Наука против засухи

24-25 апреля в Волгограде прошла конференция, посвящённая научным основам адаптивного растениеводства в засушливых регионах. На базе Федерального научного центра агроэкологии Российской академии наук встретились молодые и заслуженные учёные, чтобы обсудить острые вопросы развития АПК в условиях меняющегося климата и растущих проблем с опустыниванием.

Участие в конференции приняли представители «Щелково Агрохим»: гендиректор, академик РАН Салис Каракотов и директор департамента селекции и семеноводства, член-корреспондент РАН Александр Прянишников. Какие инновационные решения для преодоления стрессовых факторов окружающей среды предлагает компания уже сегодня и как работа в консорциуме с ведущими российскими научными учреждениями и селекцентрами помогает решить глобальную задачу по обеспечению продбезопасности РФ – расскажем в нашем материале.

Регионы в зоне риска

Дискуссии на тему борьбы с опустыниванием и деградацией сельхозземель вследствие негативных изменений климата ведутся на протяжении нескольких лет, в том числе на площадке ФНЦ агроэкологии РАН. По словам директора Департамента растениеводства, механизации, химизации и защиты растений Минсельхоза РФ Романа Некрасова, сегодня большая часть сельхозрегионов РФ работает в зонах рискованного земледелия, испытывая недостаток влаги. По данным, которые привёл главный научный сотрудник лаборатории гидрологии агролесоландшафтов ФНЦ агроэкологии РАН, академик РАН Константин Кулик, проблемы опустынивания сегодня испытывают 28 регионов РФ, в их числе – Волгоградская, Самарская, Саратовская, Оренбургская области, республики Хакасия, Тыва, Калмыкия, Бурятия, Красноярский, Алтайский края и другие регионы.

За минувшие 70 лет в ряде регионов РФ выросли среднегодовые температуры. Это коснулось Омской, Челябинской, Оренбургской, Орловской, Воронежской областей, Алтайского, Приморского, Краснодарского краёв. Повышение местами достигло 4,3 (Воронежская область) – 4,1 °C (Орловская область). Одновременно с этим на тех же территориях снизилось среднегодовое количество осадков (кроме Приморья). Сильнее всего от засухи стали страдать Омская и Орловская области, Алтайский край – минус 149, 86 и 147 мм в год соответственно.

Однако фактор «рискованного земледелия» не снимает с сельхозсектора задач, поставленных Президентом РФ перед АПК, подчеркнул Роман Некрасов. В их числе – рост аграрного экспорта в два раза и увеличение производства объёмов продовольствия на треть к 2030 году. «Для этого отрасль растениеводства должна развиваться равномерно по территории страны, – отметил представитель федерального Минсельхоза. – Достижения аграриев, которые мы наблюдаем в последние годы, связаны с повышением уровня технологичности сельхозпроизводства, в том числе с использованием удобрений, средств защиты растений, энергонасыщенной техники и посевного материала. Все эти элементы должны быть увязаны в единый технологический процесс». В пример того, как можно развиваться в непростых климатических условиях, Роман Некрасов привёл Волгоградскую область, которая регулярно сталкивается с нехваткой влаги, но тем не менее наращивает потенциал АПК.

«Сельхозтоваропроизводители Волгоградской области почти вплотную подошли к объёмам производства на уровне семи миллионов тонн зерновых культур. Область – «всероссийский огород», где производится наибольшее количество овощей борщевого набора. И эти достижения связаны с той научной работой, в рамках которой развиваются самые передовые технологии для регионов с засушливым климатом», – подчеркнул Роман Некрасов.

Ведущую роль в поиске решений по борьбе с засухой, опустыниванием и деградацией сельхозземель играет ФНЦ агроэкологии РАН под руководством профессора, заслуженного работника сельского хозяйства РФ, д. с.-х. н. Александра Беляева. В штате центра около 270 сотрудников, действует совет молодых учёных. Специалисты центра занимаются фундаментальными исследованиями и разработками в области сохранения и восстановления почвенного плодородия, агролесомелиорации, создания эффективных оросительных систем и гидротехнических сооружений, изучения генетического потенциала культурных и диких растений в части засухоустойчивости. Центр ведёт активную деятельность в 14 регионах РФ, а также в ближнем и дальнем зарубежье.

