Организация семеноводства картофеля

В настоящее время в российском государственном реестре селекционных достижений представлено более 150 сортов картофеля, созданных селекционерами России. Среди них есть и такие, которыми можно заслуженно гордиться. [8].

Отдельные отечественные сорта по основным хозяйственно-ценным признакам вполне сопоставимы с достижениями мирового уровня, и их потенциальные возможности обеспечивают урожайность до 35−40т/га. Однако темпы продвижения российских сортов в сельскохозяйственную практику существенно отстают от потребностей производства, а конкуренция со стороны западноевропейских селекционных компаний растет. [9].

На 1 ноября 2015 года в Российской Федерации было собрано 14 893 тыс. тонн овощей, из них 10 115,4 тыс. тонн (67,9%) — в хозяйствах населения, 2 638 тыс. тонн (17,7%) — в сельскохозяйственных организациях, 2 139 тыс. тонн (14,4%) — в крестьянских (фермерских) хозяйствах и у индивидуальных предпринимателей. [11].

Урожай картофеля в этом году увеличился: в хозяйствах всех категорий было собрано 33 094 тыс. тонн, что на 6,9% выше результата прошлого года на ту же дату. [11].

Самым картофельным регионом стала в этом году Воронежская область: там в хозяйствах всех категорий собрали 1 796 тыс. тонн. Богатый урожай был отмечен также в Республике Татарстан (1 584 тыс. тонн) и Брянской области (1 326 тыс. тонн). 11].

Всего в сезон посадки 2015 года, из расчета расхода в посадочном материале на уровне 2,75 тонн/га, общих посевных площадей на уровне 355,5 тыс. га, потребность в семенном картофеле в промышленном секторе картофелеводства РФ оценивается в 977,6 тыс. тонн. Принимая во внимание, что на рынке присутствует достаточное количество некачественного материала, который не соответствует требованиям к семенному картофелю, данная цифра носит оценочный характер. [11].

Согласно данным аналитической справки Поставщики семенного картофеля в Россию в 2013;2015 гг., всего, по итогам 2015 года, семенной картофель ввозили в РФ 43 компании. [11].

Валовые сборы картофеля промышленного выращивания по состоянию на 29 октября 2015 года достигли 7,3 млн тонн, что соответствует прогнозу АБ-Центр, составленному в мае. По отношению к аналогичной дате 2014 года валовые сборы выросли на 1,3 млн тонн или на 21,7%. [11].

Перечислим основные направления селекции картофеля:

• · Создание столовых сортов
• · Создание сортов для переработки на картофеле продукты
• · Создание технических сортов для производства крахмала и спирта с содержанием в клубнях крахмала не менее 18%

Важнейшим условием повышения эффективности растениеводства и ускорения происходящих в нем рыночных преобразований является хорошо развитая система семеноводства. [9].

Картофелеводство России в 2016 году, по состоянию на май, отличается сокращением посевных площадей, снижением объемов импорта семенного и продовольственного картофеля, увеличением экспортных поставок картофеля, рекордно низкими ценами. Посадка картофеля в 2016 году. [13].

Площади посадки картофеля в 2016 году, по состоянию на 27 мая, в промышленном секторе картофелеводства (сельхозорганизации и крестьянско-фермерские хозяйства, без учета хозяйств населения) составили 266,9 тыс. га. Это на 6,0% или на 16,9 тыс. га меньше, чем на аналогичную дату 2015 года. Напомним, что сокращение площадей обусловлено, в первую очередь, перепроизводством картофеля в 2015 году. Кроме того, в 2015 году наблюдалась рекордная урожайность с единицы площади. При менее благоприятных природно-климатических условиях, валовый сбор снизится более существенно, чем сократятся площади посадки. Средний коридор прогнозных показателей по сборам картофеля промышленного (коммерческого) выращивания в 2016 году — 5,5−6,5 млн тонн. [13].

Среди регионов Центрального ФО наиболее ощутимо сокращение посевных площадей картофеля в Московской области — на 4,4 тыс. га или на 31,0%, в Тульской области — на 3,9 тыс. га или на 21,8% и в Тамбовской области — на 3,0 тыс. га или на 46,2%. В Брянской области, сельское хозяйство которой во многом ориентировано на выращивание картофеля, площади данной культуры снизились не столь ощутимо — на 5,7% или на 1,4 тыс. га. В Сибирском и Уральском ФО, напротив, наблюдается прирост посевных площадей картофеля. [13].

