С 27 по 28 июля 2023 года в ФИЦ КНЦ СО РАН состоялась научно-практическая конференция с международным участием «Состояние и проблемы сельскохозяйственной науки в Приенисейской Сибири». Конференция проходила в рамках 47-го заседания Объединённого научного и Проблемного Совета по растениеводству, селекции, биотехнологии и семеноводству ОУС СО РАН по сельскохозяйственным наукам. В мероприятии участвовали пятьдесят ведущих селекционеров из различных районов России: Красноярского края, Новосибирской и Тюменской областей, Алтайского края, республики Хакасия, Приморского края. Специалисты делились опытом и результатами работы, знакомились с достижениями селекции в отдельных научных учреждениях Сибири, обсуждали актуальные вопросы селекции, семеноводства, биотехнологии и исследований, связанных с современными технологиями выращивания, защитой от болезней и вредителей сельскохозяйственных растений.

Конференцию открыл директор ФИЦ КНЦ СО РАН, член-корреспондент РАН, доктор сельскохозяйственных наук Александр Артурович Шпедт. Он отметил важность проведения конференции и заседаний Проблемного Совета, особенно в сложившихся условиях, когда необходимо обеспечить продовольственную безопасность страны. Реалии нашей жизни ставят перед учеными и практиками аграрного сектора новые задачи, которые необходимо решать, учитывая региональные особенности. Его выступление дополнил академик РАН, доктор сельскохозяйственных наук, руководитель научного направления Красноярского научно-исследовательского института сельского хозяйства Николай Александрович Сурин: «В это непростое время селекционеры создали богатый ассортимент различных сортов, которые широко испытываются на сортоучастках и производственных площадках. Селекционеры не переставали работать над созданием новых сортов много лет и трудились в полную силу, поэтому надо сказать, что сортовой набор за эти годы пополнился. Нам стоило большого труда, чтобы расширить перечень сортов сельскохозяйственных культур. Я думаю, что мы в процессе обсуждения и работы Проблемного Совета сделаем дополнения и изменения в нашей работе».

Затем в своем докладе Николай Сурин рассказал об итогах работы селекционеров в Сибирском федеральном округе. Академик отметил, что деятельность cелекционеров сосредоточена на создании сортов нового поколения и, благодаря их работе появилось много новых адаптируемых, пластичных, высокоурожайных сортов, гибридов с комплексом хозяйственно-полезных признаков и свойств, которые востребованы товаропроизводителями и позволяют обеспечивать население отечественной продукцией. «Геополитическая обстановка, глобальное изменение климата, широкое распространение иностранных сортов в стране требует научно-обоснованных решений в различных областях аграрного сектора. Одним из важных направлений в области семеноводства является создание отечественных сортов нового поколения. Без использования современных достижений генетики и молекулярной биотехнологии эту проблему не решить. Требования к новым сортам возрастают, поэтому высокая продуктивность, устойчивость к неблагоприятным воздействиям биотических и абиотических факторов среды, адаптивность – являются основными характеристиками новых сортов, на создание которых мы должны уделять внимание, в своей работе. В практической селекции приобретают важность следующие направления: создание гибридов и сортов, обладающих повышенной комплексной устойчивостью к наиболее опасным заболеваниям и абиотическим средствам, отдаленная межвидовая гибридизация, получение трансгенных форм растений, селекция на качество и скороспелость, холодостойкость и засухоустойчивость. Это необходимо именно сейчас в период глобального изменения климата».

На климатические изменения в своем докладе «Земледелие севера Сибири» обратил внимание и директор ФИЦ КНЦ СО РАН член-корреспондент РАН, доктор сельскохозяйственных наук Александр Шпедт: «В связи с глобальным изменением климата возникает необходимость сконцентрировать внимание селекционеров на создании районированных сортов для северных районов Сибири. Одновременно с этим для юга необходимо орошение, потому что температуры увеличиваются. Важным направлением селекции также является создание сортов различных сельскохозяйственных культур способных к более эффективному использованию биоклиматических ресурсов региона».

