№ 6 (2024)

В статье изложены главные этапы развития сельскохозяйственной науки в России, начиная с работ М. В. Ломоносова и до сегодняшних дней. За этот период с единичных основополагающих исследований выдающихся ученых, посвященных образованию почвы, питанию и фотосинтезу растений, была сформирована стройная система научно-исследовательских учреждений, в составе которой действовало 255 научных учреждений, 51 селекционный центр по растениеводству и животноводству, биотехнологические и технологические центры. В научных учреждениях работало более 14,5 тыс. исследователей, половину из которых составляли доктора и кандидаты наук. Современное Отделение сельскохозяйственных наук объединяет 287 членов РАН, в том числе 161 академика и 126 членов-корреспондентов. Под их научно-методическим руководством и непосредственном участии проводятся фундаментальные и поисковые научные исследования на базе научных и образовательных учреждений подведомственных Минобрнауки России и Минсельхозу России. Усилия ученых отделения позволяют ежегодно создавать около 300 новых конкурентоспособных сортов и гибридов сельскохозяйственных культур, не уступающих мировым аналогам по урожайности и качеству продукции, около 10 новых пород, типов, линий и кроссов животных и птицы, насекомых и аквакультуры, разрабатывать около 170 новых и усовершенствованных технологий и технологических процессов производства сельскохозяйственного сырья; не менее 120 технологических способов и приемов производства сельскохозяйственной продукции; 60…70 единиц машин, приборов и оборудования, 8…10 вакцин, 12…15 препаратов и дезинфицирующих средств; 7…9 биохимических средств защиты растений.

Исследование проводили с целью разработки модели и осуществления прогнозирования продуктивности севооборотов на основе адаптивного нейро-нечеткого вывода. В работе использовали материалы длительных полевых опытов (данные по 9 видам севооборотов, ориентированных на производство зерна), проведенных в Новосибирской области в 1999‒2019 гг. В процессе работы применяли алгоритм обучения искусственной нейронной сети с использованием гибридного метода оптимизации, сочетающего метод наименьших квадратов и метод обратного распространения ошибки, для задания нечеткого правила с подходящими функциями принадлежности с учетом входных и выходных данных. На основе использования адаптивного нейро-нечеткого моделирования и среды разработки MATLAB создана модель продуктивности севооборотов ANFIS. Сформированные в процессе обучения ANFIS правила позволяют с достаточно высокой точностью детерминировать значимые комбинации факторов, определяющие продуктивность заданных севооборотов. При осуществлении прогнозного моделирования на примере трех видов севооборотов выявлено существенное влияние озимых культур и элементов плодосмена на устойчивость севооборотов к неблагоприятным условиям атмосферного увлажнения и эффективность применения агрохимических средств. Результаты комплексного анализа с использованием различных метрик точности (коэффициент детерминации – 0,78; корень из среднеквадратичной ошибки – 5,66; средняя абсолютная ошибка – 4,31; средняя абсолютная ошибка в процентах – 20,07 %) свидетельствуют о достаточно хорошей предиктивной способности модели. Разработанная модель ANFIS демонстрирует высокую способность учитывать сложные нелинейные взаимосвязи между признаками, влияющими на продуктивность севооборотов, и может быть использована в принятии производственных решений при краткосрочном и долгосрочном планировании.

