18 июня 2013 года № 24 (281) 7

Агро

Начало на стр. 1

Подробно

Температурные вызовы

Каждое новое лето будет более жарким. Такое предпо-ложение сделала начальник отдела метеорологических прогнозов Украинского ги-дрометцентра Людмила Сав-ченко. «Говорить о конкрет-ных цифрах довольно трудно, поскольку у нас нет подходя-щей для этих целей методо-логии. Но опираясь на данные начиная с 2000 года, можно спрогнозировать, что лето 2013 года будет не менее жар-ким, чем предыдущее. С боль-шей долей вероятности можно предположить, что сценарий сохранится и для последую-щих лет, подтверждая общую тенденцию к потеплению», – отметила синоптик.

По подсчетам ученых из го-сударственного университета Орегона (США), в течение XX века средний показатель температуры возрос на 1,3⁰F (0,72⁰C) и продолжает не-уклонно расти. Через 87 лет отметка поднимется еще, как минимум, на 11,5⁰F (6,38⁰C). Темпы потепления в разы пре-вышают известные науке за 10 тыс. лет. Межправительствен-ная группа экспертов при ООН констатирует: в ближай-шие полвека следует ожидать значительного изменения климата. Сам процесс можно наблюдать уже сегодня. По-следние два года в южных об-ластях Украины почва прогре-вается до +70 С.

Аномально высокие темпе-ратуры затрудняют ведение продуктивного земледелия. Согласно данным Минагро-политики Украины, по состо-янию на 31 мая яровые зерно-вые и зернобобовые культуры засеяны на площади 8,16 млн га, что на 0,7 млн меньше по-казателя прошлого года. «Из-за отсутствия дождей до 20 мая возникнут серьезные про-блемы. Для озимого зерна – с развитыми корневыми систе-мами – угроза меньше, но с весенними посевами ситуация другая», – сообщила инфор-мационному агентству Reuters Татьяна Адаменко, руководи-тель сельскохозяйственного отдела Государственной мете-ослужбы Украины.

Чиновники видят решение проблемы в изменении сро-ков посевов и перераспреде-лении пахотных площадей, на которых необходимо уста-новить систему орошения. Комплекс мер в ближайшие

20–30 лет якобы может га-рантировать урожай любой культуры. Предполагается, что возможен прирост только озимой пшеницы на 30–35% от валового сбора урожая. Учитывая, что Украина рас-полагает ограниченным запа-сом воды, а земельный фонд деградирует, можно предпо-ложить, что эта мера действи-тельно временная.

«Нужно быть готовым к тому, что частота преподно-симых погодой сюрпризов в ближайшие годы возрастет», – сказала Людмила Савчен-ко. Отечественные ученые могут ответить на вызов и уже разработали технологию адаптации зерновых, бобо-вых и масличных культур к гидротермальным стрессам. В качестве ноу-хау они ис-пользовали ионы кальция и органическую соль гидрохи-нона для окисления и восста-новителя веществ, обеспечи-вающих жизнедеятельность клеток растения. Примеча-тельно, что раствор гидрохи-нона применяется также для проявления фотопленки.

Из первых уст

«Сделаю так, чтобы голод не повторился!»

По словам автора изобрете-ния кандидата биологических наук Геннадия Мазильникова, поиск безопасного «проявите-ля» свойства клетки противо-стоять метеострессам занял у него около 30 лет. Это порядка 15 тыс. опытов, до 500 испы-таний ежегодно. Собранные данные легли в основу, как минимум, четырех значимых открытий. На пробах грунта, взятого в 10- километровой Зоне отчуждения Чернобыль-ской АЭС, Мазильников пер-вым в 1987—1988гг. вырастил урожай пшеницы с низким содержанием тяжелых ме-таллов. Заблокировав в зерне кальциевые каналы, ему уда-лось уменьшить содержание стронция более чем в 2,5 раза. «Иммунитет растений к ради-ации не гарантирует им устой-чивости к перепадам темпе-ратуры, а значит, следовало продолжать работу», – отме-тил Геннадий Мазильников.

