Новости
07.12.2016


07.12.2016


07.12.2016


06.12.2016


06.12.2016


18.12.2015

К числу важнейших приоритетов и критериев селекции, сортоиспытания и семеноводства в предстоящий период следует отнести:
1. Всевозрастающую роль сорта в биологизации и экологизации интенсификационных процессов в растениеводстве, в т.ч. на основе мобилизации биологического разнообразия мировых растительных ресурсов, широкого использования современных методов управления изменением наследственностью организмов, конструирования адаптивных агроэкосистем и агроландшафтов, регуляции динамики численности популяций полезных и вредных видов фауны и флоры в агробиогеоценозах и агроландшафтах и др.
2. Сочетание высокой потенциальной продуктивности и качества урожая с устойчивостью к действию абиотических и биотических стрессоров на уровне сорта, агроценоза, агроэкосистемы и агроландшафта. При этом особое внимание должно быть уделено повышению эффективности продукционного процесса, его ресурсоэнергосберегающей и природоохранной функции за счет большей способности сорта и агрофитоценоза утилизировать благоприятные факторы окружающей среды и одновременно противостоять действию гидротермических, эдафических (ионная токсичность, переувлажнение, плотность грунта и пр.), биотических (болезни, вредители, сорняки) и других стрессоров.
3. Повышение не только продукционной, но и средообразующей, в т.ч. почвозащитной, почвоулучшающей, фитосанитарной, микрофитоклиматообразующей, азотфиксирующей, фитомелиоративной, дизайноэстетической и других функций культивируемых видов, сортов, агроэкосистем и агроландшафтов.
4. Увеличение рентообразующей роли сорта и агроценоза, т.е. их способности «улавливать» различия в физико-химических особенностях почвы, экспозиции склона, уровня запасов питательных веществ в почве, влиянии близости к рынку и его требований, использовании научно-технических достижений и других факторов формирования дифренты I и II. В этом же числе особенности сортов и гибридов по их приспособленности к технологиям товарного и приусадебного (дачного) хозяйства, пригодность для машинных и беспестицидных технологий.
5. Развитие адаптивных направлений в селекции растений, включая биоэнергетическую, эдафическую, симбиотическую, биоценотическую, экологическую и экотипическую. Так, биоэнергетическое направление селекции, наряду с повышением индекса урожая, ставит своей целью обеспечить большую величину истинного фотосинтеза при одновременном снижении затрат первичных ассимилятов на защитно-компенсаторные реакции и/или формирование соответствующих морфоанатомических структур. При этом устойчивость сортов и гибридов к действию абиотических и биотических стрессоров рассматривается лишь в качестве средства реализации высокой потенциальной продуктивности агроценозов в варьирующих условиях внешней среды.
6. Быстрое формирование фотосинтезирующей поверхности агрофитоценозов, увеличение продолжительности ее активной ассимиляции, участие в утилизации солнечной энергии нефотосинтезирующих органов (плодов, бобов, стеблей и др.), оптимизация архитектоники растений, совпадение максимальной фотосинтезирующей поверхности агроценоза с наиболее благоприятными для фотосинтеза условиями внешней среды. Так, за счет селекции возможно повысить роль обычно нефотосинтезирующих частей растений, предопределяющих потерю примерно 10% фотосинтетически активного излучения, уменьшить на 10-16% потери ФАР путем изменения оптической (отражающей) структуры листьев, увеличить индекс площади листьев до 7-8 м2/м2 вместо обычных м2/м2 и т.д.
Кроме повышения коэффициента использования ФАР, который весьма различен для разных культур и типов агрофитоценозов, особого внимания в биоэнергетической селекции заслуживают коэффициенты первичной биоконверсии, т.е. затрат ассимилятов на синтез единицы определенных биологически ценных веществ (незаменимых аминокислот, жиров, сахаров, витаминов и др.). С учетом ресурсной и энергетической важности рационального использования ограниченных запасов пресной воды, мелиорантов и минеральных удобрений специального анализа требуют такие показатели культур и сортов, как продуктивность транспирации, а также коэффициенты утилизации техногенных факторов. Показано, например, что разброс среднего количества литров воды, необходимых для образования 1 кг сухих веществ, у разных видов растений варьирует от 249 до 866. И хотя величина этих показателей в значительной степени зависит от доз минеральных удобрений, физико-химического состава почвы и других внешних факторов, генетическая детерминированность этого показателя растений указывает на перспективность поиска соответствующих новых генетических доноров и селекции. На большом экспериментальном материале продемонстрированы также существенные различия между сортами по их реакции на внесение минеральных удобрений и мелиорантов. Причем наряду с сортами, увеличивающими интенсивность фотосинтеза при внесении удобрений, обнаружены и сорта с прямо противоположной реакцией, т.е. снижающие на том же фоне минерального питания интенсивность фотосинтеза и повышающие затраты ассимилятов на дыхание.
