В 2024 году площадь сева твёрдой пшеницы, согласно данным Минсельхоза России, выросла, по сравнению с предыдущим годом, почти в три раза. Производство этой культуры становится перспективным направлением сельскохозяйственной отрасли нашей страны.
Высокое содержание белка (13-15%) и клейковины (28-30%) делают твёрдую пшеницу идеальным сырьём для производства высококачественных макаронных изделий. Кроме того, спрос на зерно этой яровой культуры используют для производства манной крупы, кускуса, булгура и других продуктов питания.
В условиях современного агропроизводства, когда климатические изменения всё более ощутимы, а периодичность природных катаклизмов учащается, вопрос о повышении стрессоустойчивости и урожайности сельхозкультур становится особенно актуальным. Одним из наиболее перспективных направлений в этой области можно считать изучение влияния листового питания в раскрытии потенциала твёрдой яровой пшеницы.
Саратовская область представляет собой уникальный полигон для проведения исследований по повышению урожайности яровых зерновых. В условиях засушливого климата и недостаточного увлажнения почвы применение современных технологий и методов агротехники становится одним из ключевых факторов в обеспечении стабильного урожая. В этой зоне рискованного земледелия в 2024 году проводились исследования по листовому питанию яровой пшеницы. Данной работой занимались ведущий научный консультант Николай Жолинский и старший научный консультант Наталья Бузина Саратовского представительства «Щёлково Агрохим».
Сотрудники Саратовского представительства «Щёлково Агрохим»
Наталья Бузина - старший научный консультант
Николай Жолинский - ведущий научный консультант
На всех вариантах опыта была применена единая система защиты. Варианты отличались степенью интенсификации листового питания микроудобрениями «Щёлково Агрохим» (табл. 1). Также был оставлен контроль, где листовое питание не применялось.
Следует отметить, что исследования проводились в северной правобережной микрозоне Саратовской области, где влага является лимитирующим фактором. Листовое питание позволяет обеспечить растения необходимыми макро- и микроэлементами в пиковые фазы продуктивности и закладки генеративных органов, которые в дальнейшем формируют урожай и качество зерна.
Агроклиматические условия в период выращивания яровой твёрдой пшеницы в сезоне 2024 года представлены на диаграмме 1.
Табл. 1 – Схема размещения вариантов опыта по листовому питанию яровой пшеницы (Саратовская обл., 2024 г.)
| Фаза развития культуры | Варианты обработки | |||
| Контроль | Вариант 1. Минимум |
Вариант 2. Стандарт |
Вариант 3. Максимум | |
|
1-я обработка: кущение (химпрополка) |
– |
УЛЬТРАМАГ ФОСФОР СУПЕР (0,7 л/га) |
УЛЬТРАМАГ ФОСФОР СУПЕР (1,0 л/га) |
УЛЬТРАМАГ ФОСФОР СУПЕР (1,0 л/га) + БИОСТИМ ЗЕРНОВОЙ (0,5 л/га) |
|
2-я обработка: флаг-лист |
– | – |
УЛЬТРАМАГ КАЛИЙ (0,5 л/га) |
УЛЬТРАМАГ КАЛИЙ (1 л/га) |
|
3-я обработка: молочно - восковая спелость |
– |
УЛЬТРАМАГ СУПЕР СЕРА-900 (1 л/га) |
УЛЬТРАМАГ СУПЕР СЕРА-900 (1 л/га) |
УЛЬТРАМАГ СУПЕР СЕРА-900 (1 л/га) |
Диаграмма 1 – Метеорологические данные вегетационного периода подсолнечника по декадам
Вегетационный период яровой твёрдой пшеницы составил 110-115 суток. За данный промежуток времени выпало критически низкое количество осадков – 84 мм, что на 71% ниже среднемноголетних значений для данного района. Сумма эффективных температур за сезон составила 1743 °C.
Распределение выпавших осадков по месяцам было неравномерным. В третьей декаде апреля, в период сева, количество осадков оказалось значительно ниже среднемноголетних значений: 5,0 мм, или 42% нормы. Запасы продуктивной влаги в пахотном слое составляли 13 мм, или 43% нормы. Эти значения недостаточны для прорастания семян культуры.
Май характеризовался преобладанием пониженного температурного режима и дефицитом осадков. Температура воздуха опускалась до –5 °C, запасы продуктивной влаги были низкими.
Июнь и июль характеризовались повышенным температурным режимом, максимальные значения отмечались в первой и второй декадах июля в период цветения и налива и составляли 36 °C. Количество осадков составило 28 мм и 9 мм, то есть 57% и 9% от нормы соответственно.
