WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |

«RUDECO Переподготовка кадров в сфере развития сельских территорий и экологии Модуль № 7 Экологические проблемы, связанные с ...»

-- [ Страница 6 ] --

Реализуется ряд международных программ по созданию и изучению банков генетических ресурсов культурных растений. Одним из основных направлений их работы является изуче ние устойчивости растений к наиболее вредоносным видам, особенно в эпицентрах эпиде мий, фитосанитарный мониторинг на различных материках. Эта информация необходима для защиты растений от патогенов, распространяющихся воздушным путем на далекие рас стояния.

В популяциях возбудителей болезней и вредителей регулярно возникают новые расы и штаммы, способные преодолеть защиту растений. Фитосанитарный мониторинг позволяет оценивать состояние посевов и сделать прогноз о возможной численности и потенциальной вредоносности возбудителей болезней и вредителей (Фитосанитарная диагностика, 1994). В России фитосанитарный мониторинг осуществляется сетью научно-исследовательских ин ститутов и станций защиты растений, расположенных в основных агроклиматических зонах.

Координацию их деятельности осуществляют центральные научно-исследовательские учре ждения: Всероссийский институт защиты растений (ВИЗР), отдел иммунитета Всероссий ского института растениеводства (ВИР) и Всероссийский институт фитопатологии (ВНИ ИФ).

При создании устойчивого сорта сначала подбирают родительские формы, включая доноры признака устойчивости. Затем проводят скрещивания и отбор в потомстве устойчи вых форм. В некоторых случаях, сорт может быть надежно защищен одним геном устойчи вости, в частности, против мало подвижных почвенных грибов (Parlevliet, 1985). Однако, значительно чаще приходится вводить в сорт несколько генов (Pederson, 1988). Поскольку каждый ген устойчивости снижает урожайность, то предпочтительно создать сорта, устой чивые к отдельным болезням и вредителям, и не универсально устойчивый низкоурожайный сорт (Крупнов, Сибикеев, 2005). По существующим правилам сорт рекомендуется для ис пользования в производстве, если его урожайность в среднем за 3 года превысила показатели лучших сортов (стандартов). При этом устойчивые к болезням и вредителям сорта имеют преимущества по сравнению с восприимчивыми.

Проблема сохранения длительной устойчивости и политика размещения сортов Вся практика растениеводства представляет собой историю потери сортами устойчи вости к болезням в результате адаптации к ним фитопатогенных организмов (Рассел, 1969).

Эти процессы настолько ускорились в последние десятилетия, что были образно названы «гонкой вооружения» между вредными организмами и человеком (Leach, 2001).

Длительный мировой опыт показал, что устойчивость растений может сохраняться различное время. В некоторых случаях сорта сохраняют устойчивость длительное время (от 10 до нескольких десятков лет), но устойчивость сортов к наиболее специализированным па тогенам (табл. 3.2 ) часто преодолевается через 2-3 года после введения в производство. Это поставило перед селекционерами проблему длительной (durable) устойчивости (Johnson, 1983).

Решение проблемы длительной устойчивости к ржавчинным болезням пшеницы было предложено ученым международного центра CIMMYT. Ими были созданы сорта пшеницы, сохранявшие устойчивость к бурой и желтой ржавчине под прессом патогенов в течение бо лее четверти века. Генетической основой защиты этих сортов служили гены, проявляющиеся на поздних стадиях развития растений – так называемые гены «возрастной» устойчивости Lr13 и Lr34, к ним добавляли 2-3 дополнительных гена. Эффект генов Lr13 и Lr34, приводит к замедлению развитию ржавчинных болезней пшеницы (медленному ржавлению – slow rusting), что позволяет получать удовлетворительный урожай (Rajaram, 2001). Сейчас по этому пути создаются сорта других культур.

Устойчивость сортов сильно зависит от биологии патогенов и вредителей. К концу се зона у возбудителей многократно размножающихся болезней накапливается гигантское ко личество инокулюма, пропорционально возрастает количество полезных мутаций. Большин ство вредителей образуют меньше потомства, поэтому устойчивость растений к ним сохра няется достаточно долго.

На скорость преодоления устойчивости растений большое влияние оказывает способ распространения вредных организмов. Почвенные грибы, вирусы остаются в почве и расти тельных остатках того же поля. Эти организмы без помощи человека не способны переме щаться между регионами, в результате устойчивость может сохраняться долго. Создание панцирных сортов подсолнечника с утолщенной кожурой навсегда решило проблему защиты от подсолнечниковой огневки на юге России. Введение сортов пшеницы с опушенными ли стьями привело к подавлению размножения гессенской мухи, наносящей серьезный ущерб в начале ХХ в (Шапиро, Вилкова, 1986).

В то же время споры ржавчинных и мучнисторосяных грибов способны мигрировать с воздушными потоками по континентам и между континентами. Зарегистрированы переме щения спор ржавчинных грибов из Африки через Тихий океан в Австралию. Установлена возможность распространения ржавчинной инфекции с Ближнего Востока на территорию Северного Кавказа. Дальше занос спор с воздушными массами происходит в Украину, цен трально-черноземные области и Поволжье (рис. 4.6) (Павлова, Михайлова, 1997). В течение сезона с атлантическими циклонами происходит дальнейший перенос спор из Поволжья в Северный Казахстан и Западную Сибирь. Phytophthora infestans образует несколько поколе ний в сезон, его споры способны переноситься с влажными воздушными массами на 800 км в сутки, пересекая границы разных стран, а также распространяются человеком путем завоза зараженных клубней. Поэтому устойчивость к фитофторозу часто преодолевается за 1–3 го да.

В настоящее время иммунологи и селекционеры пшеницы встревожены появлением новой высоко агрессивной расы стеблевой ржавчины пшеницы, преодолевшей известные ге ны устойчивости. Раса была обнаружена в Уганде в 1999 г. и получила обозначение Ug99, за 10 лет она распространилась из Уганды до Турции. На территорию Европы и России занос спор может произойти вышеописанным путем. При развитии эпидемии стеблевая ржавчина может привести к 70%-ной потере урожая, поэтому иммунологи и селекционеры всего мира объединили усилия в поиске эффективных генов против расы Ug99, а также создании устой чивых к ней сортов (Singh, 2009). Для изучения устойчи Рис. 3.11 Траектория распространения спор возбудителя бурой ржавчины пшеницы с воз душными массами с Ближнего Востока. Сравнительное количество осевших спор показано толщиной стрелки (Павлова, Михайлова, 1997) вости растений к быстро изменяющимся ржавчинным и мучнисторосяным грибам, а также для фитосанитарного мониторинга этих болезней в мире создана специальная между народная организация ученых – Борлауговская глобальная ржавчинная инициатива (Borlaug Global Rust Initiative). Кроме того, большую координационную и собственную научную ра боту проводит Международный центр селекции кукурузы и пшеницы CYMMIT. Таким обра зом, в настоящее время стало понятно, что устойчивость культурных растений зависит от изменчивости и распространения патогенов в глобальном масштабе. Поэтому в защита рас тений становится международной проблемой.

Важнейшим фактором, влияющим на длительность устойчивости сорта, является площадь, занятая посевами растений, защищенных одним геном. Как правило, фермеры и руководители хозяйств предпочитают использовать один лучший сорт, что проще с точки зрения технологии производства. Однако, на примере развития эпидемий бурой ржавчины показано, что критической для возникновения новых вирулентных рас является доля одно типных сортов в посевах 9% или более 12 тыс. га. Нарушение этого правила приводит к ре гулярной потере сортами устойчивости и вспышкам болезней (Дьяков, 1998).

В настоящее время доказано, что в биоценозах с высоким биоразнообразием появле ние новых рас замедляется, в результате устойчивость поддерживается длительное время. В агроценозах генетическое разнообразие культур может быть создано за счет специальной схемы размещения посевов, предусматривающей чередование сортов с разными генами и механизмами устойчивости – «мозаики сортов». Выбор и размещение сортов должны осуще ствляться с учетом рекомендаций селекционных учреждений соответствующей зоны. При мером высоко эффективной работы является деятельность Краснодарского НИИСХ им. П.П.

