и клеточной инженерии. Уже сейчас мы вместе с Институтом генетики и цитологии НАН Беларуси с помощью ДНК-маркеров определяем конкретные гены устойчивости к болезням, короткостебельности, качества продукции, что помогает более оперативно, точно и надежно вести селекционный процесс на сочетание комплекса признаков в совокупности.
- Станислав Иванович, мы любим торопить время, хочется получить новые, высокоэффективные сорта яровых зерновых в самые ближайшие сроки, особенно это важно для тех, кто занимается сегодня агробизнесом, поэтому хотелось бы знать: возможно ли в современных условиях ускорение процесса создания нового сорта?
- Сразу отвечу: радикально - нет; даже при самых современных методах исследования традиционный селекционный процесс заменить нельзя. Селекционер обязательно должен оценить разнообразие десятков тысяч созданных им генотипов в системе разнообразных сочетаний внешних естественных факторов среды. С этой целью конкурсное сортоиспытание проводится в течение трех лет, а затем столько же времени занимают испытания в государственной комиссии. В перспективе, при сооружении ультрасовременных биотронов, процесс создания и испытания сорта в определенной мере может быть сокращен.
- Сорт Дарья признан в России во многих регионах, с каждым годом площади под ним расширяются. В ООО «Дубовицкое», благодаря потенциалу этого сорта, мы ежегодно получаем замечательные урожаи, семенной материал, который производится на базе опытного агрохозяйства, ежегодно приобретают как крупные холдинги, так и фермеры. Генеральный директор АО «Щелково Агрохим» Салис Добаевич Каракотов как человек науки оценивает его очень высоко. Семена яровой пшеницы Дарья активно высеваются предприятиями и фермерскими хозяйствами Урала, Поволжья, других регионов. Какие новые сорта следует ждать российским и белорусским земледельцам?
- У меня осталось очень хорошее впечатление о работе специалистов хозяйства «Дубовицкое», которые применяют инновационную комплексную защиту посевов в течение всего полевого сезона. На смену сорту Дарья сегодня пришел новый, высокопродуктивный сорт яровой пшеницы Сударыня, выведенный совместно с коллегами из Владимирского НИИСХ. Он быстро распространяется на полях Беларуси и России, включен по трем регионам РФ в Госреестр и пользуется высоким спросом. Сорт яровой пшеницы Сударыня обладает ценными продовольственными качествами и высокой продуктивностью, более устойчив к болезням, в отличие от сорта Дарья, которая все-таки требует хорошей защиты, которую полностью обеспечивают технологии компании «Щелково Агрохим» (и Дарья эту защиту принимает с благодарностью!). Новый сорт Сударыня более устойчив к болезням и стабилен: например, в хозяйстве ООО «Ручейки» Юрьев-Польского района Владимирской области на площади 100 га в этом году получено по 75 ц/га. Для Владимирской области это - прекрасный результат, если учесть, что там не чернозем, а серые лесные почвы.
Кстати, в этом хозяйстве очень интересный руководитель Игорь Романович Кузьма: он ведет неустанный поиск новых сортов, эффективных приемов технологии их возделывания, часто бывает у нас, в Беларуси. Возделывает и рапс, и пшеницу, и тритикале, внедрил у себя масличный лен на 700 га. В прошлом, неблагоприятном году, получил по 12 ц/га маслосемян, а в позапрошлом - все 20 центнеров. Построил завод для выработки льняного масла.
Очень инициативный человек, с такими людьми интересно сотрудничать.
- Да, вы правы, Станислав Иванович, мы хорошо знаем это семеноводческое хозяйство во Владимирской области: Игорь Романович Кузьма любит экспериментировать, хочу подчеркнуть, что 80 % средств защиты сельскохозяйственных культур, которые используются здесь, произведены компанией «Щелково Агрохим». Наши специалисты оказывают действенную помощь, ведут научное агросопровождение, консультируют агрономов хозяйства «Ручейки». Почти весь семенной материал яровой пшеницы здесь тщательно обрабатывается фунгицидным протравителем Скарлет и регулятором роста нового поколения Эмистим, в борьбе с сорняками используются гербициды Примадонна, Гранат, Овсюген Экспресс, Фенизан, применяются микроудобрения Интермаг Профи и другие.