Таким образом, вегетация яровой твёрдой пшеницы в текущем сезоне проходила на фоне недостатка влаги и повышенного температурного режима.
Размер опытного участка, на котором проводилось полевое сравнение, составил 40 га. Подготовку поля провели с осени глубоким рыхлением, а весной – покровным боронованием и культивацией. Внесение основных минеральных удобрений произвели весной: азофоска NPK 16:16:16 из расчёта 100 кг/га под предпосевную культивацию и аммиачная селитра – 100 кг/га при севе в рядок.
Посев яровой твёрдой пшеницы сорта Ясенка произведён 24 апреля по предшественнику соя.
Листовые подкормки в системе питания яровой твёрдой пшеницы помогают реализовать потенциал урожайности и качества
В период вегетации культуры листовые подкормки применяли, согласно схеме опыта, совместно с химическими обработками по вегетации. Первую листовую подкормку жидким минеральным удобрением УЛЬТРАМАГ ФОСФОР СУПЕР провели в фазу кущения 6 июня совместно с гербицидной обработкой. На варианте 1 (схема «Минимум») норма расхода составила 0,7 л/га, на варианте 2 («Стандарт») – 1,0 л/га. На варианте 3 («Максимум») в баковую смесь к удобрению УЛЬТРАМАГ ФОСФОР СУПЕР (1,0 л/га) добавили биостимулятор БИОСТИМ ЗЕРНОВОЙ (0,5 л/га).
В период активного кущения растения формируют дополнительные побеги. При оптимальном питании и наличии влаги они становятся продуктивными. Это первый элемент продуктивности, который определяет количественные показатели урожая.
Макроэлемент фосфор, который входит в состав удобрения УЛЬТРАМАГ ФОСФОР СУПЕР, обеспечивает в этот период культуру энергией, необходимой для всех биохимических процессов, которые протекают в растении, и способствует развитию мощной корневой системы.
В составе данного листового удобрения также есть азот, который выступает отличным проводником и строительным элементом в синтезе белков. А входящие в его состав цинк и магний усиливают фотосинтез.
Применяя аминокислотный биостимулятор БИОСТИМ ЗЕРНОВОЙ, мы решаем несколько задач. Среди них – стимуляция обмена веществ в растениях, поддержание питательного баланса в период вегетации, а также защита от воздействия абиотических стрессов и повышение устойчивости к болезням.
Вторая обработка, согласно схеме полевого сравнения, была проведена в фазу выхода флагового листа листовым удобрением УЛЬТРАМАГ КАЛИЙ (0,5 л/га) совместно с фунгицидом. Для чего это нужно?
Во-первых, в фазу «флаговый лист – начало выхода колоса» нам необходимо снизить уровень испарения влаги из клетки. А калий, регулирующий процесс транспирации, является ключевым элементом во влагообмене. Во-вторых, «перекос» в минеральном питании в пользу азота способствует развитию грибных заболеваний. Совместное применение калийсодержащего удобрения и фунгицида повышает устойчивость культуры к основным видам листовых пятнистостей.
Финальная обработка традиционно проводилась в фазу налива зерна. Её задача – повысить качественные показатели урожая. Листовые удобрения использовали совместно с инсектицидом ЭСПЕРО, КС: его задача – контроль вредителей, повреждающих колос. На всех вариантах опыта было применено концентрированное жидкое удобрение УЛЬТРАМАГ СУПЕР СЕРА-900 (1,0 л/га). В состав этого агрохимиката входит сера (900 г/л), находящаяся в трёх химических формах: сульфат, элементарная сера и тиосульфат. Листовая подкормка этим удобрением помогает быстро ликвидировать дефицит серы и обеспечивает пролонгированный эффект.
Кроме того, сера участвует в производстве белка и способствует повышению клейковины в зерне. Это особенно актуально с учётом высоких требований, которые предъявляются к качеству твёрдой пшеницы.
Результаты уборки, прошедшей 17 июля, варьировались в зависимости от схемы листового питания. Для определения качественных показателей отобранные с каждого варианта образцы проанализировали в лаборатории (табл. 2).
Наибольшую фактическую урожайность – 24,4 ц/га – обеспечил вариант 3 с использованием максимальной схемы листового питания. Здесь прибавка в урожайности относительно контроля составила 4,2 ц/га.