Лукьяненко, осуществляющего селекцию сортов пшеницы и координацию их возделывания в Краснодарском крае. Учеными этого учреждения создан большой набор сортов различных экологических групп, защищенных разными механизмами устойчивости от ржавчинных бо лезней, мучнистой росы, септориоза и фузариоза колоса (Беспалова и др., 2001). Для каждо го хозяйства рекомендовано использование 5-7 сортов адаптированных к почвенно климатическим условиям района. Размещение сортов на небольших площадях в форме мел кой мозаики (рис. 3.12) позволяет в течение многих лет сдерживать развитие болезней в сложном по эпидемиологической обстановке Краснодарском крае, что позволяет снижать дозы фунгицидов (или совсем отказываться от них), что приводит к оздоровлению экологи ческой обстановки в регионе.

Рис. 3.12 Мозаика сортов озимой пшеницы в Краснодарском крае, 2007г. (Абло Уникальной особенностью России является огромная протяженность страны. При этом в зонах, пригодных для растениеводства, посевы зерновых культур и картофеля тянутся непрерывными массивами от Украины до Сибири. С учетом переноса инокулюма патоген ных грибов в том же направлении необходимо возделывать в регионах, расположенных на пути распространения инфекции, сорта с разными генами устойчивости. Такой прием назы вается «районирование генов устойчивости» (Новожилов, 1998). Подобное размещение ге нов подавляет образование новых рас и сохраняет устойчивость растений. В России эта ра бота координируется на регулярных встречах специалистов по иммунитету и селекции рас тений. Подобное районирование генов устойчивости к корончатой ржавчине овса было осу ществлено в США и доказало высокую эффективность в 70-80-х гг. ХХ в.

Существенную роль в повышении генетического и видового разнообразия в сельских территориях могут играть смешанные посевы, их создают на одной территории на основе разных сортов или видов растений. Такие посевы высокоэффективны против листостебель ных болезней - ржавчины, мучнистой росы, септориоза зерновых, ринхоспориоза ячменя, пирикуляриоза риса и др. Снижение пораженности проявляется тем сильнее, чем равномер нее распределены устойчивые и восприимчивые растения, поэтому для смешанных посевов желательно подбирать такие виды растений, семена которых можно смешивать перед посе вом. Возможно использование чересполосных посевов разных видов в пределах одного поля.

Лучшие результаты достигнуты в сортосмесях, сходных по агрономическим свойствам.

Смешанные популяции сортов одного или разных видов повышают адаптивность посевов к неблагоприятным воздействиям среды и дают возможность получать более стабильные уро жаи без применения пестицидов. Отрицательной чертой смешанных посевов является их неоднородность по технологическим свойствам и качеству продукции, поэтому их исполь зуют прежде всего для кормовых целей. Примером являются горохоовсяные и викоовсяные смеси.

Наиболее эффективным способом снижения вспышек болезней и преодоления устой чивости растений является чередование в регионе посевов различных культур, причем в виде достаточно мелкой мозаики, а также восстановление естественных лугов, пастбищ, лесов.

Такой прием повышает видовое разнообразие в сельских территориях, создает барьеры для распространения патогенных микроорганизмов и вредителей, что благоприятно сказывается на фитосанитарной и экологической ситуации в регионах.

Таким образом, постоянная селекция растений необходима для повышения урожайно сти и снижения потерь урожая от неблагоприятных факторов среды, болезней и вредителей.

Для повышения устойчивости растениеводства использование и размещение в хозяйствах сортов должно быть научно обоснованно. Использование устойчивых к болезням, хорошо адаптированных к агроклиматическим условиям сортов позволяет увеличить экономическую эффективность производства и улучшить экологической состояние сельских территорий за счет отказа от пестицидов.

Генетическая инженерия растений и биобезопасность 3.5. Генетическая инженерия сформировалась в 70-80-х гг. ХХ в. на основе знаний о структуре и функциях нуклеиновых кислот и обменных процессов в клетках. Исследования в области молекулярной генетики и биологии выявили удивительную особенность живых су ществ – процессы на молекулярном и клеточном уровне происходят по одним законам как у низших организмов (бактерий, водорослей, грибов), так и у высших (растений и животных) (Жимулев, 2006). В связи с этим возможен перенос и функционирование «чужих» генов (трансгенов) у разных организмов. Первая трансгенная бактерия была получена в 1972 г., растение – в 1983 г, животное – в 1985 г. (Щелкунов, 2004).

Работы в области генетической инженерии проводятся сначала в искусственных усло виях (in vitro) на культурах клеток и тканей, затем добиваются развития организмов из еди ничных клеток – регенерации. В настоящее время достижения генетической инженерии ак тивно используются в различных отраслях производства, связанных с использованием мик роорганизмов и растений: производстве лекарств, заквасок для молочных продуктов, вита минов и т.д.

Чтобы понять возможности генетической инженерии и потенциальные проблемы биобезопасности использования организмов, созданных с ее помощью (генно модифицированные – ГМ-организмы), необходимо иметь общее представление о методах работы. Работы в области генетической инженерии проводят на молекулярном уровне. Ин струментами для работы являются молекулы со специальными функциями – ферменты и векторы. С помощью ферментов из ДНК разных организмов выделяют гены, расшифровы вают их структуру, получают многочисленные копии (клонирование генов).

Для переноса генов в клетки разных организмов используют специальные молекулы – векторы. Уникальной особенностью векторов является способность проникать в клетки и яд ра видов, принадлежащих разным царствам живых существ, а также встраивать чужие гены в хромосомы. В качестве векторов преимущественно используют природные штаммы вирусов (вирусные векторы), а также небольшие кольцевые ДНК бактерий (плазмиды) (Глик, Пас тернак, 2002). Для работы с растениями часто используют векторы, созданные на основе Ti плазмиды, выделенной из бактерии Agrobacterium tumefacies, вызывающей образование на ростов на корнях (рак корней). В хромосому растения встраивается только часть плазмиды – Т-область (рис. 3.13). Из природных плазмид удалили все гены, вызывающие болезни расте ний, а в Т-область стали встраивать гены, которые необходимо перенести в растения (Potrykus, 1991). Для эффективного отбора модифицированных клеток в векторы вводят мар керы – гены со специальными функциями или последовательности нуклеотидов. Часто в ка честве маркеров используют гены устойчивости к антибиотикам, либо гены, приводящие к свечению клеток в темноте или под ультрафиолетом светом (Gelvin, 2003;

Щелкунов, 2004).

Рис. 3.13 Создание генно-модифицированного растения хлопка с Bt-геном устойчивости к С 1994 г. коммерческие сорта растений начали в прогрессирующих масштабах возде лывать сначала в США, затем в других странах. Первоначально к ГМ-растениям отношение было очень настороженным, но по мере их санитарно-эпидемиологического и экологическо го испытания, а также доказательства экономической эффективности, площади стали быстро расти (рис. 4.9) (Devos et al., 2009). В производстве наиболее активно используются ГМ сорта сои, кукурузы, хлопчатника и рапса, но расширение спектра модифицированных куль тур происходит постоянно (рис. 4.10). На рынке представлено большое количество овощных, плодовых, ландшафтных, декоративных культур, эти культуры на рынке США в 2003 г.

обеспечивали 47% доходов от ГМ-растений (Economic Research, 2003) Лидерами в исполь зовании ГМ-сортов стали США, Аргентина, Бразилия и Канада. В США в 2007 г. ГМ кукуруза составляла 75% посевов, ГМ-соя – до 94-96% в некоторых штатах (Abbott, Schiermeier, 2007;

Bonny, 2009). В последние годы ГМ-сорта стали в прогрессирующем мас штабе выращиваться в Китае.

Рис. 3.14 Динамика площади посевов, занятых ГМ-культурами в мире, млн га Рис. 3.15 Соотношение площадей, занятых ГМ-сортами сельскохозяйственных культур в В то же время в ЕС в 2007 г. они занимали только 110 тыс. га, основную площадь за нимает кукуруза с инсектицидным геном Cry 1Ab от Bacillus thurigiensis, защищеная от гу сениц европейского и средиземноморского пилильщика (borer ). При этом ГМ-кукуруза еще до коммерческого использования была признана безвредной (Sanvido et al., 2007). В странах ЕС ГМ-кукуруза возделывается с 2004 г. в районах, где оба эти вредителя наносят сущест венный вред. Основная часть посевов в 2007 г. была сосредоточена в Испании – 69%, Фран ции – 19, а Германии, Португалии, Чешской Республике – по 3-5% (Abbott, Schiermeier, 2007). В России в настоящее время выращивание ГМ-растений не разрешено.

Основные направления генетической инженерии растений В настоящее время генетическая инженерия наиболее широкое применение получила в области защиты растений от неблагоприятных факторов среды, гербицидов, вредителей и болезней. Большое внимание уделяется работам по совершенствованию качества продук ции, а также регуляции роста и развития растений.

