09.02.2018: Если говорить о сое, то перспективы роста у неё в России огромные как по площади, так и по урожайности. И останавливаться сейчас на имеющемся уровне - непозволительная роскошь...
 |
Салис Каракотов,
генеральный директор АО «Щелково Агрохим»,
доктор химических наук,
академик РАН
Компания «Щелково Агрохим» на
полях опытного хозяйства «Дубовицкое» в течение многих лет занимается
разработкой уникальной технологии возделывания сои, нацеленной на получение
высокой урожайности - на уровне 25 ц/га, а также на повышение уровня протеина и
содержания масла в бобах этой высоко востребованной в наше время культуры. Технология
разработана до деталей - начиная с обработки семян, инокуляции, сева и
заканчивая системой защиты от сорняков, болезней и вредителей; в нее включена и
система листовых подкормок сои.
Ситуация для сои благоприятная
Производство бобов сои в мире стремительно растет: в настоящее время оно дошло до рекордного уровня - 320 млн тонн. Но этого все еще недостаточно, чтобы удовлетворить потребности человечества в использовании удивительных свойств этой культуры для кормовых, пищевых и технических целей. И страны-производители сои стараются преуспеть в производстве чудо-бобов. Так, в Бразилии объем продаж сои на экспорт вырос до 26 млрд долларов в год, что в денежном выражении сопоставимо с экспортом газа в России! Отметим, что ежегодно Бразилия производит сои на 47 млрд долларов. Переживают очередной соевый бум США: в стране повсеместно строят заводы по глубокой переработке сои в дизельное топливо.
Увеличиваются посевы культуры и в России: за последние семь лет (с 2009 года) площади под этой перспективной культурой в нашей стране выросли в 2,3 раза (на 131 % - с 874,7 тыс. га до 2 021,8 тыс. га), а валовое производство достигло 2,8 млн тонн. Конечно, на уровне мирового производства (320 млн тонн) это ничтожно мало - для такой огромной страны, как Россия. Поэтому перспективы для роста значительны - по крайней мере, необходимо увеличивать площади под соей в два раза.
 |
Растет и показатель урожайности: за эти годы увеличился на 3,2 ц/га, так, в прошлом году он составил в среднем по стране 14 ц/га. Это не очень высокий уровень урожайности - российским соеводам необходимо добиваться продуктивности сои хотя бы на уровне 20 ц/га. Например, в предприятии «Русагро-Инвест» мы ставим задачу получить 25 ц/га.
Отметим, ситуация для развития соеводства в России благоприятная: эта, без сомнения, трендовая культура должна обратить на себя еще большее внимание российских аграриев. Мы уверены в том, что технология возделывания высокоурожайной сои, разработанная специалистами «Щелково Агрохим», чрезвычайно актуальна и, получив заслуженно высокую оценку соеводов, очень скоро станет путеводной для передовых сельхозпредприятий страны.
Наша справка
Ассортимент продуктов «Щелково Агрохим» для сои
Препараты по защите сои: Скарлет, Бенефис, Зонтран, Форвард, Хилер, Цензор, Ацетал Про, Гермес, Гейзер, Кинфос, Концепт, Винтаж, Ризоформ, Статик.
Микроудобрения и агрохимикаты, зарегистрированны на сое: Интермаг Профи Стручковые и бобовые, удобрение на основе гуминовых кислот Гумат калия Суфлер.
Однокомпонентные микроудобрения Ультрамаг Бор, Ультрамаг Калий, Интермаг Элемент Фосфор, Ультрамаг Молибден.
Удобрения-биостимуляторы на
основе аминокислот: Биостим Старт, Биостим Рост, Биостим Универсал, Биостим
Масличный. Микробиологическое удобрение Биокомпозит-коррект.
Питание сои
Безусловно, жаль, что в большинстве соеводческих предприятий России до сих пор глубоко заблуждаются в вопросах правильного питания сои. У нас имеется информация о питании сои, собранная из разных источников - в частности, из украинских, канадских, китайских, европейских... С точки зрения современных передовых технологий потребность сои в макроэлементах при плановой урожайности 25 ц/га составляет (в д. в.): азот - 230 кг/т (в пересчете на аммиачную селитру - 675 кг/т), фосфор - 40 кг/т (аммофос или сульфоаммофос (10-20-10) - 77,5 кг/т), калий - 115 кг/т (калий хлористый - 190 кг/т).