Глава 1

Система семеноводства сельскохозяйственных растений представляет собой совокупность функционально взаимосвязанных физических и юридических лиц, осуществляющих деятельность по производству оригинальных, элитных (семян элиты) и репродукционных семян. [9].

При этом развитая система семеноводства должна представлять собой высокоэффективный механизм, не только обеспечивающий потребность в высококачественных семенах, но и соблюдение прав потребителей и патентообладателей (правообладателей) на сорта растений, определяя оптимальное функционирование рынка семян. [9].

Мировая практика показывает, что наиболее эффективным является производство семян на промышленной основе, при соответствующей его специализации и концентрации. Организация внутрихозяйственного семеноводства предусматривает создание специализированного подразделения по производству высококачественного семеноводческого материала, планирование производства, выбор сортов, выделение отдельного семеноводческого севооборота, учет особенностей технологии возделывания культур на семена, сортовой и семенной контроль, хранение, реализацию, подготовку семян к посеву, организационно-экономическое обеспечение всей этой деятельности. [9].

При планировании семеноводства учитывают источники поступления семян, порядок сортосмены и сортообновления, структуру посевных площадей, выход кондиционных семян, норму высева, объемы основных, страховых и переходящих фондов семян. [9].

Юридические лица и индивидуальные предприниматели имеют право заниматься производством семян элиты сельскохозяйственных растений в случае наличия у них лицензии на право осуществления этой деятельности (Постановление правительства Российской Федерации от 13 июня 2002 года № 415). Но это постановление отменено 7 лет назад. В настоящее время действует федеральный закон О семеноводстве (с изменениями на 13 июля 2015 года) [12].

По степени завершенности цикла производства семян юридических лиц и индивидуальных предпринимателей можно разделить на две группы:

• — с законченным циклом, при котором семена производятся, проходят послеуборочную доработку и реализуются; [9]
• — с незаконченным циклом, когда семена только производятся, а их послеуборочную доработку проводят на специализированных (межхозяйственных) предприятиях. [9]

Для крупных предприятий с организованным внутрихозяйственным семеноводством целесообразнее размножать полученные семена элиты и I репродукции для полного обеспечения собственной потребности в сортовых семенах. Эта модель организации внутрихозяйственного семеноводства наиболее предпочтительна для основных зерносеющих регионов России. [9].

На первых этапах введения рыночной экономики ряду хозяйств при наличии определенной материально-технической базы будет выгоднее производить семена у себя по законченному циклу. По мере обострения конкуренции между производителями семян их цена будет приближаться к потребительной стоимости. Число таких хозяйств, несомненно, будет уменьшаться. [9] селекция сортовой картофель семеноводство Перечисленные категории хозяйств — это первичные структуры при разных формах организации семеноводства. Ассоциации, союзы, селекционно-семеноводческие фирмы и другие предприятия, не производящие семена, относятся уже ко вторичным структурам организации семеноводства. [9].

Семеноводство решает две основные связанные между собой задачи: сортосмену и сортообновление. В идеальном варианте при плановом внедрении новых сортов в производство сортообновления быть не должно. Создание нового сорта происходит за период, в течение которого ухудшение сортовых качеств и урожайных свойств старого сорта достигает экономической значимости. Однако на практике постоянная сортосмена (через 4−5 лет) пока невозможна по нескольким причинам. [9].

Во-первых, очень трудно при современном уровне развития селекции обеспечить необходимую периодичность в создании новых сортов. [9].

Во-вторых, успехи селекции скачкообразны, примеры тому — выведение сортов озимой пшеницы Мироновская 808, картофеля Лорх, сахарной свеклы Рамонская 06 и др. Сорта такого типа находились или находятся в производстве в течение нескольких десятилетий. [9].

В-третьих, еще недостаточно используются потенциальные возможности современных сортов непосредственно в хозяйствах. [9].

Планирование в семеноводстве зависит от многих причин, и прежде всего от биологических особенностей культуры, уровня развития производственных отношений и производительных сил. Оно предусматривает расчеты по сортосмене, получению семян в хозяйстве (районе, области) и производству семян элиты. [9].