- Да, Игорь Романович ищет самые экономически выгодные варианты защиты и системы обработки почвы. Сам я в этом хозяйстве убеждаюсь, что многолетний труд не зря проделан - яровая пшеница радует глаз: стебли крепкие, колосья налитые. Без сомнения, за урожай краснеть не придется! В прошлом году все посевы хозяйства мы с ним осмотрели, а это три тысячи гектаров!
- Но селекция на достигнутом не останавливается: мы наслышаны, что грядут новые, устойчивые сорта зерновых...
- В этом году в государственное сортотоиспытание переданы новые сорта совместной селекции с Владимирским НИИСХ яровой пшеницы Ладья и Каменка. Часто задают вопрос: откуда такие названия? Дело в том, что они ассоциируются у меня с прекрасным Суздалем, где каждое лето бываю на опытных полях Владимирского НИИСХ. Там, на реке Каменке, меня впечатлила красивая отреставрированная старинная ладья. Сорт яровой пшеницы Ладья передан в Госкомиссию и в России, и в Беларуси, а вот сорт Каменка - только в российскую Госкомиссию, а также - новый сорт ярового тритикале Заозерье совместной белорусской и российской селекции. По озимому тритикале: в Госреестр России включен новый сорт Свислочь белорусской селекции. Так что все время движемся вперед. Выведены новые сорта ярового тритикале Норманн, Гелио в результате адаптивно-экологической селекции, которые созданы совместно с заведующей лабораторией Владимирского НИИСХ, кандидатом сельскохозяйственных наук Светланой Евгеньевной Скатовой. Поясню также: новый сорт тритикале Норманн назван в честь известного американского селекционера и фитопатолога Норманна Борлоуга, который осуществил «зеленую революцию» в Латинской Америке и Юго-Восточной Азии.
Кстати, сейчас важным резервом в селекции является научная кооперация как внутри страны, так и с зарубежными коллегами, это так называемая экологическая селекция. В нашем научно-практическом центре создано много совместных сортов и гибридов кукурузы с селекционерами Республики Молдова, с Донским НИИ сельского хозяйства работаем по селекции тритикале: у дончан - хорошие результаты по зимостойкости этой культуры, что для нас очень важно. Активно сотрудничаем и со странами Евросоюза, имеем доступ к мировым банкам генетических ресурсов - в селекции всегда необходимы источники новых ценных признаков.
- Станислав Иванович, в вашей сфере деятельности - экологическая селекция, а наша компания сегодня активно внедряет технологию ЭКОПЛЮС, которая нацелена на снижение пестицидной нагрузки, сохранение и улучшение биоценоза почвы, уменьшение эффекта последействия химзащиты в севообороте, таким образом, наши усилия в этом благородном деле сохранения природы тесно переплетаются.