Семена с рекордными показателями

Соединение науки и практики – именно по такому принципу уже многие годы работает в стране компания «Щёлково Агрохим». Она аккумулирует мощный научный потенциал для реализации своих наработок в практических условиях. Это касается испытаний систем защиты и некорневого питания растений, а также – в последние десять лет – создания и апробации российских сортов и гибридов основных сельхозкультур. Оба эти направления увязаны в единый комплекс агротехнологических решений. Важно при этом, что апробация посевного материала и систем защиты и питания идёт в различных регионах России; таким образом, аграрии получают готовые решения, направленные на максимальное раскрытие потенциала сельхозкультур. «У нас есть огромные достижения, которые востребованы», – подчеркнул Салис Каракотов, говоря о развитии региональных систем земледелия и применении адаптивных технологий «Щёлково Агрохим», в том числе в собственных хозяйствах, одно из которых находится в засушливой Оренбургской области.

Несколько лет назад компания ввела в обиход понятие системы управления вегетацией сельхозкультур – CVS (англ. – control vegetation system). Она помогает управлять экономикой культур и противостоять негативным факторам внешней среды. Начинается CVS с подбора высокопродуктивного семенного материала, который закладывает основу будущего урожая. В настоящее время сельское хозяйство страны переживает масштабные трансформации, связанные в том числе с разворотом в сторону достижений отечественной селекции. Голоса скептиков, которые ещё несколько лет назад звучали как хор, сегодня почти не слышны на фоне мнения тех, кто уже убедился в высочайшем уровне работы российских селекционеров.

«Стрессовые условия могут возникать в растениеводстве в любой зоне РФ, несмотря на это, мы ставим рекорды. Так, в прошлом году в производственных условиях было установлено два рекорда России на озимой пшенице сорта Ермоловка – 103 и 122,6 ц/га», – напомнил аудитории Салис Каракотов. Чрезвычайно важны сортоиспытания в различных регионах, это позволяет продемонстрировать адаптивность сортов при вариативности агроклиматических условий. В то же время благодаря технологиям «Щёлково Агрохим» на разных сортах можно достигать практически равноценных результатов, отметил докладчик. Говоря об озимой пшенице, сорта которой тестировали в Орловской области, Салис Каракотов указал на высочайший результат российской селекции: самыми урожайными оказались краснодарские сорта (выше 100 ц/га). Сорта селекции «Щёлково Агрохим», хоть и уступили немного по продуктивности, выиграли по белку. «Выдающиеся результаты, не свойственные для яровых сортов, показала пшеница белорусской, уральской, омской селекций. Обратите внимание на новые сорта Уральского аграрного центра РАН – 75-77 ц/га. Максимальной урожайности мы добились там, где применяли наши технологии», – подчеркнул спикер.

Рентабельность зерновых в последние годы сильно проседает, и в таких условиях одной из наиболее интересных аграриям культур становится соя. «Даже 15 центнеров (с гектара) сои интереснее, чем 30 – пшеницы», – считает Салис Каракотов. Но соя известна как влаголюбивая культура, которая реагирует и на температуру окружающей среды. Тем не менее благодаря достижениям российских селекционеров сегодня она может возделываться в большинстве регионов страны. «Наши испытания показывают, что соя возможна в любом регионе. Для центральных это сорта Мезенка, наши Бинго и Тейри. Обратите внимание на изумительные достижения Омского аграрного центра. Вывести такие сорта, как Черемшанка, для регионов с коротким вегетационным периодом и засухой – это высочайший уровень, достойный похвал. Фантастические показатели демонстрирует и приволжская селекция (ИП Цирулёв Е. П., сорт СамЕЦ): урожайность две с половиной тонны с гектара при протеине 39-41% потрясает воображение», – рассказал гендиректор «Щёлково Агрохим».

Неизменная культура для засушливых регионов – подсолнечник. Его селекция в РФ сегодня идёт активными темпами, что связано с высокой степенью импортозависимости – около 70%. Причём нацелились российские селекционеры на гибриды, выращиваемые по всем трём технологиями гербицидной защиты. В их числе – классическая, технология с гербицидами на основе имидазолинонов (Клеарфилд или Евролайтинг) и на основе трибенурон-метила (Экспресс). «Российские частные селекцентры, в том числе «Солнечная страна», «Агроплазма», «Галактика» и наш проект «Актив Агро», охватывают все три направления селекции. Что касается «Щёлково Агрохим», то к 2028 году мы выйдем на 1 млн п. е. (всероссийская потребность оценивается в 4-5 млн п. е. – Прим. авт.) подсолнечника. В 2024 году завершаем сев семи тысяч гектаров участков гибридизации, с которых мы получим полмиллиона посевных единиц, в следующем году планируем запустить первую линию завода по подготовке семян подсолнечника в Краснодарском крае», – рассказал участникам конференции Салис Каракотов.

