У бліжэйшыя дзесяцігоддзі забеспячэнне насельніцтва планеты, якое расце, прадуктамі харчавання запатрабуе павелічэння вытворчасці сельскагаспадарчых культур у два разы. Нараўне з кукурузай, рысам і пшаніцай бульба з'яўляецца найбольш шырока распаўсюджанай харчовай культурай свету. Яго перавагі: даступнасць па кошце, высокая пажыўная каштоўнасць, прыдатнасць да працяглага захоўвання і высокая ўраджайнасць. Ён служыць асновай для прыгатавання разнастайных страў як у хатніх умовах, так і ў сістэме грамадскага харчавання, а таксама застаецца важнай сыравінай для перапрацоўкі.
Але бульба - няпростая па многіх гаспадарча-біялагічных параметрах культура. Эканомнае выкарыстанне вады і прыстасаванасць да прахалоднага клімату ў яго спалучаецца з высокімі патрабаваннямі да рыхласці глебы, адсутнасці ў ёй камянёў. Па гэтай прычыне размеркаванне плошчаў апрацоўкі бульбы ў розных рэгіёнах свету вельмі нераўнамерна (мал.1).
Малюнак 1. Размеркаванне плошчаў бульбы па ўсім свеце (ФАО 2016)
Інтэнсіўнае вырошчванне культуры з ураджайнасцю 40-50 т/га прадугледжвае актыўнае дужанне са шматлікімі хваробамі і шкоднікамі, таму выкарыстоўваюцца шматлікія хімічныя сродкі абароны раслін, якія могуць аказваць істотнае ўздзеянне на навакольнае асяроддзе. Да прыкладу, амаль увесь пляц пад бульбу ў рэгіёнах ЗША з шматгадовай і максімальнай спецыялізацыяй (штаты Айдаха, Вашынгтон, Паўночная Дакота) перыядычна падвяргаецца фумігацыі. А гэта азначае занясенне ў глебу каля 500 кг/га моцнадзейных прэпаратаў, такіх як метам-натрый ці хлорпікрын. Без такой стэрылізацыі там немагчыма атрымаць якасны прадукт, бо глебы моцна інфіцыраваны. У краінах у стадыі развіцця ўраджайнасць з гектара нізкая (15-20 т/га) з-за выкарыстанні няякаснага зыходнага матэрыялу і неаптымальных метадаў апрацоўкі. На сусветнай карце да ліку такіх рэгіёнаў аднесена і Расія (мал.2).
Малюнак 2. Глабальнае размеркаванне ўраджайнасці бульбы (т/га), ФАОСТАТ, 2014-2016
Аднак не варта забываць, што ў статыстычных дадзеных РФ да гэтага часу ўлічваецца ўраджайнасць бульбы на прысядзібных участках насельніцтва, якая ў любым выпадку не можа быць такой высокай, як у спецыялізаваных сельскагаспадарчых прадпрыемствах, даўно якія выйшлі на ўзровень 30-40 т/га. Г.зн. тэрыторыю Расіі правільна адбіць на гэтай карце не ў аранжавым, а ў салатным ці, у крайнім выпадку, жоўтым колеры.
Згодна з прагнозам ФАО, плошчы вырошчвання бульбы ў будучыні будуць павялічвацца найбольш моцна ў Афрыцы, Лацінскай Амерыцы, Паўднёва-Усходняй Азіі (мал.3).
Малюнак 3. Будучыня вытворчасці бульбы. Сіні слупок - дадзеныя 2015 года, аранжавы - прагноз на 2030 год, жоўты - прагноз на 2050 год
Плошчы ў Паўночнай Амерыцы і Кітаі застануцца на тым жа ўзроўні, а ў Еўропе - зменшацца. Відавочна, што гэты прагноз вельмі абагульняючы. Тыя ж асноўныя еўрапейскія бульбавытворчыя краіны NWEC-05 (Германія, Францыя, Нідэрланды, Бельгія і Англія) не збіраюцца скарачаць, а будуць толькі павялічваць вытворчасць бульбы. Нядаўна быў апублікаваны грунтоўны бізнэс-аналіз стану, умоў і магчымасцяў далейшага развіцця галіны бульбаводства ў гэтых краінах (табл.1).
Табліца 1. SWOT-аналіз вытворчасці бульбы ў краінах NWEC-05
Моцныя бакі: вельмі спрыяльныя глебава-кліматычныя ўмовы для вырошчвання бульбы, што прыводзіць да самых высокіх ураджаяў бульбы ў сусветным маштабе; высокакваліфікаваныя і/або вопытныя бульбаводы; развітыя інтэграваныя ланцужкі паставак ад селекцыі і насенняводства да канчатковага рынку; развітая перапрацоўчая прамысловасць, у асноўным, па вытворчасці замарожаных прадуктаў; наяўнасць і доступ да найноўшых тэхналогій вытворчасці бульбы, аховы ўраджаю і захоўвання; акадэмічныя і грамадскія даследаванні высокага ўзроўню па вырашэнні праблем бульбянога сектара; наяўнасць службаў падтрымкі/распаўсюджвання бульбы на ўсёй тэрыторыі NWEC-05; наяўнасць міжнародных бульбяных арганізацый, такія як Europatat (гандаль), EUPPA (перапрацоўшчыкі) і NEPG (вытворцы); добра развітая гандлёвая сетка экспарту свежых і перапрацаваных бульбяных прадуктаў.
