№ 2 (2025)

Исследования проводили с целью сравнения пригодности двух математических методов для процедуры прогнозирования урожайности озимой ржи в пределах заброшенных земель. Обучающим множеством для настройки прогностических моделей (регрессионного и нейросетевого анализа) послужили результаты длительного мониторинга урожайности озимой ржи на агроэкологической трансекте, заложенной в пределах конечно-моренного холма вблизи г. Тверь. Уравнения регрессии и перцептроны, полученные для разных климатических обстановок, описывающие зависимость урожайности ржи от ландшафтных условий, были применены для прогнозирования ее продуктивности в условиях заброшенных земель, расположенных в том же регионе. Разработанные прогнозы на основе регрессионных и нейросетевых моделей различаются только в деталях. Карты прогнозной урожайности озимой ржи, созданные на основе различных математических подходов, свидетельствуют о пригодности изучаемой территории для выращивания этой культуры, прогнозная средневзвешенная урожайность которой в ее пределах варьирует от 1,52 до 2,61 т/га. Оптимальное местоположение для размещения посевов ржи на основании карты, созданной по результатам прогнозирования, – ландшафт моренно-ледниковой равнины, а ареалы, неблагоприятные для выращивания этой культуры, располагаются в пределах зандровой равнины и долины р. Волга. Для целей адаптивно-ландшафтного земледелия Нечерноземья необходимо рекомендовать совместное использование регрессионного и нейросетевого анализа для получения наиболее достоверных и информативных прогнозов. Создание карт прогнозной урожайности озимой ржи в пределах заброшенного участка на основе архивных данных имеет не только методологический, но и прикладной смысл, так как эта процедура позволяет оценить его пригодность к выращиванию культуры и тем самым ответить на вопрос о целесообразности проведения дорогостоящих экспедиционных исследований.

Исследования проводили с целью оценки параметров адаптивности основных технологических признаков (число падения (ЧП), высота амилограммы (ВА), вязкость водного экстракта (ВВЭ) и температура пика клейстеризации (ТПК)), определяющих хлебопекарные качества зерна озимой ржи, для возможного улучшения их методами селекции. Рассчитывали экологическое варьирование (CV), фенотипическую стабильность (SF) и экологическую пластичность (b_i) 10 сортов озимой ржи, выращенных в широком диапазоне погодных условий, сложившихся в 2015–2024 гг., по величинам этих показателей. Испытания проводили на делянках 12 м² в трехкратной повторности при норме высева 500 семян на 1 м². Наиболее высоким качеством зерна характеризовалась популяция ГК-494вв, которая предварительно была отселектирована на высокую вязкость водного экстракта зернового шрота. По признаку ЧП она выделялась относительно низким коэффициентом экологического варьирования (СV = 27,7 %), имела более высокую фенотипическую стабильность (SF = 2,5) и слабо реагировала на условия выращивания (b_i = 0,81). Признаки ЧП и ВА сильно варьировали по годам, а потому оказались фенотипически нестабильными и низко наследуемыми (Н² = 0,20 и Н² = 0,34). Экологически более устойчивым был признак ВВЭ, который хорошо наследуется (Н² = 0,64) и может служить надежным ориентиром в селекции на улучшение качества зерна. Установлена отрицательная корреляция между признаками качества и параметрами адаптивности CV и SF. Наиболее сильной она была между ЧП и CV (r = –0,84 ± 0,10). Целенаправленная селекция на высокое число падения будет коррелятивно повышать экологическую устойчивость и фенотипическую стабильность признаков качества зерна.

