Журнал «Агротехника и технологии»
Подсолнечник сегодня занимает одно из первых мест в мире по посевным площадям и степени важности для человечества, однако массовое распространение этой культуры приводит к ряду проблем. Так, рука об руку с успехами селекции идёт формирование новых рас и штаммов сопутствующих подсолнечнику патогенных организмов, что в свою очередь стимулирует разработку новых средств и методов защиты растений. О том, как грамотно выстроить схему защиты против заразихи и опасных заболеваний, выбрать подходящий гибрид и технологию возделывания, журналу «Агротехника и технологии» рассказали участники рынка
Усилия селекционеров, занимающихся подсолнечником, прежде всего, направлены на увеличение урожайности и масличности этой культуры. Среди наиболее ярких тенденций масложировой отрасли отмечается увеличение производства высокоолеиновых масел, которые имеют не только высокое содержание олеиновой (Omega-9) кислоты, но и низкое содержание α-линоленовой (Omega-3) кислоты, которая крайне нестабильна и при температурной обработке образует трансжиры, рассказывает Владимир Кушнаренков, менеджер по категории продуктов компании Corteva Agriscience.
По данным немецкого аналитического агентства Oil World, в 2019 году посевные площади под высокоолеиновым подсолнечником в ключевых странах-производителях этой культуры составили 1,3 млн га, что почти на 40% больше, чем в 2018 году. Соответственно, сегодняшние усилия селекционеров направлены на повышение и стабилизацию содержания в семенах подсолнечника олеиновой кислоты (не менее 85%), а также на подъём урожайности.
Другой вектор селекции — устойчивость к заболеваниям, паразитам и гербицидам сплошного действия. По оценкам Минсельхоза РФ, из-за различных заболеваний подсолнечника в нашей стране теряется до 40% урожая. А это существенный лимитирующий фактор для всех регионов возделывания важнейшей масличной культуры.
Селекция: геномная и классическая
Подсолнечник — не трансгенная культура. Две трети его посевных площадей расположены в странах, где запрещено возделывать ГМО, поэтому сейчас учёные вооружены только классическими методами ведения селекции, а это долгий и трудоёмкий процесс.
Увеличение потенциала урожайности в целом, поиск и внедрение новых признаков устойчивости к патогенам и заразихе — непростая, комплексная задача, над которой работает множество специалистов высокого уровня. Например, существуют признаки, которые внедряются в геном с помощью замены последовательностей ДНК на гомологичные. Это происходит в специально оборудованной лаборатории, где самый важный показатель — количество поколений в год. Передовые технологии в биологии позволяют ежегодно получать до четырех поколений, это кропотливая и ответственная работа.
«Сегодня существует немало перспективных направлений. Например, технология CRISPR, которая позволяет внедрять признаки со 100%-ной вероятностью, быстро и в нужных количествах, но она также приравнена к модифицированию генотипа, поэтому мы её не используем», — рассказывает Игорь Тимошенко, менеджер по группе продуктов «Семена масличных культур» компании «Сингента». По его мнению, самый большой скачок в классической селекции может дать геномная селекция. Однако здесь самая большая трудность заключается в расшифровке и картировании всего генетического материала, содержащегося в гермоплазме. Не меньшая сложность — разработка математических моделей предсказывания при одновременном развитии молекулярных маркеров. И только после того, как эти задачи будут решены, осуществляется фенотипирование, которое сейчас является основным источником исследования генетического материала.
Помимо этого, существуют ещё две крупные проблемы в современной глобальной схеме выбора линий, гибридов и популяций, продолжает Игорь Тимошенко. Первая — время. «Для того, чтобы вывести гибрид с необходимыми характеристиками на рынок, необходимо потратить на его создание, тестирование и регистрацию от 5 до 15 лет. Поэтому сегодня на рынок выходят гибриды, вышедшие из разработки с десяток лет назад. Это значит, что сейчас нам надо понимать и выстраивать стратегию по селекции с долгосрочным горизонтом», — говорит специалист. Вторая проблема — районирование, диверсификация условий адаптации генетического материала. «Гибрида, который отвечает всем климатическим условиям, не существует. Есть только шесть основных типов адаптации, соответственно, мы можем разделить зоны выращивания подсолнечника на эти шесть зон. Для того, чтобы иметь представление, насколько широко и успешно гибрид адаптирован к конкретным условиям, необходимо организовывать работу по адаптации материала в разных климатических зонах России с научными испытаниями материала, которые завершают селекционный процесс», — поясняет Тимошенко.