С позиций биоэнергетики должны быть рассмотрены r- и К-жизненные стратегии культивируемых растений с целью соответствующей корректировки селекционного процесса. Известно, например, что пыльцевая производительность, так же как и экологическая устойчивость многих видов растений, в процессе их окультуривания существенно уменьшились. В этой связи необходимо не только учитывать нарушенный режим опыления в агробиоценозах, что особенно отрицательно сказывается на урожайности анемофильных и энтомофильных культур, но и определять биоэнергетические приоритеты селекции на нектаро-и/или пыльцепроизводительность растений. Так, по данным Пианки, «содержание» насекомых-опылителей, питающихся пыльцой, в биоэнергетическом балансе растений требует больших затрат первичных ассимилятов, нежели «содержание» потребителей одного нектара. В целом же процессы анемо- и энтомофильного опыления в системе «растение - среда», так же как и соответствующие свойства сортов, следует рассматривать в качестве важных факторов, определяющих направление, скорость и эффективность энергетических потоков в агроэкосистемах и агроландшафтах.
Аналогичного анализа требует и биоэнергетическая «цена» используемых в селекции механизмов и структур устойчивости растений к действию абиотических и биотических стрессоров. Согласно оценок Mitma и Bhatia, затраты первичных ассимилятов на формирование защитно-компенсаторных реакций в общем энергобалансе культурных растений в расчете на гектар оказываются достаточно большими. Так, затраты глюкозы на синтез госсипола у устойчивых линий хлопчатника составили 70,7 кг/га, что эквивалентно 34 кг/га сухих веществ, или 1212 кДж энергии. И все же по сравнению с энергетической и экологической «ценой» пестицидной защиты агроценозов соответствующие затраты первичных ассимилятов оказываются ниже. Очевидно также, что особое внимание в биоэнергетическом направлении селекции должно быть уделено созданию сортов и гибридов, позволяющих уменьшить потери и затраты техногенной и биологической энергии на этапах транспортировки, переработки и хранения сельскохозяйственной продукции.
Повышение устойчивости культивируемых растений к кислым, засоленным и солонцеватым почвам в процессе эдафической селекции дает возможность снизить расход мелиорантов и обеспечить сравнительно высокие урожаи пшеницы, ячменя, ржи и других культур даже на ранее практически непригодных для сельскохозяйственного использования землях. В процессе эдафической селекции уже получены устойчивые к кислым почвам сорта пшеницы, сорго, риса, овсяницы тростниковидной; устойчивые к высоким концентрациям ионов меди сорта тритикале и пшеницы; сорта сои, устойчивые к высокому содержанию железа в почве; линии кукурузы, отличающиеся лучшей способностью использовать труднодоступный фосфор и т.д.
Значительные успехи достигнуты в симбиотической селекции, существенно увеличивающей способность бобовых растений к биологической фиксации атмосферного азота. К настоящему времени у гороха, сои, клевера, люцерны, фасоли, донника, лядвенца и других бобовых культур выявлено более 80 генов, участвующих в становлении и функционировании симбиоза. За счет целенаправленного отбора на симбиотическую активность удалось повысить клубенькообразование у сои в 2,3 раза, у фасоли обыкновенной в 2 раза. Эффективной оказалась также селекция люцерны и клевера лугового на большую азотфиксирующую активность.
Специального рассмотрения заслуживает направление селекции, связанное с ростом средоулучшающих возможностей сортов, включая их способность защитить почву от водной и ветровой эрозии, обогатить ее органическим веществом, снизить уровень грунтовых вод, сформировать более благоприятный микрофитоклимат, поддержать экологическое равновесие, улучшить фитосанитарное состояние и т.д. Так, еще в опытах Холодного была показана сложность отношений между почвенными микроорганизмами и корнями высших растений. Исследованные культуры-предшественники Дурынина и др. разделили на три группы: ингибиторы, стимуляторы и индифференты. При этом у трехреберника, пастушьей сумки и тимофеевки луговой авторы выявили 100%-й стерилизующий эффект по отношению к S. sclerotiorum: в корневых экссудатах склероции не образовывались. Корневые выделения ячменя подавляли рост мицелия патогена с большей интенсивностью, чем люцерна. В то же время подсолнечник, клевер и соя обладали стимулирующим эффектом по отношению S. sclerotiorum, увеличивая в 2,5 раза количество склероциев на единицу субстрата. Установлено также, что лучшую фитосанитарную очистку дерново-подзолистой почвы от конидий Н. sativum способны осуществить растения клевера и овса. Очевидно, что предложенные авторами методы изучения динамики патогенов в почве и корневых экссудатах растений могут быть использованы также в селекции для направленного повышения фитосанитарных свойств сортов и гибридов культивируемых растений.
Известно, что данные о влиянии летучих выделений листьев и цветков растений, в т.ч. культивируемых, лежат в основе многих лечебных процедур, рекомендуемых как народной, так и научной медициной. Великий поэт и натуралист конца XVIII - начала XIX вв. И.В. Гете считал, что «свежий воздух широкого поля - вот что нам особенно нужно» для здоровой жизни и продуктивной творческой работы. В этой связи представления о средообразующей, в т.ч. фитосанитарной, роли культивируемых растений и соответствующая селекция должны учитывать особенности формирования и непосредственной «среды обитания» человека. Наконец, именно планетарного масштаба средообразующая роль живых организмов и, в первую очередь, фотосинтезирующих растений, обусловливает поддержание соотношения кислорода, углекислоты и азота в атмосфере Земли на определенном уровне.
