Климат в помощь российскому урожаю
По статистике за 2022 год Россия заняла первое место в ТОП-10 крупнейших экспортеров зерна, обогнав США и Канаду. Высокая урожайность в нашей стране связана с благоприятными условиями климата и плодородием почв, а также большими площадями посевов (2 место по статистике 2020–2021 гг. после Индии), стимулированием со стороны властей развития и модернизации сельского хозяйства. При этом она не так уж и стабильна. Причиной снижения служит засуха, замокание посевов, неблагоприятные погодные условия во время уборки или перезимовки озимых культур, недостаточное внесение удобрений и др.
«В последние годы в России отмечают рост урожая зерна. На это оказывает влияние большой набор факторов, и выделить точное воздействие какого-либо из них — достаточно сложная задача. При этом часто причиной указывают хорошие метеорологические условия, однако веских научных доказательств этому практически не приводится», — пояснил главный научный сотрудник ФИЦ «Почвенный институт им. В. В. Докучаева», доктор сельскохозяйственных наук, академик РАН Игорь Савин.
Для своего исследования ученый взял статистические данные Госкомстата по урожайности зерновых культур на уровне отдельных субъектов Российский Федерации. В частности, он проанализировал параметры «Урожайность зерновых культур в хозяйствах всех категорий на убранную площадь» и «Валовой сбор зерновых культур в хозяйствах всех категорий» за период с 2000 по 2022 года. Моделирование роста осуществлялось на примере пшеницы и ячменя. Для нихбыли отобраны ежедневные метеорологические параметры: количество солнечной радиации, давление водяного пара, суточные минимальная и максимальная температуры воздуха, средняя дневная скорость ветра, суточное количество атмосферных осадков.
Согласно результатам, в Центральном и Центрально-Черноземном округах, Верхнем Поволжье, а также на юге Средней Сибири в последние годы отмечено падение потенциальной урожайности, тогда как на Северном Кавказе, в Нижнем Поволжье, Западной Сибири и на Дальнем Востоке наоборот зафиксирован рост. Метеорологические условия в этом играют не последнюю роль.
«Изменения климата отразятся на сельском хозяйстве России в лучшую сторону, но, скорее всего, это будет происходить только на первых порах. Сдвиг климатических зон на север приведет к тому, что территории с оптимальными метеоусловиями окажутся на непригодных для сельхозкультур почвах. Именно этот фактор станет основным ограничителем роста урожайности. Его можно будет преодолеть только увеличением вложений в оптимизацию неблагоприятных свойств почв», — отметил Игорь Савин.
Семеноводство в Сибири будут развивать в рамках государственно-частного партнерства
Соглашение о сотрудничестве, направленном на реализацию инвестиционного проекта по созданию селекционного семеноводческого центра на принципах государственно-частного партнерства, было подписано в рамках X Международного форума технологического развития «Технопром».
Документ подписали генеральный директор АО «Агентство инвестиционного развития Новосибирской области» Александр Зырянов, заместитель директора ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» кандидат физико-математических наук Пётр Куценогий и директор ООО «АгроКапитал» Галина Котенко.
«Это очень важное направление деятельности, — отметил Пётр Куценогий. — В России, в том числе в ФИЦ ИЦиГ СО РАН, сохранены компетенции по современным методам селекции, а также по высокоинтенсивному земледелию. Наши люди, работающие на земле, показывают очень хорошие результаты с точки зрения именно агротехнологий возделывания. Поэтому наша задача сейчас — объединить усилия и максимально интенсивно восстановить компетенции по семеноводству с тем, чтобы обеспечить отечественное хозяйство собственными высокопродуктивными семенами».
Повышаем качество зерна пшеницы с помощью «пирамиды генов»
Качество собранного зерна пшеницы, а также его дальнейшее использование определяется несколькими показателями. Один из них, тот, который позволяет относить зерно к высшим классам качества, — содержание белка и клейковины в зерне. Поиском генов, которые отвечают за этот важный хозяйственный признак не первый год занимаются ученые Института цитологии и генетики СО РАН. Ранее им удалось выделить из видов-сородичей пшеницы около десяти генов, так или иначе связанных с содержанием белка и клейковины в зерне. И это стало базой для нового исследовательского проекта.
«Термин «пирамида генов» означает объединение в одном генотипе нескольких генов, связанных с определенным признаком. Этот метод возник более десяти лет назад и применяется для повышения устойчивости растений к тем или иным заболеваниям. В ходе селекционного процесса в растение одновременно вводили гены устойчивости от разных заболеваний. В своей работе мы первыми попытаемся применить этот подход к решению другой задачи — повышения уровня клейковины и белка в зерне», — рассказала заведующая сектором генетики качества зерна ИЦиГ СО РАН, к. б. н. Татьяна Пшеничникова.
По ее словам, ранее никто в нашей стране не пытался провести подобную работу, да и про подобные исследования за рубежом в открытых источниках не сообщалось. Предыдущая работа селекционеров в данном направлении сводилась к вводу в сорт отдельного гена, однако это не гарантировало стабильного поддержания уровня белка и клейковины в пшенице в разных климатических условиях, что необходимо сельхозпроизводителям. Как полагают ученые, «пирамида генов» даст более устойчивый результат. Одновременно они буду решать еще одну задачу — изучать, как сказывается комбинирование различных генов, повышающих уровень клейковины в зерне на урожайности растения пшеницы. И здесь сотрудникам ИЦиГ СО РАН помогают результаты, полученные в ходе предыдущей работы, когда отдельные выявленные гены оценивались и с этой точки зрения.
Выполнение проекта способствует внедрению в селекционную отрасль новых эффективных биотехнологий отбора, называемого «маркер-ориентированной селекцией», отмечают его авторы. Проводимые исследования ускоряют создание нового исходного материала с устойчивым уровнем качества зерна, охарактеризованного с помощью молекулярных ДНК-маркеров.
А главное — работа генетиков ИЦиГ СО РАН создает возможность создания новых сортов мягкой пшеницы, обладающих большим потенциалом на внутреннем и экспортном рынке. Такие сорта вызывают интерес и у новосибирских аграриев: по данным Россельхознадзора, в 2022 году хозяйства области поставили более 300 тысяч тонн зерна в страны ближнего и дальнего зарубежья. Однако производство зерна сильных и ценных сортов пшеницы с высоким содержанием клейковины, пользующихся большим спросом на рынках, в регионе сейчас составляет доли процента. Мука именно такого зерна является органическим (естественным) улучшителем муки при изготовлении высококачественных хлебобулочных изделий. Поэтому эта работа была поддержана совместным грантом Российского научного фонда и правительства Новосибирской области.
Проект рассчитан на два года работы: в этом году ученые создают несколько гибридных генетических вариантов, каждый с комбинациями из двух разных генов, связанных с этим признаком. А в следующем планируют превратить наиболее удачные из них — в линии для использования в дальнейшей селекции новых сортов. По условиям гранта на эту работу будет выделено полтора миллиона рублей ежегодно.