- Экологическая селекция - это одно из приоритетных направлений: суть его сводится к тому, что отбор лучших генотипов будущих сортов проводится в различных условиях экологической среды - почвенных, эколого-географических, климатических. Часто эта работа ведется фрагментарно, оцениваются по существу уже готовые сорта, накануне передача их на государственное сортоиспытание - выборка при этом ничтожно мала. Выбрать адекватное, конкретное место произрастания сорта чрезвычайно трудно, оптимальной является та зона, где ведется селекционный процесс. Здесь создается экологическая ниша - погодные факторы, почвенные условия, к которым сорт на протяжении времени его создания, а это по зерновым культурам 8-10 лет, адаптируется. Все, что неадекватно этим условиям - выбраковывается. Остаются только самые приспособленные, идеально соответствующие сорта, которые имеют и высокую продуктивность, и устойчивость к неблагоприятным факторам среды: перезимовке, засухе, болезням и т. д. Но, конечно, работать селекционеру в одной точке и ставить задачу на широкий ареал распространения сорта - весьма проблематично. Сегодня ведущие селекционные фирмы, селекционные центры стремятся организовать экологическую сеть на этапе предгосударственного сортоиспытания. Ежегодно в селекционном процессе выделяется несколько перспективных сортообразцов, которые стараются испытать в различных экологических нишах, и чаще всего в пределах своей страны, но это узкая экологическая ниша. Идеальный вариант - это широкая экологическая ниша, например, по озимой ржи есть специальная программа испытаний на зимостойкость, а конкретно - сорта и гибриды немецкой селекции, экологическое испытание которых проводится в НИИСХ «Немчиновка», в Татарстане и Беларуси. Но это еще не селекция, это - экологическое испытание, а вот сугубо конкретно экологическая селекция - когда создаются и испытываются в различных регионах гибридные популяции. Селекционер ставит задачу - создать сорт, подбирает нужные исходные формы с целью совместить в новом сорте те недостающие, исключительно важные признаки, которые отсутствуют у существующих. Он создает эту гибридную популяцию, и ее семена рассылает по экологическим нишам и уже в конкретной зоне проводится отбор: у себя, например, мы ведем, и во Владимирском НИИСХ, в Суздале тоже ведем отбор, и в НИИСХ Татарстана... Вот это уже экологическая селекция, потому что в дальнейшем - испытание отобранных форм, а они разные: в Суздале - один морфотип, в Татарстане - другой, и это будут наиболее приспособленные в перспективе сорта к определенной экологической нише.
- Если объединить технологии ЭКОПЛЮС АО «Щелково Агрохим» и экологическую селекцию, то, уверена, это даст великолепные результаты. Несколько лет назад мы говорили в этом плане о тритикале, так вот: на Кубани, благодаря внедрению инновационной технологии с защитой щелковскими продуктами, получено свыше 100 ц/га. Вот это потенциал! А как вы, Станислав Иванович, оцениваете перспективы урожайности тритикале в России и Беларуси?
- Беларусь по существу эту проблему с тритикале решила, сейчас в стране засевается полмиллиона гектаров - это второе место в мире, что вполне достаточно для тех нужд, на которые используется эта культура, а это зернофуражное использование, прежде всего. Естественно, дальнейшая задача селекции - повышать ее продуктивность и добиваться улучшения других качественных признаков у новых сортов: увеличивать содержание белка, устойчивость к болезням.
Есть еще одно перспективное направление - создание гетерозисных гибридов тритикале, как у ржи, свеклы, кукурузы. Гетерозис у тритикале достигает 10-15 % - это существенный резерв повышения урожайности.
Я постоянно слежу за результатами в аграрном секторе России, радуюсь, когда стабильно получают 100 млн тонн зерна, да еще на экспорт реализуют. Российская Федерация полностью обеспечила себя продукцией в области птицеводства, хорошо развивается свиноводство, несколько слабее, но все же прогресс существенный, в производстве молока и мяса КРС. Можно сказать, действительно достигается стабильная продовольственная безопасность, но все же это - полдела.
В России в последнее время активно развивается животноводство, основу которого составляют корма, в этом плане тритикале как раз та культура, которая жизненно необходима. Особенность тритикале и его преимущество перед пшеницей в том, что оно менее затратно, кроме того, более устойчиво к болезням, меньше требует средств защиты. Если мы в Беларуси пшеницу 2-3 раза защищаем фунгицидами, то для тритикале достаточна однократная защита, и 60-70 ц/га это обеспечит, но когда уже поднимаемся к 100 ц/га, тогда вторая обработка для защиты колоса необходима. Тут уже нужно всерьез заниматься экономикой.
- Яровое тритикале занимает в Беларуси свыше 20 тыс. га, каковы перспективы в будущем?