По данным, которые привел Александр Артурович, за столетний период с 1920 года по 2020 год произошло увеличение среднегодовой температуры воздуха на 2,17 градуса, среднегодовая сумма осадков возросла на 86 мм. Потепление на более чем 2 градуса отодвигает северную границу лесотундры на 160-170 км, и приводит к смещению всех природных зон к северу. При этом условия в тайге уже позволяют возделывать там яровую мягкую пшеницу. Однако, он отметил, что мешать распространению земледелия на север будут уже не природные, а экономические факторы, такие как отсутствие специалистов-аграриев, недостаток техники и путей сообщения, трудности со сбытом продукции. Чтобы изменить эту ситуацию, считает Александр Артурович, необходимы государственная политика и программа восстановления развития земледелия на севере Сибири: «На первоначальном этапе эта программа должна реализовывать ряд прибыльных проектов, например, использование в качестве сенокосов пойменных лугов реки Енисей. Благодаря наработкам Научно-исследовательского института сельского хозяйства и экологии Арктики, разработаны применительно к северным территориям технологии возделывания культур, которые позволяют восстановить нарушенные земли, увеличить продуктивность пастбищ».

Александр Количенко, начальник филиала ФГБУ «Государственная комиссия Российской Федерации по испытанию и охране селекционных достижений» по Красноярскому краю, Республике Хакасия и Республике Тыва для решения проблем в области сельского хозяйства сделал ряд предложений, среди которых: разработка целевой краевой программы по формированию и развитию специализированной отрасли семеноводства; проведение анализа состояния движения оригинальных, элитных, продукционных семян и прогнозирование на перспективу, обеспечение защиты интересов производителей и потребителей семян с помощью нормативно-правового регулирования отрасли семеноводства, разработка целевой программы и мер по ее реализации, которые включают строительство семенных заводов, реконструкцию и модернизацию комплексов по переработке семян и хранилищ семян, объединение все предприятий, занимающихся производством оригинальных, элитных и продукционных семян в селекционно-семеноводческие центры, обеспечение производителей семян техникой и налаживание собственного производства высококачественных семян что позволит отказаться от импортных, контрафактных и некачественных семян, повысить эффективность и рентабельность местной хозяйственной продукции. Он также отметил, что хорошей возможностью в этой связи будет инвестиционный проект по строительству элеваторного комплекса с семенным заводом, который осуществит один из агрохолдингов при финансовой поддержке министерства сельского хозяйства РФ. «Элеватор с зернохранилищем на 110 тысяч тонн – проект для нашего региона очень важный. Там будут храниться семена, собранные даже в такой влажный сезон, с каким столкнулись сельхоз производители в прошлом году. Современный элеватор и семенной завод позволит уменьшить зависимость отрасли от импортных семян», — заключил специалист.

Директор Красноярского научно-исследовательского института сельского хозяйства (КрасНИИСХ), кандидат сельскохозяйственных наук Алексей Липшин представил последние результаты и достижения селекции семеноводства зерновых культур в Красноярском крае: «По Среднесибирскому региону наблюдается тренд увеличения урожая за последние 80 лет более чем в 4 раза. Благодаря развитию селекции мы видим динамичное увеличение скороспелости, толерантности к болезням, урожайности, повышение качества продукции, устойчивости к полеганию, засухам и другим факторам. В нашем учреждении созданы сорта яровой пшеницы: Канская, Красноярская 12, Свирель. Из ячменей: очень успешный Абалак, созданный совместно с Тюменью, сорт Такмак — очень хороший адаптивный, сорт овса Саян, который занимает долгое время площади и находится в топе по стране. Красноярская универсальная — озимая рожь, из гороха основные сорта Радомир и Руслан. С этого года в реестр включена озимая рожь Арга, которая превосходит стандарт. По пшенице — это сорт Бейская, среднеспелый и адаптивный для южных засушливых территорий».

