17.11.2015: Публикации, связанные с микроудобрениями, листовыми подкормками размещаются едва ли не в каждом номере наших специализированных журналов и газет и, похоже, порядком всем поднадоели. Но я возьму на себя смелость вернуться к этой теме и осветить некоторые ее аспекты в преддверии сезона 2016 года. Да, без повторов не обошлось, но, не зря говорят, что повторение - мать учения, а новое - это хорошо забытое старое. Возможно, кто-то скажет, что все написанное ниже хорошо известно, но я адресую статью тем, может найти что-то полезное для себя.
 |
Публикации, связанные с микроудобрениями, листовыми подкормками размещаются едва ли не в каждом номере наших специализированных журналов и газет и, похоже, порядком всем поднадоели. Но я возьму на себя смелость вернуться к этой теме и осветить некоторые ее аспекты в преддверии сезона 2016 года. Да, без повторов не обошлось, но, не зря говорят, что повторение - мать учения, а новое - это хорошо забытое старое. Возможно, кто-то скажет, что все написанное ниже хорошо известно, но я адресую статью тем, может найти что-то полезное для себя.
Итак, для начала, давайте еще раз разберемся, что собой представляют микроудобрения. Это препараты на основе микроэлементов, специально созданные и выпускаемые промышленностью для питания растений. К важнейшим микроэлементам относят катионы таких биометаллов, как железо, марганец, цинк, медь, а также молибден и бор. В отличие от макроэлементов, азота, фосфора, калия, вынос которых с урожаем сельскохозяйственных культур исчисляется сотнями килограммов с гектара, потребление микроэлементов намного ниже, от нескольких граммов до нескольких сот граммов.
Низкая весовая потребность сельскохозяйственных культур в микроэлементах зачастую порождает к ним отношение, как к каким-то второстепенным элементам питания. И с этим связан миф, гласящий, что микроэлементы не так уж и важны для сбалансированного питания растений, поэтому применение микроудобрений необязательно. Правда на сегодняшний день такие взгляды считаются устаревшими и большинство земледельцев понимают важность микроэлементов для растений и применяют, или готовы применять микроудобрения в своих хозяйствах. Хотя, когда спрашиваешь агрономов о содержании того, или иного минерального элемента в пахотных почвах (а перечисленные выше микроэлементы относятся к минеральным веществам), очень многие отвечают, что они определяют лишь содержание фосфора, калия, текущее содержание азота, а вот по микроэлементам данных у них нет. Не говоря уж об информации о доступности того или иного микроэлемента для растений. Такое незнание часто бывает причиной недобора урожая, да еще и с потерей качества. Ведь согласно закону минимума величина урожая, который можно собрать с данного поля, определяется тем питательным составляющим, которого содержится меньше всего. И если существует дефицит какого-то микроэлемента, о котором земледелец не подозревает, именно его недостаточность будет ограничивать урожайность, даже при полноценном азотно-фосфоро-калийном питании.
С развитием рынка микроудобрений, когда объемы их применения в России стали резко расти, возник другой миф о микроудобрениях, как о панацее от всех бед и чудесном средстве, колоссально повышающем урожайность. И этот миф усиленно насаждается некоторыми, ее совсем добросовестными поставщиками. На самом деле, при использовании интенсивных технологий и высокой культуре земледелия реальный вклад микроудобрений в прибавку урожая - 10-15 %. И это хороший результат. По мнению специалистов западных компаний-производителей микроудобрений нормальным, ожидаемым уровнем дополнительной прибавки урожая от использования их препаратов является 5-7 %. Но проценты - штука очень хитрая. За рубежом, особенно в Западной Европе, 7 % прибавки, это дополнительно 5-6 центнеров зерна с гектара, а в России - всего 1,5 - 2 центнера. Правда, в России прибавки урожая от применения микроудобрений, особенно комплексных, на тех же зерновых культурах могут быть гораздо выше и достигать 20-25 %. Как же это объяснить? Во многих случаях причинами пониженной урожайности бывают связаны с дефицитом, или псевдодефицитом микроэлементов, о которых земледельцы могут и не подозревать. Как выше уже говорилось, при проведении агрохимических анализов почв редко кто определяет уровень содержания и доступность микроэлементов. После проведенных листовых подкормок микроудобрениями происходит пополнение баланса микроэлементов, оптимизируется минеральное питание в целом. Все это ведет к увеличению коэффициента усвоения других питательных веществ и при достаточном уровне содержания азота, фосфора, калия, в итоге происходит прирост урожайности.
