RUS
ENG
RUS
ENG
Мобильное
приложение
Обратная
связь
+7 (495) 745-05-51

Союз науки и бизнеса в свекловодстве: новые горизонты

16.10.2018: За год совместной работы российские ученые и практики создали несколько высокопродуктивных гибридов сахарной свеклы, увеличили площадь посевов культуры на семена и разработали специальную машину для высадки корнеплодов.<br />
Расширяющееся сотрудничество теоретиков и практиков свекловодства поможет заметно повысить технологическую и экономическую устойчивость функционирования всего свеклосахарного комплекса страны, считает

Игорь Бартенев,
заведующий лабораторией семеноводства Всероссийского научно-исследовательского института сахарной свеклы и сахара им. А. Л. Мазлумова, кандидат технических наук

- В этом году наш институт выращивал элиту - и на семена, и чтобы на будущее иметь определенный запас родительских компонентов разных гибридов. Все они - российской селекции. На своих полях в подработанном виде получили 500 кг семян перспективного гибрида РМС-127, которые уже отправили в Крым на посев. С нашими партнерами - ГК «Логус Агро» - в Новоусманском районе Воронежской области вырастили больше тонны семян элиты гибрида Рамоза, неплохой урожай семян наших гибридов РМС-120 и РМС-127 в этом году был в Крыму. В одном хозяйстве урожайность превысила 4 т/га, другое попало под град, там вышло поменьше. В Пятигорске собрали около 50 т семян гибрида РМС-127, в хозяйстве «Щелково Агрохим» в Орловской области - 20 т семян гибрида Рамоза.

Производство семян сахарной свеклы - дело не одного года, поэтому фундамент на будущее должен быть заложен заранее. Под элиту культуры ВНИИСС в этом году в два раза расширил закладку маточных посевов. Сейчас сахарная свекла еще в поле - корнеплодами, в следующем сезоне из них мы рассчитываем получить хорошие семена. Пока все идет так, как планировали - постепенно расширяем и ассортимент, и производство семян отечественных гибридов этой стратегически важной для страны культуры.

Наше - лучше

В активе российских ученых уже есть несколько перспективных разработок. В 2019 году будем продвигать в производство новый гибрид РМС-129. В ходе государственных сортоиспытаний в закрытом ключе (когда испытателю известен только цифровой код образца) он превзошел иностранные гибриды Алена и Агриппина, которые были использованы в качестве стандарта. На Ростовском сортоучастке РМС-129 показал урожайность 866 ц/га с сахаристостью 17,7 %, на Краснодарском - 770 ц/га с сахаристостью 23,2 %, на Орловском - 668 ц/га (сахаристость 17,6 %), в Татарстане - 717 ц/га. То есть в основных свеклосеющих регионах он дал урожайность от 700 до 800 ц/га - это свидетельствует о высокой конкурентной способности наших новых материалов.

Кроме того, в союзе с селекционным центром «СоюзСемСвекла» мы создали еще шесть гибридов с использованием совмещенных родительских форм, которые также переданы на государственные сортоиспытания. Как они себя покажут, станет известно в декабре. Тогда будем работать с ними дальше и, возможно, уже начнем их размножение. Чтобы к тому времени, когда завершатся государственные испытания, и они получат допуск, у нас в достаточном количестве были семена родительских компонентов. Так что по будущим перспективным гибридам сейчас работаем с опережением.

Испытания новых гибридов и тех, которые сейчас находятся в производстве, заложены в пяти эколого-географических точках. Это основные свеклосеющие регионы - Тамбовская, Белгородская, Воронежская, Краснодарская и Курская области, где высевают практически 80 % российской сахарной свеклы. Отечественные гибриды сравниваем с двумя иностранными стандартами, делаем два учета - для ранних и поздних сроков уборки. Результаты оцениваем по всем хозяйственно-полезным признакам, а то, что выращиваем у себя, еще проверяем и на лежкоспособность, изучаем их пригодность для хранения.

