Сяргей Банадысеў, доктар сельскагаспадарчых навук, ТАА «Дока - Генныя Тэхналогіі»
Міні-клубні бульбы (МК) - гэта першае клубневы нашчадства стэрыльных раслін бульбы. Атрыманне міні-клубняў - першы год схемы насенняводства бульбы ва ўсіх краінах з развітым бульбаводствам. Міні-клубні бульбы вырошчваюцца толькі ва ўмовах абароненага грунта, якія выключаюць рызыкі паўторнага заражэння раслін віруснымі, грыбнымі і бактэрыяльнымі хваробамі (калі клубні ад стэрыльных раслін вырошчваюць у адкрытым грунце, то атрымліваюць у выніку не міні-клубні, а першае палявое пакаленне).
Прынята лічыць, што дыяметр міні-клубня павінен складаць не менш за 10 мм, усё, што менш - гэта мікраклубні.
Патрэба ў міні-клубнях на вытворчасць 10 тысяч тон эліты складае: пры пяцігадовай схеме АС і ЭС (арыгінальнага і элітнага насенняводства) - 50 тыс. штук; пры чатырохгадовай схеме АС і ЭС - 400 тыс. штук; пры трохгадовай схеме - 3 млн штук.
Расійская Федэрацыя мае ўласную грунтоўную навукова-інавацыйную базу ў гэтай сферы. Шырокамаштабнае ўкараненне самых сучасных тэхналогій вырошчвання міні-клубняў у РФ заўсёды вялося з апярэджаннем у адносінах да іншых краін з развітым бульбаводствам: так субстратная тэхналогія была ўкаранёна 40 гадоў таму, па ёй працавалі 15 біятэхналагічных цэнтраў; гидропонная - 30 гадоў таму, яе выкарыстоўваюць кампаніі "Дока - Генныя Тэхналогіі", "Мерыстэмныя культуры"; аэрапонная - распрацавана ва ВНИИСХБ (Усерасійскі навукова-даследчы інстытут сельскагаспадарчай біятэхналогіі) у пачатку 2000-х, з 2010 года гэтая тэхналогія пачала прапагандавацца Міжнародным цэнтрам па бульбе і актыўна распаўсюджвацца па ўсім свеце. У РФ вырабляюцца прамысловыя ўстаноўкі для вырошчвання міні-клубняў: «Бульбянае дрэва» і Мeristem. У той жа час большасць айчынных насенняводчых прадпрыемстваў пакуль вырабляюць міні-клубні ў невялікіх аб'ёмах, у межах патрэбнасці пяцігадовай схемы атрымання эліты. Толькі кампанія «ФАТ-Агра» выйшла на ўзровень больш за 2 мільёны штук у год, гэтага дастаткова для пераходу на трохгадовую схему.
Усялякае нарошчванне вытворчасці міні-клубняў з мэтай скарачэння схемы насенняводства і павышэння якасці прадукцыі - стратэгічны шлях развіцця насенняводства бульбы. З улікам гэтай перспектывы за апошнія гады зроблена шмат спроб удасканаліць тэхналогіі вырошчвання. Асноўная мэта навацый - атрыманне як мага большай колькасці міні-клубняў на адно расліна in vitro і на адзінку плошчы цяпліцы. Для яе дасягнення выкарыстоўваюцца многія прыёмы раслінаводства, але не ўсе рашэнні, прапанаваныя па выніках навуковых даследаванняў, даюць вынік у прамысловай вытворчасці.
Многія аспекты эфектыўнай буйнатаварнай вытворчасці міні-клубняў адносяцца да сферы ноу-хау. Расійская вытворчасць міні-клубняў бульбы заўсёды вялася на самай эфектыўнай і перадавой навукова-тэхналагічнай аснове. І цяпер у краіне даступныя і прымяняюцца тэхналогіі, якія істотна пераўзыходзяць сусветны ўзровень.