Что может сказать среднестатистический российский аграрий, глядя на эти расчеты? Только схватиться за голову: соя потребляет огромное количество азота - почти 700 кг/га требуется для получения высокой урожайности - кто в состоянии внести такое количество азота?! Не спешите отчаиваться! Есть способ обеспечить сою необходимым количеством макроэлемента без особых расходов на удобрение. Азот поступит в систему сои...из воздуха. Надо только помочь ей его усвоить. Как? - об этом чуть позже.
Ни для кого не секрет: много места занимает в питании сои калий. Считается, что гораздо больше для масличных и белковых культур нужно фосфора, а калий признавался малозначительным макроэлементом. Но в нашей технологии калия следует вносить большое количество. Другое дело, если в почве он уже содержится - в таком случае его внесение необходимо уменьшить в рассчитанном количестве.
Нужны для питания сои и мезоэлементы: на урожайность 2,5 т/га требуется кальция 22 кг/т (в пересчете на селитру - 80 кг/га), магния 18 кг/т (сульфат магния - 36 кг/га).
Важно помнить: чтобы соя имела высокие белок и масличность, нужно вносить питание строго по фазам: так, весной соя нуждается в 30 кг/т азота, 22 кг/т кальция, 20 кг/т серы, 25 кг/т фосфора и 20 кг/т калия; осенью следует вносить только два элемента (фосфор и калий) в тех же дозах, что и весной. Магния - 18 кг/т - требуется только на осеннее внесение. Главная статья расходов - аммиачная селитра - 90 кг/га - 1260 руб./га + сульфат аммония - 100 кг/га - 900 руб./га + ДАФК - диаммофоска - 150 г/га - 3750 руб./га. Таким образом, затраты на гектар составят 5910 рублей.
Далее: как правильно рассчитать требуемое количество фосфора в зависимости от содержания элемента в почве.
При определении (в расчете на урожайность 25 ц/га) необходимо разделить почвы по содержанию этого элемента: если содержание низкое (0-30), требуется внести 65 кг/га, при 30-60 - 50 кг/га, если содержание среднее (60-90), следует вносить 40 кг/га, при 90-120 - 35 кг/га. Если содержание P высокое (120-150) - 25 кг/га, при 150-250 - 15 кг/га. Если содержание P очень высокое - свыше 250 кг/га, то фосфор вносить не надо.
Как защищать?
В систему защиты сои входят:
1) протравливание;
2) применение гербицидов и фунгицидов;
3) управление вегетацией по листу.
Протравливание, согласно нашей фирменной технологии, включает в себя обработку препаратом Ризоформ - 3 л/т перед посевом, остальные ингредиенты наносятся «коктейлем»: прилипатель Статик - 0,5 л/т, собственно протравитель Скарлет - 0,4 л/т или Бенефис - 0,6-08 л/т, а также Ультрамаг Молибден, Биостим Старт.
Во время сева можно внести почвенный гербицид Зонтран - 1 л/га или Ацетал Про - 3 л/га - посеять и сразу внести гербицид.
Когда появятся всходы сои (от 1-3 листочков) нужно применить послевсходовый гербицид: Гермес - 1 л/га, Гейзер - 2 -3 л/га или Концепт - 0 ,6-1 л/га.
А вот теперь о применении послевсходовых удобрений, они необходимы для того, чтобы помочь сое укрыться от негативного воздействия гербицидов, как мягким одеялом. Что касается сроков применения листовых удобрений, то последняя фаза для их применения - 6-7 листочков. До начала налива надо применять серию листовых воздействий: Биостим Масличный, Биостим Рост, Ультрамаг Бор, Интермаг Элемент Фосфор, Интермаг Профи Стручковые и бобовые.
На протяжении этого периода при появлении болезней необходимо применить фунгицид Винтаж - 0,6-0,8 л/га - он очень эффективно подавляет почти все болезни сои.
Очень важная мера - так сказать, «контрольный выстрел» - синекация: внесение калия в виде Ультрамаг Калий - в фазе образования бобов (62-69 по шкале ВВСН). Для того чтобы питательные вещества перетекали в бобы, для налива и формирования белка нужен калий!
Синекация не должна совпадать с десикацией (Спрут Экстра) - последнюю нужно проводить чуть позже.
А теперь подсчитаем: какова формула успеха в переводе на финансовые траты?
Протравливание заблаговременно до посева:
Скарлет + Эмистим - 549,1 руб./га,
Ультрамаг Молибден - 171,4 руб./га,
Биостим Старт - 0,7 л/кг - 494,8 руб./га.