Слабыя бакі: абрашэнне бульбы дае больш высокі ўзровень выкідаў CO2 у пераліку на ўраджайнасць сухога рэчыва; выкарыстанне вялікай колькасці пестыцыдаў для барацьбы з хваробамі / шкоднікамі / пустазеллямі; каранёвая сістэма з нізкай N-эфектыўнасцю, якая прыводзіць да высокіх выдаткаў N і рызыкам пры N-вылугаванні; патрабаванне да высокага ўзроўню прымяняюцца тэхналогій; грабяні глебы выклікаюць сцёк вады і пажыўных рэчываў і эрозію на нахільных палях; высокая валацільнасць у фарміраванні цэн на бульбу ў параўнанні з павелічэннем вытворчых затрат; адсутнасць высокага ўзроўню грамадскага супрацоўніцтва паміж краінамі для сумеснага вырашэння вытворчых пытанняў; эканамічныя праблемы паміж удзельнікамі ланцужка стварэння кошту бульбы; дрэнны імідж бульбянога сектара ў сродках масавай інфармацыі.
магчымасці: новыя тэхналогіі селекцыі, якія дазваляюць паскараць стварэнне гатунку; развіццё дакладнага земляробства і дыстанцыйнага зандавання; распрацоўка прадуктаў біякантролю для барацьбы з хваробамі бульбы, шкоднікамі, пустазеллямі; распрацоўка механічных метадаў, альтэрнатыўных хімічным пестыцыдам, для барацьбы з хваробамі / шкоднікамі / пустазеллямі; патэнцыял пашырэння супрацоўніцтва ў галіне вытворчасці розных відаў бульбы ў рамках NWEC-05; які расце попыт на вытворчасць арганічнай бульбы; змена клімату прыводзіць да больш працяглых вегетацыйных перыядаў і больш высокіх тэмпаў росту сельскагаспадарчых культур і ўраджайнасці; павелічэнне кароткіх каналаў збыту бульбы; які расце попыт на веды, насенныя клубні, бульбяную прадукцыю ў краінах, якія развіваюцца.
Пагрозы: зніжэнне спажывання бульбы ў Еўропе; новыя праблемы з хваробамі і шкоднікамі; праблемы аховы ўраджаю і клубняў з прычыны забароны актыўных рэчываў; змяненне клімату і экстрэмальныя з'явы надвор'я; уплыў інтэнсіфікацыі вытворчасці бульбы на глабальную ўрадлівасць глеб і стан здароўя глеб (эвалюцыя хвароб/шкоднікаў, сцёк вады, эрозія глебы, ушчыльненне глебы); у некаторых раёнах (F, D, Англія) патрабуецца абрашэнне для падтрымання або дасягненні больш высокіх ураджаяў; ірацыянальная пазіцыя лобі або маркетынгавых аператараў у дачыненні да метадаў вырошчвання (напрыклад, кампаніі "Без рэшткаў" супраць рэгулявання максімальнай рэшткавага мяжы); празмернае развіццё перапрацоўкі бульбы.
У Расіі ёсць усе ўмовы і магчымасці стаць вядучым вытворцам высакаякаснай таварнай бульбы і бульбапрадуктаў у сусветным маштабе. Толькі большасць моцных адметных асаблівасцей еўрапейскага бульбаводства пакуль з'яўляюцца характарыстыкамі слабасці расійскага. Галіна таварнай бульбаводства ў РФ толькі-толькі сфарміравана і выйшла на плошчы 300 тыс. га і аб'ёмы вытворчасці каля 8 млн тон (столькі ж вырабляецца таварнай бульбы ў Нідэрландах). Няма ў ёй стабільнасці і шматлікіх пералічаных у табл.1 інстытутаў функцыянавання і падтрымкі. Але ёсць бясспрэчныя перавагі па буйнатаварнасці, нізкім узроўні выкарыстоўванай пестыцыднай нагрузкі (фумігацыя глебы, да прыкладу, не выкарыстоўваецца наогул), біялагізацыі, суровы зімовы клімат дапамагае кантраляваць фітасанітарныя праблемы. Тыя ж тэндэнцыі павышэння тэмператур і засушлівасці, абвастрэння інфекцыйнай абстаноўкі, ад якіх больш за ўсё пакутуюць заходнееўрапейскія бульбаводы, вымушаныя пераносіць, напрыклад, вытворчасць насеннай бульбы ў іншыя рэгіёны, у цэлым трэба ацэньваць як станоўчыя змены клімату для бульбаводства ў маштабах усёй Расіі. Зразумела, што цяжэй становіцца вырошчваць бульбу для сезоннага рынку ў паўднёвых рэгіёнах, але з'яўляецца магчымасць паслядоўна прасоўвацца з бульбай на больш паўночныя тэрыторыі.