Першачарговай умовай кваліфікаванай вытворчасці міні-клубняў з'яўляецца выкананне дзейных правілаў і рэгламентаў. Нарматыўная база Расійскай Федэрацыі па гэтай тэматыцы носіць рэкамендацыйны характар, у дзеючым становішчы аб сертыфікацыі сельскагаспадарчых культур, напрыклад, няма ні слова аб правілах вытворчасці і сертыфікацыі міні-клубняў бульбы. У такой сітуацыі трэба арыентавацца на міжнародны досвед. Ва ўсіх краінах развітога насенняводства бульбы прыняты, афіцыйна зацверджаны і няўхільна выконваюцца абавязковыя патрабаванні да арганізацыі, тэхналогіям і якасці міні-клубняў.
Гэтыя патрабаванні павінны ўзяць за аснову айчынныя прадпрыемствы, якія спецыялізуюцца на вытворчасці міні-клубняў, у фармаце стандартаў прадпрыемства, для самакантролю, пакуль афіцыйная нарматыўная база ў гэтай сферы дзяржавай не сфарміравана. Напрыклад, у РФ дзейнічаюць нормы тэхналагічнага праектавання селекцыйных комплексаў і рэпрадукцыйных цяпліц НТП-АПК 1.10.09.001-02. Аднак распрацоўшчыкі НТП не ўключылі ў дакумент раздзел аб абавязковых асаблівасцях канструкцый, прызначаных для вырошчвання міні-клубняў. А такіх асаблівасцяў шмат, напрыклад: цяпліца павінна мець падвойныя дзверы з распранальняй для перапранання. Зона пераапранання павінна быць абсталявана падушачкамі для дэзінфекцыі ног і мыйным сродкам для мыцця і дэзінфекцыі рук. Уваходныя дзверы і ўсе вентыляцыйныя адтуліны павінны быць зачыненыя сеткай, якая абараняе ад тлі (памер вочка – максімум 0,5 на 0,9 мм). У памяшканні павінен весціся належны кантроль тэмпературы і вільготнасці (дастасавальна для шкляной хаты). Варта выкарыстоўваць асяроддзе без глебы для адаптацыі стэрыльных раслін. Калі выкарыстоўваецца глеба / глебавая сумесь, яе неабходна якая адпавядае выявай апрацаваць / стэрылізаваць, каб забяспечыць адсутнасць глебавых патагенаў.
Ураджай міні-клубняў павінен быць атрыманы з афіцыйна сертыфікаваных мікрараслін або мікраклубняў, вырашчаных у асептычнай асяроддзі з мерыстэматычнай тканіны зыходнага матэрыялу, праверанага на адсутнасць вірусаў, вироидов і бактэрый, якія паражаюць бульбу, у акрэдытаванай належным чынам выпрабавальнай лабараторыі.
Методыкі, парадак, перыядычнасць тэсціравання якасці матэрыялу на ўсіх этапах вытворчасці міні-клубняў жорстка рэгламентаваны.
Назапашана шмат практычна значнай інфармацыі па аптымізацыі пратаколаў мікраразмнажэння бульбы. Даследаванні ў гэтай сферы паказваюць шырокія магчымасці для паляпшэння росту і развіцці раслін на аснове змены канцэнтрацыі і суадносіны пажыўных элементаў. Устаноўлена, што выкарыстанне рэгулятараў росту ў культуры мерыстэм бульбы неабавязкова, але даданне некаторых рэчываў нават у нізкіх канцэнтрацыях павялічвае і паскарае вытворчасць матэрыялу. Важна аптымізаваць умовы інкубацыі мікраразмножаных раслін бульбы з дапамогай розных крыніц святла, рэжымаў асвятлення і вентыляцыі памяшканняў. Са з'яўленнем святлодыёдных свяцілень іх магчымасці сталі актыўна вывучацца ў дачыненні да мікраразмнажэння бульбы. Чырвоны і далёкі чырвоны спектр святла павялічваюць характарыстыкі росту; аднак камбінацыя чырвонага + сіняга + далёкага чырвонага / белага святла лепш уплывае на адукацыю клубняў і назапашванне першасных метабалітаў.