Нам часто ставят в укор, что российские гибриды уступают лучшим зарубежным аналогам до 10 % по урожайности. Но, обращу особое внимание, - только лучшим. К тому же, на мой взгляд, такая оценка только по одному показателю абсолютно недостаточна. Приведу пример: Заинский сахарный завод в Татарстане, который высевает гибриды исключительно иностранной селекции, в прошлом году получил 1,5 млн т сырья, но 300 тыс. тонн сахарной свеклы просто сгнило в кагатах - погибло 20 % выращенного урожая. Логичный вопрос: зачем нужно преимущество по урожайности в 10 %, если фактические потери в два раза больше этой прибавки? Ведь, чтобы получить дополнительные 10 % к урожайности, нужно купить более дорогие семена, защитить культуру, вырастить, выкопать, перевезти - накладываются дополнительные расходы. И когда такой объем свеклы гибнет, это гораздо большие потери, чем просто неполучение 5 или 10 % урожая. В последнее время производители стали обращать внимание на устойчивость гибридов к хранению, но, все равно, главным критерием для наших свекловодов пока остается урожайность. Однако, как показывают наши новые гибриды, отставание по этому показателю нам удастся преодолеть в самой краткосрочной перспективе.

Селекция в пробирке

Сотрудничество с ведущими российскими компаниями позволило отечественным ученым использовать в селекционной работе возможности биотехнологий. Совместно с компанией «Щелково Агрохим» мы улучшаем родительские компоненты с помощью культуры in vitro. Из лучших родоначальников получаем клоны, выращиваем их в пробирках, а потом - в теплицах. В этом году таким способом уже получили первые семена. После их высева будущие растения сохранят все преимущества родителей, ведь изначально их генотип был сформирован из единичного корнеплода. В селекции всегда существовал прием получения лучших родоначальников из одного корня. Корнеплод, отобранный по форме, массе, содержанию сахара разрезали на 4-6 частей, укореняли в грунте, чтобы отросла ростовая почка, и только потом высаживали. Теперь же биотехнологии позволяют из одного корня получить сразу 500 растений, то есть коэффициент размножения из единичного родоначальника увеличился в 100 раз.

Совместно с селекционным центром «СоюзСемСвекла» в нынешнем году ВНИИСС начал получение из линейного материала новых гибридов (своих и СоюзСемСвеклы) гаплоидных, то есть чистых моногенных линий. Конечно, дистанция от них до коммерческих гибридов достаточно велика, но таким образом будет сформирован банк данных генетически чистого материала, с которым мы гарантированно воспроизведем любой опыт.

И если по каким-то причинам ожидаемые результаты ранее не были получены, при поступлении новых источников его можно будет использовать для последующих скрещиваний в первозданном виде. Генотип сохраняется неизменным и в виде семян, и в виде депонированных растений в культуре in vitro. Это тоже новые для нас возможности биотехнологий, которые позволяют сохранить ценный генетический материал.

На сегодняшний день коллекция института достаточно большая. В нашем активе - самые разные формы, также ежегодно получаем образцы из Всероссийского института растениеводства имени Вавилова: и новые, и старые отечественные. В прошлом году отработали около 100 ВИРовских номеров, в этом году материал, который понравился селекционерам, запросили повторно. Сейчас у нас около 5 тысяч разных номеров. Коллекция не прибавляется быстро и сильно - генотип свеклы достаточно узкий. Но с учетом ВИРовских номеров и тех, что созданы в собственной лаборатории биотехнологии ВНИИССа, за последний год она пополнилась примерно на две сотни новых образцов. Среди них есть интересные формы, полученные в нашем институте - устойчивые к засухе, засолению и другим неблагоприятным факторам.