Основные направления защиты растений:

– от гербицидов. Необходимость защиты связана с тем, что гербициды имеют не большую специфичность, поэтому не только уничтожают сорняки, но и угнетают рост куль турных растений. Кроме того, широкомасштабное применение гербицидов при интенсивных технологиях наносит большой ущерб окружающей среде. Создание устойчивых к гербици дам ГМ-растений ведут с использованием двух подходов. 1) в хромосому вводят ген, коди рующий устойчивую к гербициду молекулу;

2) вводят ген фермента, разрушающего герби цид. Возделывание устойчивых к гербицидам растений позволяет использовать дешевые гербициды сплошного действия, а также применять меньшие дозы гербицида по вегетирую щим растениям. Особенно выгодно возделывать растения способные разрушать в своих клетках гербициды, т.к. при этом снижается их содержание в продукции. Как правило, семе на поступают на рынок в комплекте с соответствующим гербицидом. В 2006 г. 4 страны – США, Канада, Аргентина, Бразилия выращивали 88% ГМ-растений, из них 81 % приходился на гербицидоустойчивые (James, 2007). Экологические преимущества связаны с употребле нием меньших доз пестицида, меньшего уплотнения почвы за счет меньших количеств обра боток;

возможностью применять нулевые технологии обработки почвы. Кроме того, глифо сат замещает другие более токсичные гербициды, что снижает экотоксикологические риски и воздействие на среду (Gardner, Nelson, 2007;

Bonny, 2009).

- от засухи и экстремальных температур. В растения вводят гены, усиливающие ес тественные механизмы устойчивости растений – осмотическое давление, синтез стрессовых белков. Гены могут быть получены из разных организмов, например, в томаты был введен ген рыб, повышающий холодоустойчивость (Sakamoto et al., 1998;

Щелкунов, 2004) – от вредителей. Основные работы проведены с генами токсичных для насекомых белков, выделенных из бактерии Bacillus thurigiensis (Bt-гены) (Alstad, Andow,1995). Эта бак терия широко используется для производства безвредных биопрепаратов. За рубежом созда но большое число сортов: картофеля, устойчивых к колорадскому жуку: хлопчатника, овощных и лесных культур, устойчивых к разным вредителям (Dalecky et al., 2006). В по следние годы в связи с недоверием части потребителей к растениям, несущим чужеродные для растений Bt-гены, делается упор на защиту растений с помощью естественных механиз мов. Для этого в растения вводят дополнительные гены защитных белков растений, нару шающих питание специализированных вредителей (ингибиторы протеиназ, хитиназы) (Рыб чин, 1999).

- от вирусов. Для защиты от вирусных болезней эффективно введение в растения ге нов белков оболочек вирусов, а также белков растений, подавляющих передвижение вирусов по тканям. Первый прием имитирует «перекрестной защиты», когда слабый штамм вируса блокирует развитие агрессивного. До появления коммерческих ГМ-сортов в производстве широко применялась вакцинация неагрессивными формами вирусов для перекрестной за щиты томатов, кабачков, кофе, цитрусовых и других культур от вирусов (Pausl., 1995).

- от грибных болезней. В последние годы сделаны важные открытия в области изуче ния механизмов устойчивости растений к грибам. Эти сведения используют для поиска генов растений, кодирующих основные защитные механизмы: синтез защитных белков, фитонци дов, фитоалексинов. Введение таких генов усиливает естественную защиту растений от бо лезней, часто создавая широкий неспецифический эффект против многих рас (Дьяков и др., 2001).

Улучшение качества продукции Это направление имеет наибольшие успехи в повышении качества белков. Основные сельскохозяйственные культуры (зерновые, картофель, рис) дефицитны по незаменимым аминокислотам – лизину, треонину, метионину. Потому питание людей не сбалансировано, а кормление животных мало эффективно. С помощью генетической инженерии состав бел ков улучшают двумя способами: 1) введением в геном растений дополнительных копий ге нов белков богатых незаменимыми кислотами;

2) переносом генов высокобелковых культур.

В настоящее время гены гороха и сои введены в люцерну, кукурузу, картофель, что повыси ло содержание в них незаменимых аминокислот (Рыбчин. 1999;

Глик, Пастернак, 2002).

Кроме того, ведутся работы со созданию растений с улучшенным составом жиров и витами нов (Topfer et al., 1995;

Ye et al., 2000).

В настоящее время проводятся перспективные исследования по улучшению биологи ческой фиксации азота и повышению интенсивности фотосинтеза. В будущем результаты этих работ помогут существенно снизить потребление азотных удобрений, а также улучшить усвоение растениями солнечной энергии и поднять урожайность (Щелкунов, 2004).

Проблемы биобезопасности ГМ-растений ГМ-сорта дает экономические преимущества связанные с повышением продуктивно сти, повышением эффективности производства, снижением затрат (Alston et al., 2002;

Demont et al., 2004, 2007;

Marra, Piggion, 2006). Но отношение к их биобезопасности противоречивое.

В ряде высоко развитых стран с высоким уровнем экологических стандартов (США, Арген тине, Бразилии, Канаде) они не считаются опасными для людей и среды. Некоторые амери канские исследователи считают, что достаточно длинный период работы с ГМ-организмами (с 1972 г.) и массовое возделывание ГМ-сортов в странах Северной и Южной Америки дос таточно убедительно доказали, что ГМ-растения не наносят ущерба здоровью людей и эко логии. Поэтому предлагают упростить регуляторные процедуры для их использования и об ращать внимание на действие переносимого гена и его влияние на среду, а не на способ вве дения гена в растение. Такой подход уравнивает рассмотрение традиционных и ГМ-сортов (Bradford et al., 2005). В то же время негативное отношение политиков и населения в странах ЕС на долгие годы привели к мораторию использования ГМ-растений (Devos et al., 2009).

Существенную роль в этом играют как настроение населения против ГМ-продукции, так и политические мотивы, направленные на предотвращение проникновения на рынок чужих сортов.

Сорта ГМ-растений впервые были введены в производство в США в 1994 г. Этому предшествовала длительная санитарно-гигиеническая и экологическая экспертизы и разра ботка законодательных актов, регламентирующих использование ГМ-растений и контроль биобезопасности. В США биобезопасность обеспечивается независимой экспертизой ГМ организмов и их продуктов тремя независимыми национальными ведомствами (FDA - Ад министрация по надзору за качеством продовольствия и лекарств, USDA - Департамент сельского хозяйства, ЕРА - Агентство по охране окружающей среды). Перед введением в производство и перед рекомендацией к употреблению проводится полный медико санитарный и экологический контроль продукции. Дополнительный контроль осуществляют международные организации ООН – Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) и ФАО (FАО - Food and Agriculture Organization of the United Nations). Действует система мо ниторинга ГМ-организмов и их возможного влияния на среду. В США ГМ-продукция не считается вредной для здоровья люде и экологии и не подлежит маркировке (Суржик, 2000).

Значительная часть полученной ГМ-продукции потребляется в стране.

В ЕС был создан орган для обеспечения независимой объективной и прозрачной экс пертизы и научно-обоснованных рекомендаций по безопасности применения агро-пищевой биотехнологий – European Food Safety Authority (EFSA). Были приняты правила маркировки и прослеживаемости ГМ-продуктов (tracing), чтобы обеспечить право выбора потребителей.

Кроме того, было принято положение о сосуществовании разных типов культур в ЕС. Оно было направлено на развитие различных систем земледелия. У фермеров был выбор между традиционным, органическим и земледелием с ГМ-культурами.

В странах ЕС отношение к ГМ-организмам, включая растения, часто негативное. Вы двигаются следующие возражения против их использования (Muir, Howard, 2004;

Devos et al., 2009):

религиозные и морально-этические;

политические и юридические;

вредные последствия рекомбинантных ДНК для конкретного человека и его потомст возможность распространения трансгенов в окружающей среде;

потеря генетической идентичности культурных растений в связи с вертикальным пе реносом генов между культурными и дикими видами;

появление устойчивых к трансгенам сорняков, вредителей и болезней рост устойчивости микрофлоры к антибиотикам;

разрушение биотических сообществ, включая агроэкосистемы;

негативные изменения в химических, физических и биологических свойствах почвы.

Крайне негативное отношение демонстрируют религиозные организации, возражаю щие против вмешательства человека в геномы видов и в процессы естественного развития природы. При этом упускают из виду, что человечество уже давно существует за счет сортов растений и пород животных, которые целенаправленно создаются человеком. Политические и юридические возражения против ГМ-растений в существенной степени связаны с желани ем защитить собственные рынки от чужой продукции и сортов, созданных в других странах, что определяется соображениями экономической безопасности стран. (Bradford et al., 2005).