Тэхналогіі вырошчвання міні-клубняў падзяляюцца на дзве асноўныя групы: субстратныя (вялікая разнастайнасць) і бессубстратныя (водная культура і аэрапоніка). Асноўныя тэхналогіі вытворчасці міні-клубняў: на прыродных субстратах (80% аб'ёмаў), гідрапонная і аэрапонная. Атрыманне мікраклубняў таксама прымыкае да тэматыкі МК і ўсё шырэйшае выкарыстоўваецца для масавага размнажэння зыходнага матэрыялу. Розніца паміж мікраклубнямі і міні-клубнямі складаецца ў рэжыме асяроддзя (мікраклубні вырошчваюць толькі ў стэрыльных умовах in vitro, а міні-клубні – толькі ў абароненых умовах ex vitro) і ў памеры клубня. Атрыманыя ў практычных эксперыментах вынікі і высновы ў многіх выпадках не адпавядаюць тэарэтычным пастулатам у дачыненні да магчымасцяў стымулявання клубнеўтварэння ў культуры in vitro. Гэта датычыцца як рэжымаў харчавання, прымянення рэгулятараў росту, так і ўмоў вырошчвання і прымянення стрэсавых фактараў. Калі агульнадаступная інфармацыя па тэхналагічных рэгламентах вытворчасці мікраклубняў дазваляе, у большасці выпадкаў, атрымліваць даволі пасрэдныя вынікі – каля ці крыху больш за аднаго мікраклубня масай 200-400 мг на адно расліна, то прафесійная карэкціроўка тэхналогіі ў дачыненні да канкрэтных умоў вытворчасці павышае эфектыўнасць працэсу ў разы. У РФ ёсць ноу-хау ў гэтай сферы з атрыманнем не менш як трох мікраклубняў масай больш за 0,5 г ад адной расліны ў стандартнай прабірцы.
Для круглагоднага вырошчвання мікраклубняў і паляпшэння іх якасці ў свеце серыйна вырабляецца некалькі розных канструкцый біярэактараў. Гэтыя паўаўтаматычныя сістэмы дазваляюць скараціць інтэнсіўную ручную апрацоўку і, такім чынам, падвысіць прадукцыйнасць і зменшыць выдаткі на вытворчасць. Мікраклубні, атрыманыя ў біярэактарах, маюць значна большую масу і большы дыяметр. Апошнім словам тэхнікі ў гэтай сферы з'яўляецца распрацоўка японскіх вучоных і канструктараў.
Сістэма буйнамаштабнай вытворчасці мікраклубняў з выкарыстаннем пластыкавых пакетаў для культывавання паспяхова вырабляе ад 100 да 300 мікраклубняў на пакет, у залежнасці ад гатунку. Змена канцэнтрацыі пажыўных рэчываў у частцы ніжэйшага ўтрымання цукрозы, азоту, падвышэнні ўзроўня фасфату калія ў асяроддзі дазволілі павялічыць агульную колькасць і сярэднюю масу мікраклубняў. Японская тэхналогія дазваляе вырабляць 250 мікраклубняў у год (за тры ўраджая-цыкла) у памяшканні для культывавання плошчай 000 м2. і 80% мікраклубняў, атрыманых па гэтай тэхналогіі, маюць масу больш за 1 г, г.зн. прыдатныя для пасадкі непасрэдна ў поле.
Ва ўсім свеце пераважае вытворчасць міні-клубняў на прыродных субстратах. Такая тэхналогія хаця і добра наладжана, але ўсё ж можа быць значна палепшана. Генатып, працягласць і ўмовы культывавання in vitro, памер расліны, уздзеянне пажыўных рэчываў і рэгулятараў росту прыкметна ўплываюць на вытворчасць міні-клубняў. Узрост і папярэдняя апрацоўка саджанцаў пры пасадцы, умовы і перыяд загартоўвання, сезон пасадкі і вырошчвання, склад глебавага асяроддзя, спосаб пасадкі, шчыльнасць размяшчэння раслін, дозы угнаенняў, асвятленне таксама ўплываюць на інтэнсіўнасць вытворчасці міні-клубняў.