В системе мероприятий по переводу семеноводства на промышленную основу важнейшее место принадлежит сортосмене, т. е. внедрению новых сортов в производство в течение 3−4 лет по классической схеме: участок размножения — семенные посевы — товарные посевы. [9].

При выборе сорта для возделывания в хозяйстве следует учитывать многие факторы. Если сорт обладает высоким потенциалом продуктивности, то он, естественно, предъявляет повышенные требования к условиям возделывания. Сорт с меньшим потенциалом урожайности невыгодно использовать в очень хороших условиях и наоборот. [9].

Современные сорта интенсивного типа в производственных условиях часто дают урожай значительно меньший, чем старые сорта, которые более приспособлены к возделыванию в этих условиях. При выборе сорта нужно учитывать реальные производственные ситуации. [9].

В процессе репродуцирования сорта происходит его постепенное ухудшение, причем оно не носит линейного характера и зависит от механического, биологического засорения (переопыление или спонтанная гибридизация, появление естественных мутаций), расщепления и увеличения уровня заболеваемости. [9].

У различных сельскохозяйственных культур причины, приводящие к снижению качества сорта, неодинаковы. У зерновых культур главная причина потери сортовых достоинств — механическое засорение, а также увеличение уровня заболеваемости. У перекрестноопыляющихся культур во избежание переопыления необходимо строго соблюдать установленную пространственную изоляцию. У картофеля главная опасность исходит от вирусных и бактериальных болезней, при этом у него установлена почти линейная зависимость снижения урожайности от числа лет репродуцирования. [9].

В связи с этим периодически возникает необходимость обновления семян уже распространенных в производстве сортов — сортообновление, а у картофеля вся система семеноводства направлена на проведение быстрейшего сортообновления. Основа обновления семян — элита. [9].

При выращивании высококачественных семян сортов и гибридов сельскохозяйственных культур, включенных в Государственный Реестр, осуществляется сортовой контроль, цель которого — установить, соответствуют ли посевы тому сорту, который обозначен в документах на высеянные семена, а также определить степень сортовой чистоты (типичности) и пригодность посева на семенные цели. [9].

Основной метод сортового контроля — полевая апробация (от латинского approbatio — одобрение, утверждение), при которой, кроме сортовой чистоты и типичности, определяют засоренность посевов трудноотделимыми культурными и сорными растениями, устанавливают наличие карантинных, злостных и ядовитых сорняков, степень поражения посевов болезнями и повреждения вредителями, контролируют соблюдение семеноводческой агротехники и ведение сортовой документации. [9].

Апробацию проводят на всех сортовых посевах на семенные цели. При выращивании семян гибридов первого поколения разных типов для товарного использования на участках гибридизации проводят полевые обследования. Для начала проведения апробации подается заявка. Полевую апробацию проводят в строгом соответствии с Инструкцией по апробации сортовых посевов в следующем порядке: подготовка к проведению апробации, отбор и анализ снопов (образцов), составление сортовой документации. Перед апробацией проверяют документацию на высеянные семена и осматривают все сортовые посевы на корню. [9].

При этом оценивают состояние посевов, визуально определяют урожайность, устанавливают степень засоренности, соблюдение норм пространственной изоляции для перекрестноопыляющихся культур. Норма пространственной изоляции зависит от биологии культуры, методов создания сортов и гибридов. Один из главных показателей посевов — сортовая чистота или типичность. Для элитных посевов установлены более высокие нормы сортовой чистоты: для посевов пшеницы мягкой, полбы, овса, ячменя и гороха — не менее 99,7%, риса, проса, чечевицы, фасоли, маша, чины и нута — 99,8%, тритикале — 99,5%. [9].

На каждый апробированный участок сортового посева составляют отдельный акт апробации. В зависимости от репродукции посева и назначения сортовых семян заполняют различные формы актов апробации. [9].

По результатам апробации подводят итоги, уточняют планы сортообновления и разрабатывают мероприятия по улучшению семеноводства. [9].