С учетом громадного видового и экотипического разнообразия кормовых, лекарственных и некоторых других групп хозяйственно ценных культур в генофонде растений России особого внимания заслуживают направления экологической и экотипической системы селекции растений. В основе указанных направлений лежит способность вида дифференцироваться на различные экотипы в процессе естественного отбора. При этом наряду с морфологическими происходит и целый ряд цитогенетических и других изменений. Так, у разных экотипов клевера обнаружены отклонения в размещении центромер и длине их хромосом. Даже для популяций, находящихся друг от друга на небольшом расстоянии, выявлены весьма специфические аллели. Потенциал экотипического разнообразия и скорость образования экотипов стали важной характеристикой адаптивных возможностей каждого вида, реализация которых зависит от особенностей соответствующей системы скрещивания, рекомбинационной системы, степени гетерогенности популяций, давления отбора и пр. Было показано, что в результате естественного отбора на экстремальном геохимическом фоне в течение 2-3 лет образуются популяции растений с новыми, генетически обусловленными признаками адаптации. Известными примерами быстрой генотипической дифференциации при интенсивном давлении естественного отбора в новых местообитаниях являются горох в Южной Америке, культурный картофель в Индии, голубиный горох в Мексике и др. Направления экотипической и экологической селекции особенно актуальны в связи с большими перспективами развития травосеяния в России с целью повышения продуктивности сенокосов и пастбищ, перехода к зернотравяным и травопольным севооборотам.
Важную роль в повышении адаптивности растениеводства, в т.ч. и его «осеверения» играет создание большего числа агроэкологически адресных сортов и гибридов (их многоэшелонированный набор) с учетом громадного разнообразия почвенно-климатических, погодных, этнических, демографических и экономических условий в России. Отсюда важность организации широкой и репрезентативной эколого-географической селекционной и сортоиспытательной сети, а также расширения масштабов селекционной работы, позволяющей, в конечном итоге, за счет сортового разнообразия более дифференцированно, а следовательно, и эффективнее использовать природные, биологические, техногенные, трудовые и другие местные ресурсы, обеспечивая на этой основе конкурентоспособность и рентабельность растениеводства в целом. Заметим, что в обеспечении устойчивости растениеводства к экстремальным условиям внешней среды российская агрономия обладает уникальным, не имеющим аналогов в мире опытом, а также набором соответствующих гендоноров и сортов.
Большое значение организации и использования селекционно-географической сети вытекает и из современных представлений о «формирующем» влиянии факторов внешней среды на мейотическом и постмейотическом этапах, т.е. при переходе потенциальной и свободной генетической изменчивости в доступную искусственному отбору, вследствие значительно большего, чем представлялось ранее, давления естественного отбора на этапах избирательного оплодотворения, сингамии, формирования зигот и семян у гибридных растений и, наконец, лучшей возможности в разнообразных условиях внешней среды распознавать искомый генотип за «фасадом» фенотипа. Поскольку естественный отбор в отличие от искусственного оперирует не отдельными признаками, а идиотипом и даже популяциями, наибольшему его давлению подвержены признаки, контролируемые коадаптированными системами генов, проявление которых носит преимущественно эпигенетический характер. В связи с этим именно в процессе естественного отбора гамет, зигот и растений формируются такие полигенные по своей природе признаки, как засухоустойчивость, зимостойкость, скороспелость, горизонтальная устойчивость к патогенам и другие, проявление которых обусловлено функцией коадаптации генетических детерминантов всего идиотипа, а не отдельных генов. Главная особенность указанных признаков состоит в том, что они отбираются на организменном, т.е. функционально целостном уровне.
К числу важнейших приоритетов и критериев селекции, сортоиспытания и семеноводства в предстоящий период следует также отнести:
- Свойства сортов, позволяющие конструировать адаптивные агроэкосистемы и агроландшафты, обеспечивая при этом их высокую фотосинтетическую производительность и экологическую устойчивость, более эффективное использование видового разнообразия растений на основе создания многокомпонентных, смешанных, в т.ч. многоярусных (на видовом и сортовом уровнях) агрофитоценозов, формирование и поддержание структур и механизмов биоценотической саморегуляции, географическое и сезонное взаимострахование величины и качества урожая (эффект биокомпенсации), сохранение экологического равновесия в системах «хозяин - паразит», «растение - опылитель» и др.