При возделывании культур с перекрестным типом опыления (кукурузы и рапса) воз никает проблема проникновения генов в сорта, выращиваемые на соседних участках. Эта проблема имеет место как при выращивании традиционных, так и ГМ-сортов, но в послед нем случае она выражена более остро, потому что фермеры, занимающиеся традиционным, а тем более органическим производством, могут потерять сертификат или премию на продук цию. Поэтому в ЕС принят порог толерантности 0,9%, т.е. норма, которую не должна пре вышать примесь в сорте. В противном случае традиционная или органическая продукция маркируется как ГМ-продукция, что снижает ее ценность на рынке (European Commission, 2003). Для предотвращения распространения трансгенов разработаны превентивные меры:

пространственная изоляция между полями одной культуры (в разных странах от 25 до м);

организация барьеров для пыльцы вокруг полей;

графики раздельных посевов и цветения культур;

ограничение переноса ГМ с помощью самосева за счет удлинения севооборотов и др. (Sundstrom et asl., 2002;

Devos et al., 2004;

Gruber et al., 2008):Крайней мерой является со средоточение ГМ-посевов в специальных регионах.

Стойкие возражения вызывало использование в качества маркера для ГИ генов устой чивости к антибиотикам. Однако, ученые Британского общества антимикробной хемотера пии с помощью специальных масштабных научных исследований показали, что нет основа ний для беспокойства о том, что гены устойчивости к антибиотикам будут переноситься об ратно в бактерии, нанося ущерб среде (Bennett et al., 2004). Такие маркеры генетической ин женерии как -глюкуронидаза в папайе и green fluorescent protein признаны экологически нейтральными (Gilissen et al., 2002;

Richards, H.A. et al., 2003;

Stewart, 2001) Потребители продукции защищают свое право на осознанный выбор продуктов пита ния. Иллюстрацией серьезности настроений потребителей является скандал, вспыхнувший в Великобритании в августе 2010 г. после поступления в продажу мяса клонированных телят без специального оповещения. Хотя специалисты доказывали общественности, что такая продукция идентична по свойствам традиционной и не может нанести вреда здоровью, это происшествие негативно сказалось на репутации и благосостоянии фермера.

В соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 16 февраля 2001 г. № 120 «О государственной регистрации генно-инженерно-модифицированных организ мов» Министерство промышленности, науки и технологий Российской Федерации своим прика зом от 10 июля 2001 г. № 264 создало Экспертный совет Минпромнауки России по вопросам био безопасности и утвердило Положение о нем, согласно которому он является постоянно дейст вующим органом, обеспечивающим объективность и надлежащий уровень проверки предостав ляемых заявителями сведений о биобезопасности генно-инженерно-модифицированных орга низмов. Указанный совет организует и проводит экспертизу представленных заявителями в Мин промнауки России сведений о биобезопасности модифицированных организмов, устанавливает наличие или отсутствие фактического или прогнозируемого нежелательного воздействия моди фицированных организмов (в сравнении с исходными не-модифицированными организмами) на окружающую среду, дает, по согласованию с Межведомственной Комиссией по проблемам ген но-инженерной деятельности, заключение о биобезопасности модифицированных организмов и возможности их государственной регистрации или об отказе в такой регистрации и представляет его в установленном порядке в Департамент науки о жизни и земле Минпромнауки РФ.

Государственный контроль за биобезопасностью охватывает также области производст ва и использования новых пищевых продуктов, материалов и изделий, полученных из генетиче ски модифицированных и других биологических объектов. В Российской Федерации принят Фе деральный Закон «О качестве и биобезопасности пищевых продуктов» № 29–ФЗ от 2.01.2000 г. в соответствии с этим законом Правительство Российской Федерации приняло По становление «О государственной регистрации новых пищевых продуктов, материалов и изде лий» № 988 от 21.12.2000 г. и утвердило Положение по этому вопросу. С 2001 г. в России установлена система обязательной маркировки пищевых продуктов, полученных из генетически модифицированных источников. Ее введение обеспечит условия выбора гражданами продо вольственной и другой продукции с учетом ее генетической природы и личного отношения граждан к такой продукции. В 2004 г. после бурного обсуждения в прессе вопросов биобезо пасности норма была снижена до 1%. Эти правила не касаются продуктов переработки ГМ растений - сахара, крахмала, масла, которые по химическому составу идентичны традици онным, и при производстве которых из продуктов удаляют все составляющие ГМ-растений.

Экологическое семеноводство 3. Семеноводство и семеноведение, их задачи в свете дальнейшего развития 3.6. экологизации растениеводства Посевной и посадочный сортовой материал относится к одному из основных средств сельскохозяйственного производства. В России ежегодно семенной и посадочный материал высевается на десятках миллионах гектар. В структуре затрат товарного производства зерна сортовые семена составляют не более 15-20%, что значительно ниже чем затраты на такие факторы интенсификации, как удобрения и средства защиты. Однако, необходимо отметить, что качество семян (посевные и урожайные свойства их) во многом определяют не только урожайность посевов, но и эффективность вышеназванных факторов интенсификации. По этому качеству семян уделяется большое внимание во всем мире. Это обусловлено ещё и тем, что через семена реализуются генетический потенциал продуктивности селекционных сортов. Агроэкологически обоснованный выбор сортов, получение и закупка сортовых семян с высокими посевными и урожайными свойствами (способность семян давать высокий уро жай, т.е. реализовать генетический потенциал продуктивности сорта в конкретных агроэко логических условиях), позволят получить значительный дополнительный положительный эффект от возделывания сорта в конкретном хозяйстве. Однако необходимо отметить, что существующая система сертификации качества семян как у нас в стране, так и за рубежом оценивает только сортовые и посевные свойства семян. А урожайные свойства сортовых се мян – способность их давать высокий урожай, фактически не оцениваются. И в арсенале ме тодов предпосевной лабораторной оценки они отсутствуют. Посевные же свойства семян, хотя и являются важными в оценке их, но они отражают только пригодность семян для посе ва и имеют слабую корреляцию с урожайностью их посевов. Урожайные свойства семян обусловлены особенностями их формирования на материнском растении в определенных аг роэкологических условиях и отражаются в степени дифференциации зародыша и эндоспер ма семени, связанной с экспрессией генов контролирующих дифференциацию органов заро дыша и обуславливающих их модификационную изменчивость [Ю.Ларионов,2003]. Это оп ределяет последующую величину органов проростков прорастающих семян, формирования из них растений и урожайность посевов. Почему столь важная оценка отсутствует в арсенале методов как у нас в стране, так и за рубежом? Во первых, это связано со слабостью генетиче ской теории семеноводства и семеноведения как наук, которые принято считать приложени ем к селекции (задачи которой совершенно другие) и во вторых, неверно сформулированная задача семеноводства – сохранение целостности генотипа и размножение в чистоте создан ных селекционерами сортов, а не реализация их генетического потенциала продуктивности в процессе репродуцирования и привели к тому, что главными в оценке репродуцируемых се мян стали сортовая чистота и посевные свойства их, а не урожайные[Ю. Ларионов,2003;

Д.

Шпаар,2001]. При чем эта тенденция продолжается и сегодня и все усилия наших и зару бежных ученых в этой области нацелены на совершенствование методов оценки посевных и сортовых свойств семян. Последние оцениваются при апробации, грунт контроле или моле кулярными методами: электрофореза запасных протеинов, или же путем расчленения ДНК на отдельные фрагменты, подвергаемые электрофорезу на основе длины рестрикционных фрагментов (RFLP). Метод RFLP является наиболее точным в оценке целостности генотипа, но он не отражает, также как апробация и электрофорез запасных протеинов, урожайных свойств сортовых семян. К сожалению современная селекционно-семеноводческая наука это недооценивает, о чём свидетельствует отсутствие разработанных и официально утвержден ных методов оценки урожайных свойствсемян Международной организации по анализу се мян – ИСТА «International Seed Testing Association – ISTA» [Д. Шпаар,2001;

ISTA,1999,2000].