Необходимо помнить следующее: наиболее часто используемые виды и марки основных удобрений не содержат микроэлементов, поэтому их внесение не компенсируют вынос этих элементов с урожаем. Поэтому использование микроудобрениий становятся необходимым агротехнологическим приемом, позволяющим сбалансировать питание растений. И еще. Правомерно возникает вопрос о выборе и оценке эффективности микроудобрений. Чем руководствоваться: уровнем цен, гектарных затрат, повышением урожайности и качества, или чем-то другим? Ответ один - выбор и оценка должны основываться на экономической целесообразности, на окупаемости от применения выбранных препаратов. Как же сориентироваться среди многообразной гаммы предлагаемых продуктов, как правильно выбрать оптимальные схемы подкормок, подобрать нормы расхода, фазы обработок? Как не прогадать, вложив свои деньги? Наиболее правильный подход, на наш взгляд, - это применение апробированных в конкретной почвенно-климатической зоне экономически обоснованных схем и программ подкормок. Например, то, что может быть хорошо на Юге России на озимой пшенице, не обязательно будет окупаемо на яровых зерновых, которые выращиваются, в регионах к югу и востоку от Уральских гор. Именно такого, зонального подхода, основанного на законах земледелия и агрохимии, придерживается АО «Щелково Агрохим», рекомендуя технологии подкормок на основе линейки своих зарегистрированных агрохимикатов.
Микроудобрения, являясь важным звеном в оптимизации условий питания растений, необходимо использовать всегда, когда в них есть объективная потребность, независимо от экономической ситуации. Прошедшей зимой в преддверии сезона 2015 года была полная неопределенность в отношении перспектив продаж микроудобрений. Однако опасения во многом оказались напрасными. Так, наша компания, АО «Щелково Агрохим», в этом году в физическом весе и объеме продала больше своих агрохимикатов, чем в 2014 году. Это и однокомпонентные микроудобрения «Ультрамаг Бор», «Ультрамаг Хелат», комплексные, жидкие удобрения «Интермаг Профи», аминокислотные удобрения-биостимуляторы «Биостим». Мы не теряем оптимизма и в отношении следующего, 2016 года. Уже сейчас, на основании предварительных заявок от наших региональных торговых структур, у нас запланировано в следующем сезоне увеличение продаж наших удобрений.
Рынок микроудобрений до 2015 года в России являлся растущим, с темпами, сравнимыми, или даже превышающими показатели пестицидного рынка. Это связано с тем, что в последние годы сельхозпроизводители изменили свое отношение к микроудобрениям, пришло понимание необходимости их использования, что и вызвало значительное повышение спроса. Особенно был бы интересным сравнение показателей рынка за предыдущие годы с 2015 годом. К сожалению, в отличие от рынка пестицидов, в России не проводятся системные исследования рынка микроудобрений и всего сегмента удобрений для листовых подкормок и обработки семян. Поэтому отсутствуют более-менее достоверные данные о размере рынка, его отдельных сегментов, основных типах продуктов, главных операторах, продажах наиболее популярных препаратов и т.д. Поэтому я выражу собственное мнение, основанное на опросах наших региональных структур, информации от различных компаний, работающих на этом рынке, публикациях и других источниках.