- Создание сортов, обладающих способностью эффективно использовать высокие дозы NPK и одновременно существенно не снижать урожайность при их дефиците. Возможно, что для высокоточного земледелия в условиях гетерогенности (мозаичности) распределения во времени и пространстве абиотических и биотических факторов окружающей среды наиболее перспективными (эффективными) окажутся смешанные культуры и сорта, полученные на основе фитоценотической селекции. Следует указать и на тесную связь высокоточного (прецизионного) земледелия с технологической селекцией, типичным примером которой является создание сортов пивоваренного ячменя, характеризующихся равномерностью прорастания семян и окраской зерна, влажностью в пределах 16-18% (досушивать искусственно нельзя), неполегаемостью и пр. Кроме того, выравненность и однородность партии зерна зависит от степени генетической детерминированности указанных показателей качества в самом сорте.
- Повышение преадаптивного потенциала видового и сортового набора культивируемых растений с учетом опасности глобального изменения климата. В связи с огромной неопределенностью регионального и локального распределения возможных изменений климата, а также непредсказуемостью погодных условий в предстоящий вегетационный период, большое значение имеют оптимизация соотношения посевных площадей важнейших сельскохозяйственных культур, а также целенаправленный подбор культур и создание сортов-взаимострахователей по принципу асинхронности их биологических ритмов и адаптивных реакций.
- Преадаптивную направленность всей многоступенчатой системы сортосмены (на этапах создания сорта и его распространения), которая должна базироваться на учете тенденций изменения краткосрочных и долговременных климатических циклов, возможностей создания необходимого запаса экологической надежности сортов и их разнообразия, вероятности широкого распространения новых и/или повышения вирулентности и вредоносности уже известных возбудителей болезней, вредителей и сорняков. Весьма перспективны в этой связи многолинейные и синтетические сорта, гибриды F1, сортосмеси и сорта-популяции, обладающие по сравнению с гомогенными сортами и гибридами более широким спектром адаптивных реакций в варьирующих условиях внешней среды.
При этом устойчивость новых сортов и гибридов к болезням, вредителям и сорнякам следует рассматривать в качестве важнейшей составляющей общей устойчивости сорта к действию абиотических стрессоров. Обусловлено это тем, что в условиях России катастрофические последствия имеют широкое (эпифитотийное) распространение таких заболеваний, как бурая ржавчина пшеницы (потери урожая в отдельные годы достигают 60% и более), фузариоз колоса (полная непригодность зерна из-за высокого содержания фузариотоксинов), фомопсис подсолнечника (средняя урожайность этой культуры на Северном Кавказе из-за эпифитотий фомопсиса снизилась до 6-8 ц/га, т.е. более чем в 3 раза), антракноз желтого люпина (площадь которого уменьшилась с 1 млн до 130 тыс. га) и др.
В адаптивно-интегрированной системе защиты растений именно созданию сортов и гибридов, обладающих устойчивостью к вредным видам, принадлежит первостепенная роль, поскольку, как показал опыт последних десятилетий, широкое применение пестицидов приводит, в конечном счете, к появлению резистентных к ним генотипов, разрушению биоценотических механизмов саморегуляции в агробиогеоценозах, загрязнению окружающей среды и продуктов питания. В то же время устойчивые сорта и гибриды оказываются наиболее эффективным не только в экологическом, но и в экономическом плане средством агроценотической регуляции динамики численности популяций полезных и вредных видов в агроэкосистемах и агроландшафтах. Заметим, что в экстремальные по погодным условиям годы может существенно изменяться иерархия вредоносности патогенов, вредителей и сорняков.
- За счет сорта и соответствующей агротехники обеспечивается совпадение максимальной величины фотосинтеза с благоприятными условиями среды, т.е. эффективное использование ФАР. В агроэкологическом паспорте сорта должны быть также отражены возможности избежания действия стрессовых факторов (за счет адаптивного размещения во времени и пространстве, большей скороспелости, способности к регенерации и др.). Одновременно дается характеристика уровню техногенной и биологической интенсивности, а также основным доходообразующим (для условий местного и мирового рынка при разном уровне государственных и рентных дотаций) признакам.
- Создание региональных агроэкологических моделей сортов и гибридов как основы в работе эколого-географической селекционной и сортоиспытательной сети. В таких моделях должны быть учтены особенности местных природных условий, причем как благоприятных, так и лимитирующих величину и качество урожая, периодичность и частота их проявления, возможности рентабельного повышения урожайности при определенном уровне государственных дотаций и других материальных стимулов, требования местного и мирового рынка, специфика отношений к типу севооборота и соответствующему предшественнику и др.
- Повышение пространственной, временной, технологической, фитосанитарной и экономической достоверности оценок государственной системы сортоиспытания. Характер функционирования указанной системы должен позволять объективно оценивать новые приоритеты и критерии в селекционном процессе, к числу важнейших из которых следует отнести сочетание высокой потенциальной продуктивности с экологической устойчивостью, ресурсоэнергоэкономичность, природо-охранность, высокое качество урожая, в т.ч. содержание биологически и технологически ценных компонентов, соответствующих требованиям рынка, высокую генетическую защищенность доходо- и рентообразующих признаков и др. При этом разрешающие возможности сортоиспытания должны охватывать весь спектр современных направлений адаптивной селекции, в т.ч. биоэнергетическое, эдафическое, экологическое, экотипическое, биоценотическое и другие.