Разам з тым перспектыўны толькі такі ўзровень расійскага бульбаводства, які будзе ўстойліва канкурэнтаздольным у параўнанні з заходнееўрапейскім і амерыканскім, а таксама на фоне вытворчасці іншых асноўных харчовых культур (пшаніца, рыс, кукуруза), і дасць магчымасць атрымліваць высокія ўраджаі ў розных глебава-кліматычных умовах. Галоўная задача будучыні будзе заключацца ў тым, каб вырабляць больш прадукцыі пры тых жа ці меншых затратах рэсурсаў і з меншымі адходамі. Рэзервы і перспектывы РФ у гэтым плане вялізныя. Як толькі прыродныя рэсурсы краіны пачнуць выкарыстоўвацца ў інтарэсах развіцця сваёй эканомікі, вытворчасць бульбы ў Расіі стане стабільна канкурэнтаздольнай, нашмат больш выгаднай і прыбытковай, чым у іншых рэгіёнах зямнога шара. Але для гэтага трэба, каб паліва, электраэнергія, газ, металы і ўгнаенні пастаўляліся на ўнутраны рынак па разумна дастатковых унутраных цэнах, якія не тармозяць развіццё іншых галін эканомікі. Каштуе ж іранскі бензін у Іране 10 руб./літр (у пераліку, зразумела), а кошт беларускага хлорыстага калію 60% у РБ увесну гэтага года складаў 6 000 рублёў / т, тады як расейскага ў РФ - 24 000 рублёў / т.
Кароткі агляд стану агульнасусветнай бульбаводства прыведзены спецыяльна, таму што вынік вытворчасці бульбы (Р) вызначаецца творам: P = G × E × M × S, дзе G – генатып або гатунак, E – глебава-кліматычныя ўмовы, M – менеджмент або ўзровень тэхналогій і S - макраэканамічнае асяроддзе. Спрыяльныя глебава-кліматычныя ўмовы маюць вырашальнае значэнне для выкарыстання патэнцыялу сартоў, новых тэхналагічных інавацый і садзейнічаюць працвітанню мясцовага бульбянога сектара. Развіццё фінансавых і нефінансавых паслуг (стаўкі крэдыту, лізінгу, страхавання, бюджэтнае субсідзіраванне вытворчасці і інфраструктуры і інш.) таксама адносяцца да ключавых кампанентаў забеспячэння эфектыўнасці галіны (мал.4).
Малюнак. 4. Вынікі (P) сельскіх і прамысловых бульбяных аграхарчовых сістэм, заснаваныя на розным уплыве генатыпу (G), навакольнага асяроддзя (E), фактараў кіравання (M) і грамадскіх патрэб і паслуг (S)
Селекцыя або стварэнне новых гатункаў бульбы - важкі фактар эфектыўнай вытворчасці бульбы, які будзе ў далейшым толькі павышаць сваю значнасць. Дзякуючы расшыфроўцы геному бульбы і магчымасцям новых тэхналогій селекцыі, яна ўяўляецца рэзервам нумар адзін далейшага развіцця бульбаводства. Уплыў вынікаў асноўных напрамкаў селекцыі на павышэнне эфектыўнасці бульбаводства тэзісна прадстаўлены ў табліцы 2.
Табліца 2. Уплыў напрамкаў селекцыі на павышэнне эфектыўнасці вытворчасці бульбы
Ключавыя варыянты даследаванняў для павышэння эфектыўнасці сістэм вытворчасці бульбы | Аспекты харчовай бяспекі | ||||||
Уклад у інтэнсіфікацыю вытворчасці | Прыбытак фермера | Эфектыўнасць вытворчасці калорый і пажыўных рэчываў | Памяншэнне ўздзеяння на навакольнае асяроддзе | ||||
Эфектыўнасць водакарыстання | Эфектыўнасць землекарыстання | Эфектыўнасць выкарыстання азоту і фосфару | Эфектыўнасць выкарыстання пестыцыдаў | ||||
Селекцыя і вывядзенне гатункаў (G - генатып) | |||||||
Высокі патэнцыял ураджайнасці | ** | *** | *** | Нейтральны/адмоўны | *** | ** | - |
Устойлівасць да патагенаў | - | *** | * | *** | ** | ** | *** |
Устойлівасць да засухі / спякоце / салёнасці | *** | *** | * | - | ** | ** | * |
Хуткаспеласць | *** | *** | *** | ** | *** | *** | *** |
Біяфартыфікацыя (напрыклад, па жалезе і цынку) | - | - | - | - | * | ** | - |
Сапраўды гібрыдныя гатункі F1 і TPS, рэдагаванне генаў | *** | *** | *** | *** | ** | *** | *** |
Вытворчасць насення бульбы (M - Мэнэджмент) | |||||||
Вытворчасць і распаўсюджванне высакаякаснага насення | - | ** | * | * | *** | * | Нейтральны / адмоўны. |
Селекцыя бульбы накіравана на дасягненне складаных і цяжкаспалучаных мэт. Прыярытэтным становіцца злучэнне стрэсаўстойлівасці і эфектыўнага засваення пажыўных рэчываў, каб лепш рэагаваць на кліматычныя змены, якія развіваюцца. Генатыпы з устойлівасцю да вірусаў, нематод, бактэрыяльнага завядання і больш шырокаму спектру абіятычных стрэсаў, такіх як спякота, засуха і засоленыя ўмовы, могуць павысіць прадуктыўнасць і пашырыць вытворчасць бульбы ў новых рэгіёнах. Вывядзенне ранніх і высокаўраджайных гатункаў з устойлівасцю да P. infestans было даўняй мэтай селекцыі бульбы. Устойлівасць да хвароб стала ключавой мэтай селекцыйных праграм краін ЕС толькі зусім нядаўна, калі экалагічнае лобі дабілася абмежавання выкарыстання пестыцыдаў і мінеральных угнаенняў, а таксама прамой забароны прымянення многіх шырока распаўсюджаных і цяжказаменных дзеючых рэчываў хімікатаў. Генетычная біяфартыфікацыя (павышэнне харчовай каштоўнасці) можа дапамагчы пераадолець дэфіцыт пажыўных мікраэлементаў у чалавечым харчаванні і падтрымаць высокі ўзровень спажывання больш пажыўных клубняў.