Живая вода существует

В своём выступлении гендиректор «Щёлково Агрохим» рассказал и о других, не менее важных составляющих системы управления вегетацией. Салис Каракотов подчеркнул важность правильной подготовки семенного материала, которая включает в себя протравливание, а также использование микроэлементного и аминокислотного питания. Следующий этап – гербицидная защита. Максимальный эффект дают многокомпонентные гербициды в инновационных формуляциях: концентрате коллоидного раствора, микроэмульсии, масляном концентрате эмульсии, масляной дисперсии. «Препараты с величиной частиц, которые измеряются в нанометрах, намного эффективнее традиционных. Мы первыми в мире дошли до понимания, что размер частиц имеет значение, и в этом случае чем меньше, тем лучше», – прокомментировал Салис Каракотов. Также он подчеркнул необходимость применения пролонгированных фунгицидов в виде концентратов коллоидных растворов и микроэмульсий. «Патогенов в условиях меняющегося климата становится больше, и растениям необходима соответствующая защита», – считает учёный.

Подробнее всего Салис Каракотов остановился на управлении вегетацией листового аппарата. На этом этапе эксперты «Щёлково Агрохим» рекомендуют использовать некорневые подкормки для усиления фотосинтетических процессов в растении, оптимизации основного (NPK) питания и противостояния стрессовым факторам.

Для профилактики и преодоления теплового стресса в засуху лучше всего подходят препараты на основе гуминовых кислот – ГУМАТ КАЛИЯ СУФЛЁР – и аминокислот – БИОСТИМ УНИВЕРСАЛ. Входящие в их состав активные вещества обеспечивают осмозащиту (предотвращение чрезмерного испарения внутриклеточной влаги) и антиоксидантную защиту.

Способность растений чувствовать химическое воздействие и противостоять на его основе засухе доказана, заверяет Салис Каракотов и добавляет: пережить засуху сельхозкультурам помогут элементарные приёмы. Так, для профилактики воздействия засухи и теплового стресса специалисты «Щёлково Агрохим» рекомендуют вносить ГУМАТ КАЛИЯ СУФЛЁР и БИОСТИМ УНИВЕРСАЛ в норме по 0,2 л/га (затраты – 120-150 руб./га) при прогнозировании умеренной засухи. При возможной сильной нехватке влаги показана обработка БИОСТИМ УНИВЕРСАЛ в норме 1-2 л/га (затраты – 500-1000 руб./га). Также препараты серии БИОСТИМ могут применяться для устранения последствий теплового стресса. Норма внесения может варьироваться от 0,5 до 2 л/га – в зависимости от уровня воздействия и типа культуры. Прибавка по деньгам в результате реализации дополнительного урожая в большинстве случаев оправдывает затраты на антистрессанты, посчитали в «Щёлково Агрохим».

Эффект от биостимуляторов в компании проверяли и доказали неоднократно в различных регионах страны. Так, в 2020 году в Ростовской области на озимой пшенице удалось получить прибавку 7 ц/га (64,4 – на контроле, 71,4 – на варианте опыта) благодаря внесению БИОСТИМ УНИВЕРСАЛ и ГУМАТ КАЛИЯ СУФЛЁР в норме 0,2 л/га каждый. Ту же схему обработок применили в Алтайском крае в 2020 году. На контроле получили 23,8 ц/га зерна, на варианте опыта с биостимуляторами – 26,7 ц/га, плюс 2,9 ц/га.

В Оренбургской области в 2022 году удалось получить прибавку на варианте обработок «Щёлково Агрохим» 8,3 ц/га. Озимая пшеница по технологии «Щёлково Агрохим» дала 35,7 ц/га, по технологии хозяйства – 27,4 ц/га при средней урожайности по области 15,4 ц/га. В схему обработок были включены ГУМАТ КАЛИЯ СУФЛЁР (на этапе протравливания семян) и УЛЬТРАМАГ КОМБИ ДЛЯ ЗЕРНОВЫХ. При этом хозяйство соблюдало рекомендованные агротехнические приёмы для борьбы с засухой: осеннее рыхление почвы на глубину 40 см, весеннее закрытие влаги, мелкая обработка паров на глубину 4-5 см.