Об основных трендах рынка. Во-первых, ежегодно идет рост числа зарегистрированных препаратов. Так, например, в «Справочнике пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению......» в разделе «Удобрения минеральные» в 2014 году было около 320 препаратов, не считая отдельных марок, то в 2015 г. - уже около 370. К сожалению, из Справочников исчезли сведения об основных регламентах применения агрохимикатов. Теперь эту информацию можно найти только у производителей и поставщиков. Во-вторых, все большее число вновь регистрируемых препаратов принадлежит к российским разработкам. Текущий год показал, что это российским продуктам начали отдавать предпочтения и потребители, которые стали больше ориентироваться на покупку отечественных микроудобрений. Уместно напомнить, что микроудобрения, как и другие агрохимикаты, попадают под действие Федерального закона от 19 июля 1997 г. № 109-ФЗ «О безопасном обращении с пестицидами и агрохимикатами». Этот закон не допускает оборот пестицидов и агрохимикатов, которые не внесены в Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. А соответствующие уполномоченные федеральные органы исполнительной власти обязаны осуществлять государственный надзор в области безопасного обращения с пестицидами и агрохимикатами. К сожалению, к агрохимикатам по сравнению с пестицидами часто предъявляются менее жесткие требования, в том числе со стороны государственных органов, и это вызывают у некоторых производителей и продавцов искушение к прямым и косвенным обманам потребителей. Это и продажи незарегистрированных продуктов, и распространение ложной информации о составе и назначении препаратов. Так, например, одна из компаний после регистрации своих препаратов в 2013 году первоначально позиционировала их как микроудобрения, но затем вдруг бездоказательно и без всяких объяснений заявила, в том числе и в публичной рекламе, о содержании в них большого количества аминокислот. Тем самым искусственно был сделан перевод препаратов в более дорогостоящий сегмент аминокислотных удобрений, но по цене простых микроудобрений, которая является демпинговой для аминокислотных продуктов. Если продукты не содержат аминокислот, то их антистрессовая и иная эффективность окажется сниженной и покупатель, приобретая такие препараты не получит ожидаемого результата, т.е. по существу, может быть введен в заблуждение, или обманут. Вот такие «добросовестные» подходы существуют ради получения рыночных преференций.
Из числа наиболее популярных типов препаратов, которые применяются на различных сельскохозяйственных культурах для листовых подкормок и обработки семян, посадочного материала следует назвать специальные, преимущественно сухие макроудобрения с микроэлементами (тип «NPK+микро»), однокомпонентные микроудобрения, комплексные микроудобрения, аминокислотные удобрения-биостимуляторы с микроэлементами. К числу лидеров рынка в сегменте сухих продуктов типа «NPK+микро» следует отнести ГК «АгроМастер»; в сегменте собственно микроудобрений - АО «Щелково Агрохим»; аминокислотных препаратов - ГК «Агролига России», АО «Щелково Агрохим», ГК «АгроПлюс».