Табл. 2 – Урожайность и качественные показатели зерна яровой твёрдой пшеницы по вариантам опыта, Саратовская обл. (17.08.2024 г.)
| Вариант опыта |
Фактическая урожайность, ц/га |
Протеин, % |
Клейковина, % |
Натура, г/л |
Чистая прибыль, руб./га |
| Контроль | 20,2 | 13,00 | 20,7 | 750 | – |
| Вариант 1 «Минимум» | 21,1 | 13,02 | 20,9 | 757 | 108 |
| Вариант 2 «Стандарт» | 22,7 | 13,42 | 21,5 | 760 | 1916 |
| Вариант 3 «Максимум» | 24,4 | 13,45 | 22,5 | 763 | 3798 |
Применение листовых подкормок способствовало увеличению количества клейковины на 1,8% относительно контроля. Натурный вес зерна твёрдой пшеницы – выше 750 г/л – соответствовал требованиям высококачественной пшеницы. Максимальные показатели отмечались на варианте 3 (на 13 г/л больше, чем на контроле).
Экономическая оценка показала, что листовая подкормка яровой пшеницы позволила получить прибавку урожая на сумму: в варианте 3 – 5880 руб./га, в варианте 2 – 3500 руб./га, в варианте 1 – 1260 руб./га. Наибольшая чистая прибыль получена на варианте 3 (схема «Максимум»): 3798 руб./га.
Таким образом, исследования, проведённые в Саратовской области, подтверждают важность использования листового питания для повышения урожайности твёрдой яровой пшеницы. Применение современных методов агротехники и технологий позволяет раскрыть потенциал данной культуры и обеспечить стабильное производство высококачественного зерна даже в условиях засушливого климата.
Перспективы дальнейших исследований в этом направлении связаны с разработкой новых адаптивных интенсивных сортов твёрдой яровой пшеницы с улучшенными характеристиками. Эти сорта должны отличаться повышенной устойчивостью к засухе и другим неблагоприятным факторам окружающей среды, а также характеризоваться повышенными урожайностью и качеством на высоком фоне питания.
Иван КСЫКИН, технолог по зерновым и зернобобовым культурам АО «Щёлково Агрохим», к. с.-х. н.
Правительство России завершает подготовку национального проекта «Технологическое обеспечение биоэкономики». Он объединит передовые решения в сфере биотехнологий, возобновляемых биоресурсов, а также создания новых материалов.
Кажется, ещё 10 лет назад о биоэкономике мало кто слышал, а сегодня на её развитие направлены средства нацпроектов, о биоэкономике в сельском хозяйстве, пищевой промышленности, фармацевтике и в других отраслях говорит национальный лидер. Что же это такое?
Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН определяет биоэкономику как «использование возобновляемых биологических ресурсов, биологических процессов и принципов устойчивого производства товаров и услуг во всех секторах экономики». При этом биоэкономика напрямую связана с достижениями биотехнологии в сельском хозяйстве и промышленности.
Если сказать чуть иначе, биоэкономика – это, по сути, новый способ создания продукта в условиях шестого технологического уклада, рывок в который человечество совершило в 2020-е годы. Этот новый уклад учёные описывают через инженерию живых тканей и организмов с заранее заданными свойствами, искусственный интеллект, беспилотные летательные системы, анализ больших данных и космический мониторинг. Для сельского хозяйства это принципиально новый уровень производительности труда, полная переработка отходов с помощью микроорганизмов, биотехнологическое производство любых молекул и манипуляции с генами, оптимизация геномов живых организмов.
Нацпроект
Координационный центр правительства России сообщает, что новый нацпроект «Технологическое обеспечение биоэкономики» призван обеспечить технологический суверенитет страны, ускорить развитие сельского хозяйства через внедрение биотехнологий, а также создать условия для самореализации граждан.
В своём выступлении на стратегической сессии в марте с. г. премьер-министр Михаил Мишустин подчеркнул, что нацпроект будет носить комплексный характер и формировать фундамент сразу для нескольких направлений.
Михаил Мишустин - премьер-министр Российской Федерации
«В их числе – химия, пищевая индустрия, энергетика, медицина, экология, сельское хозяйство. Все те отрасли, где возможно глубокое внедрение биопроцессов и использование современных форматов производства на индустриальном уровне», – подчеркнул Председатель Правительства.
Он добавил, что ключевая задача национального проекта – консолидировать усилия, мощности и ресурсы, создать конкурентные предприятия, в том числе за счёт модернизации имеющихся, чтобы вернуть позиции одного из глобальных лидеров биотехнологического рынка.
Цели и задачи
Среди других задач проекта «Технологическое обеспечение биоэкономики» можно выделить следующие:
- Технологический рывок в АПК. Нацпроект призван стать платформой для опережающего развития сельского хозяйства и других смежных отраслей за счёт внедрения передовых биотехнологических решений.