14,3 ц/га – такой прибавки на яровой пшенице добились в Башкирии за счёт сочетания агротехнических приёмов, схем защиты и питания культуры в 2023 году. Консультанты Уфимского представительства «Щёлково Агрохим» применили технологию широкорядного сева пшеницы с междурядьем 38 см и использовали микроудобрения УЛЬТРАМАГ ФОСФОР АКТИВ и УЛЬТРАМАГ МОЛИБДЕН на этапе протравливания семян. В кущение добавили УЛЬТРАМАГ ХЕЛАТ Cu-15 и ГУМАТ КАЛИЯ СУФЛЁР. По флаг-листу с фунгицидно-инсектицидной защитой применили УЛЬТРАМАГ ХЕЛАТ БОР и УЛЬТРАМАГ ХЕЛАТ Zn-15. Итоговая урожайность яровой пшеницы составила 45,8 ц/га. Микроудобрения, наряду с биостимуляторами, также помогают культуре реализовать свой потенциал, отмечает Салис Каракотов. Недавно компания представила ряд новинок в этом направлении. Это жидкие удобрения с высоким содержание макро- и микроэлементов УЛЬТРАМАГ ФОСФОР АКТИВ, УЛЬТРАМАГ ФОСФОР СУПЕР, УЛЬТРАМАГ СУПЕР ЦИНК-700, УЛЬТРАМАГ СУПЕР СЕРА-900, а также кальцийсодержащий препарат СК 2020.

«Комбинация азота, фосфора, магния и цинка в УЛЬТРАМАГ ФОСФОР СУПЕР творит чудеса и даёт фантастический результат: на озимой пшенице в своём хозяйстве мы получили более 12 центнеров с гектара плюсом. Азот добавлен практически во все жидкие микроудобрения, поскольку это основной элемент, составная часть аминокислот, которая мгновенно усваивается растением и формирует белковую составляющую урожая. Органический кальций – структурный элемент любого организма. Он позволяет, к примеру, избежать абортации сои при засухе. Используя его при обработке семян и по вегетации, мы получали в Орловской области прибавку от 4 до 7,6 ц/га», – добавил Салис Каракотов. (Результаты испытаний новых препаратов на различных культурах см. в табл. 1.)

Вместе мы сила!

К вопросу создания сортов и гибридов сельхозкультур, которые могут противостоять различным стрессам и проявлять адаптивность, вернулся Александр Прянишников. В своём докладе он рассказал о роли научного консорциума на основе частно-государственного партнёрства для развития отечественной селекции. Задачи, которые сегодня ставит государство перед селекционерами по обеспечению продовольственной безопасности, глобальные, и никому из участников рынка не под силу решить их в одиночку, уверен учёный. Поэтому компания «Щёлково Агрохим» выступила инициатором создания объединённого консорциума по селекции, в который вошли представители ряда направлений.

«В консорциум входят частные селекционные центры, в их числе – НПО «Бетагран Семена», ООО «СоюзСемСвёкла», ООО «Актив Агро», ИП КФХ Цирулёв Е. П. Также присутствует блок федеральных селекционных институтов, имеющих глубокие исторические корни и важные селекционные достижения, которые мы аккумулируем. Особо отмечу блок фундаментальных исследований мирового уровня – генетических и биологических, которые проводят Институт фундаментальных проблем биологии, Институт общей генетики, ВНИИСБ, Институт цитологии и генетики СО РАН. «Щёлково Агрохим» выступает как индустриальный партнёр, помогая институтам в решении части исследовательских задач, которые мы перед ними ставим.

В задачи селекционно-семеноводческих программ участников консорциума входят непосредственно селекционные работы, которые позволят получить единую систему сортов и гибридов в производстве. А также – развитие программ первичного и оригинального семеноводства, промышленное размножение семян, совершенствование региональных технологий возделывания с формированием технологического паспорта сорта/гибрида.

Особо Александр Прянишников подчеркнул роль зональных испытаний новых сортов и гибридов, часть которых проводится в засушливых регионах: в Самарской, Саратовской, Оренбургской и Волгоградской областях.

«Развивая собственную селекцию наряду с испытанием лучших образцов отечественных сортов и гибридов основных культур, «Щёлково Агрохим» уже имеет определённые итоги, которые важны для сельхозпроизводства РФ, – рассказал учёный. – Так, внесён в Госреестр по Средневолжскому и Уральскому региону сорт озимой пшеницы ДФ 2020. Он имеет преимущество относительно стандарта в регионах с очень рискованными условиями земледелия: это Оренбург, Башкирия, Самара и другие».