Теперь позволю напомнить о химических формах микроэлементов, которые напрямую влияют на эффективность микроудобрений. На физиологическом и биохимическом уровнях растения усваивают микроэлементы в водорастворимом виде в тех химических форм, в которых они наиболее распространены в природе. Металлы, такие как железо, марганец, цинк, медь, - в форме наиболее устойчивых катионов, молибден - в форме солей молибденовой кислоты. Бор - в форме различных боратов, Однако солевые формы микроэлементов для тех же листовых подкормок бывают недостаточно эффективны в силу медленного проникновения через внешние барьеры растений, в первую очередь, через кутикулу. А при повышенных температурах капли препаратов могут быстро испаряться, сами соли кристаллизоваться на поверхности листьев. Такое явление не только замедляет процесс проникновения, но и может вызывать ожоги. Для того, чтобы повысить эффективность проникновения катионов основных биометаллов, в рецептурах микроудобрений, снизить риски ожогов стали использовать так называемые хелаты металлов. Хелат (в переводе «клешня») - это комплексное соединение катиона металла с комплексообразователем, так называемым комплексоном, например этилендиаминтетрауксусной кислотой (ЭДТА). Упрощенно, при попадании на поверхность растения органическая, гидрофобная часть хелата в виде остатка молекулы ЭДТА, обеспечивает ускоренное проникновение, протаскивая внутрь самметалл. Эффективность хелатных форм микроэлементов в несколько раз выше, чем у солевых. Примером продуктов на основе хелатов служат микроудобрения линеек «Ультрамаг» и «Интермаг Профи», выпускаемыми компанией АО «Щелково Агрохим». Однако внутри растений хелатированный синтетическим комплексоном металл не может сразу усвоиться. Для этого необходимо избавиться от оболочки комплексона и только после этого металл соединяется с молекулой одной из аминокислот, обладающих хелатообразующими свойствами, например с глицином, или глютаминовой кислотой. Именно хелатированные аминокислотами металлы способны транспортироваться по флоэме, или ксилеме, и усваиваться растениями. Это свойство нашло свое воплощение в создании совершенно нового типа микроудобрений, которые называются аминокислотными удобрениями-биостимуляторами. Данный, совершенно новый тип препаратов назвали биостимуляторами из-за их способности активно воздействовать на обмен веществ растений, активизировать защитные механизмы устойчивости к болезням и стрессовым ситуациям. В этих продуктах микроэлементы железо, марганец, цинк, медь находятся в наиболее, высоко усвояемой, активной форме аминокислотных хелатных комплексов. АО «Щелково Агрохим» стало первой российской компанией. освоившей выпуск таких инновационных препаратов под названием «Биостим», марки «Старт», «Рост», «Универсал», «Зерновой», «Свекла», «Масличный», «Кукуруза».
Часто спрашивают, как нужно построить систему питания растений? Правильная организация системы питания - это очень сложный составляющий элемент агротехнологий, на мой взгляд, на 50 % основанный на науке и на 50 % являющийся искусством практикующих агрономов. При использовании микроудобрений необходимо ориентироваться как на вид выращиваемой культуры, так и на определенные периоды (фазы) их развития. Для каждой отдельной культуры производители стараются подобрать свои, специфические составы микроудобрений, особенно многокомпонентных, комплексных препаратов и определенное соотношение содержащихся микроэлементов. Так для сахарной свеклы - это продукты с повышенным содержанием марганца, бора; для зернобобовых культур обязательно наличие более высокого содержания молибдена и т.д. Примером могут служить составы удобрений «Интермаг Профи» и «Биостим», арки которых учитывают эту специфику культур. Листовые подкормки необходимо провести в определенные фазы развития, например, зерновые культуры в фазе кущения, или выхода в трубку, сахарную свеклу в фазе 6-8 листьев и затем при 50 % смыкании рядков. Есть еще и третий фактор, на который необходимо ориентироваться при планировании использования микроудобрений. Это решаемые хозяйственно-экономические задачи. В зависимости от тог, что должен добиться производственник: стимулировать ли всхожесть семян, или развитие корневой системы, оптимизировать ли питание в целом, защититься от стрессов, или активизировать продуктивность в постстрессовый период, выбираются типы препаратов, нормы, способы, фазы и сроки обработок. Цель всегда одна - повышение урожайности, качества, достижения минимальной себестоимости получаемой продукции и окупаемости затрат на приобретенные ресурсы.