Особого внимания при целенаправленном конструирования агроценозов и агроэкоси стем заслуживает семеноводство, как наука, обеспечивающая сохранение генотипической структуры сорта в процессе его репродуцирования, а также онтогенетическую приспособ ленность к условиям внешней среды за счет управления фенотипической (модификацион ной) изменчивостью генотипа в процессе возделывания сорта, которая ежегодно отражается непосредственно в семенном поколении[Ю.Ларионов,2003]. Организация экологического семеноводства становится необходимой как только ставится вопрос об урожайных свойст вах семян, полученных в различных почвенно-климатических зонах области и страны. В экономически развитых странах, таких как США, Канада и др. накоплен большой опыт зо нального семеноводства на промышленной основе [Д. Шпаар,2001, G.Gold, 2001]. Оно пред ставляет крупную самостоятельную отрасль сельского хозяйства, основанную на индустри альных методах производства. Семеноводство по культурам концентрируется в наиболее благоприятных агроклиматических зонах и организовано по четкой схеме взаимосвязанных узкоспециализированных и в то же время экономически самостоятельных звеньев (селекци онно-семеноводческие концерны, общества по распространению сортов, Национальные ла боратории, семеноводческие ассоциации, семеноводческие фирмы, фермерские хозяйства и др.). Все это обеспечивает быстрое размножение лучших сортов, высокое качество семян.

Простые производители товарного зерна семеноводством не занимаются. Сортовые семена они покупают. Новые сорта зерновых культур занимают зону районирования за три-четыре года. Этому способствует широкая реклама новых сортов, государственная политика стиму лирования их внедрения посредством дотаций и регулирования цен на семена. Отсутствие же методов оценки урожайных свойств семян в Европе США и др. связано с преобладанием у них озимых культур, у которых урожайность в сильной степени зависит от продуктивного кущения всходов, а не от самого количества их как у яровых культур. К тому же в странах Европы разнокачественность семян заметно меньше, поскольку они по своим масштабам до вольно мелкие государства и климат там не столь континентальный, как в России, а техноло гическая дисциплина и материально-техническая база в семеноводстве на порядок выше. О состоянии семеноводства в Российской Федерации можно судить по данным табл.3.3, пока зывающей процент высеваемых некондиционных семян за период 1996-2005гг. Эти данные свидетельствуют о том, что ни в одном субъекте РФ нет 100% кондиционных семян. В связи с этим урожайность яровых зерновых и зернобобовых культур не превышает в среднем 16ц/га.

Таблица 3.3 Распределение субъектов России по % высева некондиционных семян яровых зерновых и зернобобовых в 1996 - 2005 гг.

Ростовская обл. Ставропольский Алтайский, Хабаровский Красноярский Тамбовская, Рязанская, Оренбургская, Ульяновская Самарская, Тверская, области, Смоленская об- Тульская, Башкортостан, Калмыкия, Республики При этом необходимо отметить, что наиболее высокий процент некондиционных се мян (более20%) производят в северных областях и краях и на восточных окраинах страны, характеризующихся более низкими температурами и высокой относительной влажностью воздуха, плюс дождливой неустойчивой погодой в период созревания и уборки зерна. В свя зи с этим организация экологического семеноводства на основе оценки урожайных свойств семян приобретает для большинства субъектов РФ особо значение, позволяющее выделить зоны с гарантированным производством сортовых семян с высокими посевными и урожай ными свойствами. Получение семян с высокими урожайными свойствами, которые пока не отражаются существующими стандартами как у нас в стране, так и за рубежом и является одним из главных резервов повышения урожайности, эффективности и экологизации сель скохозяйственного производства.

Экологическое семеноводство и оценка урожайных свойств семян -резерв по 3.6. вышения и стабилизации растениеводства В семеноводческой и растениеводческой практике для экономически эффективного возделывания сорта, проводится оценка его семян, при этом выделяют два уровня их биоло гической полноценности: сортовые и посевные свойства.

Посевные свойства семян характеризуют совокупность биологических признаков и свойств, отражающих их пригодность для посева, т.е. возможность получения их всходов в полевых условиях.

Понятие «посевные качества семян» возникло на заре ХХ века и предназначалось для оценки пригодности их для посева. У истоков такого подхода стояли немецкие ученые кон ца ХIХ века Ноббе и Айхелле. В настоящее же время требования к семенам существенно из менились, или должны быть изменены с учетом того, что их биологическая полноценность должна отражать в первую очередь их урожайный потенциал, а не просто пригодность для посева, которая оценивается показателями слабо связанными с будущей урожайностью посе вов (табл. 3.4). При этом в теории и практике часто путают понятия урожайные свойства сорта и урожайные свойства семян (см. Глоссарий).

Урожайность конкретной партии сортовых семян более объективно оценивается со вокупностью морфологических признаков и свойств их органов проростков (табл.3.4), что и отражает биологическую полноценность сортовых семян. А совокупность показателей, кото рая используется в настоящее время (всхожесть, энергия прорастания, жизнеспособность, влажность, чистота и др.) для оценки посевных качеств семян и расчета нормы посева биоло гически правильно называть «посевные свойства семян» и они слабо коррелируют с урожай ностью их посевов. Они традиционно используются для сертификации семян и преследуют цель установить пригодность семян для посева в сельскохозяйственном производстве (перед закладкой семян на хранение или реализацией, а также перед посевом). Наряду с сортовыми и посевными свойствами сортовых семян при сертификации в контрольно-семенных лабора ториях оценивается их заражение и поражение болезнями и вредителями. Однако все, выше перечисленные, показатели не дают агрономам четкого представления об урожайных свой ствах сортовых семян (табл.3.4).

Экологическое семеноводство – это семеноводческая отрасль, развернутая в почвен но-климатической зоне области или страны, где представляется возможность гарантиро ванного производства семян с высокими посевными и урожайными свойствами. Обычно считают, что урожайные свойства сортовых семян - это их способность давать урожай, величина которого определяется наследственностью и положительной модификационной изменчивостью, возникающей под влиянием условий их выращивания. Определяют их во всем мире сравнительным полевым методом - пересевом, лабораторные отсутствуют. При этом во всем мире официально оценкой урожайных свойств семян в практических целях не зани маются, а только в научно-исследовательских. Это является серьёзным недостатком сель скохозяйственного производства, значительно снижающим его экономическую эффектив ность. В настоящее время разработаны лабораторные методы оценки урожайных свойств сортовых семян основанные на степени развития их органов проростков, имеющие высокую связь с урожайностью посевов[Ю.Ларионов,2003]. Установлено, что морфофизиологические признаки и свойства проростков сортовых семян (параметров органов проростков) оказыва ются главными критериями в оценке их биологической полноценности и урожайного потен циала сорта в конкретных агроэкологических условиях его возделывания, что и должно оп ределять пригодность их для посева (табл.3.4). А показатели оценки посевных свойств семян (всхожесть и энергия прорастания, табл. 3.4) пригодны только для предварительной оценки семенного материала с позиции способности семян к прорастанию без относительно буду щей урожайности.

Таблица 3.4 Корреляционная зависимость показателей степени развития органов проро стков и посевных свойств семян яровой пшеницы Эритроспермум 59 с урожай Это подтверждают многочисленные исследования партий сортовых семян яровой пшеницы Эритроспермум 59 по степени развития органов проростков и уровню их варьиро вания (рисунок 3.18) по годам на основе проведенного морфофизиологического анализа пе ред посевом. Морфофизиологической анализ семян пшеницы позволяет вскрыть закономер ность изменения урожайности исследуемых партий сорта Эритроспермум 59. Так, более урожайные партии семян имеют более развитые органы проростка и меньший уровень их варьирования в сравнении с менее урожайными партиями, имеющих менее развитые органы проростков с большим уровнем их варьирования. При этом репродукции семян не оказывают достоверного влияния на урожайность посевов. Поэтому биологическую полноценность и урожайные свойства семян необходимо оценивать ежегодно передпосевом по органам их проростков, тесно коррелирующих с урожайностью посевов, а не в последействии или огра ничиваясь малоинформативными показателями их посевных свойств.

Опыты показали, что семена яровой пшеницы, ячменя и овса с высокими урожайными свойствами в условиях Западной Сибири обеспечивают прибавку урожайности 0,2-0,5т/га и выше в сравнении с обычными, при одинаковой лабораторной всхожести в пределах 92-95%.

Наши подсчеты показывают, что при увеличении урожайности зерновых культур в мас штабах страны за счет отбора и посева семян только с высокими урожайными свойства ми прибавка урожайности даже в пределах 0,1-0,2т/га может обеспечить 100миллиардов рублей дополнительно в год.