Глава 2

Схемы выращивания элитного картофеля В современной практике первичного семеноводства картофеля применяют два основных способа воспроизводства исходного материала:

• 1) оздоровление сортов на основе меристемной культуры и отбора лучших меристемных линий, свободных от инфекций; клональное размножение меристемных микрорастений в лабораторных условиях; выращивание безвирусных мини-клубней в защищенном грунте или гидропонных модулях; [10]
• 2) отбор здоровых исходных растений и клонов в полевых условиях на основе визуальных оценок и лабораторных методов тестирования на наличие вирусной вироидной и бактериальной инфекции. [10]

Используя эти способы, в большинстве базовых элитно-семеноводческих хозяйств в качестве основных вариантов наиболее широко применяют две схемы с пятигодичным циклом производства элитного картофеля из оздоровленных мини-клубней или на основе клонового отбора. [10].

Пятигодичная схема выращивания элиты на основе тепличных и гидропонных мини-клубней:

• 1-й год — мини-клубни, полученные от безвирусных микрорастений в защищенном грунте или в гидропонных модулях,
• 2-й год — первая полевая репродукция из мини-клубней,
• 3-й год — супер-суперэлита,
• 4-й год — суперэлита,
• 5-й год — элита. [10]

Пятигодичная схема выращивания элиты на основе клонового отбора: 1-й год — отбор исходных растений (клонов) в полевых питомниках на основе визуальных оценок и лабораторных тестов по листовым пробам,.

• 2-й год — питомник испытания клонов 1-го года,
• 3-й год — супер-суперэлита (или питомник клонов 2-го года),
• 4-й год — суперэлита,
• 5-й год — элита. [10]

При использовании первой схемы для выращивания 1000 т элиты обычно требуется ежегодно получать не менее 45−50 тыс. оздоровленных мини-клубней, которые высаживают в питомнике полевого испытания на площади 1 га. В период вегетации в этом питомнике проводят строгий негативный отбор и контроль зараженности растений методом иммуноферментного анализа (ИФА). Полученный урожай клубней первой полевой репродукции (180−200 тыс. кондиционных клубней) в дальнейшем используют для закладки питомника супер-суперэлиты на площади 4 га, суперэлиты — 20 га и элиты — 70 га. [10].

При втором варианте схемы (на основе клонового отбора) для выращивания 1000 т элиты рекомендуется отбирать до 10 тыс. исходных растений (кустов) в зависимости от коэффициента размножения и общего уровня зараженности растений в тех полевых питомниках, где проводят отбор исходных растений (тщательная визуальная оценка каждого растения в период бутонизации и в начале цветения с дополнительной проверкой каждого из них методом ИФА по листовым пробам). [10].

Предварительно намечают к отбору растения, отвечающие следующим основным требованиям:

• · типичные данному сорту по морфологическому строению,
• · абсолютно здоровые по внешнему виду,
• · с характерным для сорта количеством стеблей в кусте,
• · нормально развитые (все стебли в кусте по толщине и высоте равномерны). [10]

Чтобы предохранить предназначенные к отбору растения от летающих тлей — основных переносчиков вирусной инфекции, ботву уничтожают в ранние сроки химическим или механическим способом. [10].

Клубни отобранных растений убирают не ранее чем через две недели после уничтожения ботвы. При уборке проводят вторую и окончательную оценку растений по урожаю. Урожай каждого отобранного растения (клона) затаривают в отдельный пакет или мешочек из капроновой ткани и закладывают на зимнее хранение на стеллажах в обычных хранилищах. Для проведения зимнего лабораторного теста с применением ИФА от каждого клона обычно берут по одному клубню. [10].

На следующий год проводят оценку отобранных исходных растений по потомству в соответствии с методикой испытания клонов первого года, а при необходимости и клонов второго года. Те клоны, в которых обнаруживаются растения с симптомами вирусных болезней полностью выбраковываются. Затем объединенный клоновый материал используют непосредственно для выращивания супер-суперэлитного или суперэлитного картофеля в зависимости от применяемой схемы. [10].

Многолетний опыт показывает, что проводить отборы клонов в полевых питомниках с общей зараженностью свыше 50% не имеет смысла. Именно в таком материале чаще всего наблюдается быстро прогрессирующее нарастание вирусной инфекции с каждой последующей полевой репродукцией. [10].