Усе практычна пацверджаныя і запатрабаваныя поспехі селекцыі бульбы заснаваны на гібрыдызацыі, г.зн. скрыжаванні падабраных бацькоўскіх пар. Удалае аб'яднанне і спалучэнне генетычных асаблівасцяў бацькоў у нашчадстве дасягаецца вельмі рэдка з-за тэтраплоіднай генетыкі культурнай бульбы. Прычым усе чатыры наборы храмасом адрозніваюцца па складзе генаў. Па гэтай прычыне паспяховыя селекцыйныя праграмы бульбы заснаваны на вялікіх аб'ёмах зыходнага матэрыялу (не менш за 100 тыс. генатыпаў) і шматгадовым (не менш за 10 гадоў) працэсе адбору і ацэнкі лепшых сортаўзораў. ККД класічнай селекцыі не перавышае 0,01 працэнта. Было вельмі шмат надзей павысіць тэмпы і рэзультатыўнасць селекцыі на аснове прымянення аддаленай гібрыдызацыі, мутагенезу, клеткавай селекцыі, саматычнай гібрыдызацыі, маркіравання прыкмет і да т.п., але ўсе гэтыя метады не прывялі да стварэння паспяховых гатункаў бульбы. У цяперашні час актыўна апрабуецца тэхналогія геномнага рэдагавання, а галандскія навукоўцы ініцыявалі стратэгію селекцыі бульбы на атрыманне і выкарыстанне гібрыднага батанічнага насення (табл.3).
Табліца 3. Тэхналогіі стварэння гатункаў бульбы
Тэхналогіі стварэння гатункаў бульбы
Як гэта працуе? | Паляпшэнне якасці бульбы | Продаж насення | Абарона еўрапейскіх правоў | Гандлёвыя правы | |||
гатунак | працэс | ||||||
Традыцыйная селекцыя | Новыя гатункі выводзяцца шляхам скрыжавання існуючых сартоў, затым ідуць гады селекцыйных даследаванняў. | Укараненне новых прыкмет займае не менш за 10 гадоў. | Ці не прыдатныя для продажу, таму што кожны асобны клубень мае індывідуальныя асаблівасці. | Селекцыянеры правы, выдаткі для распрацоўшчыкаў: дзясяткі тысяч еўра. Cелекцыянеры могуць падаць заяўку на атрыманне патэнта на новыя прыкметы раслін. | Скрыжаванне гатункаў з'яўляецца натуральным працэсам і не падпадае пад дзеянне заканадаўства ЕС аб патэнтах на ГМА. | Служба генеральнай інспекцыі Нідэрландаў адносіць насенне бульбы да класа якасці. У кожнай краіне існуюць свае ўласныя патрабаванні да здароўя раслін насеннай бульбы. | |
Гібрыдная селекцыя | Новыя гатункі выводзяцца хутчэй пры скрыжаванні чыстых бацькоўскіх ліній, якія маюць толькі адзін варыянт гена для ўсіх генаў, за якім ідуць гады даследаванняў. | Абяцаюць, што новыя рысы могуць быць укаранёны менш як за пяць гадоў. Аднак спачатку неабходна будзе вывесці адпаведныя лініі з прыдатнымі прыкметамі. | Так, насенне бульбы чыстых бацькоўскіх лініймаю аднастайныя прыкметы і могуць быць выкарыстаны ў якасці пасадачнага матэрыялу. | Селекцыянеры правы, выдаткі для распрацоўшчыкаў: дзясяткі тысяч еўра. Cелекцыянеры могуць падаць заяўку на атрыманне патэнта на новыя прыкметы раслін. | Скрыжаванне гатункаў з'яўляецца натуральным працэсам і не падпадае пад дзеянне заканадаўства ЕС аб патэнтах на ГМА. | Правілы для сертыфікаванага насення бульбы ўсё яшчэ распрацоўваюцца. У шмат якіх краінах пакуль яшчэ няма ніякіх нарматыўных актаў. | |
Генетычная мадыфікацыя, у тым ліку CRISPR-cas9 | Змяненне існуючых гатункаў шляхам актыўнага ўмяшання ў генетычны матэрыял, за якім ідуць гады даследаванняў прыкмет і стабільнасці. | Нават калі ўмяшанне ў ДНК займае ўсяго некалькі дзён, увесь працэс ад ідэнтыфікацыі генаў да палявых даследаванняў займае больш часу. Праект DuRPH, у рамках якога існуючым гатункам была нададзена шматразовая ўстойлівасць да фітафтароз бульбы, заняў у агульнай складанасці 10 гадоў. | Ці не прыдатныя для продажу, таму што кожны асобны клубень мае індывідуальныя асаблівасці. | Падпадае пад дзеянне правілаў ЕС па ГМА. Каб гатунак быў дапушчаны да выкарыстання, распрацоўшчык павінен прадэманстраваць бяспеку прадукта. Кошт: мільён эўра. Селекцыянеры могуць падаць заяўку на атрыманне патэнта на новыя прыкметы раслін. | Генетычная мадыфікацыя не з`яўляецца натуральным працэсам, і на яе можна падаць заяўку на патэнт. | Служба генеральнай інспекцыі Нідэрландаў адносіць насенне бульбы да класа якасці. У кожнай краіне існуюць свае ўласныя патрабаванні да здароўя раслін насеннай бульбы. |
* Правы селекцыянера могуць быць заяўлены, калі гатунак з'яўляецца новым, адрозным, аднастайным і стабільным. Валодаючы правамі селекцыянера, вучоны мае выключнае права прадаваць насенную бульбу і (сапраўднае) насенне (Louwaars et al., 2009)
Атрыманне батанічнага насення ад скрыжавання - гэта першы этап і ў класічнай селекцыі. У далейшым ад насення атрымліваюць клубні, і гатункі бульбы падтрымліваюцца і размнажаюцца выключна ў выглядзе клубняў. Але нідэрландскія селекцыянеры маюць намер перавесці бульбу ў катэгорыю насенных культур, каб бульбу вырошчваць гэтак жа, як іншыя шырока распаўсюджаныя агароднінныя культуры (морква, капуста, цыбуля, буракі), г.зн. з батанічнага насення, і каб насенне мелі ўсе асаблівасці F1. У сувязі з гэтым узнікае некаторая двухсэнсоўнасць тэрміна "гібрыдная бульба". Усе гатункі – гэта гібрыды таксама, таму для батанічнага насення бульбы = насеннага матэрыялу ўведзены дадатковыя абазначэнні F1 і TPS. Гэтая грандыёзная бізнес-ідэя разлічана на тое, каб Нідэрланды захавалі статус і даходы лідэра сусветнага насенняводства бульбы ў тым выпадку, калі далейшае пацяпленне клімату не дазволіць вырошчваць якасны клубневы насенны матэрыял.