Исследования проводили в 2021-2023 гг. в условиях юга лесостепной зоны Среднего Поволжья с целью оценки коллекционных образцов льна масличного по основным хозяйственно ценным признакам и выявления наиболее перспективных генотипов для вовлечения в селекционный процесс. Объекты исследований – 67 образцов льна масличного различного эколого-географического происхождения. В качестве стандарта был принят сорт Кинельский 2000. Коллекционные образцы дифференцировали на группы по основным хозяйственно ценным признакам, определяющим технологичность и продуктивность культуры (продолжительность вегетационного периода, общая высота растений, масса 1000 семян, урожайность семян, элементы структуры урожая) в соответствии с широким унифицированным классификатором СЭВ вида Linum usitatissium L. За годы изучения выделены образцы, перспективные для включения в селекционные программы в качестве генетических источников ценных признаков: по признаку раннеспелости отобрано 6 образцов, созревающих раньше стандарта на 5…8 суток; по высоте растений – 8 образцов, превосходящих стандартный сорт на 3,6…13,5 %; по количеству продуктивных коробочек на растении – 11 образцов с превышением над стандартом 43,8…87,0 %; по количеству семян в коробочке – 7 образцов, превосходящих стандарт на 16,9…23,1; по массе 1000 семян – 6 образцов, превысивших стандарт на 4,4…16,9 %. Выделено 16 коллекционных образцов (ВНИИМК 620, к-4921 (Таджикистан), к-4989 (Украина), к-6497 (Казахстан), к-6511 (Казахстан), Кин×Л/2009к, Кин×W/2009к, Л-405/2020, Циан (Россия), 27 А-9 (Россия), Betking (Германия), Hindukusz (Афганистан), Kaufmann (Германия), N.P. 84 (Индия), Ottawa 5648-М (Канада), Р. 6909 (Чехия)), обладающих комплексом хозяйственно ценных признаков, урожайность которых за годы исследований находилась в пределах 207,8…244,7 г/м², что выше стандарта на 12,1…32,1 %.

Работу проводили в 2019–2023 гг. в Тамбовской области. Цель исследований – выделение ценных генотипов яблони с повышенным содержанием в плодах биологически активных соединений для промышленного производства и использования в дальнейшей селекции. Объектами служили 15 сортов яблони (Успенское, Скала, Вымпел, Флагман, Стела, Былина, Фрегат, Красуля, Памяти Нестерова, Благовест, Академик Казаков, Мунстер, Чародейка, Пурпуровое ЦГЛ), включенных в Государственный реестр, а также перспективный сорт Гурман. В качестве контроля использовали сорта Антоновка обыкновенная и Богатырь. Схема посадки 6×3 м, год закладки – 2009 г., подвой – 54–118. Исследование биохимического состава плодов проводили общепринятыми методами в трехкратной повторности. Наибольшее накопление витамина С отмечено в плодах сортов Успенское (26,5 мг/100 г) и Скала (25,6 мг/100 г), что выше уровня контроля (Антоновка обыкновенная) соответственно на 74,3 % и 68,4 %. Высокое содержание Р-активных соединений зафиксировано у сортов Скала, Красуля, Успенское – 231…296 мг/100 г, что на 9,0…39,6 % превышает контроль Антоновка обыкновенная. Сорт Памяти Нестерова по накоплению растворимых сухих веществ (17,5 %) и сахаров (15,2 %) превзошел контрольные сорта на 22,4… 63,4 %. У сорта Гурман зафиксировано наибольший сахаро-кислотный индекс (39,1 ед.), что больше, чем у Антоновки обыкновенной, в 4,7 раза, по сравнению с сортом Богатырь – в 2,7 раза. Плоды сорта Вымпел по содержанию хлорогеновой кислоты превзошли средний показатель по сортам на 38,4 %. С учетом установленных свойств изученных сортов яблони основным направлением использования их продукции можно считать потребление в свежем виде, а также производство натуральных продуктов переработки функционального назначения с высоким содержанием витаминов и биологически активных веществ.

В производство внедряют различные химические вещества, стимулирующие и ускоряющие развитие растений. Потому актуален поиск физиологически активных соединений (ФАС) и их эффективных концентраций. Цель исследований ‒ изучение действия 6-гидрокси-2,2,4-триметил-1,2-тетрагидрохинолина, 6-гидрокси-2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина и их производных на рост рододендрона желтого (Rhododendron luteum Sweet) и сахарной свеклы (Beta vulgaris L.) для расширения спектра применения этих соединений. Работу выполняли в 2018 г. и в 2021 г. в Воронежской области. Исследуемые ФАС разделяли на тетрагидрохинолины – 6-гидрокси-2,2,4-триметил-1,2-тетрагидрохинолин (ФАС 1 и его производное (ФАС 3) и дигидрохинолины – 6-гидрокси-2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин (ФАС 2) и его производные (ФАС 4 и ФАС 5). Каждое соединение испытывали на рододендроне желтом в концентрациях 0,01, 0,05, 0,10 %. Семена сахарной свеклы обрабатывали 6-гидрокси-2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолином в этих же концентрациях. Для Rh. luteum более эффективными были дигидрохинолины и в меньшей степени – тетрагидрохинолины. Увеличение высоты проростков Rh. luteum относительно контроля после обработки семян ФАС в разных концентрациях составило 18,2…54,5 %, высоты сеянцев ‒ 3,0…61,2 %. Это свидетельствует о долговременном сохранении стимулирующего эффекта синтезированных органических веществ на рост рододендрона желтого. Во всех вариантах концентраций водных растворов 6-гидрокси-2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина отмечена стимуляция ростовых показателей сахарной свеклы после предпосевной обработки недражированных семян: длина листовой пластинки увеличивалась, по сравнению с контролем, на 5,5…11,7 %, ширина листовой пластинки – на 6,5…16,3 %, число листьев – на 7,7…20,5 %, длина листового черешка – на 14,8…20,3 %, выживаемость растений – на 7,5…11,5 %.