На рынке представлены самые разные типы микроудобрений, от простых, однокомпонентных до весьма сложных, комплексных препаратов, содержащих до 10 и более компонентов. Поэтому необходимо сделать пояснения относительно того, когда и что применять. Основным назначением однокомпонентных микроудобрений является восполнение или профилактика недостатка (дефицита, псевдодефицита) того, или иного микроэлемента. Отдельные культуры бывают особо чувствительны к таким недостаткам какого-то важного микроэлемента. Так, на сахарной свекле дефицит бора приводит к дуплистости корнеплодов, гнили сердечка, верхушечной язве, падению урожайности и содержания сахара. Вынос бора при урожайности 400 ц/га - около 120 г/га. В современных технологиях выращивания сахарной свеклы используется прием профилактических листовых подкормок борсодержащими микроудобрениями. Например, использование жидкого борного микроудобрения «Ультрамаг Бор» 1-2 раза за сезон в норме 1,0 л/га полностью покрывает потребности сахарной свеклы в этом микроэлементе. Кукуруза является индикатором дефицита цинка. При дефиците цинка на кукурузе возникают характерные продольные полосы листьев белого цвета, ухудшается развитие растений, падает урожайность. На щелочных почвах наблюдается т.н. псевдодефицит цинка, когда он присутствует в почве в достаточном количестве, но недоступен для усвоения растениями. Листовая подкормка, например, «Ультрмаг Хелат Zn-15» в норме 1,0 кг/га полностью устраняет проблему. Часто возникают ситуации, особенно в периоды максимального поглощения питательных веществ, когда одних только однокомпонентных микроудобрений недостаточно. Для зерновых культур это приходится на период кущение-колошение. Для интенсивных культур, потребляющих большое количество питательных веществ, требуется хорошо сбалансированное питание на протяжении всего сезона. Возникает потребность в использовании комплексных микроудобрений, чтобы удовлетворить потребности растений сразу в нескольких питательных элементах. Этот тип микроудобрений предназначен в первую очередь для пополнения баланса основных микроэлементов, а также локализации микродефицитных состояний. Поскольку установление возникающих микродефицитов в течение всего вегетационного сезона является весьма непростой и очень затратной задачей, комплексные микроудобрения целесообразно применять профилактически, включив их в общую технологическую схему. Для этих целей компания АО «Щелково Агрохим» рекомендует жидкие комплексные микроудобрения «Интермаг Профи» для отдельных видов культур, а также аминокислотные удобрения с микроэлементами серии «Биостим», либо их комбинацию. Схемы подкормок, включающие комбинации комплексных микроудобрений и аминокислотных биостимуляторов позволяют выстраивать очень гибкие, многоцелевые и эффективные технологии питания. Сочетание разных типов препаратов позволяет обеспечить защиту от стрессовых явлений в условиях неблагоприятных агроклиматических сезонов, в максимальной степени реализовать продуктивный потенциал культур, Такие системы еще и оптимальны по стоимости и гектарным затратам, что способствует их хорошей окупаемости.
Как известно, наиболее распространенными способами применения микроудобрений является обработка семян (посадочного материала) и некорневая подкормка посевов в период вегетации. Какому способу отдать предпочтение, или действовать по принципу чем больше, тем лучше? Если под лучшим понимается только прибавка урожая и повышение его качества, то это одно. А если лучшим результатом считать экономическую выгоду от применения, то это несколько иное. Ведь не всегда наивысшая урожайность дает максимальную хозяйственно-экономическую эффективность. Как уже говорилось, выбор технологии, включая способы применения микроудобрений, должен основываться на экономической целесообразности. Вот простой пример. Для повышения всхожести, хорошего развития корневой системы мы рекомендуем обработку семян зерновых культур биостимулятором «Биостим Старт» в нормах 0,5-1,0 л/тонну семян. Прием эффективный, достаточно недорогой, всегда окупаемый. Но проводить ли дальше листовые подкормки? Тут уже надо хорошо считать. Если ожидаемая урожайность тех же зерновых низкая, в пределах 15 ц/га, то прием может оказаться избыточным. А вот нужно ли в дальнейшем проводить еще и листовые подкормки, и в каких нормах, фазах, какими препаратами? Сельхозпроизводители конечно же сами принимают окончательные решения. Но вот если у кого есть сомнения в том, что делать дальше, лучше получить консультации у профессионалов из компаний-производителей микроудобрений. И самым правильным подходом может быть совместное технологическое планирование применения микроудобрений и аналогичных препаратов. Никто из добросовестных поставщиков, имеющих надежную рыночную репутацию, не будет давать необоснованные рекомендации, или поставлять некачественные препараты.