Исследование проводили с целью получения удвоенных гаплоидов с геном Pi-b для селекции риса. В результате гибридизации между дальневосточными сортами и образцом Oxy 2x (носитель гена Pi-b) создано 13 гибридов F₁ в шести гибридных комбинациях: Садко×Oxy 2x, Луговой×Oxy 2x, Дарий 23×Oxy 2x, Алмаз×Oxy 2x, удвоенный гаплоид (Дон 4237×Долинный)×Oxy 2x, Ханкайский 429×Oxy 2x. Для перевода в константное гомозиготное состояние исходных растений доноров F₂ применяли технологию андрогенеза in vitro. Предварительно отобраны 35 гибридных растений, несущих аллель устойчивости гена Pi-b. В культуру in vitro ввели 10246 пыльников риса. Каллусообразование наблюдали у 25 из 35 гибридов F₂. Самое высокое калусообразование отмечали у гибридных растений Луговой×Oxy 2x – 9,33 % и Ханкайский 429×Oxy 2x – 27,50 %, в среднем по всей выборке оно было низким – 2,45 %, что нехарактерно для дальневосточных генотипов. Регенерацию наблюдали на каллусах 7 гибридов риса 4 гибридных комбинаций: Дарий 23×Oxy 2x, Садко×Oxy 2x, Ханкайский 429×Oxy 2x и Луговой×Oxy 2x. По результатам ПЦР-анализа из 63 удвоенных гаплоидов отобрано 33 растения с аллелем устойчивости гена Pi-b. На вегетационной площадке посеяли 44 линии удвоенных гаплоидов, из которых 3 не взошли. Коллекционный образец Oxy 2x, обладающий прочным креплением зерновки на оси метелки, вступая во взаимодействие с локусами других сортов, ответственных за этот признак, дает осыпающийся в разной степени фенотип в гомозиготном состоянии у удвоенных гаплоидов: 11 линий со средней степенью осыпаемости и 30 сильноосыпающихся линий. В целом общий выход исходного селекционного материала для последующих отборов в полевых условиях весьма ограничен и бесперспективен из-за осыпаемости зерновки.

Исследования проводили с целью изучения эффективности применения гербицида на основе мезотриона, 480 г/л (Эгида, КЭ) посредством оценки его влияния на засоренность посевов и показатели продуктивности растений мака. Работу выполняли в 2023–2024 гг. в условиях лесостепи Среднего Поволжья. Объектом исследований служил сорт мака масличного Иссера. Схема опыта включала следующие варианты: контроль (без обработки); ручная прополка; гербицидная защита (Эгида, КЭ в норме расхода 0,25 л/га.). Обработку проводили в фазе 6…8 настоящих листьев растений мака. Метеоусловия в годы исследований соответствовали недостаточному увлажнению (ГТК 0,55 и 0,83). В посевах мака сорняки были представлены яровыми поздними (64,8 %), яровыми ранними (23,7 %), зимующими (7,2 %) и многолетними (4,3 %) видами. В варианте с ручной прополкой общая сырая масса сорняков снижалась через 20 дней, по отношению к контролю, на 96,3 %, с применением препарата – на 80,5 %, перед уборкой – на 91,5 и 88,7 % соответственно. Защитный эффект от препарата сохранялся до конца вегетации мака. При этом эффективность подавления отдельных сорных компонентов (ромашка, осот) достигала 91,6…100 %. На фоне гербицидной защиты урожайность семян повышалась, по сравнению с контролем (0,98 т/га ), практически, как и при ручной прополке, – соответственно на 0,33 и 0,38 т/га . Продуктивность мака возрастала благодаря увеличению показателей структуры урожая – количества коробочек, семенной продуктивности растения, массы 1000 семян. При использовании ручной прополки и гербицида отмечена положительная тенденция повышения масличности семян мака. Прибавка к контролю составила соответственно 0,50 и 0,31 %.

Сельскохозяйственная птица служит источником устойчивых к антибиотикам и потенциально патогенных Escherichia coli, которые могут циркулировать на предприятиях и попадать в окружающую среду через органические отходы. Цель исследования – анализ профилей устойчивости к противомикробным препаратам, генов патогенности и филогрупп штаммов E. coli, циркулирующих в птицеводческих хозяйствах Пермского края. Изучены штаммы трех групп: от здоровых птиц (n = 16), от кур с признаками колибактериоза (n = 28) и из органических отходов (n = 19). Методом ПЦР детектировали гены устойчивости к антимикробным препаратам и гены, кодирующие факторы патогенности. Среди штаммов первой группы мультирезистентные E. coli встречались в 18,8 % случаев, второй – в 75 %, третьей – в 73,7 % случаев. В ДНК E. coli обнаружено до 6 генов антибиотикорезистентности. Во всех группах чаще других встречался ген бета-лактамазы bla_TEM. Более половины E. coli, полученных от больных кур, несли bla_CTX–M. В органических отходах отмечали высокую долю E. coli, содержащих бета-лактамазу SHV-типа (63,2 %). Среди последних чаще детектировали ген системы эффлюкса tetA, также в этой группе более 20 % E. coli имели гены белков QnrB и QnrS, ответственные за плазмид-опосредованную резистентность к фторхинолонам. Большинство изолятов, полученных от здоровых птиц, относились к филогруппе E, от больных – к B1, выделенных из органических отходов – к C или E. Патогенные для птиц (АРЕC) культуры, в том числе клоны высокого риска, наиболее часто встречались в группе штаммов от больных птиц (75 %). При этом их обнаруживали и среди штаммов от здоровых кур (6,3 %), а также в органических отходах (63,2 %). Большинство проанализированных E. coli несли комбинации генов-маркеров как экстраинтестинальных, так и интестинальных E. coli, что указывает на их высокий зоонозный потенциал.