Инокуляция (обработка Ризоформ + Статик - непосредственно перед посевом - 604,5 руб./га.
Почвенная обработка гербицидом Зонтран - до всходов культуры по вегетирующим сорнякам - 1054,9 руб./га - проводится по желанию, т. е. не является обязательной (если уровень влаги 600 мм, Зонтран будет эффективно держать экран. Если сухо, то можно и не обрабатывать, сэкономите 1 тыс. рублей).
Химпрополка по вегетации при появлении волны сорняков и образовании 1-3 листов культуры - предусматривает применение гербицида Гермес - 1,0 л/га - 1721,6 руб./га или Гейзер - 3,0 л/га - 2802,5 руб./га.
При повышенном ЭПВ - Кинфос - 0,3 л/га в фазу начала стеблевания до начала созревания - 206,9 руб./га.
По первым признакам болезней - Винтаж - 0,8 л/га в эти же фазы - 852,7 руб./га.
Итого, мы тратим на защиту примерно 6 763,6 руб./га.
Теперь подсчитаем затраты на листовые подкормки микроудобрениями:
Интермаг Профи Стучковые и бобовые - 1,0 л/га - 322,2 руб./га + Интермаг Элемент Фосфор - 3,0 л/га - 630 руб./га (вносятся в фазу 1-3 настоящих тройчатых листа культуры).
Ультрамаг Бор - 0,5 л/га - 47,8 руб./га + Ультрамаг Молибден - 0,5 л/га - 171,4 руб./га (вносятся в фазу 6-7 настоящих листьев культуры, начало стеблевания, через 10 дней после обработки Гермес или Гейзер. Ультрамаг Молибден желательно применять дважды - первый в фазу протравливания, и второй в данную фазу.
Биостим Масличный (1,0) (в фазу образования бобов) - 434,48 руб./га + Ультрамаг Бор (0,5) - 47,8 руб./га (в фазу бутонизации и цветения).
И еще раз напоминаю: мера крайне необходимая для оттока питания в бобы - синекация - осуществляется путем внесения Ультрамаг Калий (3,0) в фазу налива зерна - 649,6 руб./га. Таким образом, на листовые подкормки тратим 2737,8 руб./га.
Итого, затраты составят: система питания - 5910 руб./га, система управления вегетацией - 9500 руб./га, общепроизводственные затраты - 10 000 руб./га, всего - 25 410 руб./га. При урожайности 25 ц/га себестоимость одной тонны составит при таких затратах 10 160 рублей. При продажной цене 22-25 рублей выручка составит примерно 60 тыс. руб./га.
Если учесть, что озимая пшеница (при урожайности 6 т/га и при цене 9 рублей дает выручку 54 тыс. руб./га, то соя на этом фоне выглядит лучше. Значит, получить с гектара 2,5 тонны сои почетнее, чем добиться урожайности пшеницы на уровне 6 тонн.
Управление урожаем начинается с семян
В этой и последующих главах есть необходимость детально пояснить, какие элементы технологии и за счет чего обеспечивают получение высоких урожаев.
Рассмотрим, как происходит инкрустирование семян. Наша задача - создание многослойного «сэндвича» вокруг семени: первый слой - Биостим Старт - 1,0-1,25 л/т - (600-800 руб./т) - обеспечивает зерно аминокислотами, полисахаридами, которые повышают энергию прорастания, дают стартовый фитогормональный комплекс элементов питания.
Следующий слой - протравители Скарлет - 0,4 л/т + Имидор Про - 1,25 л/т - обеспечивают защиту корней от патогенов и вредителей, улучшают потребление элементов питания.
Ризоформ - 2,5-3 л/т - повышает активность бактерий вокруг семени, укрепляет иммунитет растения.
Статик - 0,75 л/т закрепляет препарат на поверхности.
В биолаборатории «Щелково Агрохим» изучалось действие протравителей на всходы и корневую систему сои, мы убедились, что протравители Скарлет и Бенефис дают мощную корневую систему на 30-40 % более разветвленную вегетативную массу.
О выгоде обработки жидким инокулянтом Ризоформ: во-первых, он обеспечивает до 70 % потребности сои в азоте. А это дает ощутимую экономию: когда мы вначале упоминали о том, что сое нужно почти 700 кг аммиачной селитры, то с применением инокулянта Ризоформ такого количества не требуется - азот вырабатывается растением по мере вегетации.