Особый интерес вызвали работы, проведенные КрасНИИСХ совместно с Институтом биофизики СО РАН и Институтом физики им. Л.В. Киренского СО РАН. «Наши совместные работы с Институтами физики и биофизики Красноярского научного центра СО РАН открывают новые горизонты для селекции», — отметил Николай Александрович Сурин. Так заведующий лабораторией управления биосинтезом фототрофов Института биофизики СО РАН профессор, доктор биологических наук Александр Тихомиров рассказал про метод светокультуры, которому положил основу знаменитый эксперимент БИОС и его фототрофное звено. Преимущества этого метода в том, что селекционный материал в условиях светокультуры не подвержен никаким погодным колебаниям и не зависит от времени года. Поэтому специалистам удается получить за год до трех поколений и значительно увеличить интенсивность работы с размножением селекционного материала. В результате процесс селекции может быть сокращен в 2-3 раза. Как отмечает Александр Аполлинарьевич, таким образом, совместно с Ужурской станцией уже были выведены новые сорта рапса, которые не уступают другим образцам и адаптированы к сибирским условиям. «Мы также сравнивали растения, выращенные в полевых условиях и светокультуре. Оцениваемые показатели были выше по биохимическим характеристикам в светокультуре. В полевых условиях есть лимиты, особенно в минеральном питании. Оценить сорт, когда лимиты сняты можно в светокультуре, там же искусственно можно их смоделировать и подвести условия к естественным. Это позволяет оценить адаптационные возможности растений и их устойчивость. Затем, исходя из результатов, дать рекомендации о внедрении этого сорта в тех или иных регионах. Возможно также ускорение селекционного процесса, например, размножения селекционного материала для последующего испытания в полевых условиях»

Совместно с учеными Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН в Красноярском научно-исследовательском институте сельского хозяйства изучают фотохимические свойства листьев за счет фотонных кристаллов в листьях растений. Например, они сравнили образцы растений, выращенные в светокультуре и полевых условиях. Структура хлоропласта для светокультуры имеет очень упорядоченную структуру, в то же время структура для полевых растений очень сильно разупорядочена. Как отметил научный сотрудник Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН Евгений Буханов, это влияет на скорость переноса электронов при фотосинтезе. Такие же результаты касаются растений, выращенных с недостатком азота в почве. «Если говорить о прикладном применении этой работы, то можно выяснить каким светом и сколько облучать растение. Сейчас очень остро стоят вопросы о том, чтобы выращивать растения в искусственных условиях. Если мы будем знать, на какие длины волн внутренний биологический фотонный кристалл растений будет реагировать, это может снизить затраты на освещение. Мы пытаемся описать фотосинтез не за счет химических реакций, а за счет построения его внутренней структуры. И изучая, как влияют различные удобрения мы можем видеть, как изменяется структура, насколько хорошо она выстраивается. И таким образом можно сделать вывод о влиянии конкретных удобрений, которые используются на полях, на фотосинтез растения», — отметил специалист.

Результаты своей работы представили селекционеры из других регионов. Новосибирск представил директор по научной работе СибНИИРС ИЦиГ СО РАН, доктор сельскохозяйственных наук Иван Лихенко. Он рассказал, что в своих работах Сибирский научно-исследовательский институт растениеводства и селекции активно использует генетические методы. Например, в сорт Новосибирская 31 была перенесена ржаная транслокация, что позволило достаточно серьезно увеличить возможности этого сорта. Среди других достижений специалист отметил яркие результаты по картофелю: Златка, Сокур, Алка, Ника– это уже новые сорта 2021 и 2022 годов очень неплохие. За все время работы селекционеров в Сибирском научно-исследовательском институте растениеводства и селекции создано и отправлено в государственный реестр 177 сортов сельскохозяйственных культур, 90 из которых овощные культуры».