Перспектывы гібрыднай F1 (TPS) селекцыі бульбы усёткі вельмі нявызначаныя. Першапачатковая ўпэўненасць стартапаў 2015-2016 гадоў атрымліваць камерцыйныя камбінацыі сталовага прызначэння за два-тры гады паступова трансфармаваліся ў абяцанне стварыць першыя высокакрухмалістыя гібрыды да 2028 года. Канкрэтызацыя мэты на стварэнне крухмалістых гібрыдаў не выпадковая – да такой бульбы няма патрабаванняў па выраўнаванасці формы, глыбіні глазков, характары лупіны, ранняспеласці і шматлікім іншым прыкметам і ўласцівасцям, якія павінны быць у сучаснай сталовай бульбы. Дамагчыся выраўнаванасці батанічнага насення тэтраплоіднай культурнай бульбы па ўсіх генах, а адпаведна і па прыкметах і ўласцівасцях, надзвычай цяжка, пакуль гэта не ўдавалася. Нездарма ў класічнай селекцыі адно насенне з ягады бульбы - гэта ўнікальны генатып і патэнцыйна асобны будучы гатунак, іншае насенне з гэтай жа ягады можа стаць іншым гатункам, зусім непадобным на першы. Як і трэба было чакаць, першымі дасягнулі рэальнага поспеху ў стварэнні гібрыднай сталовай бульбы не бульбяныя, а агароднінныя селекцыйныя фірмы, якія маюць высокую кваліфікацыю і вялізны вопыт гібрыднай селекцыі. Селекцыянеры Bejo выдаткавалі больш за 15 гадоў на стварэнне першага тэтраплоіднага гібрыднага гатунку бульбы Олівер F1, які вырабляецца і даступны на сусветным рынку з 2020 года.
Праца па камерцыялізацыі батанічнага насення між тым разгортваецца дастаткова дынамічна, у яе ўкладзены вялізныя фінансавыя рэсурсы. Гібрыдная бульба атрымала статус нацыянальнага абраза Нідэрландаў, метад селекцыі абаронены патэнтам ЕС. Усе традыцыйныя рынкі збыту нідэрландскай насеннай бульбы пачалі загадзя прывучаць да батанічнага насення. Найперш у краінах Афрыкі, Сярэдняй і Паўднёва-Усходняй Азіі – семінары, прэзентацыі, дэманстрацыйныя пасадкі. Заяўляецца, што насенныя клубні - гэта мінулы этап, а батанічныя насенне - гэта будучыня сусветнага бульбаводства. І замест 2-3 т/га пасадачнага матэрыялу можна будзе абыходзіцца толькі 30 г/га (пра тое, што насенне давядзецца вырошчваць па рассаднай тэхналогіі, з выкарыстаннем ручной працы – ні слова). Гэта дзяржаўная стратэгія і планамерная, сістэмная праграма, да якой падключаны ўсе камерцыйныя і дзяржаўныя структуры.
Як высветлілася, батанічнае насенне бульбы ўжо неафіцыйна выпрабоўваецца і ў Расіі. Батанічнае гетэрозіснае насенне - нішавы, але вельмі дарагі прадукт. Асноўнымі яго пакупнікамі, як прагназуецца, павінны стаць невялікія фермерскія гаспадаркі густанаселеных краін, якія развіваюцца, якія вырошчваюць бульбу ўручную і якіх, пры ўсёй павазе, беспадстаўна прылічваць да заможных і інавацыйных. Уключыць у лік спажыўцоў насення F1 расійскіх бульбаводаў, якія адрозніваюцца шчодрасцю і якія плацяць цяпер удвая больш, чым самі еўрапейцы, за еўрапейскую насенную бульбу, распрацоўнікам гэтай тэхналогіі селекцыі вельмі важна.