Причины упорства в жела-нии разработать оптимальную технологию выращивания культур независимо от по-годных катаклизмов, по при-знанию самого ученого, были скорее личными. «Сначала в 1943 году, а потом и в 1946—1947 годах испытал на себе все «прелести» голода в По-

волжье. Тогда для себя твердо решил: сделаю так, чтобы он не повторился, – вспоминает Геннадий Васильевич. – По-сле школы поступил в Казан-ский сельскохозяйственный институт имени Горького. Наряду с изучением обяза-тельных предметов проходил практику по радиоизотопным методам анализа биохимии и фотосинтеза растений. Это дало мне возможность бук-вально до атома рассмотреть

механизм организации про-цессов живого организма. Под руководством академика Иго-ря Анатольевича Тарчевского работал в рамках Казанской школы засухоустойчивости, где исследовали организацию биохимических систем кле-ток растений, отвечающих за адаптацию культур к неблаго-приятным климатическим ус-ловиям. В 1975 году академик Василий Николаевич Ремесло пригласил в Мироновский институт пшеницы в качестве биохимика. Задача была – по-иск биохимической основы яровизации. Иными словами, помочь растениям приспосо-биться жить на грани «осень—зима—лето».

Свой первый удачный опыт (фото 1) Геннадий Мазиль-ников вспоминает как счаст-ливую случайность. «В жур-нале «Наука и жизнь» прочел статью о применении медика-ми ингибиторов – теофилли-на, алкалоида, который есть в чае и кофе. Поставил опыт: семена пшеницы обработал ингибитором с добавкой ще-лочной фосфатазы, чтобы определить ее влияние на процессы дифференцировки в клетках растения. Всходы ме-сяц простояли без каких либо результатов. Дал задание ла-борантке выкинуть образцы. Она оставила их в оранжерее. Спустя месяц проросшие из обработанных семян расте-ния выколосились. Заложили больший опыт. Обработали яровые и посадили их в зиму.

На контрольном участке сформировалось только 10 колосков в колосе. На опыт-ном их было гораздо больше – 32—35», – рассказал Генна-дий Мазильников.

Борьба с черноколосицей

Параллельно работали над решением проблемы грибко-вых заболеваний зерновых — фузариоза, септориоза и черноколосицы. «Из-за резко-го перехода от засухи к дождю и от жары к холоду верхние флаговые листья начинают желтеть, — рассказывает Ген-надий Мазильников. — Если непогода становится затяжной – плоды и листья чернеют. В такие годы потери урожая ко-лоссальные: три миллиона из восьми миллионов гектаров посевов в Украине страдают

от черноколосицы. Масса ты-сячи зерен падала в 2—3 раза. Если в обычных условиях она составляет 45 граммов, то под воздействием метеостресса снижется до 20 граммов. Ни качества, ничего нет, пустая оболочка и плоские зерна, во-первых, а во-вторых, там развиваются сапрофитные грибы. Грибок вырабатывает микотоксины. Они действуют как гепатотоксические и онко-логические возбудители».

Структурный анализ по-раженных грибком растений показал, что деятельность корневой системы значи-тельно ослаблена. Интенсив-ность фотосинтеза ниже той, что можно наблюдать у здо-ровых растений. «В изотоп-ной лаборатории Института физиологии и генетики НАН Украины им. Богомольца определили, куда из флагово-го листа поступают продукты ассимиляции (фотосинтеза).

В нормальных условиях они идут в колос. При черноко-лосице сахара попадают в ко-рень. Там они не усваивают-ся и снова возвращаются во флаговый лист. Происходит нарушение донорно-акцеп-торных отношений. В листе поднимается концентрация сахаров от 12—20% до 35—40%. Дальше осмотический шок и растение отмирает», – сетует Мазильников.