Благодаря биологическому азоту улучшается плодородие, активизируется почвенная микрофлора, увеличивается урожайность сои до 30 %. Добавлю, что положительное влияние инокуляции сохраняется в почве в течение 3-5 лет, способствуя повышению урожайности последующих посевов зерновых на 15 %.
Самое великолепное свойство инокулянта Ризоформ - он влияет на содержание белка.
Это явление исследовалось в Орловской области в ВНИИЗБК: применение Ризоформ - 3,0 л/т для предпосевной обработки за 15 дней до посева (или непосредственно перед севом) позволяет поднять содержание протеина до 41,5 %, при этом контрольный показатель составил 37,3 %.
Влияет Ризоформ и на урожай: применение его для предпосевной обработки обеспечило прибавку в ВНИИЗБК с 18,6 ц/га до 20,5 ц/га - при всех вариантах внесения (предпосевная обработка непосредственно перед посевом, за 15 дней до посева, за 5 дней, при внесении в борозду). А что значит 2 ц/га прибавки: это по цене 2 тыс. рублей за центнер - 4 тысячи рублей с каждого гектара. Затраты же на применение инокулянта Ризоформ составят примерно 600 руб./га. Выгода очевидна!
На полях Краснодарского края была возможность своими глазами убедиться в благотворном влиянии инокуляции на образование клубеньков на корнях сои - в учхозе «Кубань» удалось вырастить вот такую замечательную гирлянду.
Отмечу, что самый идеальный показатель рH для инокуляции начинается с уровня 6,2. Например, в Краснодарском крае он чуть ниже 6, а вот в Ставропольском - 7-8: при хорошей влажности в таких условиях с инокуляцией можно получить 3 т/га, а при недостатке влаги - 2-2,5 ц/га.
У химпрополки свои хитрости
Химпрополку на посевах сои можно осуществлять гербицидами - Концепт или Гермес. Они не похожи по составу, но одинаковы по препаративной форме - масляная дисперсия. Применение этих гербицидов испытывалось на сое сорта Лиссабон в Брюховецком районе Краснодарского края (предприятие «Победа»): в условиях сильной засухи Концепт обеспечил урожайность 23 ц/га (+0,4 ц/га), Гермес - 23,3 ц/га (+0,7 ц/га) - вариант предприятия при этом дал 22,6 ц/га.
Эффективно показал себя Гермес (1,0) и на полях предприятия «Смарт»
Гербициды, как известно, отличаются разной длительностью последействия. От этого зависит возможность варьирования культур в севообороте (это важный фактор, в чем можно убедиться на примере Приморья, где по 10-15 лет сеют сою по сое, и поэтому урожаи там не поднимаются выше 12-15 ц/га).
При сравнении нашего препарата Гермес с аналогом на предмет длительности последействия разница ощутима. Получен такой результат: с применением нашего гербицида сахарную свеклу можно сеять через 16 месяцев. А после конкурента это оказалось возможным только через 26 месяцев. Картофель можно сажать после применения гербицида Гермес через 10 месяцев (а не через 19 месяцев, как после применения аналога). Такие показатели весьма благоприятны для хорошего формирования севооборота.
А вот после применения препарата на основе имазетапира мы видели на одном поле сахарной свеклы в Курской области широкие пролысины - на третий год после сои! На нашей иллюстрации- посевы свеклы в ООО «Дубовицкое», мы там проводили эксперимент - не пожалели части площадей для испытания, сравнивали поля после имазетапира и после гербицида Гермес. Как говорится, факт налицо!
Еще более разительно выглядят посевы после имазетапира + хлоримурон-этила - мы убедились в губительной продолжительности последействия этой смеси.
Гейзер - сплошные преимущества
Хочу сообщить, что в ассортименте «Щелково Агрохим» появился новый препарат Гейзер, который состоит из двух д. в. - для того, чтобы два вида сорняков - и двудольные, и злаковые - подавлять одновременно. Препарат имеет широкое окно применения. Да и поскольку в препарате содержится два д. в., то не нужно приготовлять баковую смесь с противозлаковым гербицидом.
Входящий в состав препарата бентазон обеспечивает повышенное гербицидное воздействие - по сравнению с препаратом, содержащим соли бентазона. А благодаря инновационной препаративной форме (концентрат коллоиднго раствора) Гейзер обладает высокой скоростью проникновения и воздействия.