На молочных фермах от 1200 голов наибольшее распространение получили доильные установки типа «Карусель» на 40…90 доильных мест. Большие размеры самой установки и высокая механическая нагрузка на платформу предопределяют повышенный износ их колесных движителей (рельс-колесо). Поэтому актуальное значение имеет разработка левитирующей доильной платформы на постоянных магнитах. Исследование проводили с целью определения параметров магнитного поля, создаваемого постоянными магнитами, на основе имитационного моделирования с использованием программы Ansys Maxwell. Рассматривали три варианта магнитных сборок: с постоянными прямоугольными и цилиндрическими магнитами, а также магнитами кубической формы, собранными в виде массивов Хальбаха. Оценку общей картины распределения магнитного поля в воздушном зазоре и за его пределами, определение силовых характеристик магнитного поля, создающих эффект левитации, а также количества магнитных сборок в расчете на одно доильное место осуществляли на основе визуализированных результатов 3D-моделирования левитирующего магнитного поля между подвижными и неподвижными магнитными сборками в виде линий магнитной индукции. Средняя величина магнитной индукции в рабочем зазоре для прямоугольных магнитов (100 × 100 × 30 мм) составила 0,306 Тл, для цилиндрических магнитов (100 × 30 мм) – 0,233 Тл, для двойной симметричной сборки Хальбаха (5 × 5) из пяти магнитов кубической формы (25 × 25 × 25) – 0,539 Тл. Удельные силы отталкивания в расчете на 1 кг элементарных магнитных сборок для прямоугольных магнитов были равны 84 Н/кг, для цилиндрических – 48,7 Н/кг, для сборки Хальбаха – 314,3 Н/кг. При создании левитирующей доильной платформы предпочтительнее использовать сборки Хальбаха.

Исследование проводили с целью изучения возможности применения спектрометрии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) для идентификации факта облучения низкоэнергетическими электронами семян яровой пшеницы. Радиационную обработку семян сорта Ирень (урожай 2023 г., репродукция 1) проводили спустя год после сбора урожая с использованием электронного облучения с энергией 100 и 120 кэВ в дозах 1…5 кГр с шагом 1 кГр (мощность – 100 Гр/имп.). Необлученные семена использовали в качестве контроля. Семена после облучения хранили без доступа света при комнатной температуре и влажности не более 60 %. Спектрометрию проводили спустя 14, 28 дней, 3 и 6 месяцев после облучения. Изучали изменения сигнала ЭПР в зависимости от дозы облучения, а также скорость его ослабления с течением времени. Отмечено возрастание интенсивности ЭПР-сигнала с увеличением дозы облучения. Разница в амплитуде сигнала между образцами, обработанными при 100 и 120 кэВ, в зависимости от дозы через 14 дней достигала 8…55 %, через 28 дней – 12…62 % (p ≤ 0,05). В первые 14 и 28 дней после облучения зарегистрировано значительное снижение интенсивности сигнала в зависимости от дозы на 16…38 % (100 кэВ) и 16…32 % (120 кэВ). Спустя 3 месяца интенсивность сигнала уменьшалась на 5…25 % (100 кэВ) и 5…47 % (120 кэВ) относительно данных 28-го дня. Через 6 месяцев интенсивность сигнала уменьшилась на 26…33 % (100 кэВ) и 26…41 % (120 кэВ), по сравнению с трехмесячными данными. Величина g-фактора (в точке пересечения первой производной ЭПР-сигнала с нулевой линией) составляла 2,0048, что свидетельствует о присутствии углерод-центрированных радикалов.