Максимальную эффективность в повышении качества элит можно обеспечить, сочетая биотехнологические методы оздоровления сортов, клональное микроразмножение, выращивание мини-клубней из меристемных микрорастений в защищенном грунте или в гидропонной культуре с поддерживающими клоновыми отборами в полевых условиях. [10].

Шестигодичная схема выращивания элиты на основе сочетании биотехнологических методов и клоновых отборов (в расчете на 1000 т элиты):

• 1-й год — меристемные микрорастения — 2−2,5 тыс. шт.; мини-клубни — 10−12 тыс. шт.
• 2-й год — отбор кустов (клонов) в первой полевой репродукции из мини-клубней — 0,25 га
• 3-й год — питомник испытания клонов 1-го года — 1 га
• 4-й год — супер-суперэлита (или питомник клонов 2-го года для восприимчивых к вирусам сортов) — 4 га
• 5-й год — суперэлита — 20 га
• 6-й год — элита — 70 га [10]

Шестигодичная схема позволяет сократить потребность в производстве оздоровленных мини-клубней (в расчете на 100 т элиты) до 10−12 тыс. шт. и уменьшить затраты на их производство примерно в 3−4 раза, по сравнению с наиболее распространенной в настоящее время пятигодичной схемой. При этом сочетание современных промышленных способов выращивания оздоровленных мини-клубней и поддерживающих клоновых отборов позволяет обеспечить достаточно надежное качество элиты, является экономически и хозяйственно выгодным. [10].

Глава 3

Инновационная схема оригинального семеноводства картофеля В современных условиях поиск эффективных путей оптимизации процесса оригинального семеноводства картофеля, особенно на этапах размножения материала в условиях in vitro и выращивания мини-клубней, имеет исключительно большое значение. [4].

В настоящее время в оригинальном семеноводстве картофеля наиболее широко распространены технологии получения и клонального размножения микрорастений, полученных в условиях in vitro в культивационных помещениях (фитотронах) и производства на их основе мини-клубней в условиях контролируемой среды под защитой от насекомых-переносчиков инфекций (каркасные летние теплицы с покрытием из поликарбоната, укрывные тоннели и т.?п.) [4].

Рис 1. Выращивание мини-клубней с защитой от насекомых-переносчиков вирусов

Инновации в системе клонального микроразмножения материала в условиях in vitro и новые технологические решения позволили также существенно усовершенствовать способы получения микроклубней in vitro [5].

Вместе с тем, как при одном, так при другом способах использование культивационных помещений (фитотронов) в силу биологических особенностей картофеля существенно ограничено сезонными рамками (4−5 месяцев в году). Микрорастения in vitro обычно выращивают в культивационных сооружениях с января по май, а микроклубни in vitro — с сентября по январь, чтобы до начала посевного сезона они успевали пройти период покоя. [1,3].

Для сравнительной оценки были выбраны три основных варианта схем производства оригинального семенного картофеля, отличающиеся способами получения материала in vitro для выращивания мини-клубней и показателями их количественного выхода [2].

Схема 1 — базовая, наиболее широко распространенная в многолетней практике безвирусного семеноводства картофеля. Основана на использовании in vitro микрорастений, получаемых в культивационных помещениях с объемом производства 40 тыс. растений в сезон с января по май и выращивании на этой основе до 400 тыс. мини-клубней. [6, 7].

Схема 2 — перспективная. Основана на получении в лабораторных условиях in vitro микроклубней в количестве 55 тыс. шт. в сезон с сентября по январь и последующем выращивании из них 700 тыс. мини-клубней. [6].

Схема 3 — инновационная. Основана на более интенсивном и производительном использовании культивационных помещений и оборудования за счет продления сезонного периода работ при последовательном выращивании микроклубней (сентябрь-январь) и микрорастений (январь-май) с общим объемом их производства в количестве 95 тыс. единиц и выращиванием на этой основе около 1,2 млн мини-клубней. [6].

Расчеты показали, что при совмещении по третьему варианту на одних и тех же производственных мощностях последовательного выращивания in vitro микроклубней (сентябрь-январь), а затем in vitro микрорастений (январь-май) себестоимость in vitro материала в среднем снижается на 21% или на 6,3 руб./шт. по сравнению с базовым вариантом схемы оригинального семеноводства картофеля (табл. 1). [1,3,5].