Для условий России особенно важно надежно идентифицировать признаки новых сортов и гибридов, позволяющие реализовывать в большей степени потенциальную продуктивность за счет устойчивости к действию абиотических и биотических стрессоров, специфичных для каждой из многочисленных агроэкологических макро-, мезо- и микротерриторий. В этой связи первостепенное значение приобретает пространственная типичность сортоиспытательного участка, а также подбор стандартов, не допускающих снижения уже достигнутых уровней скороспелости, устойчивости к действию температурных, водных, эдафических и биотических стрессоров, биокомпенсаторности (для определенной группы сортов), техногенной и/или биологической интенсивности, эстетичности и других ценных свойств. При этом технологии испытания и оценочные шкалы сортов и гибридов, ориентированные на товарное и приусадебное растениеводство, должны существенно отличаться. Очевидна, например, ошибочность использования одного стандарта при испытании сортов и гибридов разных групп скороспелости. Аналогичная ситуация складывается и при оценке сортов, созданных для техногенно-интенсивного возделывания в благоприятных условиях внешней среды или, наоборот, для зон экстремального земледелия (кислых или засоленных почв, аридных условий и пр.). Широко известны также особенности адаптивных реакций сортов на степень загущения посева, микроклимат (экспозиция склона), предшественник, сроки посева и т.д.
Наиболее характерной особенностью развития адаптивных подходов в селекции и семеноводстве является взаимосвязь селекционного, сортоиспытательного и семеноводческого процессов, что обусловлено опасностью потери адаптивных свойств сортов и гибридов на любом из указанных этапов. В адаптивном семеноводстве должно быть обеспечено использование многоэшелонированного сортового и семенного потенциала, формируемого путем набора культур и сортов-взаимострахователей (обладающих разной скороспелостью, отзывчивостью на техногенные факторы, устойчивостью к различным расам патогенов и т.д.) и ориентированного на биокомпенсацию «капризов» климата и погоды, конъюнктуры рынка и других непредсказуемых обстоятельств. Страховые фонды семян в нашей стране нужно создавать с учетом потребностей не только территорий, где семеноводство той или иной культуры невозможно или связано с большим риском, но и за счет сортов с широкой географической и сезонной адаптивностью. Так, в северных областях Казахстана и Западной Сибири традиционно возделывают два типа яровой пшеницы: среднеспелый и поздний, что обеспечивает большую устойчивость урожая в разные по увлажнению годы. При этом в особо засушливые годы разница в урожайности указанных сортотипов достигала 4-5 ц/га. Подбор сортов по принципу биокомпенсаторности позволяет с большей эффективностью использовать и благоприятные местные условия. Кроме того, важное место в реализации адаптивных функций селекции и семеноводства занимает создание федеральных и региональных страховых фондов семян, предназначенных для обеспечения не только устойчивости растениеводства в экстремальные по погодным условиям годы (засухи, суховеи, морозы и пр.), но и формирования «гибкой» видовой и сортовой структуры посевных площадей озимых и яровых культур с учетом осенних запасов влаги, особенностей весеннего периода, фитосанитарной ситуации и др. Адаптивность семеноводства повышает способность растениеводства адекватно реагировать изменением видового и сортового состава посевов на специфику ежегодной конъюнктуры рынка.
В целом, стратегия селекции и семеноводства будущего будет базироваться на эволюционно-аналоговом подходе, т.е. «умножении» числа культивируемых видов и сортов и их агроэкологической специализации, что увеличивает возможности природных и техногенных ресурсов, а также расширяет адаптивные зоны экономически и экологически оправданного возделывания важнейших сельскохозяйственных культур при минимальных затратах ископаемой энергии.
Состояние и пути развития селекционно-семеноводческой работы в России с учетом ведущей роли сорта в обеспечении устойчивости и рентабельности сельскохозяйственного производства, разрушение ранее функционировавшей в стране системы семеноводства, а также значительное уменьшение масштабов селекционной и сортоиспытательной работы имеют «всепроникающие» негативные последствия для отечественного АПК. В то же время в большинстве научно-исследовательских институтов, вузов, опытных станций и опытных хозяйств пока еще сохраняются высококвалифицированные кадры селекционеров и семеноводов, а также опытно-производственная база, что позволяет с учетом ранее принятых законодательных актов, регламентирующих защиту прав селекционеров, а также организацию производства и продажи семян, в короткие сроки изменить кризисную ситуацию на семенном рынке России. Последний, как известно, в настоящее время наводнен низкокачественными по сортовым и посевным показателям семенами, что оказывает крайне отрицательное влияние на всю систему сельскохозяйственного производства. Негативно сказывается и широкая экспансия в Россию зарубежных сортов и гибридов, большинство из которых плохо приспособлены к чрезвычайно разнообразным и, как правило, неблагоприятным местным природным условиям.