Так, по результатам испытаний в 2023 году по Средневолжскому региону ДФ 2020 максимально превзошёл стандарт на 8,5 ц/га, показав урожайность в Ульяновской области 73 ц/га. По Уральскому региону ДФ 2020 обогнал стандарт на 7,4 ц/га – 23,1 ц/га в Курганской области.

Докладчик также рассказал о новых сортах сои, внесённых в Госреестр. В их числе – Бинго (селекция «Щёлково Агрохим») и СамЕЦ (селекция ИП КФХ Цирулёв Е. П.). Бинго районирован по Центрально-Чернозёмному региону и отличается высокой засухоустойчивостью и отзывчивостью на интенсивные приёмы. СамЕЦ внесён в Госреестр по Центрально-Чернозёмному, Средневолжскому, Нижневолжскому и Уральскому регионам, также очень пластичен и отзывчив на факторы интенсификации. Проходят госсортоиспытания ещё два сорта сои селекции «Щёлково Агрохим»: Тейри и Эгида. В текущем году на ГСИ РФ переданы новые сорта научного консорциума по селекции: Рокада, Гефест и Лада.

«Лада – сорт, созданный совместно с Всероссийским НИИ сельхозбиотехнологии с использованием методов маркер-опосредованной селекции. Специалисты лаборатории секвенировали геном, выделяя участки, ответственные за фоточувствительность и повышенное содержание белка. Это сочетание в новом сорте ярко выражено, что ставит его в одну линейку с европейским сортом Командор, который считается одним из самых урожайных и входит в топ-10 сортов сои в РФ. Это яркий пример того, как фундаментальные исследования помогают продвинуться в селекции. Совместная работа с учёными-генетиками позволяет нам более системно подходить к оценке экспериментального материала и систематизировать селекционные образцы. Так, на примере озимой пшеницы выделен «орловский» высокопродуктивный биотип, куда входят Ермоловка, Сократ, Зюганка с потенциалом урожайности более 150 ц/га, а также поволжский засухоустойчивый биотип (ДФ 2020, Изумруд Дубовицкого) и южный биотип, который включает в себя высокопластичные сорта (Система, Володя). Все они дополняют друг друга и позволят нам сформировать систему сортов, которые дадут сельхозпроизводству чувствовать себя устойчиво в любых климатических условиях. Секвенирование генома даёт нам возможность подбирать сорта для скрещивания с генетически заданными характеристиками. Технология Speed Breeding (скоростное выращивание) позволяет производить на пшенице и сое до 5-6 поколений в год, значительно сократив сроки получения новых сортов», – прокомментировал Александр Прянишников.

Испытания продолжатся

Наука совместно с производством творит чудеса, уверен Александр Беляев. «123 ц/га пшеницы для члена-корреспондента РАН Александра Прянишникова – уже пройденный этап, сейчас мы стремимся к 150 ц/га. Четыре поколения пшеницы в год в селекционном процессе – тоже уже покорённая вершина, мы переходим на новый уровень», – резюмирует руководитель ФНЦ агроэкологии РАН. По его словам, «Щёлково Агрохим» для ФНЦ сегодня – главный индустриальный партнёр во всех областях аграрной науки: в селекции и в технологии защиты растений, где используются самые высокие достижения в области СЗР.

Сотрудничество сторон продолжается пять лет и приобрело фундаментальный характер. Итогом конференции стало подписание очередного договора: согласно ему, будут проведены научные исследования по селекции и семеноводству озимой пшеницы. Также соглашение предусматривает изучение технологий применения СЗР и специальных удобрений «Щёлково Агрохим» на озимой пшенице и ячмене в различных агроклиматических условиях. Специалисты центра будут тестировать новейшие препараты производства «Щёлково Агрохим», в том числе «живую воду» УЛЬТРАМАГ ФОСФОР СУПЕР, УЛЬТРАМАГ СУПЕР СЕРА-900, новинки фунгицидной защиты АЗОРРО, КС и ЭЙС, ККР, гербицид ПИКСЕЛЬ, МД и другие. Итоги испытаний подведут ближе к концу года. Ждём отличных результатов!

Табл. 1 – Результаты применения некорневых подкормок на культурах