Геннадий Васильевич пред-положил, что корень всех бед — в дисбалансе морфогенеза – соотношения корневой систе-мы к надземной, вегетативной части. «Чем развитее корневая система, тем больше вероят-ность того, что она обеспечит продуктивное развитие веге-тативной части. Оптимиза-ции морфогенеза способству-ет раствор алюмокалиевых квасцов и соли гидрохинона в сочетании с малой частью азотных удобрений. Алюмо-калиевые квасцы влияют на деление клеток корневой си-стемы и вегетативной части; гидрохинон отвечает за «ды-хание» растения, его окисли-тельные процессы, которые поддерживают растворение сахаров, их лучшее усвоение; азот способствует росту расте-ния», – рассказывает ученый.

Выбор элементов не случай-ный. Для проверки свойств возможных органических сое-динений был специально раз-работан так называемый «ве-гетативный черный ящик». Он дал возможность тестировать до двадцати сочетаний за один раз. Созданные в «ящике» ус-ловия позволяли достаточно быстро определить, насколько та или иная компоновка эле-ментов может быть оптималь-ной для растения.

Один из опытов показал, что опрыскивание солями кальция заболевших черно-колосицей растений останав-ливает дальнейшее развитие спор грибков. «Соли кальция являются регуляторами каль-циевых ионных каналов. Они объединяют разрозненную сигнальную систему в единое целое, что как раз и способ-ствует адаптации растения к неблагоприятным погодным условиям. Увеличиваются ксеропротекторные свойства культур, повышается устой-чивость к обезвоживанию и переувлажнению. Структу-рируются мембраны клеток,

делая их устойчивыми к дей-ствию осмотических факто-ров», – подчеркнул Геннадий Мазильников.

Вплотную

Шанс для аграриев

Технология нашла приме-нение в минеральных удо-брениях с адаптогенными и фунгицидными свойствами. «Смесь для удобрений подо-брали достаточно быстро, где-то за полгода. Ее отличие от традиционной селитры в том, что азотные удобрения дают «вспышку» роста вегетатив-ной массы. Корневая система по-прежнему остается слабо обеспеченной. Малейшая за-суха — и все погибает. При обработке семян препаратом растение буквально укоре-няется. Его внесение по веге-тации синхронизирует рост корневой системы и вегета-тивной части. Увеличивается количество зеленой листовой массы, а это значит, что растет потребление солнечной энер-гии, интенсивнее происходит процесс фотосинтеза. Выра-батывается больше сахаров и аминокислот, активнее про-исходит окисление и усвоение питательных веществ – ме-таболитов. В комплексе это обеспечивает развитие макси-мального числа плодоэлемен-тов», – сказал Мазильников.

Оба препарата экологиче-ски чистые, нетоксичные, безопасны для грунта и окру-жающей среды. «Во-первых, идет обработка семян, не по-чвы. Во-вторых, например, алюминий есть в любой по-чве, гидрохинон содержится в растительных остатках, его там как грязи. В-третьих, азот используется не тоннами, а килограммами», – отметил Геннадий Васильевич.

Разработанная украинскими учеными технология, как и удобрения на ее основе, на се-годняшний день малоизвест-ны аграриям. Опрос главных агрономов крупных (7,5 – 24 тыс. га) сельскохозяйствен-ных предприятий Полтавской, Харьковской, Херсонской, Николаевской и Чернигов-ской областей показал, что они расценивают инновацию скорее как дополнительный риск, а не способ его миними-зировать.

Автор технологии уверен, что решающий аргумент в пользу промышленного применения удобрений — за результатами испытаний. «Проводили испы-тания в Николаевской области, Первомайском районе. Засуха была ужасная. Урожайность – 15центнеров с гектара, на об-работанных участках – 27—38. При подведении итогов агро-номы не поверили результа-там и пошли искать графики полива. Якобы у нас полив был лучше, чем на остальных полях. Настолько не верили в возможность чуда», – резюми-ровал Геннадий Мазильников.

Зри в корень!Разработанная украинскими учеными технология, а также удобрения на ее основе позволят минимизировать негативное влияние погоды на урожай зерновыхСергей КИРАКОСЬЯН

Геннадий Мазильников (слева) на опытном поле