Установлено, что урожайные свойства в значительной мере определяются материн ской разнокачественностью семян, формирующихся на разновозрастных стеблях растений, а также в различных агроэкологических условиях. Это связано также с тем, что в зависимости от агротехнических приемов и условий выращивания у сортов зерновых культур семена фор мируются в пределах соцветия не одновременно, а в течение 10-14суток, т.е. при различной температуре и влажности. Выявлена тесная зависимость между урожайными свойствами, полевой всхожестью и силой роста семян [Ю. Ларионов,2003]. Отмечена связь содержания белка и фосфора в семенах с их посевными качествами. Семена с более высоким содержани ем этих веществ имели более высокую всхожесть, большую силу роста, более энергично Рис. 3.16 Зависимость урожайности яровой пшеницы Эритроспермум 59 от степени раз вития органов проростков у первой репродукции по сравнению с 2 и 3 репродук укоренялись и давали высокопродуктивные растения. Однако наличие связи между содержанием белка или фосфора в семенах и их урожайностью не всегда прослеживается в опытах и признается далеко не всеми исследователями. В различных почвенно климатических зонах на формирующиеся семена воздействует целый комплекс факторов ок ружающей среды: почвенные, метеорологические, агротехнические, биотические и др. В од них зонах этот комплекс складывается более благоприятно для получения доброкачествен ных семян, а в других - менее благоприятно. На основании обобщения работ[Ю. Ларио нов,2003;

Д.Шпаар,2001;

Mj.Holdsworth,2008] проведенных как в России, так и за рубежом приходим к выводу о необходимости развертывания широкомасштабного экологического семеноводства, для повышения урожайности и стабилизации растениеводства в Западной Сибири и в целом в России. Это обусловлено тем, что урожайность одного и того же сорта в зависимости от географического происхождения семян (места репродуцирования) может превысить 20%-30%, перекрывая различия в урожайности между разными сортами. Таким образом, для повышения урожайности и эффективности растениеводства в суровых агроэко логических условиях России главнейшей задачей семеноводства сегодня является повыше ние качества производимых семян на основе организации их экологического семеноводства и предпосевного мониторинга урожайных свойств семян. Что же касается лабораторной ме тодики оценки урожайных свойств семян по степени развития органов проростков, то она уже разработана и апробирована[Ю. Ларионов,2003].

Опыты, проведенные в Челябинской, Курганской и Омской областях на сортовых се менах яровых культур пшеницы, ячменя и овса, полученных в разных почвенно климатических зонах: степь, южная, северная лесостепь и подтайга показали, что они разли чаются по своей урожайности (урожайным свойствам) на 0,2-0,5т/га. Эти различия не зави сят от репродукции семян, только от их урожайных свойств и в ряде случаев перекрывают сортовые различия. Это ставит под сомнение проведение огромного объёма работ (соответ ственно финансовых затрат) в семеноводстве по сортообновлению[Ю. Ларионов,2003].

Исследования по степени инфицированности семян и видовому составу показали, что процент поражённых семян гельминтоспориозной, фузариозной, спетариозной и др. видами значительно ниже порога вредоносности (в пределах 5-18%) у семян из южных районов воз делывания, чем из более северных. В большинстве случаев такие семена не требуют про травливания и имеют более высокий урожайный потенциал. Это имеет большое экологиче ское и экономическое значение, так как большинство современных фунгицидов очень доро гие, использование их наносит большой вред экологии. Борьба с сорной растительностью и листовой инфекцией, связанная с использованием гербицидов и фунгицидов, так же наносит большой экологический вред микрофлоре и энтомофауне агроценозов, к тому же вызывая стресс у культурных растений (рисунок 3.17). Всё это ведет к снижению урожайности посе вов на 0,15-0,40т/га в сравнении с ручной прополкой и урожайных свойств Рис. 3.17 Снятие стрессового воздействия гербицида адаптогеном Гуми-М.

семян, поэтому, например, при использовании гербицидов Гранстар, Пума супер и др.

для снижения стрессового воздействия на культурное растение, повышения урожайности по севов и урожайных свойств сортовых семян рекомендуется использовать в баковой смеси с гербицидом в качестве адаптагена биостимулятор препарат ГумиМ в дозе 0,17-0,2кг/га, а также для защиты от листовой инфекции биофунгицид Фитоспорин или Интеграл в дозе 1, 1,5л/га.

В процессе экологического семеноводства для проявления механизмов саморегуляции фитосанитарного состояния агроэкосистем в семеноводческих посевах против наземно воздушных, или листо-стеблевых вредных организмов ведущих к снижению урожайных свойств семян и формирования экологически чистой обстановки необходимо создавать ви довое и генетическое разнообразие культур и сортов путем корнеоборота, пожнивных, по укосных культур и сидератов. Это обеспечивает в текущем году экологически безопасную оптимальную фитосанитарную обстановку в семеноводческих посевах, при этом семена формируются с высокими урожайными свойствами, чистыми от патогенной микрофлоры.

Так урожайные свойства сортовых семян сорта яровой пшеницы Новосибирская89, ярового ячменя Новосибирский 80 и овса сорт Скакун в структуре посева (1991-1994гг.): донниковый сидеральный пар- пшеница+поукосный посев сурепицы-пшеница+поукосный посев сурепи цы-ячмень+поукосный посев сурепицы- овес имели инфицированность в пределах 5,7% 12%, а урожайный потенциал более 3,0т/га. При этом весь семенной фонд не потребовал протравливания.

В полевых опытах было установлено, что предпосевная обработка семян не только 1, но 2 и 3 классов посевного стандарта регуляторами роста способствует повышению полевой всхожести в среднем на 5-11%, так же увеличению густоты продуктивного стеблестоя на 24 шт./м2 по сравнению с контролем (таблица3.5).

Таким образом, проведенные лабораторные и полевые опыты, направленные на по вышение адаптивности и управления продуктивностью яровой пшеницы путём предпосев ной обработки семян рострегулирующими препаратами Рифтал, Гуми-М и биофунгицидом Фитоспорин за три года позволили сделать ряд выводов. 1.При предпосевной обработке се мян яровой пшеницы Эритроспермум 59 препаратами Рифтал, Гуми-М наблюдается повы шение показателей посевных и урожайных свойств семян, что отражается в повышении по левой всхожести. 2.Прослеживается снижение инфицирования проростков семян за счет ин дуцирования Рифталом и Гумми-М иммунной реакции растений пшеницы при патогенезе.

Это обеспечивает более высокий коэффициент размножения сортовых семян за счет повы шения густоты продуктивного стеблестоя, снижения засоренности посевов и соответственно гербицидной нагрузки. Это благоприятно сказывается на экологической обстановке агроце ноза. Опыты показали, что, наряду с известными приемами ускоренного размножения новых сортов и увеличения объемов производства семян, для увеличения коэффициента размноже ния семян и повышения урожайности посевов зерновых культур можно рекомендовать низ кочастотные электромагнитные излучения в интервале частоты 2-5Гц.

Таблица 3.5 Влияние предпосевной обработки семян рострегулирующими препаратами Рифтал, Гуми-М на полевую всхожесть и продуктивность яровой пшеницы сор та Эритроспермум59 (2002-2004гг.) Контроль, 1класс Практика и научные исследования показали, что с продвижением посевов зерновых культур с юга на север Западной Сибири (степная, лесостепная и подтаёжная зоны) изменя ются водно-физические свойства почв и возрастает их плотность от 1,0г/см3 до 1,2г/см3. Ус тановлено, что с увеличением плотности почвы выше 1,15г/см3 у зерновых культур – пше ница, ячмень, овес на 8-12% снижается полевая всхожесть, резко возрастает засоренность посевов и соответственно снижается урожайность. Для защиты этих посевов обязательно требуются гербициды, а семена формируются с низкими урожайными свойствами. Поэтому семеноводство зерновых культур необходимо проводить в пределах южной лесостепной зо ны не заходя в северную лесостепь.

Таким образом экологического семеноводство становится необходимым звеном в ста билизации экономической эффективности растениеводства и оздоровления экологической обстановки в отрасли. При этом целенаправленный отбор семенных партий с высокими уро жайными свойствами для повышения эффективности сортосмены и сортообновления, стано вится первоочередной задачей обеспечивающий эту стабилизацию и повышения эффектив ности использования факторов интенсификации для повышения урожайности сортов в лю бом регионе страны.

Обязательное привлечение сидеральных культур, пожнивных и поукосны в системе экологического семеноводства является одним из важных факторов повышения биологиче ского разнообразия, обеспечивающего агроэкологическую устойчивость всего растениевод ства.