Невостребованность новых сортов (гибридов) и высококачественных семян, наряду с общеэкономическим ущербом, который в масштабе страны оценивается по меньшей мере в 40% недополученного урожая зерновых, кормовых, масличных и других сельскохозяйственных культур, с каждым годом ухудшает экономическое состояние отечественных селекционных центров и специализированных семеноводческих хозяйств. Несмотря на то что НИУ и селекцентры Россельхозакадемии за счет продажи семян, хоздоговоров и коммерческой деятельности покрывают 60-70% своих расходов, экономическое положение большинства из них остается критическим. Этому способствует и нередко экспроприаторская практика на местах, когда семена высоких и высших репродукций изымаются в институтах и их опытных хозяйствах (а их в системе PACXH свыше 300) в директивном порядке, без оплаты.
Между тем следует со всей определенностью подчеркнуть, что основные потребности в новых сортах России, характеризующейся громадным разнообразием и суровостью природных условий, в настоящее время и в обозримой перспективе могут удовлетворить только отечественные селекционно-семеноводческие центры. Обоснованность такого утверждения вытекает из отмеченной выше роли «формирующего» влияния абиотических и биотических факторов внешней среды на этапах мейотической рекомбинации и постмейотического естественного отбора рекомбинантных гамет и зигот, а также особой важности устойчивости новых сортов и гибридов к недостаточной тепло- и влагообеспеченности, морозам и суховеям, кислым и засоленным почвам, короткому (нередко 90-120-дневному) вегетационному периоду, наиболее вредоносным местным расам патогенов и другим лимитирующим величину и качество урожая факторам внешней среды, характерным в том или ином сочетании для большинства земледельческих зон России. Бесспорно, сказанное выше вовсе не умаляет реальных достижений в селекции зарубежных стран. Однако почвенно-климатические, погодные, этнические и другие особенности в нашей стране настолько многочисленны и разнообразны, что попытки заменить «российскую» агрономию и сортовой потенциал на импортные абсолютно бесперспективны. Об этом, в частности, свидетельствуют многочисленные данные о громадных убытках российских хозяйств, полученных в результате широкого использования зарубежных сортов плодовых и ягодных культур, французских сортов твердой пшеницы (фирмы «Делапланк»), безвирусного посадочного материала картофеля (фирмы «Агрико»), семян овощных культур, особенно корнеплодов, капусты и т.д. Даже в тех случаях, когда приобретение зарубежных сортов сопровождается поставкой соответствующей техники и пестицидов, хозяйства не застрахованы от «капризов» погоды и потерь. Недостатки зарубежных сортов и технологий проявляются наиболее пагубно, когда в целях «самообеспечения» хотят преодолеть северные или южные границы адаптивного размещения той или иной сельскохозяйственной культуры. Пути реального дальнейшего международного сотрудничества связаны с созданием совместных селекционных центров и творческих групп, широким обменом генофондом, развитием совместной селекционно-географической и сортоиспытательной сети и пр.
При определении перспектив и приоритетов в селекционно-семеноводческой работе необходимо исходить из того, что чем хуже и разнообразнее почвенно-климатические, погодные и экономические условия, тем важнее мобилизация растительных ресурсов на основе введения в культуру новых видов растений, создания идентифицированных генетических коллекций хозяйственно ценных признаков, расширения масштабов и углубления селекционной работы, формирования мно-гоэшелонированного набора сортов-взаимострахователей и соответствующих запасов высококачественных семян. При этом новые сорта и гибриды, обладающие высоким потенциалом продуктивности, экологической устойчивости и средоулучшения, выступают в качестве самого централизованного, широко доступного и экономически эффективного средства биологизации и экологизации интенсификационных процессов в растениеводстве. Заметим, что в условиях широкомасштабного экономического кризиса, низкой техногенной оснащенности и бездотационности сельского хозяйства в России биологизация и экологизация являются единственно возможным и одновременно беспроигрышным путем интенсификации растениеводства на основе его всевозрастающей наукоемкости.
Биологизацию и экологизацию интенсификационных процессов в растениеводстве следует рассматривать не только в качестве эффективного и широкодоступного на данном этапе фактора подъема большинства хозяйств, но и важнейшего условия востребованности, а также сохранения отечественного потенциала сельскохозяйственной науки. He секрет, что экономика государственных научно-исследовательских учреждений растениеводческого и земледельческого профиля поддерживается в настоящее время в основном за счет селекции и семеноводства. С обеспечением правовой защиты селекционных достижений и наведением элементарного порядка на российском рынке семян доходы государственных и частных селекционно-семеноводческих организаций, так же как и их роль в выводе отечественного сельского хозяйства из кризиса, значительно возрастут. И наконец, биологизация, экологизация и наукоемкость интенсификационных процессов в растениеводстве, центральное место среди которых занимают селекция и семеноводство, оказываются единственно возможными средствами «осеверения» земледелия, решения задач по самообеспечению регионов и продовольственной безопасности страны в целом.