- У нас тритикале двух видов, но основные площади занимает озимое, точнее - яровое дополняет озимое. В Беларуси яровое тритикале, может быть, не столь актуально, как в России, поскольку у озимых практически проблем с перезимовкой нет, в отличие от озимого рапса. Поэтому внимание к яровому тритикале несколько ослаблено, хотя у него есть преимущество перед озимым по качеству зерна. Если в зерне озимого тритикале содержание сырого протеина на уровне 10-12 %, то у ярового - в среднем около 14 %, а 2 % - это существенно, да и по урожайности оно в Госсортоиспытании приближается к озимому. По тому и другому у нас высеваются наши, белорусские сорта. Прекрасный сорт Узор, наш национальный стандарт, до 100 ц/га обеспечивает урожайность, а также Садко, Лотос. Тритикале яровое - актуальнее для России, чем для Беларуси, потому что там часто возникает проблема зимостойкости. Там, где эта проблема остра, конечно, эта культура актуальна.
- Насчет животноводства вы очень верно сказали. К слову, компания «Щелково Агрохим» активно работает и в этом направлении: в Липецкой области действует завод по выпуску эмбрионов КРС знаменитой голштинской породы, которые будут поставляться по всей России, значит, потребность в тритикале будет расти.
- Это прекрасные перспективы, сфера деятельности компании «Щелково Агрохим» отвечает потребностям главных отраслей сельского хозяйства, продовольственной безопасности, наконец. Для нашей республики это тоже актуально, поэтому и перспективы для нашего сотрудничества в будущем серьезные и глобальные. Ведь тритикале - не только зернофуражная культура, из нее и прекрасный хлеб получается, даже вкуснее ржаного! У него более продолжительный период сохранности, он не черствеет долго, и вкус имеет специфически приятный...
- Станислав Иванович, вас часто спрашивают: счастливы ли вы в своей профессии, ведь селекция стала для вас делом всей жизни. А в перспективе?
- Плох тот солдат, который не мечтает стать генералом. Также и селекционер: непрерывное совершенствование - прежде всего. У меня за плечами около 60 сортов в реестре, но сказать, что я удовлетворен, не могу. Почему? Потому что в каждом уже созданном сорте я вижу недостатки, несовершенства, а планы всегда есть, замыслы - тоже, идет постоянный поиск нового генофонда, источников нужных признаков и свойств для создания более совершенного сорта. Сегодня важен не столько потенциал продуктивности - мы и на старом добром сорте озимого тритикале Михась получали 125 ц/га. В перспективе, наверно, можно и на 150 ц/га выйти в идеальных условиях, но это все-таки не главное. Как нам сократить затраты на производство единицы продукции, чтобы была высокая окупаемость - вот задача! И, естественно, не только достичь 150 ц/га, а чтобы стабильно мы могли получать наивысшую урожайность зерновых отличного качества!
- Станислав Иванович, без средств защиты это сегодня невозможно.
- С этим полностью согласен, нужно чтобы мы шли друг другу навстречу, находили паритет. Что-то мы сделали, как селекционеры, что-то - компания «Щелково Агрохим» в плане защиты растений, возможностей реализации генетического потенциала сорта. Но не все сводится только к сугубо химической защите от болезней и вредителей. Регуляторы роста, Биостимы, Интермаги - все эти современные продукты обеспечивают существенное повышение реализации генетического потенциала сорта. Такое направление очень важно и актуально: конечно, сорта будут по-разному реагировать, нужно их реакцию проверять, отслеживать, чтобы находить оптимальные варианты, так что впереди много интересной научной работы...
- Любопытно бы узнать, сколько сортов сегодня находится у вас в испытании?
- Селекция - это непрерывный конвейер, в идеале каждый год должен выходить сорт. На экологическое испытание мы готовим ежегодно 5-6, а то и десять образцов, из которых должны выбрать лучший, конкурентоспособный в будущем. Надо смотреть на 10 лет вперед, хотя в нынешних экономических условиях это и непросто.
- Станислав Иванович, спасибо за сотрудничество, за понимание, человечность, чуткость, интеллигентность, профессионализм. Успехов вам, чтобы все задуманное воплотилось в новые сорта, которых ждут хлеборобы Республики Беларусь, России, многих других стран...
«Аргумент защиты»
26.06.2016 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.