Подобные испытания в ряде регионов России самой широкой географии (от юга России до Сибири) проводят опытные станции Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур имени В.С. Пустовойта, а также крупные селекционные компании: «Лимагрен», «Сингента», Laboulet Semences и множество других.
Районирование, прежде всего, необходимо для того, чтобы обезопасить растение от патогенов, которые существенно отличаются в разных зонах выращивания. Например, в Аргентине необходимо иметь устойчивость к местным расам ложной мучнистой росы и вирусам, которые поражают подсолнечник, в южных регионах ЕС это другие расы ложной мучнистой росы, вертициллез, альбуго (белая ржавчина) и местные расы и популяции заразихи, а в странах постсоветского пространства наиболее важны склеротиния, бурая ржавчина и устойчивость к нашим, местным расам заразихи.
Бич полей: новые расы заразихи
Одной из главных опасностей при выращивании подсолнечника сегодня стала заразиха. По словам Евгения Щедрина, директора по маркетингу компании «Евралис Семанс Рус», в Европе этим растением-паразитом поражено около 70% площадей подсолнечника, причём, около 30% площадей захватили агрессивные расы. Проблема в том, что заразиха, как и любой живой организм, эволюционирует вслед за изменением окружающих условий, утверждает специалист. Стало быть, появление устойчивых гибридов может заставить эволюционировать данного паразита и приводить к появлению новых рас.
«За последние 150 лет заразиха приводила подсолнечник как сельхозкультуру на грань исчезновения четыре раза, — рассказывает Игорь Тимошенко. — То есть, эта история не новая, и, учитывая сокращение севооборотов и увеличение посевных площадей под подсолнечником (сейчас в России эта культура занимает около 8,5 млн га), мы сами ускоряем эволюцию рас заразихи». Гонка между селекционерами и расами заразихи ведётся уже давно, отмечает специалист. По его словам, все публичные научные работы закончили создание номенклатуры рас заразихи на 5-й расе (Е), но сейчас надо изучать не только расы, но и местные популяции, так как гибрид, совершенно устойчивый где-нибудь в Румынии, может быть чувствительным к растению-паразиту в Ростовской области и наоборот. «У нас в компании существует информационная платформа, которая это объясняет. Например, нежелательно использование максимально устойчивых гибридов, если в хозяйстве ещё нет высоковирулентных рас. Кроме того, мы рекомендуем применять селективные гербициды, которые контролируют заразиху. Будущее как раз состоит в комбинированном подходе к контролю растения-паразита — в генетической устойчивости и химическом контроле», — полагает Тимошенко.
На сегодняшний день важнейшей из всех возможных мер борьбы с заразихой является именно селекционный подход, то есть использование устойчивых гибридов к этому растению-паразиту, считает Владимир Кушнаренков. Он, как и его коллеги, указывает на сложность борьбы с заразихой, заключающейся в её быстрой эволюции и образовании новых рас, что позволяет преодолевать механизмы устойчивости подсолнечника. Поэтому особую роль в борьбе с этим растением-паразитом селекционными методами играет скорость улучшения генетических качеств толерантности гибридов, подчёркивает специалист. Не менее важны и селекционные разработки, направленные на повышение толерантности подсолнечника к ложной мучнистой росе, потери урожая из-за которой могут достигать в случае эпифитотии 35%, добавляет он. Как и в случае с заразихой, именно селекционные разработки видятся специалисту наиболее экономически и экологически обоснованными.
Дополнительные механизмы устойчивости
Сегодня селекционные компании развивают исследовательские программы, нацеленные на выявление дополнительных механизмов устойчивости к заразихе, эффективность которых не ослабнет и в случае появления новых рас паразита. Главную роль в этих разработках играет крупнейший в мире центр по изучению подсолнечника, открытый в испанской Севилье компанией Pioneer. Дополнительные механизмы защиты заключаются в горизонтальной внерасовой устойчивости к заразихе, то есть к заразихе всех рас. На Третьем международном симпозиуме по подсолнечнику, проходившем в Кордобе (Испания), учёные пришли к выводу, что сочетание горизонтальной и вертикальной устойчивости является ключом к увеличению срока устойчивости гибридов подсолнечника к заразихе. «Некоторое время тому назад, — делится Владимир Кушнаренков, — наши селекционеры выделили из диких видов подсолнечника новый ген с вертикальной устойчивостью к новым расам заразихи F и G. Этот ген посредством традиционных методов селекции был внедрен в гермоплазму гибридов, имеющих наивысшие показатели урожайности. В результате в 2004 году компания совершила прорыв и первой в мире зарегистрировала гибрид (ПР64А71), устойчивый к самым агрессивным расам заразихи, а в 2013 году объединила в одну линейку уже несколько гибридов, имеющих этот признак.