Мноства прыродных рэчываў і матэрыялаў прыдатныя ў якасці асяроддзя для вырошчвання бульбяных міні-клубняў. Асноўным кампанентам цяплічных субстратаў традыцыйна з`яўляецца торф. Альтэрнатыўныя кампаненты - такія як перліт, вермікуліт і вермікампост - у апошні час таксама атрымалі вялікае распаўсюджванне з-за іх прымальнай аэрацыі і водоудерживающей здольнасці.
У большасці выпадкаў пры вырошчванні міні-клубняў у субстратнай культуры неабходна ўжываць макра-і мікраўгнаенні. У асяроддзі спецыялістаў тэхналогія з выкарыстаннем перыядычнага палівання і ўгнаенні пажыўнымі рэчывамі неўрадлівых субстратаў называецца гідрапонікай. Гідрапонныя тэхналогіі вырошчвання міні-клубняў бульбы маюць разнавіднасці з выкарыстаннем інэртных субстратаў (пясок, кара дрэў, какоса і да т.п.) і чыстай воднай культурай (тонкая пажыўная плёнка).
Усе становішчы тэорыі сілкавання бульбы па стаўленні да магчымасці кіравання клубнеадукацыяй можна ўжыць і пры гидропонном вырошчванні, але ёсць разуменне неабходнасці істотнай змены канцэнтрацыі і суадносіны пажыўных рэчываў па кожным гатунку і на розных стадыях вегетатыўнага росту, ініцыяцыі клубнеўтварэння і росты клубняў раслін. Саставы пажыўнага раствора прыведзены ў большасці публікацый. Пры гэтым колькасць клубняў, атрыманых з расліны і з адзінкі пляца адрозніваюцца ў некалькі разоў. Што да мэтанакіраванага занясення карэкціровак у склад пажыўнага раствора з мэтай радыкальнага павелічэння колькасці клубняў (а менавіта ў гэтым і складаецца перавага гідрапонікі), то адчыненай інфармацыі вельмі мала. За апошнія гады выйшла ўсяго некалькі публікацый не са спасылкамі на агульнавядомыя склады мінулых гадоў, а з арыгінальнымі матэрыяламі.
Самая сучасная - аэрапонная - тэхналогія вырошчвання міні-клубняў мае шэраг прынцыповых асаблівасцяў. На сённяшні дзень прапрацаваны ўсе паслядоўныя этапы яе рэалізацыі, але пошукавыя даследаванні працягваюцца. Адмысловая каштоўнасць тэхналагічнай інфармацыі па аэрапоніку складаецца ў тым, што яна паказвае кірункі распрацовак па міні-клубнях ва ўсім міры на сённяшні дзень. Гэтыя распрацоўкі дастасавальныя або іх можна адаптаваць да іншых тэхналогій вырошчвання міні-клубняў.
Выбар тэхналогіі вытворчасці міні-клубняў для канкрэтных умоў павінен грунтавацца на аналізе вытворчых паказчыкаў, узроўню рызык, патрэбнасці ў працоўных рэсурсах, параўнанні інвестыцыйных затрат, сабекошту і рэнтабельнасці. У кожнай тэхналогіі ёсць варыянты выканання і істотныя ваганні эфектыўнасці вытворчасці ў залежнасці ад шматлікіх фактараў. Усе тэхналогіі выкарыстоўваюць і заснаваныя на зыходным раслінным матэрыяле са стэрыльнай культуры ці мікраклубнях. Гэты этап практычна ўніверсальны, яго можна прызнаць стандартным. У самой тэхналогіі вырошчвання міні-клубняў даводзіцца выбіраць з вялікай колькасці зменных.
Пераважная большасць буйных насенняводчых фірм у цяперашні час вырошчваюць міні-клубні ў шкляных або плёначных грунтавых цяпліцах на натуральных аргана-мінеральных субстратах з шырокім выкарыстаннем торфу. Гэтая тэхналогія мае самы нізкі сабекошт міні-клубня. Як правіла, вырошчваецца адзін ураджай у год. У Еўропе лічыцца нармальным атрымаць 4-5 клубняў ад адной расліны. Дыферэнцыраванае прымяненне мікраўгнаенняў, БАВ, РРР дазваляюць павялічыць каэфіцыент размнажэння да 8-10.