Укараненне тэхналогій геномнага рэдагавання бульбы - Яшчэ адзін перспектыўны шлях дасягнення пераваг бульбы будучыні. Рэдагаванне геному - гэта мэтанакіраванае і наўмыснае даданне, выдаленне, замена і транслакацыя участкаў натуральнага ДНК арганізма. Гэты метад заснаваны на ведах і разуменні ролі і функцый пэўных генаў. Калі такія веды даступныя і жаданы прыкмета можа быць дасягнуты шляхам мэтанакіраванай змены, рэдагаванне геному становіцца больш эфектыўным спосабам унясення гэтых змен у параўнанні з іншымі тэхналогіямі селекцыі. Назапашаны ўзровень ведаў генетыкі дазваляе рэдагаваць гатункі бульбы.
Метады рэдагавання распрацаваны і ўсё больш актыўна практычна выкарыстоўваюцца апошнія некалькі гадоў для ўнясення дакладных і прадказальных мадыфікацый геному ў расліны без дадання чужароднай ДНК. Методыка CRISPR/Cas9 выявіла сябе як больш эфектыўная ў параўнанні з іншымі ферментнымі сістэмамі (нуклеазы цынкавага пальца (ZFNs), эффекторные нуклеазы, падобныя актыватарам транскрыпцыі (TALENs), і мегануклеазы (MNs). CRISPR-Cas у наш час з'яўляецца найболей шырока выкарыстоўванай прыладай рэдагавання геному і прыняты ў даследаваннях і распрацоўках у галіне селекцыі па ўсім свеце Рэдагаванне геному можа паляпшаць недастаткова высокія або праблемныя паказчыкі гатункаў без унясення чужароднай або дадатковай спадчыннай інфармацыі ў выглядзе ДНК, дазваляючы ўносіць дакладныя і прадказальныя мадыфікацыі непасрэдна ў геном ужо створаных гатункаў. гэтым і складаецца прынцыповае адрозненне рэдагавання геному культурнай расліны ад яго трансгенозу, гэта значыць, мэтанакіраванага дадання ў геном чужародных генаў Трансгенныя арганізмы лёгка выяўляюцца, таму што трансгеноз стварае новы, унікальны і нетыповы набор генаў.
Генетычныя змены, якія ўносяцца з дапамогай тэхналогіі CRISPR-Cas, не адрозніваюцца ад змен, якія могуць адбыцца натуральным шляхам або ў выніку звычайнай селекцыі. Гэта азначае, што без папярэдніх ведаў немагчыма вызначыць, ці з'яўляецца генетычная змена вынікам рэдагавання геному. Як толькі прадукты з адрэдагаваным геномаў выходзяць з лабараторыі, становіцца складана кантраляваць іх далейшае распаўсюджванне. Менавіта дадзеная асаблівасць пакуль прыкметна стрымлівае камерцыялізацыю адрэдагаваных гатункаў - генетычныя працэдуры дарагія і іх трэба пакрываць пры выкарыстанні атрыманага эфекту, распрацоўшчыкі шукаюць магчымасці патэнтнай абароны прадуктаў рэдагавання.
Рэдагаванне геному прыменена на шырокім спектры культур і прыкмет, і першыя такія сарты ўжо прадстаўлены ў рэальнай вытворчасці сельгаспрадукцыі ЗША і Японіі. Справаздачы аб зменах больш за 60 відаў раслін апублікаваны ў навуковай літаратуры. Канкрэтныя прыклады адрэдагаваных геномаў ўключаюць: банан - выдаленне віруса бананавага прожылка; раннецветущий рыс з змененым складам алею; узбагачаны кароціноіды рыс; устойлівая да грыбковых захворванняў вінаградная лаза; соя з падвышаным утрыманнем алею і вавёрка; трускаўка, квітнеючая шматкроць; кукуруза з падвышанай ураджайнасцю пры стрэсе засухі; гарчыца з палепшаным густам з высокім утрыманнем лікапіну таматнага амілапектыну; бульбу з высокім утрыманнем ГАМК; бульбу без глікаалкалоідаў і шмат іншых.
Цяпер вырошчванне геномных культур рэгулюецца па-рознаму ва ўсім свеце. У краінах Паўночнай і Паўднёвай Амерыкі, а таксама ў Кітаі, Аўстраліі, Індыі і Японіі вырошчванне гатункаў з адрэдагаваным геномаў не падпадае пад дзеянне заканадаўства аб генетычна мадыфікаваных арганізмах (ГМА). У ЕС геномнае рэдагаванне было прызнана разнавіднасцю ГМА і тым самым забаронена ў 2016 годзе, але прымяненне гэтай тэхналогіі не спынялася ні на адзін дзень, лабараторыі адразу ж былі перамешчаны ў іншыя краіны. Сусветнае паспяховае ўкараненне метаду і арганізаваныя селекцыйна-насенняводчым бізнесам дыскусіі па гэтай тэматыцы прывялі да зняцця забароны ЕС на рэдагаванне геному ў 2023 годзе.
На фоне істотнага ўдасканалення тэхналогій селекцыі, якое адбываецца ў свеце, сітуацыя ў нас выглядае наступным чынам:
- Геномнае рэдагаванне у РФ аднесена да ГМА, прымяненне гэтай тэхналогіі забаронена з 2016 года. І ніякіх дыскусій наконт гэтага ў селекцыйна-насенняводчым бізнесе і навуковым асяроддзі не адзначаецца. Аднак у свеце хутка (у ЕС павольней) ацанілі новыя магчымасці і знялі абмежаванні. Непрыманне новых тэхналогій селекцыі прывядзе толькі да далейшага адставання ад дасягнутага навукова-тэхнічнага прагрэсу.