3.Мониторинг и технологические приемы возделывания сортовых семян Установленные корреляционные связи между органами проростков и урожайными свойствами семян доказывают, что для повышения экологической чистоты, экономической эффективности и стабильности сельскохозяйственного производства необходимо в каждой области, хозяйстве иметь информацию об урожайных свойствах сортовых семян и их уро жайном потенциале по экологическим зонам для отбора более высокоурожайных партий и выработки стратегии и тактики технологии возделывания сортов сельскохозяйственных культур, для успешной реализации их генетического потенциала продуктивности в конкрет ных агроэкологических условиях. Это возможно только на основе оценки степени развития и уровня варьирования органов проростков, их соотношения, степени инфицирования прорас тающих семян, высеваемых партий, которые и характеризуют их урожайные свойства. Кон кретные методики уже разработаны и апробированы их необходимо только начать широко масштабно использовать. Остановимся на роли органов проростков, как показателях уро жайных свойств семян, их значении для технологии возделывания и обоснования экологиче ского семеноводства сорта, поскольку прорастание семени – это приведение осевой части зародыша в активное состояние, в котором оно было временно задержано в период вынуж денного или органического покоя после созревания и уборки и инициация генетических про грамм (возобновление дифференциальной транскрипции генома).

Урожайность любого посева связана с количеством и мощностью всходов, которые обусловлены морфофизиологическими свойствами проростков семян, а именно величиной ростка, колеоптиля, корешков, их соотношением и др. Однако используемые лабораторные оценочные показатели согласно ГОСТ и Международных правил анализа семян [Семена, ГОСТ-2005;

JSTA,1999,2000.] этих признаков и свойств не учитывают. А чтобы выявить биологическую полноценность семян для прогноза их урожайного потенциала, необходимо оценить способность их формировать эти органы. На основании этих требований в дополне ние к существующим методам и разработана комплексная система лабораторных методов оценки разнокачественности семян по степени развития органов их проростков, вскрываю щих внутрисортовые биологические особенности семян и отражающие более объективно урожайный потенциал партий сортовых семян сформированных в предшествовавшем году на материнском растении.

Комплекс методов оценки урожайных свойств семян, который лежит в основе мони торинга семенных фондов хозяйств в отдельном регионе или стране, включает в себя оценку следующих показателей органов проростков семян и их варьирование: всхожесть, энергия прорастания, длина ростка, колеоптиля, корешков, число зародышевых корешков, сила роста по глубинам -3, 5, 8(10)см, соотношение длины ростков и корешков, дефектности и инфици рованности каждой партии сортовых семян[Ю.Ларионов,2003].

По степени развития органов проростков семян и их соотношению разрабатываются биологические требования к технологии возделывания этих семян: критерий глубины задел ки семян – длина колеоптиля, срока посева – соотношение длины ростка и корешка, нормы высева сила роста по глубинам, необходимости протравливания – степень инфицированно сти и др. А на основании многолетних полевых экспериментов в условиях Западной Сибири, для яровой пшеницы получены уравнения регрессии (у=0.406х+2.01 всхожесть;

у=0.37х-1. (дефектность) % проростков с длиной колеоптиля больше 3см;

у=1.101х-59.4 энергия про растания и др.), позволяющие рассчитать прогностический урожайный потенциал каждой партии семян, а также наметить и провести необходимую предпосевную подготовку семян по устранению дефектов и повышению их урожайных свойств.

Это дает возможность провести оценку целесообразности дальнейшего использования конкретной партий семян с учётом хозяйственно-экономических требований, а также эколо гических, так как может возникнуть необходимость использования стимуляторов роста сла боразвитых органов проростков, протравливания семян при их сильной инфицированности, использования гербицидов при изреженных посевах и др. Такие уравнения по показателям урожайных свойств семян могут быть получены экспериментально на основе мониторинга для любого сорта и культуры и использованы в практике экологического семеноводства и растениеводства. Таким образом мониторинг урожайных свойств семян необходим и он дает возможность отбирать более урожайные партии семян на рынке, в любом хозяйстве и регио не страны, а также планировать и осуществлять необходимые технологические, экономиче ские и экологические мероприятия в семеноводстве и растениеводстве как в Западной Сиби ри, так и стране.

Таким образом, дальнейшая стабилизация растениеводства, повышение его экономи ческой эффективности в Западной Сибири и других регионах страны должна базироваться на организации экологического семеноводства. Главным условием его является мониторинг урожайных свойствах семян, которые отражают адаптивность сорта и экспрессию генов, обуславливающих уровень продуктивности следующего поколения и размножение сортовых семян в агроэкологических зонах обеспечивающих 80-95% гарантию производства их высо ких урожайных свойств.

3. Волков С.Н. Землеустройство: учеб. пособ.: в 7 т. / С.Н. Волков. Т.7: Землеустройство за рубежом. – М.: Колос, 2005.-408 с.

Иванов Н.И. Планирование и организация рационального использования земель и их охраны в субъ екте Российской Федерации: монография / Н.И. Иванов. – М.: Издательство «Притформула», 2008.- 242 с.

Российская Федерация. Градостроительный кодекс Российской Федерации [Текст]: офиц. текст. - [4-е изд.]. - М.: Ось-89, 2005. - 80 с.

Российская Федерация. Гражданский кодекс Российской Федерации [Текст]: офиц. текст. - М.: ТК Велби, 2005. – 4 48 с.

Российская Федерация. Земельный кодекс Российской Федерации [Текст]: офиц. текст: [принят Гос.

Думой 28 сент. 2001г.: одобр. Советом Федерации 10 окт. 2001г.]. - М.: ТК Велби, 2005. - 88 с.

Российская Федерация. Законы. О землеустройстве [Текст]: федер. закон: [принят Гос. Думой 24 мая 2001 г.: одобр. Советом Федерации 6 июня 2001 г.]. - М.: Гросс Медиа, 2004. - с. 90-98.



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |
 




Похожие материалы:

«RUDECO Переподготовка кадров в сфере развития сельских территорий и экологии Модуль № 5 Экологизация сельского хозяйства (перевод традиционного сельского хозяйства в органическое) Университет-разработчик: ФГБОУ ВПО Ярославская государственная сельскохозяйственная академия 159357-TEMPUS-1-2009-1-DE-TEMPUS-JPHES Проект финансируется при поддержке Европейской Комиссии. Содержание данной публика ции/материала является предметом ответственности автора и не отражает точку зрения Евро пейской ...»

«Электронный архив УГЛТУ Н.А. Луганский С.В. Залесов В.Н. Луганский ЛЕСОВЕДЕНИЕ Электронный архив УГЛТУ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОУ ВПО УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Н.А. Луганский С.В. Залесов В.Н. Луганский ЛЕСОВЕДЕНИЕ (Издание 2-е, переработанное) Рекомендовано Учебно-методическим объединением по образованию в обла сти лесного дела для межвузовского использования в качестве учебного по собия студентам, обучающимся по спе циальностям 260400 ...»

«Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского ЛИНГВОМЕТОДИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРЕПОДАВАНИЯ ИНОСТРАННЫХ ЯЗЫКОВ В ВЫСШЕЙ ШКОЛЕ Межвузовский сборник научных трудов ВЫПУСК 9 Под редакцией Н. И. Иголкиной Саратов Издательство Саратовского университета 2012 УДК 802/808 (082) ББК 81.2-5я43 Л59 Лингвометодические проблемы преподавания иностран Л59 ных языков в высшей школе : межвуз. сб. науч. тр. / под ред. Н. И. Иголкиной. – Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2012. – Вып. 9. – 144 с. : ил. В ...»

«СЕРГО ЛОМИДЗЕ ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАСТИТЕЛЬНОГО ПРЕПАРАТА КК-86 MОНОГРАФИЯ Тбилиси 2012 3 UDC (uak) 615.32 Л – 745 АВТОР СЕРГО ЛОМИДЗЕ ЛЕЧЕБНО–ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАСТИТЕЛЬНОГО ПРЕПАРАТА КК–86 Редактор Тенгиз Курашвили полный профессор, член-корреспондент АСХН Грузии Зам. редактора Анна Бокучава полный профессор Рецензенты: Юрий Бараташвили ассоцированный профессор Шалва Макарадзе ассоцированный профессор Робинзон Босташвили ассоцированный профессор ISBN 978-9941-0-4797- ...»

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ имени С.М. Кирова И.А. Маркова, доктор сельскохозяйственных наук, профессор СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЛЕСОВЫРАЩИВАНИЯ (Лесокультурное производство) Учебное пособие для студентов, магистрантов и аспирантов специальности 250201 – Лесное хозяйство Допущено УМО по образованию в области лесного дела в качестве учебного пособия ...»

«МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИИ РОСИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРИРОДНЫЙ ЗАПОВЕДНИК БУРЕИНСКИЙ ЛЕТОПИСЬ ПРИРОДЫ Чегдомын 2010 МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГУ ГОСУДАРСТВНЕННЫЙ ПРИРОДНЫЙ ЗАПОВЕДНИК БУРЕИНСКИЙ УДК 502,72 (091), (470, 21) УТВЕРЖДАЮ Директор заповедника_ _2011 г. Тема: ИЗУЧЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ХОДА ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ В ПРИРОДЕ И ВЫЯВЛЕНИЕ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ МЕЖДУ ОТДЕЛЬНЫМИ ЧАСТЯ МИ ПРИРОДНОГО КОМПЛЕКСА ЛЕТОПИСЬ ПРИРОДЫ Книга 2009 ...»

«1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРИРОДНЫЙ ЗАПОВЕДНИК КАЛУЖСКИЕ ЗАСЕКИ УТВЕРЖДАЮ УДК ДИРЕКТОР ЗАПОВЕДНИКА Регистрационный С.В.ФЕДОСЕЕВ Инвентаризационный _2000 г. Тема: Изучение естественного хода процессов, протекающих в природе, и выявление взаимосвязи между отдельными частями природного комплекса Летопись природы Книга 7 2000 г. Табл. 32 Рис. 18 Фот. 33 И.о. зам. директора по науке Карт. ЧЕРВЯКОВА О.Г. С. Ульяново 2001 г. Содержание: ...»

«Российская Федерация Комитет охраны окружающей среды и природных ресурсов УДК 502. 72/091/ 470.21 Утверждаю Директор заповедника Ю.П. Федотов 10 августа 2000 года ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРИРОДНЫЙ ЗАПОВЕДНИК “БРЯНСКИЙ ЛЕС” Тема “ИЗУЧЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ХОДА ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ В ПРИРОДЕ И ВЫЯВЛЕНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ МЕЖДУ ОТДЕЛЬНЫМИ ЧАСТЯМИ ПРИРОДНОГО КОМПЛЕКСА” Летопись природы Книга 1999 год Часть Заместитель директора по научной работе _ И.А. Мизин 10 августа 2000года Нерусса 2000г СОДЕРЖАНИЕ 1. ...»

«УДК58.633.88(075.8) ББК 28.5. 42.14 я 73 Л 43 Рекомендовано в качестве учебно-методического пособия редакционно-издательским советом УО Витебская ордена Знак Почета государственная академия ветеринарной медицины от 2.12. 2009 г. (протокол № 3) Авторы: д-р с.-х. наук, проф. Н.П. Лукашевич; канд. с.-х. наук, доц. Н.Н. Зенькова; канд. с.-х. наук Е.А. Павловская, ассист. В.Ф. Ков ганов Рецензенты: канд. веет. наук, доц. З. М. Жолнерович; ; канд. вет. наук, доц. Ю.К. Коваленок, канд. с.-х. наук, ...»

« УДК 631.51:633.1:631.582(470.630) КУЗЫЧЕНКО Юрий Алексеевич НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПОД КУЛЬТУРЫ ПОЛЕВЫХ СЕВООБОРОТОВ НА РАЗЛИЧНЫХ ТИПАХ ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНОГО И ВОСТОЧНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ 06.01.01 – общее земледелие, растениеводство Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук Научный консультант : Пенчуков В. М. – академик ...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тамбовский государственный технический университет И.М. Курочкин, Д.В. Доровских ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ МТП Утверждено Учёным советом университета в качестве учебного пособия для студентов дневного и заочного обучения по направлению 110800 Агроинженерия Тамбов Издательство ФГБОУ ВПО ТГТУ 2012 1 УДК 631.3(075.8) ББК ...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТОРГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ОМСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) И.А. КУРЬЯКОВ С.Е. МЕТЕЛЁВ ОСНОВЫ ЭКОНОМИКИ, ОРГАНИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫМ ПРОИЗВОДСТВОМ ОМСК 2008 УДК 338.1(071.1) ББК 65.3297 К93 Рецензенты: д-р эконом. наук проф., зав. каф. Маркетинг и предпринимательство ОмГТУ Могилевич М.В.; д-р эконом. наук проф., зав. каф. ...»

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский государственный торгово-экономический университет Омский институт (филиал) И.А. Курьяков РОЛЬ И МЕСТО АГРАРНОГО СЕКТОРА В УКРЕПЛЕНИИ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ СТРАНЫ Монография Омск 2008 УДК 338.109.3(571.1) ББК 65.321 К93 Рецензенты: Шмаков П.Ф., д-р. с.-х. н., профессор. Тимофеев Л.Г., к.э.н, доцент. Курьяков И.А. К93 Роль и место аграрного сектора в укреплении ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КУЛЬТУРА, НАУКА, ОБРАЗОВАНИЕ В СОВРЕМЕННОМ МИРЕ МАТЕРИАЛЫ V МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ Гродно УО ГГАУ 2011 УДК [008+001+37] (476) ББК 71 К 90 Редакционная коллегия: Л.Л. Мельникова, П.К. Банцевич, В.В. Барабаш, И.В. Бусько, В.В. Голубович, С.Г. Павочка, А.Г. Радюк, Н.А. Рыбак. Рецензенты: доктор философских наук, профессор Ч.С. Кирвель; доцент, ...»

«ФЁДОР БАКШТ КУЧА ЧУДЕС МУРАВЕЙНИК ГЛАЗАМИ ГЕОЛОГА 2-е издание, переработанное и дополненное Томск — 2011 УДК 591.524.22+550.382.3 ББК Д44+Д212.2+Е901.22+Е691.892 Б19 Литературный редактор Г.А. Смирнова Научный редактор канд. биол. наук доцент Р.М. Кауль Рисунки Л.М. Дубовой Фотографии Ф.Б. Бакшта Рецензенты: доцент Томского политехнического университета канд. геол.-минерал. наук А.Я. Пшеничкин; доцент Иркутской сельскохозяйственной академии канд. биол. наук Л.Б. Новак Книга участникам VIII ...»

«Г.Г. Маслов А.П. Карабаницкий, Е.А. Кочкин ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ МТП Учебное пособие для студентов агроинженерных вузов Краснодар 2008 УДК 631.3.004 (075.8.) ББК 40.72 К 21 Маслов Г.Г. Техническая эксплуатация МТП. (Учебное пособие) /Маслов Г.Г., Карабаницкий А.П., Кочкин Е.А./ Кубанский государственный аг- рарный университет, 2008. – с.142 Издано по решению методической комиссии факультета механизации сельского хозяйства КубГАУ протокол №_ от __2008 г. В книге рассматриваются вопросы ...»

«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН Трубилин Е.И. Федоренко Н.Ф. Тлишев А.И. МЕХАНИЗАЦИЯ ПОСЛЕУБРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА И СЕМЯН УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ВУЗОВ Краснодар 2009 2 КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН Трубилин Е.И. Федоренко Н.Ф. Тлишев А.И. МЕХАНИЗАЦИЯ ПОСЛЕУБРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА И СЕМЯН Рекомендовано Учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации по ...»

«Управление по охране окружающей среды и природопользованию Тамбовской области КРАСНАЯ КНИГА ТАМБОВСКОЙ ОБЛАСТИ Животные Тамбов, 2012 ПРЕДИСЛОВИЕ ББК 28.6 УДК 591.6:502.74 Растительный и животный мир Тамбовской области уже в течение длительного времени подвергается интенсивному воздействию человека. Рубки леса, пожары, палы, распашка земель под сельскохозяйственные нужды, охота, неконтролируемый сбор полезных растений, различного рода мелиоративные работы, внесение КРАСНАЯ КНИГА ТАМБОВСКОЙ ...»

«Борис Кросс Воспоминания о Вове История моей жизни Нестор-История Санкт-Петербург 2008 УДК 882-94 ББК 84(2)-49 Борис Кросс. Воспоминания о Вове (История моей жизни). СПб.: Нестор-История, 2008. 336 с. ISBN 978-59818-7241-9 © Кросс Б., 2008 © Издательство Нестор-История, 2008 Что-то с памятью моей стало, — все, что было не со мной, помню Р. Рождественский Предисловие автора Эта книга — обо мне. Вова — мой псевдоним. Мне показалось, что, рассказывая о себе в третьем лице, я могу быть более откро ...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.