Еще одно преимущество этого новичка - высокая биологическая активность его сохраняется при пониженном содержании д. в. А Гейзер отличается пониженным содержанием бентазона: 300 (норма расхода на га 600-900) - при том, что аналоги содержат по 480 (720-1440) - т. е. с применением нашего препарата в полтора раза уменьшается нагрузка д. в. на почву.
При испытании нового гербицида Гейзер на посевах сои в Астраханской области мы убедились, что наш гербицид через 30 дней работает лучше - дольше сохраняется эффективность: на двудольных сорняках при 3,0 л/га на 100 %, 2 л/га - 99,6 %, при 1,5 л/га - 92,2 %, в то время как стандартный препарат на основе бентазона - в такой же дозировке - 65,2 %. На злаковых Гейзер при дозировке 1,5-3 л/га имел эффективность 100 %.
При испытаниях в Алтайском крае применение Гейзер - 1,5 л/га обеспечило прибавку урожая 5 ц/га (на контроле - 14,8, в опыте - 19,4 ц/га, а при дозировке 2,0 л/га - 20,6 ц/га). Ширицу, просо, ежовник Гейзер - 3,0 л/га уничтожает на 100 %.
В Орловской области прошли испытания гербицида Гейзер в 2015 году, в которых он сравнивался с аналогичным препаратом, содержащим бентазон: получили разницу в 6 центнеров на гектар по урожайности. Практически по всем сорнякам Гейзер действовал эффективно.
Болезни не пройдут
Земледельцы знают, что с болезнями на сое успешно борется щелковский фунгицид Винтаж. Таких препаратов для сои нет ни у кого из производителей: и по соотношению д. в., и по инновационной форме - ему покоряются основные виды болезней, которые существуют на сое. Высокая эффективность обуславливается тем, что препаративная форма в виде микроэмульсии дает возможность проникать в листовой аппарат растения в 2,4 раза быстрее, чем в форме концентрации суспензии (КС).
В ходе практических испытаний в Воронежской области мы убедились в стойком преимуществе нашего препарата перед конкурентами. Эффективность препарата Винтаж - 0,8 л/га против фузариоза сои в результате двукратной обработки превышала эффективность обработки аналогом.
Мы сравнивали два фунгицида и по влиянию на урожайность - результаты нас порадовали: Винтаж (0,8 л/га) обеспечил урожайность 20,8 ц/га (контроль - 17), в то время как показатель применения аналога - 19,2 ц/га.
Микроудобрения - макроэффект
Эффективность микробиологических удобрений
Изучалась эффективность биопрепаратов, выпускаемых «Щелково Агрохим», на полях двух предприятий - с разными показателями рH почвы: в Орловской области («Дубовицкое»), где кислотность достаточно низкая (рH 5,0), и в Белгородской области («Русагро-Инвест»), где она гораздо выше (рH 6,4). В обоих случаях получены высокие урожаи - 25,6 и 25,3 ц/га (прибавка составила 2,4-2,2 ц/га) за счет применения биопрепаратов.
Применение Биокомпозит-коррект - 1 л/т) + Скарлет - 0,4 л/т + Имидор Про - 1,2 л/т непосредственно перед посевом - вариант в «Дубовицком»; в «Русагро-Инвест» применяли Ризоформ - 3 л/т + Статик - 0,85 л/т в кислой среде. И в обоих опытах получили отличный урожай. Это удалось сделать даже в кислой почве - за счет применения биопрепаратов.
Применение препарата Биокомпозит-коррект (внесение до бутонизации 2,0 л/га по вегетации) в «Русагро-Инвест» обеспечило урожайность 29,8 ц/га (прибавка к контролю составила 4,8 ц/га).
Таким образом, биопрепараты «Щелково Агрохим» способны обеспечить урожайность почти до 3 тонн с гектара!
В заключение нужно добавить, что в ассортименте компании «Щелково Агрохим» для сои имеется натуральный клей Селфи, который поможет не растерять драгоценный урожай и до, и во время уборки. Ведь есть сорта сои, семена которых трескаются и опадают, теперь их можно выращивать без потерь.
Клей Селфи рекомендован для сои, гороха и рапса. Он предотвращает потери за счет создания гибкой пленки, которая способна длительно противостоять жаре и ветру. Применение клея Селфи в Красноярском крае позволило сохранить до 2,5 ц/га.
«Аргумент защиты»
09.02.2018 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.