β-казеин – это белок, состоящий из цепочки 224 аминокислот, на долю которого приходится около 30 % от всех молочных белков. Существует два основных аллеля гена β-казеина: А1 и А2. Вариант А1 отличается от А2 всего одной аминокислотой. Выявлена ассоциация между носительством генотипа А2А2 β-казеина у коров и отсутствием аллергии на молоко у потребляющих его людей, а также влияние полиморфизма гена β-казеина на показатели молока, необходимые для сыроделия. Цель исследования – изучение полиморфизма гена β-казеина у коров голштинской породы Свердловской области и его влияние на показатели молочной продуктивности для ведения дальнейшей селекции. Работу проводили в Свердловской области в 2023 г. на 221 особи крупного рогатого скота голштинской породы. Генотипирование ДНК животных по гену β-казеина осуществляли на приборе 7500 Real Time PCR System (Applied Biosystem) с использованием программы 7500 Software V.2.0.1. Данные по молочной продуктивности коров взяты из программы ИАС «СЕЛЭКС» – Молочный скот. Частота встречаемости генотипа А1А1 в исследованном поголовье составила 15,4 %, А1А2–42,5 %, А2А2–42,1 %, аллеля А1–36,7 %, А2–63,3 %. Удой за 305 дней первой лактации носительниц генотипа А1А1 был равен 11 697 кг, А1А2–11 639 кг, А2А2–11 378 кг. Массовая доля жира в молоке у коров с генотипом А1А1–3,65 %, А1А2–3,73 %, А2А2–3,69 %. Существенных различий между показателями по удою и массовой доле жира между носительницами разных генотипов β-казеина не установлено. Массовая доля белка в молоке у коров с генотипом А2А2 составила 3,16 %, что на 0,02 % (р≤0,05) больше, чем у носительниц генотипа А1А2, и на 0,09 % (р≤0,001), по сравнению с особями с генотипом А1А1.

Исследования проводили с целью определения влияния комплексного использования культуры Enterococcus faecium RCAM05160 и синтетического цеолита типа NaX на антиоксидантный статус перепелов породы Феникс. Птица опытной группы с суточного возраста, помимо основного рациона, ежедневно получала взвесь культуры E. faecium RCAM05160 с концентрацией клеток 1·10⁹ в 1 мл из расчета 0,1 мл на 1 кг живой массы и синтетический цеолит типа NaX в количестве 3 % от массы корма совместно со скармливанием основного рациона. Продолжительность эксперимента – 42 дня. Антиоксидантный статус организма перепелов оценивали по следующим параметрам: активность супероксиддисмутазы, каталазы и церулоплазмина, концентрация малонового диальдегида, антиокислительная активность плазмы крови. В опытной группе активность супероксиддисмутазы в конце периода наблюдения была статистически значимо выше, чем в контрольной, на 7,0 %, каталазы – на 30,2 %, церулоплазмина – на 33,5 %. Концентрация малонового диальдегида, одного из основных продуктов ПОЛ, на 42-е сутки эксперимента в опытной группе была ниже на 13,6 %, а общая антиокислительная активность – выше на 20,7 %. В течение всего эксперимента наибольший прирост живой массы наблюдали у перепелов опытной группы. Выход мяса полупотрошеной и потрошеной тушки в опытной группе был выше на 6,67 % и 9,49 % соответственно. Комплексное использование культуры E. faecium RCAM05160 и синтетического цеолита типа NaX при выращивании перепелов оказывает положительное влияние на антиоксидантный статус перепелов, динамику живой массы и показатели мясной продуктивности.