Чистая прибыль в расчете на планируемые объемы производства супер-суперэлиты при средней цене реализации 35 руб./кг в базовом варианте составляет 9,15 млн руб., при использовании in vitro микроклубней — 19,39 млн руб., при совместном использовании микрорастений и микроклубней — 29,35 млн руб. Уровень рентабельности соответственно составил 90%, 123% и 119% (табл. 2). [1,3,5].

Таким образом, на основе сравнительной оценки трех вариантов схем, применяемых в процессе производства оригинального семенного картофеля, выявлена реальная возможность значительного увеличения производства in vitro материала за счет продления сезонного периода проведения работ и более производительного использования лабораторного оборудования и площадей культивационных помещений.

В общем виде инновационная схема последовательного технологического процесса оригинального семеноводства картофеля, рекомендуемая для освоения в практике представлена на рисунке 2.

Предлагаемую для практического внедрения схему с наибольшей эффективностью можно реализовать на базе современных, хорошо оснащенных высокотехнологичных предприятий по оригинальному семеноводству картофеля.

Возможность более интенсивного использования лабораторных производственных мощностей путем получения in vitro микроклубней в течение осенне-зимнего сезона (сентябрь-январь) и клонального размножения микрорастений до необходимых объемов в течение зимне-весеннего сезона (январь-май) с последующим выращиванием мини-клубней в контролируемой среде на почвенном субстрате под защитой от насекомых-переносчиков инфекций (тоннели из легких укрывных материалов) позволяет практически удвоить объем производства супер-суперэлиты стандартного качества и обеспечить повышение рентабельности на 29%.

Методы современной биотехнологии позволяют не только существенно оздоровить посевной материал, создать новые устойчивые сорта, но и внедрить высокоэффективные методы диагностики заболеваний картофеля.

• 1. Анисимов Б. В., Симаков Е. А., Овэс Е. В., Юрлова С. М., Чугунов В. С., Шатилова О. Н. Эффективность различных схем последовательного технологического процесса оригинального семеноводства картофеля // Современная индустрия картофеля: состояние и перспективы развития. Материалы VI межрегиональной научно-практической конференции. Чебоксары, 2014. С. 97−105.
• 2. Овэс Е. В., Колесова О. С., Фенина Н. А. Выращивание in vitro микроклубней с применением контейнерной технологии // Современная индустрия картофеля: состояние и перспективы развития: Материалы VI межрегиональной научно-практической конференции. Чебоксары, 2014.
• 3. ФГБУ «Россельхозцентр», ВНИИКХ Россельхозакадемии // Технологический процесс производства оригинального, элитного и репродукционного семенного картофеля. М. 2011. 32 с.
• 4. Анисимов Б. В., Смолеговец Д. В., Шатилова О. Н. Рекомендации по технологии выращивания in vitro микроклубней и их использования в процессе оригинального семеноводства (рекомендации) / Россельхозакадемия, ВНИИКХ. М. 2009.
• 5. Анисимов Б. В., Смолеговец Д. В. Инновации в системе клонального микроразмножения картофеля // Картофель и овощи. 2008.
• 6. Л. Н. Трофимец, В. В. Бойко, Б. В. Анисимов, В. П. Князева, Н. А. Фенина и др. М.: Агропромиздат //Безвирусное семеноводство картофеля (рекомендации). 1990. 32 с.
• 7. Биотехнологические методы получения и оценки оздоровленного картофеля (рекомендации) /Л.Н. Трофимец, В. В. Бойко, Т. В. Зейрук, Б. В. Анисимов, В. П. Князева и др. М.:Агропромиздат, 1988. 34 с.

Интернет ресурсы:

• 8. http://flatik.ru/selekciya-i-semenovodstvo-kartofelya-v-rossii-chto-daleshe
• 9. http://studopedia.ru/5_55 363_sistema-semenovodstva.html
• 10. http://www.kartofel.org/cultivars/main_cult/elita1.htm
• 11. http://ab-centre.ru/news/kartofelnyy-biznes-v-2015;godu-klyuchevye-tendencii
• 12. http://docs.cntd.ru/document/9 054 643
• 13. http://ab-centre.ru/news/kartofelevodstvo-rossii-v-2016;godu-dannye-na-may