Чтобы заранее избежать убытков от нерентабельного использования микроудобрений необходимо самые распространенные ошибки. К числу таких, наиболее часто встречающихся ошибок следует отнести покупку неоправданно дешевых препаратов, особенно незарегистрированных и от неизвестных производителей; недостаточное внимание к планированию применения микроудобрений; нарушение регламентов применения, в т.ч. норм, сроков (фаз); технологические огрехи при обработках.
В завершение необходимо обратить внимание на один важный момент. На практике средства защиты растений, микроудобрения и иные агрохимикаты применяются в едином технологическом комплексе, взаимно дополняя друг друга. Эффективная защита должна быть подкреплена правильным и оптимальным питанием, стимулированием ростовых процессов, защитой от стрессов. Системы применения пестицидов и подкормок должны действовать в одном направлении, на достижение конечных целей, в том числе на повышение урожайности. Для этого нужна т.н. технологическая «притертость» всех применяемых препаратов, в том числе надежная совместимость в баковых смесях. Добиться гармонизации систем защиты и подкормок способны не все компании, а лишь располагающие собственными, высококачественными препаратами, профессиональными, опытными специалистами, а также необходимыми ресурсами для проведения широких испытаний. Компанию «Щелково Агрохим», которая является одним из российских лидеров в производстве, как современных пестицидов, так и специальных удобрений, можно с полным правом отнести к числу таких предприятий. «Щелково Агрохим» предлагает хорошо сочетаемые, оптимальные по стоимости, высокоэффективные программы защиты и подкормок важнейших сельскохозяйственных культур в разных агроклиматических зонах. Программы выработаны после многолетних исследований, лабораторных и полевых испытаний, они хорошо выверены в производственных условиях. Убедительным примером служат высокоэффективные технологии подкормок сахарной свеклы, которые отрабатывались в Центрально-Черноземной зоне в ООО «Курсксемнаука» (Курская область) в 2012-2014 г.г. на фоне проводимых защитных мероприятий пестицидами АО «Щелково Агрохим». Использование нижеприведенных программ подкормок позволило добиться 9-10 тонн выхода сахара с гектара. Вот как выглядят конкретные рекомендации по проведению подкормок в разных погодных условиях:
- Для благоприятного по погодным условиям вегетационного сезона и минимальных затратах:
1-я подкормка в фазу 4-6 листьев
Интермаг Профи Свекла 1,0 л/га + Ультрамаг Бор 1,0 л/га
2-я подкормка в фазу 50 % смыкания рядков
Интермаг Профи Свекла ,1,0 л/га + Ультрамаг Бор 1,0 л/га (по необходимости)
- В условиях неравномерного по погодным условиям сезона, при повышенных рисках возникновения водно-температурных стрессов:
1-я подкормка в фазу 4-6 листьев
Интермаг Профи Свекла 1,0 л/га + Ультрамаг Бор 1,0 л/га
2-я подкормка в фазу 50 % смыкания рядков
Биостим Свекла 1,0 л/га + Ультрамаг Бор 1,0 л/га (по необходимости).
- В условиях неблагоприятного по погодным условиям сезона с длительными засушливыми, высокотемпературными периодами:
1-я подкормка в фазу 4-6 листьев
Биостим Свекла ,1,0 л/га + Ультрамаг Бор 1,0 л/га
2-я подкормка в фазу 50 % смыкания рядков
Биостим Свекла 1,0 л/га + Ультрамаг Бор 1,0 л/га (по необходимости).
Александр Петровский
кандидат химических наук,
руководитель Департамента развития АО «Щелково Агрохим»
17.11.2015 0Мы 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.