- Стварэнне гібрыдаў F1 бульбы тэарэтычна вельмі цікавая і павабная мэта, але батанічнае насенне наўрад ці будзе выкарыстоўвацца шырока ў бульбаводстве РФ, таму што вяртацца з узроўня буйнатаварнай, цалкам механізаванай вытворчасці на вырошчванне расады насення з непазбежным ужываннем ручной працы нелагічна і нерацыянальна. Каб радыкальна знізіць узровень вар'іравання марфалагічных і гаспадарча-біялагічных параметраў гібрыднага батанічнага насення ажыццяўляецца пераход на дыплоідны ўзровень і шматразовы інбрыдынг бацькоўскіх форм. Для паспяховага гібрыднага скрыжавання неабходны пладавітыя, энергічныя і гомозиготные інбрэдныя лініі. Задача атрымання высокай ураджайнасці гетэрозіснага насення павінна вырашацца механізавана, без ужывання ручнога апылення, г.зн. таксама, як гэта робіцца па іншых сельгаскультурах (кукуруза, сланечнік, цукровыя буракі, агароднінныя). Гэта азначае неабходнасць выкарыстання такіх генетычных інструментаў, як цытаплазматычная мужчынская стэрыльнасць, самасумяшчальнасць і саманесумяшчальнасць, забеспячэнне высокай фертыльнасці. І калі па пытаннях інбрыдынгу, інтрагрэсіі прыкмет, адзнакі гетэрозісу зыходнага матэрыялу і да т.п. дапаможным метадычным аспектам навуковыя публікацыі ідуць суцэльным струменем, то па тэхналогіі вытворчасці камерцыйных аб'ёмаў TPS - ніводнай. Таму што гэта сфера ноу-хау, якая і будзе забяспечваць у далейшым вяртанне сродкаў, укладзеных у распрацоўку і асваенне гэтай тэхналогіі. Атрымаць высокую ўраджайнасць гетэрозіснага насення бульбы - зусім не тое ж самае, што атрымліваць высокую ўраджайнасць насенных клубняў. Патрабаваныя інвестыцыі ў засваенне гетэрозісу бульбы настолькі вялікія, што толькі адзінкавыя селекцыйныя кампаніі ва ўсім свеце могуць сабе гэта дазволіць. Такіх у РФ пакуль няма.
- Традыцыйная селекцыя бульбы у РФ знаходзіцца ў стадыі, якую можна пазначыць як перыяд патэнцыйна магчымага адраджэння. Наяўнасць у дзяржрэестры некалькіх сотняў расійскіх гатункаў не павінна ўводзіць у зман, таму што рэзультатыўнасць і ўзровень селекцыі ацэньваецца па аб'ёмах другога этапу селекцыі - насенняводства, які правільна часта называецца падтрымлівае селекцыяй. Аб'ёмы насенняводства азначаюць плошчы вырошчвання сартоў, удзельная вага якіх у сумарнай вытворчасці і паказвае рэзультатыўнасць і канкурэнтаздольнасць селекцыйнай работы. З-за адсутнасці насенняводства трэба выключыць большасць раней створаных расійскіх сартоў з рэестра і проста забыцца пра іх. У прыманым у цяперашні час становішчы аб рэестры гатункаў РФ так і прадугледжана: няма насенняводства апошнія два гады - выключаць гатунак з рэестра.
Адраджэнне расійскай селекцыі бульбы, зрэшты, як і многіх іншых сельгаскультур, стала магчымым літаральна некалькі гадоў таму, пасля дваццацігадовага перыяду ператварэння Расіі ў найбуйнейшы рынак збыту ўсяго і ўся, у тым ліку насення замежных селекцыйна-насенняводчых кампаній. У аснове дэградацыі ляжалі запэўненні замежных партнёраў і наіўная надзея на магчымасць раўнапраўнага супрацоўніцтва, маўляў, зараз расійскія земляробы змогуць карыстацца самымі лепшымі дасягненнямі сусветнай селекцыі. Планавая сістэма насенняводства была адпушчана ў вольнае плаванне, на самавыжыванне і хутка разбурылася. НДІ, дзе вялася і вядзецца селекцыйная праца, паспяшаліся вызваліцца ад фармату селекцыйна-насенняводчых прадпрыемстваў - ад ОПХ, якія займаюцца рэальным насенняводствам. Аб'ёмы ўласнай вытворчасці насеннага матэрыялу бульбы да пачатку 2000 гадоў сталі мінімальнымі. І замежная селекцыя сапраўды прыйшла, прычым адразу ў выглядзе вельмі вялікіх аб'ёмаў насення, якое запатрабавалася буйным бульбапрадукцыйным прадпрыемствам новага фармату, якія ўтварыліся. Доля замежных сартоў на палях Расіі рэзка павялічылася не таму, што расійскія гатункі горшыя, а таму, што еўрапейскія селекцыйныя фірмы змаглі пастаўляць неабмежаваныя партыі насення. Даволі доўга ўсё было добра - насенны імпартны матэрыял пастаўляўся ў неабмежаваных аб'ёмах, па даступных цэнах і прымальнай якасці, замежныя селекцыйныя фірмы раздалі ліцэнзіі і разгарнулі элітнае і рэпрадукцыйнае насенняводства сваіх гатункаў унутры краіны.