Только на основе биологизации и экологизации интенсификационных процессов в растениеводстве может быть преодолена пресловутая агроклиматическая ущербность сельскохозяйственных угодий России по сравнению с США и странами Западной Европы. То обстоятельство, что затраты ресурсов и энергии на единицу сельскохозяйственной продукции в условиях нашей страны даже при их эффективном использовании в среднем существенно выше, чем в указанных странах, предопределяет объективную необходимость государственных дотаций для обеспечения расширенного воспроизводства отечественного агропромышленного комплекса. Однако биоклиматический потенциал каждой культуры специфичен, и в этом отношении, например пшеница, ячмень, рожь и овес, в отличие от кукурузы и сои, в условиях США практически не имеют значительных преимуществ по сравнению с Россией.
Первостепенная и одновременно наиболее трудная задача в отечественном растениеводстве состоит в обеспечении связи первичного и товарного семеноводства новых сортов и гибридов. Известно, что высшие репродукции семян производятся в питомниках отбора и размножения в течение 5-6 лет. И хотя объемы элиты по каждому сорту определяются его востребованностью хозяйствами, необходим соответствующий предварительный заказ на основе хотя бы краткосрочной оценки (3-5-летнего) рыночного спроса. С этой целью селекцентрам совместно с государственной системой сортоиспытания и семеноводческими фирмами во всех почвенно-климатических земледельческих зонах целесообразно организовать агроэкологическую и экономическую оценку новых сортов и гибридов, а также учет спроса на них. В нынешних условиях даже самые крупные российские семеноводческие фирмы свои капиталы вкладывают не в сферу селекции и производства семян, а в торговлю ими. Te же фирмы и хозяйства, которые заняты производством семян, зачастую нарушают элементарные правила сортообновления, поскольку, в соответствии с Законом об исключительном праве патентообладателя (селекцентра и селекционеров) на производство и продажу семян новых сортов и гибридов, они должны регулярно закупать у оригинаторов элитные семена. Сложившийся разрыв между первичным семеноводством и производством семян высоких репродукций - главная причина наводнения семенного рынка России селекционным мусором и зарубежными новинками сомнительной ценности.
В этой же связи следует со всей определенностью подчеркнуть, что попытки противопоставить сортообновление и сортосмену научно не состоятельны. В практическом же плане они приведут к окончательному разрушению первичных звеньев семеноводства новых сортов, что крайне негативно скажется на работе отечественных селекцентров, рынке семян и сельскохозяйственном производстве в целом. Очевидно, что, в силу генетически детерминируемых различий по многим, в т.ч. и хозяйственно важным, количественным признакам, получить абсолютно гомозиготный сорт практически невозможно. Поэтому большинство сортов при внешней, т.е. фенотипической, выравненности по своей генетической природе оказываются весьма гетерогенными. Следовательно, важность и периодичность сортообновления зависят, в первую очередь, от степени исходной гетерогенности сорта, особенно по тем признакам, фенотипический, а тем более инструментальный отбор по которым затруднен или невозможен. Наряду с механическим «загрязнением» сортов, в процессе их длительного воспроизводства происходит и изменение селективно нейтральных признаков, которые не подвергаются ни естественному, ни искусственному отбору. В таких признаках, считал И.И. Шмальгаузен, может идти свободное накопление мутаций со всеми их дезорганизующими последствиями для признаков, определяющих величину и качество урожая. Кроме того, поскольку естественному отбору, в отличие от искусственного, подвергаются не отдельные гены и признаки, а целостные фенотипы, в силу обычно отрицательных корреляций между высокой потенциальной продуктивностью и признаками экологической устойчивости растений в процессе неконтролируемого воспроизводства сорта вполне вероятно снижение уровня последних. И чем большим числом генетических детерминантов (ядра и цитоплазмы) контролируется тот или иной хозяйственно ценный признак, чем разнообразнее условия внешней среды в питомниках отбора, тем выше вероятность изменения полученного признака как в положительную, так и отрицательную сторону в результате действия движущего естественного отбора. В первичном семеноводстве важно сохранить и уровень целенаправленно достигнутой горизонтальной устойчивости к патогенам.
У большинства сортов отсутствуют или крайне ослаблены механизмы генетического гомеостаза, т.е. способности восстанавливать среднюю величину количественных признаков путем саморегуляции. А это, в свою очередь, позволяет предположить, что наиболее эффективным первичное семеноводство сорта, особенно с целью поддержания status quo количественных признаков, будет в зоне его создания. Обусловлено это тем, что любой новый сорт представляет собой сбалансированный комплекс взаимосвязанных признаков, обеспечивающий его превосходство за счет лучшего приспособления к конкретным условиям местообитания. Поэтому агроэкологическая типичность участков питомников отбора дает возможность с большой эффективностью использовать естественный отбор для сохранения типичных для сорта сочетаний количественных признаков и соответствующих блоков коадаптированных генов. Очевидно, что периодичность и методику «сортообновления» должен определять сам селекционер из особенностей исходной и/или потенциальной гетерогенности нового сорта. В то же время имеется большое число сортов овощных, плодовых, ягодных, цветочных и других культур, которые эффективно возделывают в течение многих десятилетий на основе поддерживающего отбора.