Науке - техника

Главная оценка труда селекционера - поле. Любой селекционный номер, созданный в лаборатории, требует проверки в полевых условиях, на протяжении нескольких лет и в разных комбинациях. Поэтому площади под полевыми опытами ВНИИСС постоянно расширяет. В 2018 году опыты со свеклой первого года жизни заняли около 20 га, второго года жизни - 10 га. Семенники разных комбинаций скрещивания выращиваем на 200 изолированных участках. И это не наука ради науки - все наши опыты представляют определенный практический интерес, и их результаты будут использоваться практиками свекловодства. Есть как селекционные опыты, так и технологические - проверяем оптимальные схемы питания культуры, сроки и дозы применения фунгицидов, гербицидов, некорневых и корневых подкормок. В этом году, например, испытываем эффективность фунгицидов от пяти производителей, причем на разных гибридах. Смотрим, как они отзываются на обработки, исследуем устойчивость к болезням и вредителям.

Техника для полевых работ у института есть, но достаточно изношенная, некоторые образцы - 60-х годов выпуска. Надеемся существенно обновить машинный парк в рамках федеральной научно-технической программы «Селекция и семеноводство сахарной свеклы», на которую государство планирует выделить около 3 млрд рублей. В первоочередном порядке предполагается запустить три таких проекта - по картофелю, птице и сахарной свекле. Отбор заявок по направлению «картофель» в Минсельхозе уже начался, думаю, до конца года объявят прием заявок и по свекловичной программе.

Сложность заключается в том, что узкоспециализированную технику для семеноводства в России не производят. Мы можем купить машины общего назначения: тракторы, почвообрабатывающие агрегаты, но нам также нужны и маленькие свеклоуборочные комбайны, другие механизмы. Будем смотреть, что используют коллеги из Европы и стран СНГ - знаю, что белорусская опытная станция оснащена техническими средствами датского производства, которые позволяют существенно поднять производительность и облегчить тяжелый труд, ведь он ложится преимущественно на женские плечи. Сегодня и корнеплоды, и ворох мы убираем вручную. На наших небольших делянках это еще можно как-то оправдать, но для больших площадей такой подход уже неприемлем.

Поэтому проблемой технического обеспечения семеноводства сахарной свеклы занимаемся и сами. Наш крупнейший партнер - компания «Щелково Агрохим», у института они приобретают семена родительских компонентов и выращивают из них семена фабричной генерации. Мы ведем совместную работу по сопровождению посевов, контролю качества и вместе занимаемся разработкой новых механизмов для повышения эффективности семеноводства.

В этом году будет завершена работа над созданием полуавтоматической высадко-посадочной машины для высадки штеклингов. Пока свеклу второго года жизни мы высаживаем вручную - как 100 и 200 лет назад, под так называемый копач. Новое приспособление механизирует этот процесс, позволяет произвести работы в оптимальные агротехнические сроки. Мы уже испытали опытный образец, высадили таким образом более 2 га семенников. Задача человека существенно облегчается - остается только опускать корнеплод в приемный стаканчик, который сам ориентирует сахарную свеклу, а специальные устройства раздвигают землю и после придавливают ее. Думаю, к следующему году мы изготовим работающий экземпляр такой машины. Макет испытали и на песчаном грунте, и с высадкой - он абсолютно работоспособен. Теперь внесем некоторые доработки в конструкцию, доведем ее и будем тиражировать для использования в семеноводческих хозяйствах.

Объединение науки и бизнеса в работе над проблемами отечественной селекции и семеноводства уже дало свои плоды. Перед наукой стоят одни задачи - провести исследования, разработать новые способы и методы, технологии. А сотрудничество с бизнесом помогает осуществить трансфер новых знаний в производство, с успехом применять их на практике и получать хорошие результаты.

«Аргумент защиты»

16.10.2018 0
29.12.2025
Новая магия

Правительство России завершает подготовку национального проекта «Технологическое обеспечение биоэкономики». Он объединит передовые решения в сфере биотехнологий, возобновляемых биоресурсов, а также создания новых материалов.

shutterstock_2163470531.jpg

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.

shutterstock_2079709228.jpg
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.

shutterstock_2439062273.jpg

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.

Moskvin_D.A(1).jpg
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.

54
Показать ещё