- Технологический суверенитет и лидерство: развитие собственной биоэкономики рассматривается как стратегически важный шаг для снижения зависимости от импортных технологий и продукции, а также для занятия ведущих позиций на мировом рынке.
- И наконец, новый национальный проект должен способствовать дальнейшему расцвету науки и производства, а также решению кадрового вопроса для работы в такой новой сфере, как биоэкономика. В конечном итоге новый нацпроект должен привести к росту экономики и повышению уровня жизни в стране.
Ответ на вызовы
Глобальные вызовы в области продовольственной безопасности, связанные с ростом народонаселения планеты и изменением климата, цифровой трансформацией экономики, требуют должного отклика. И здесь «Щёлково Агрохим» даёт достойный ответ сразу по нескольким направлениям.
Прежде всего это обширные селекционно-семеноводческие программы в Орловской области, на Центральном Черноземье и в Краснодарском крае, нацеленные на формирование замкнутого цикла сельскохозяйственного производства. По словам члена-корреспондента РАН Александра Прянишникова, в рамках этой работы «Щёлково Агрохим» создаёт для АПК России системы новых сортов, дополняющих друг друга по комплексу хозяйственных и биологических свойств; обеспечивает программы первичного и оригинального семеноводства достаточными объёмами исходного материала; формирует 100-процентный уровень обеспеченности промышленного семеноводства собственными сортами.
Научный консорциум по селекции
Для решения столь фундаментальных биотехнологических задач «Щёлково Агрохим» задействовует уникальные коллективы учёных из научных институтов по всей стране: от Института фундаментальных проблем биологии РАН и Института общей генетики РАН до ВНИИСБ, ВНИИМК им. В.С. Пустовойта и НИИСХ Северного Зауралья и др. С целым рядом научных учреждений существуют совместные программы исследований. Так, с институтом Цитологии и генетики (ИЦиГ СО РАН) совместная программа работы нацелена на получение константных (не расщепляющихся) форм растений, выявление сопряжённости индексов NDVI с молекулярными маркерами, контролирующих темпы развития растений. С учёными из Института фундаментальных проблем биологии (г. Пущино) ведётся оценка сортовых особенностей по активности фотосинтетического аппарата растений, поиск генетических маркеров, определяющих функционал фотосинтетических и продукционных процессов у растений, и др.
Цифровые двойники
Для тестирования аграрных технологий «Щёлково Агрохим» разработал собственную цифровую новинку – иммерсивного цифрового двойника. Это виртуальная копия реального производства, позволяющая изучать и моделировать сельскохозяйственные процессы в режиме реального времени и проводить виртуальные испытания технологий и сельхозмашин.
Начальник отдела информационных технологий «Щёлково Агрохим» Дмитрий Москвин на конференции в г. Щёлково представил эту разработку компании широкой публике. Двойник повторяет всё, что происходит на промышленном объекте или в теплице, и позволяет моделировать любой процесс – от роста растений до работы оборудования. На основе данных, получаемых от цифрового двойника, можно оценивать потребности в ресурсах, прогнозировать болезни полевых культур и оперативно реагировать на любые изменения, что повышает эффективность работы.
Дмитрий Москвин - начальник отдела информационных технологий «Щёлково Агрохим»
Система также способна прогнозировать степень износа производственного оборудования, позволяя сократить вероятность его отказов. Новый софт даёт возможность проводить краш-тесты и обучать сотрудников на симуляторе, где ошибки становятся безопасной частью практики, помогая предотвратить реальные инциденты. Следующим этапом развития станет внедрение искусственного интеллекта для автоматизации управления процессами.
Цифровой образ сорта
Прошедшей осенью также было подписано соглашение между «Щёлково Агрохим» и Госсорткомиссией. В рамках совместной работы стороны займутся внедрением цифровых технологий в селекционный процесс. Первым шагом станет реализация пилотного проекта по формированию цифрового образа сортов и гибридов. Этот подход позволит анализировать и прогнозировать фенотипические и генотипические характеристики новых растений в виртуальной среде, что значительно ускорит создание новых сортов, адаптированных для разных регионов страны.
Заключение
Возможности искусственного интеллекта, машинное обучение, доступ к большим данным стали новой магией и навсегда изменили наши подходы к развитию биотехнологий. Никогда раньше у человечества не было такого количества инструментов для анализа и улучшения сложных биологических систем и оптимизации самых разных процессов. Несомненно, развитие биоэкономики ускорит научные открытия в области сельского хозяйства и промышленности и обеспечит технологический суверенитет страны.