Использование гибридов технологии внерасовой горизонтальной устойчивости к заразихе провоцирует прорастание семян растения-паразита, которые в результате не способны развить нормальных цветоносов.
Погода и стресс: отчего болеет подсолнечник
Чем выше доля подсолнечника в структуре севооборота, тем больше вероятность развития и распространения инфекции и последующего её накопления, констатирует Дмитрий Белов, начальник отдела развития продуктов компании «Август». Особенно это актуально для такого заболевания, как склеротиниоз (белая гниль), отмечает он, поэтому для хозяйств, которые выращивают подсолнечник на семена и калибровку, особенно важно контролировать корзиночные гнили — серую и белую (против них необходимы отдельные обработки фунгицидами). В целом же, болезни подсолнечника достаточно тривиальны, говорит Белов, они зависят от погодных условий и возделываемых сортов и гибридов. «Каждый год посевы поражаются ложной мучнистой росой Plasmopara halstedii (Farl.) Berl. et de Toni, синонимы этого возбудителя — Peronospora halstedii Farl., Plasmopara helianthi Novot, — приводит пример специалист. — От данного заболевания помогает протравливание семян. К сожалению, оно не может помочь полностью, но зато снижает распространённость болезни. Кроме того, каждый год в большей или меньшей степени подсолнечник поражает ржавчина. Особенно это касается Волгоградской, Саратовской и Воронежской области. В Краснодарском и Ставропольском краях, а также Ростовской области в большей степени может развиваться фомопсис и фомоз». Необходимой профилактикой этих заболеваний является соблюдение севооборота, а также подбор устойчивых гибридов и сортов.
По словам Людмилы Барановой, ведущего научного консультанта Саратовского представительства компании «Щелково Агрохим», степень развития заболеваний определяется фитосанитарной ситуацией в конкретном агроценозе, агротехникой и системой защиты и питания культуры. Помимо этого, на развитие заболеваний подсолнечника, как и других сельскохозяйственных культур большое влияние оказывают погодные условия. Так, в этом году в Саратовской области наиболее распространёнными заболеваниями на подсолнечнике были ржавчина, фомоз и альтернариоз, говорит Баранова, добавляя, что их развитию способствовали прошедшие в мае-начале июня осадки.
«Бич 2019 и 2020 годов — неинфекционное заболевание некроз прицветников подсолнечника, уносящее до 100% урожая, — делится Владимир Янишевский, менеджер по продуктам компании Corteva Agriscience. — Опытным путём было установлено, что в отличие от большинства болезней культуры симптомы некроза вызывают не патогенные грибы, а стресс — нехватка влаги и высокие температуры.
Это заболевание проявляется в виде чёрнокоричневого обесцвечивания прицветников обвёртки и трубчатых цветков подсолнечника, которые позже становятся сухими и твёрдыми. Из-за этого язычковые цветки, смежные с некротическими прицветниками преждевременно отпадают или не развиваются вовсе. Молодые корзинки часто отмирают до открытия, а если всё же открываются, то производят несколько трубчатых цветков с незначительным количеством пыльцы или же совсем не дают ни язычковых, ни трубчатых цветков.
Подобное явление наблюдается при прохождении подсолнечником стадии бутонизации в условиях длительных повышенных (выше +35°С) температур и затрагивает единичные растения. Против этого физиологического заболевания, к сожалению, невозможно принять превентивные меры, говорит Янишевский, но можно рекомендовать проводить сев в оптимально ранние сроки.
Почему препараты перестают работать
Смена действующих веществ зачастую снижает устойчивость популяций вредителей и возбудителей заболеваний. Однако такая стратегия встречает на своем пути препятствия в виде себестоимости получаемой продукции и конформизма агрономов. Агрономы привыкают к проверенным, традиционным решениям и меняют препарат только когда, он теряет эффективность или если находится более выгодное предложение, делится своими наблюдениями Дмитрий Белов.