А «раўнапраўе» у сферы селекцыі па меры паслаблення ўласнай вытворчасці ў РФ хутка знікла. Цэны на імпартную насенную бульбу папаўзлі ўверх, яе якасць стала адчувальна зніжацца. Але толькі пасля першага траншу антырасейскіх санкцыяў 2014 года на дзяржаўным узроўні прыйшло разуменне вялізнай рызыкі поўнай залежнасці ад замежнай селекцыі. Прэзідэнт РФ у 2016 годзе даручыў распрацаваць праграму падтрымкі расійскай селекцыі і насенняводства бульбы (ФНТП) з мэтай нарошчвання аб'ёмаў вытворчасці і павышэння якасці насеннай бульбы з мэтай устаранення залежнасці ад імпарту. Дык чаму мы выкарыстоўваем тэрмін «перыяд патэнцыйна магчымага адраджэння», а не перыяд адраджэння? А таму, што на практыцы падтрымка ажыццяўляецца неадназначна.
На нашу думку, асноўныя меры і аб'ёмы фінансавання (не менш як 50 працэнтаў) ФНТП лагічна было б накіраваць на стымуляванне непасрэднага павелічэння аб'ёмаў вытворчасці насеннай бульбы і павышэння яе якасці. Да ліку такіх мер адносяцца:
– субсідаванне кошту рэалізуемага насеннага матэрыялу новых расійскіх гатункаў ўсіх катэгорый;
– субсідзіраванне набыцця прадпрыемствамі, якія ажыццяўляюць і павялічваюць аб'ёмы насенняводства з перавагай новых расійскіх сартоў, спецыялізаваных сродкаў вытворчасці, мадэрнізацыі і будаўніцтва сховішчаў;
– арганізацыя і забеспячэнне інфраструктуры спецыялізаванай тэрыторыі катэгорыі "Хай Грэйд" у паўночных рэгіёнах РФ па вытворчасці высакаякаснай насеннай бульбы вышэйшай якасці для ўнутранага рынку і пастаўкі на экспарт;
- стымуляванне ўласнай вытворчасці хімічных сродкаў абароны;
- стымуляванне вытворчасці спецыялізаванай тэхнікі для насенняводства бульбы.
Сістэмнасць і аб'яднанне ўсіх сіл і рэсурсаў краіны на вырашэнне гэтых сапраўды актуальных для галіны задач і дасягненне істотнага прагрэсу менавіта ў аб'ёмах насенняводства і вырошчвання сартоў расійскай селекцыі пакуль не праглядаецца. У тым, каб час і сродкі былі патрачаны, а істотных паляпшэнняў у расійскай селекцыі не было, вельмі зацікаўлены замежныя селекцыйныя кампаніі. Ім не жадаецца губляць такі ёмісты і непатрабавальны рынак збыту.
Ці ёсць магчымасць забяспечыць канкурэнтаздольнасць расійскай селекцыі бульбы ў макраэканамічнай сітуацыі? Так, ёсць, але толькі на аснове ўжо існуючых уласных магчымасцей асобных прадпрыемстваў. Для гэтага неабходна адначасова выкарыстоўваць і кантраляваць некалькі складнікаў высокай канкурэнтаздольнасці:
першае: ствараць гатункі самага высокага (сусветнага) узроўня, балазе ёсць з чым і кім параўноўваць і канкураваць. Якасная селекцыя бульбы, у тым ліку якая падтрымлівае, для і ў мясцовых умовах заўсёды выйграе, хоць бы па той прычыне, што бульба цяжкая і складаная для перавозкі прадукт.
другое: выкарыстоўваць фармат селекцыйна-насенняводчага прадпрыемства - гэта найважнейшы фактар і ўмова забеспячэння канкурэнтаздольнасці селекцыі бульбы РФ. У развітых краінах селекцыйныя фірмы займаюцца насенняводствам, усяляк кантралююць насенняводства і разглядаюць яго як вынік селекцыі. Асобная селекцыя і асобнае насенняводства - бесперспектыўны варыянт.
трэцяе: працаваць на сучасным, сусветным узроўні, поўнасцю задзейнічаць усе фактары канкурэнтаздольнасці ў гэтай сферы: спецыялізацыя; аптымальныя глебава-кліматычныя ўмовы; аснашчэнне самай сучаснай спецыяльнай матэрыяльна-тэхнічнай базай; высокая кваліфікацыя спецыялістаў; выкананне абавязковых арганізацыйна-метадычных і тэхналагічных патрабаванняў і рэгламентаў.
Чацвёртае: кантраляваць і пазбягаць рызык у працы (кароткі вегетацыйны перыяд; высокія тэмпературы паветра і глебы; недахоп вільгаці; абрашэнне; завоз імпартнага клубневага матэрыялу; сумяшчэнне насенняводства і таварнага бульбаводства).
Пятае: забяспечваць высокі ўзровень якасці выраблянага насеннага матэрыялу (маюцца на ўвазе гатункавыя, пасяўныя паказчыкі і ўраджайныя ўласцівасці). Пасяўныя якасці і ўраджайныя ўласцівасці - найбольш істотныя рэзервы прагрэсу для расійскіх селекцыйных прадпрыемстваў.
У заключэнне падкрэсліваем, што размова можа ісці аб канкурэнтаздольнасці на ўнутраным рынку РФ і пры рэальным ажыццяўленні дзяржавай комплексу неабходных мер па развіццю і падтрымцы айчыннай эканомікі.
Сяргей Банадысеў, доктар с./г. навук, ТАА «ДГТ»,
Алена Шаніна, доктар с./г. навук, Уральскі НДІБГ