Аргументы ў карысць біярэактара - стэрыльнасць, максімальны выхад мікра-клубняў з адзінкі плошчы. Мінусы біярэактара - запатрабаванне ў вялікай колькасці раслін, малы памер клубняў, праблема даспявання і механізаванай пасадкі ў поле.
Плюсы гідрапонікі – тэхналагічнасць, рэальная магчымасць стымулявання клубнеўтварэння, прамысловае абсталяванне; мінусы - слабое развіццё каранёвай сістэмы, небяспека распаўсюджвання інфекцыі праз пажыўны раствор, працаёмкасць. Аэрапоніка патрабуе больш прасторы і поўнага зацямнення для каранёвай сістэмы, за кошт лепшага яе развіцця і паветранага харчавання можа фармавацца больш клубняў у параўнанні з гідрапонікай. Аднак аэрапонная тэхналогія самая патрабавальная, падача электраэнергіі не павінна перарывацца больш за на паўгадзіны.
Прыведзены кароткі агляд паказвае, што засваенне трохгадовай схемы вытворчасці эліты бульбы з дапамогай вялікай колькасці міні-клубняў - ужо рэальнасць. Нарошчванне аб'ёмаў і інтэнсіфікацыя вытворчасці дасягаецца атрыманнем максімальнай колькасці міні-клубняў з адзінкі пляца пры мінімальнай колькасці зыходных раслін. Закрыты грунт і зыходны матэрыял маюць высокі кошт, таму атрыманне з адной расліны ўсяго 2-3 клубняў - бесперспектыўны варыянт, хоць асноўныя аб'ёмы міні-клубняў у свеце вырабляюцца пакуль менавіта так. Пры субстратнай тэхналогіі фактычны ўзровень вытворчасці ацэньваецца па наступных параметрах: звычайны - 100 шт.2, добры - 200 шт.2; высокі - 300 шт./м2 за вегетацыю. Гідрапонная тэхналогія мае патэнцыял атрымання 500 міні-клубняў, аэрапонны – 1000 міні-клубняў з кв. м. пляцы ўсталёвак за вегетацыю. Даведачна: кошт культывацыйных збудаванняў для субстратнай тэхналогіі ў 2021 годзе складала 50 тыс. руб. за квадратны метр, для гідрапоннай - 100 тыс. руб., Для аэрапоннай - 150 тыс. руб.
Асноўная праблема вырошчвання міні-клубняў у закрытым грунце - дабіцца спалучэння актыўнага вегетатыўнага развіцця з інтэнсіўным фарміраваннем клубняў. Павысіць інтэнсіўнасць клубнеўтварэння можна за кошт аптымізацыі мікраклімату (тэмпература, вільготнасць, фотаперыяд), аптымізацыі мінеральнага харчавання; прымянення стымулятараў клубнеўтварэння, абмежаванні вегетатыўнага росту. Пры гэтым атрыманне міні-клубняў у вялікіх аб'ёмах уяўляе сабою складаную арганізацыйную і тэхналагічную задачу. Нюансы інтэнсіўнага вырошчвання міні-клубняў ужо больш за 20 гадоў адносяцца да камерцыйнай інфармацыі. У адкрытым доступе прафесійных рэгламентаў няма, гэта ноў-хаў кожнага асобнага прадпрыемства.
У другім квартале 2022 года будзе выдадзена кніга "Міні-клубні бульбы" з выкладаннем і аналізам даступнай навуковай і камерцыйнай інфармацыі па тэматыцы і з акцэнтам на эфектыўныя прыёмы павышэння інтэнсіўнасці вытворчасці міні-клубняў. Аб'ём інфармацыі - больш за 400 стар. Кніга будзе даступная толькі па падпісцы. Заяўкі накіроўваць на адрас: s.banadysev@dokagene. Ru