Сегодня, когда прошло 150 лет со дня рождения Лютера Бербанка, уместно вспомнить сорта бескосточковой сливы, айвы с ароматом ананаса, белой ежевики, каллы с тонким запахом магнолии и др., сохранивших свою ценность до наших дней. He менее известными в мире остаются и сортовые шедевры, созданные И.В. Мичуриным. По мере усложнения задач и методов селекции роль первичного семеноводства (сортообновления) будет не только не уменьшаться, а, наоборот, возрастать. Так, создание сортов с горизонтальной устойчивостью к патогенам, и тем более переход к комплексной горизонтальной устойчивости, потребуют отбора устойчивых генотипов на соответствующих инфекционных фонах. К примеру, сорт перца Подарок Молдовы, отобранный А.П. Харьковой еще в 1970-х гг. на специально созданном вертицилезном фоне, будучи районированным в Болгарии, уже через 4-5 лет утратил там устойчивость к этому патогену именно вследствие нарушений в системе первичного семеноводства. Широко известна также опасность потери двуукосности сортов клевера в условиях Северо-Востока по аналогичной причине. Особенно быстро при отсутствии первичного отбора могут быть утрачены преимущества сорта, связанные с устойчивостью к комплексному действию биотических и абиотических стрессоров, а также с биохимическими, вкусовыми и дизайно-эстетическими показателями. С учетом больших перспектив использования сортов-популяций, многолинейных, синтетических и трансгенных сортов потребность в более совершенных и специфичных методах сортообновления становится все больше.
При организации селекционного, сортоиспытательного и семеноводческого этапов работ важно учитывать, что широкое распространение генетически однородных сортов и гибридов неизбежно усиливает генетическую и экологическую уязвимость агроценозов и агроэкосистем. Для того чтобы разразилась эпифитотия, культуре достаточно быть генетически единообразной даже по одному признаку, благоприятному для заболевания. Между тем в большинстве стран мира, в т.ч. в США и странах ЕС, основные посевы представлены ограниченным числом сортов и гибридов. По данным Американского Национального Комитета Академии Наук, в конце 1970-х гг. 30 сельскохозяйственных культур в США занимали до 27 млн га. При этом посевы сахарной свеклы были представлены максимум 7 сортами и 5 гибридами F1 (73% площадей); на 96% посевов гороха и 25% пшеницы возделывали лишь по 2 сорта. В штате Айова 70% площади пшеницы засевали 3 сортами, тогда как для предотвращения эпифитотийного развития ржавчины требовалось на той же площади выращивать не менее 20 сортов. Такая же картина была отмечена и в Австралии, где 2 сорта арахиса возделывали на 99% площадей, а 3 сорта ячменя - в 69% посевов. Длительное время основные площади в европейских странах СЭВ были представлены сортом пшеницы Безостая 1 и полученными на ее основе 50 другими сортами.
Можно предположить, что увеличение темпов сортосмены в будущем будет связано, в первую очередь, с необходимостью создания более широкого спектра агроэкологически, технологически и рыночно специализированных сортов и гибридов. Однако по мере повышения требований к новым сортам, особенно в плане роста их потенциальной продуктивности, экологической устойчивости, качества урожая и средоулучшающих функций, первичные материальные, интеллектуальные и временные затраты на соответствующую селекцию будут постоянно возрастать. Следовательно, задача продления «жизни» сорта на основе эффективных методов сортообновления (первичного семеноводства) станет еще более актуальной. Аналогичная ситуация сложилась и с синтезом гербицидов, период использования которых продлевается за счет создания, например, трансгенных гибридов и сортов кукурузы и сои, устойчивых к Глифосату или смесевым препаратам на основе двух и более представленных на рынке действующих веществ.
В настоящее время из примерно 10 тыс. сортов и гибридов, включенных в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в России, свыше 70% принадлежит селекцентрам Pocсельхозакадемии и сельскохозяйственных вузов. Среди них выдающиеся селекцентры имени И.В. Мичурина, П.П. Лукьяненко, B.C. Пустовойта, А.Г. Лорха и другие. Их разрушение нанесет громадный материальный и моральный ущерб России, поскольку для становления даже рядового селекцентра необходимо минимум 25-30 лет. Напомним, что в России организация селекционной и семеноводческой работы с петровских времен считается «делом государевым». В большинстве развитых стран мира создание новых сортов и гибридов относится к числу наиболее общественно важных и в то же время рискованных, долговременных, дорогостоящих, а потому и авансируемых государством работ.
Попытки приспособить селекционно-семеноводческую систему России к условиям сложившегося нестабильного (дикого) рынка могут лишь дискредитировать саму идею реформирования и нанести непоправимый ущерб развитию этой важнейшей сферы научного обеспечения АПК страны. В этой связи научным учреждениям Россельхозакадемии и вузам совместно с Минсельхозом России, Госкомиссией по испытанию и охране селекционных достижений, Госсеминспекцией и органами местной исполнительной власти важно продолжить работу по организационно-правовому реформированию системы отечественной селекции, семеноводства и сортоиспытания, а также укреплению и расширению сферы деятельности соответствующих структур. При этом развитие государственных и «частных» селекционно-семеноводческих предприятий будет проходить параллельно и во взаимосвязи.