Николай Коробейников, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Алтайского научно-исследовательского института сельского хозяйства отметил, что сейчас происходят кардинальные перемены на рынке семян и сортов: активно внедряются сорта иностранной селекции. «Площадь распространения иностранных сортов увеличилась и оттеснила сорта других сибирских селекционных учреждений в Алтайском крае», — говорит специалист. По его мнению, это связано с появлением новых и эффективных препаратов по борьбе с сорной растительностью. «Нет необходимости в высокорослости сортов для конкуренции с сорняками, появилась возможность эффективно снимать сорняки и таким образом преимущество получают низкорослые сорта немецкой селекции», — отмечает ученый. Еще одна причина — возросший уровень агрофона из-за применения удобрений. А значит, больше не требуется большая корневая система, как у высокорослых сортов. И опять в выигрыше оказываются низкорослые. «Это стимулирует нас создавать конкурентоспособные короткостебельные сорта. За последние годы на основе немецкого материала выделили и из местных селекционных линий создали серию короткостебельных форм, линий с высокой урожайностью. Мы ставим себе задачу и дальше расширять набор короткостебельных сортов, чтобы окончательно перекрыть каналы использования сортов европейской селекции и обеспечить продовольственную безопасность», — высказался Николай Иванович.

Омская область также одна из ведущих по производству зерна. Как рассказал Владимир Шаманин, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Омского государственного аграрного университета имени П.А. Столыпина, основные направления селекции ориентированы на создание сортов с помощью генов, чтобы защитить их от потери урожая. Ученый рассказал об одном из таких методов: «Одна из главных проблем – засуха, которая становится все острее. Мы уже более пяти лет разрабатываем технологию маркер-ориентированный селекции. Мы проводим фенотипирование коллекции сортов и селекционного материала, каждый сорт высеваем в двух-трех кратной повторности. Затем с каждого образца отбираем ДНК и отправляем на идентификацию по маркерам. Параллельно проводится полногеномный анализ для ассоциации с хозяйственно ценными фенотипическими признаками. На основе ассоциированного маркирования гены переводятся в маркеры, мы оцениваем эффекты этих маркеров и в дальнейшем ведем отбор сортов непосредственно по эффективным генам, которые влияют на урожайность и число зерен, крупность и их качество, засухо- и болезнеустойчивость. Сорта, которые стабильно несут хороший комплекс генов затем передаются на сортоиспытание. За последние 5 лет сорта, которые включены в госреестр от нашего университета, все с комплексной устойчивостью к болезням».

Ученые посетили опытные поля на участке сельскохозяйственного производства в поселке Минино, где осмотрели демонстрационные опыты, селекционные и семеноводческие посевы Красноярского НИИСХ, провели оценку селекционного материала на последних этапах селекции, ознакомились с сортами сибирской и зарубежной селекции, опытами агротехники и работами по генетике и биотехнологии. На конференции проведено обсуждение и разработано Положение о функционировании Проблемного Совета. Участники рекомендовали новое руководство Проблемного Совета. Председатель Проблемного Совета – Иван Евгеньевич Лихенко. Заместитель председателя по Восточной Сибири – Алексей Геннадьевич Липшин, по Западной – Андрей Иванович Зиборов. Ученый секретарь – Людмила Филипповна Ашмарина.

«Наш Проблемный Совет объединяет всех селекционеров Сибирского федерального округа. Основная наша задача — создание сортов, испытание их в любом регионе и районирование лучших сортов. Это имеет большое значение и для экономики нашей страны, и для того, чтобы мы создали свой сибирский генофонд различных культур, который способен формировать до десяти тонн с гектара за 70-80 дней. Такой дифференцированный подход к внедрению и районированию сортов имеет большое значение. Для этого нам нужно разработать более четкую систему семеноводства. И решить проблему с нехваткой оборудования, обеспечить снабжение научно-исследовательских и элитопроизводящих хозяйств техникой для работы с семенами. К тому же необходимо расширить тематику Совета, чтобы он был не только селекционный, но и затрагивал направления генетики и биотехнологии. Нужно использовать достижения других областей наук, например, биологической в области отдаленной гибридизации. Сейчас мы работаем с Институтом физики в исследованиях фотосинтеза растений и с Институтом химии для разработки методики определения содержания бета-глюканов в зерне. Важно также развивать создание совместных сортов, чтобы они изучались разносторонне в различных учреждениях», — заключил Николай Сурин.