Если говорить о вредителях, то самым опасным и «дорогостоящим» их них является хлопковая совка и огнёвка подсолнечниковая, борьба с которыми требует либо внесения в почву ударных норм фосорганики, либо дорогих специализированных препаратов против чешуекрылых насекомых. Как вторичный фактор, на фоне повреждений данными вредителями развиваются гнили корзинки.
Что же касается защиты от сорняков, то сегодня наиболее востребованы три технологии: с применением имидазолиноновых гербицидов (плюс выращивание устойчивых к ним гибридов), технология гибридов, устойчивых к трибенурон-метилу, а также технология применения гербицидов с почвенным действием. Технологии, основанные на применении одних только механических обработок, уже почти не используют. Пока не имеют существенного применения обработки классического подсолнечника гербицидами по вегетации и первая причина тому — высокая фитотоксичность и узкий спектр действия. В предпосевной подготовке полей против сорняков аграрии, как правило, применяют глифосат-содержащие гербициды.
«Рынок фунгицидной защиты подсолнечника в России достаточно молодой, пока он только формируется за счёт триазолов, стробилуринов, SDHI и других классов действующих веществ. Однако триазолы и стробилурины в ближайшей перспективе будут наиболее востребованными базовыми препаратами, закрывающими основные проблемы», — прогнозирует Дмитрий Белов.
Людмила Баранова добавляет, что экономически целесообразными являются фунгицидные обработки посевов подсолнечника при потенциале урожайности более 25 ц/га. Для исключения явления резистентности рекомендуется менять препараты с различными действующими веществами раз в 4-5 лет.
Микробиология или химия?
Применение микробиологических препаратов становится всё более актуальным, они позволяют снизить пестицидную нагрузку на пашню, улучшить состояние почвы и культуры. Однако их использование требует более строгого соблюдения технологии по сравнению с применением химических средств защиты растений. «Микробиологические препараты, особенно если они созданы на основе живых бактерий, более зависимы от внешних факторов, таких, как температура и влажность. Поэтому такие препараты нужно рассматривать в комплексной системе защиты подсолнечника от болезней», — обращает внимание Людмила Баранова. Это подтверждает и Дмитрий Белов, который подчёркивает, что микробиологические препараты сегодня можно использовать только в интегрированной системе защиты растений, где основным игроком выступает синтезированная химия, а микробиологические препараты выступают в роли возможного дополнения.
При этом о высокой урожайности подсолнечника, приносящей хозяйству гарантированный доход, можно говорить только в контексте комплексного подхода, включающего систему защиты, минеральное питание, агротехнику и подбор сортов и гибридов. Ни один из элементов в одиночку не может обеспечить гарантированных экономически обоснованных урожаев, утверждают специалисты.
Идеальный гибрид подсолнечника
Выбрать идеальный гибрид совсем непросто. По словам Евгения Щедрина, на этом пути надо учесть целый ряд факторов: природноклиматические условия местности и микроклимата полей, запасы влаги и питательных веществ в почве; присутствующие в данной местности заболевания, численность и расы заразихи; гербицидная стратегия хозяйства: классическая технология выращивания или гербициды сплошного действия; интенсивный или экстенсивный уровень агротехнологий.
Отвечая на эти вопросы, можно определить те характеристики, которые важны для фермера, выбирающего идеальный гибрид. И всё же, даже подходящий по всем параметрам гибрид лучше протестировать в демонстрационных и производственных посевах и только потом принимать решение. Игорь Тимошенко уверен, что идеальным можно считать тот гибрид, который проявит стабильность на поле в течение как минимум двух-трех лет. «Кроме того, есть золотое правило — диверсификация, то есть разнообразие. Это правило работает во всех случаях, в том числе, когда речь идёт о группе спелости и выбранной технологии производства. Экспериментируйте, пробуйте новое, и выбирайте наиболее успешное для вас решение», — советует специалист.
Однако, экспериментируя, необходимо убедиться в надлежащем качестве семенного материала. Прежде всего, необходимо проверить наличие всех необходимых сертификатов. Во-вторых, покупать семена только у официальных дистрибьюторов компанииселекционера, избегая сомнительных сделок по слишком низкой цене. Если есть подозрение, что семена контрафактные, лучше связаться с представителями бренда в регионе и проверить номера партий, а также наличие защитных механизмов на мешке с семенами, рекомендует Евгений Щедрин. Кроме того, сельхозпроизводитель всегда может обратиться в лабораторию и сдать партию семян на анализ качественных характеристик.
