Современное птицеводство в России является одной из самых динамично развивающихся отраслей сельского хозяйства, но благополучие отрасли почти полностью зависит от поставок племенного материала из-зарубежа. В России практически отсутствует своя племенная база как в яичных, так и в мясных промышленных кроссах кур. Большая часть отечественных кроссов, занимавших лидирующие позиции в российском птицеводстве, в настоящее время утрачены. Более 90 % племенной птицы промышленных линий в России импортируется. Зарубежные селекционно-генетические компании объединяются в транснациональные холдинги, занимающиеся мультивидовым разведением сельскохозяйственных животных, что позволяет им не зависеть от конъюнктуры рынка в отрасли. Обратная сторона такой консолидации в мировом масштабе – снижение генетического разнообразия птицы и высокий уровень инбридинга в промышленных линиях кур. В данных условиях имеется реальная биологическая опасность для существования этих линий из-за потенциальной восприимчивости «монокультур» к новым заболеваниям, что может уничтожить или же сильно навредить генетически однородной популяции. Любая система селекции основывается на оценке племенной ценности потенциальных родителей. Ее цель – получить по возможности наиболее точный прогноз генетической ценности особи и продуктивных качеств ее потомков. Этим условиям наиболее полно отвечает методология BLUP, в которую могут быть успешно интегрированы данные молекулярной генетики (SNP), что позволяет дополнить статистический анализ технологиями геномной селекции. Особенно актуально это для признаков, которые не могут быть измерены, или могут быть измерены лишь у одного пола, либо же только по окончанию продуктивного периода. Включение в селекционные программы методов геномной селекции делает возможным значительно повысить прогресс селекции по основным хозяйственно полезным признакам кур. Главной задачей в российском племенном птицеводстве является создание собственной конкурентоспособной племенной базы, не уступающей западным кроссам по уровню продуктивности, для чего при поддержке государства необходимо, в первую очередь, создать селекционно-генетические центры, а также племенные репродукторные хозяйства; разработать и внедрить инновационные методы в области геномной селекции, программно-информационные системы, а также специализированные селекционные компьютерные программы для обработки и анализа мета-данных.

В обзоре рассмотрены вопросы экструдирования кормов и пищевых продуктов, включающих биомассу насекомых. Включение насекомых в состав кормов и продуктов повышает их питательную ценность за счет обогащения протеином и жиром. Наибольшее распространение получило экструдирование измельченных и высушенных насекомых в форме муки в смеси с растительным сырьем, в основном измельченным зерном. Но смесь необработанных личинок насекомых и измельченного растительного сырья также может быть успешно подвергнута экструдированию. Выявлены частные закономерности процессов экструдирования биомассы насекомых и растительного сырья. Установлено, что при увеличении содержания насекомых в экструдате его цвет становится более темным, поверхность менее гладкой, структура более слоистой, снижается твердость, уменьшается значение индекса водопоглощения и увеличивается значение индекса водной растворимости экструдата, а также его влажность. Изменение скорости подачи сырья в экструдер позволяет изменять свойства готового экструдата. При увеличении подачи сырья уменьшается значение индекса водопоглощения экструдата и его влажность, но увеличивается индекс водной растворимости. В настоящее время не определены рациональные параметры процесса экструдирования, общие для всех смесей растительного сырья и биомассы насекомых, и характер их влияния на свойства готовых экструдатов. Тема экструдирования сырья для производства кормов и пищевых продуктов, содержащих биомассу насекомых, является перспективной, но требует проведения дополнительных исследований.

Для эффективного решения актуальных селекционных задач необходим хорошо изученный исходный материал. Оценка изучаемых образцов в варьирующих климатических условиях позволяет выделить источники с высокой урожайностью. Представлены результаты оценки 56 сортообразцов овса голозерного различного эколого-географического происхождения по продолжительности периода вегетации. Исследования проведены в 2017-2019 гг. на дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах Кировской области. Выявлены существенные различия сортообразцов по срокам созревания. Предложена классификация голозерных образцов по продолжительности вегетационного периода для Волго-Вятского региона. Самыми многочисленными были группы среднеспелых и среднепоздних образцов – 41,1 и 35,7% соответственно, позднеспелые – 17,8%. Весьма ограничен набор раннеспелых сортообразцов (5,4 %). Урожайность голозерных образцов варьировала по годам, уровень был от незначительного до очень высокого (V = 7,91…91,76 %). В группе раннеспелых коэффициенты вариации составили 21,47…34,58 % при урожайности 165…330 г/м2. Оценка среднеспелых образцов показала в основном высокий и очень высокий уровни вариации урожайности. Исключение составили образцы из Беларуси к-3899 BYAS-154 (7,91 %) и США 15094 MF9521-247 (16,83 %), урожайность которых была 139…161 и 182…244 г/м2 соответственно. У среднепоздних и поздних сортообразцов коэффициенты вариации внутри группы составили 21,44…68,36 % и 26,25…68,75 % соответственно. Для использования в селекции рекомендованы образцы среднего срока созревания со стабильной урожайностью: к-3897 BYAS-156, к-3898 BYAS-155 (Беларусь), 15155 MF9016-31 (США).

Изучены 8 исходных форм и 16 гибридных популяций F2 яровой пшеницы урожая 2019 года для определения уровня засухоустойчивости методом проращивания семян в течение 5 суток в растворе сахарозы. Влияние искусственно созданной засухи на проростки оказалось весьма существенным: общее снижение всхожести семян у родителей и гибридов составило 16,0 и 16,7 % соответственно, числа зародышевых корней – 19,3 и 17,4 %, массы проростка – 67,1 и 70,2 %. В стрессовых условиях показатель соотношения массы корней и ростков (индекс RSR) по сравнению с контролем увеличился в среднем с 0,92 до 1,42 у сортов, с 0,86 до 1,68 у гибридов. Отмечена высокая сортовая специфичность как абсолютных значений признаков в контроле и опыте, так и реакции на стресс. По числу зародышевых корней в контроле преимущество имел сорт NOS Norko (Германия), по массе проростка – Карабалыкская 91 (Казахстан). Достоверно высокие значения индекса RSR в контроле и опыте отмечены у сорта Jahuara F-77 (Мексика). Отсутствием реакции на засуху по всхожести семян характеризовался сорт Kitt (США), по числу зародышевых корней – сорта Jahuara F-77 (Мексика) и Klein Vencedor (Аргентина). На основе анализа общей и специфической комбинационной способности родительских сортов выделены 8 перспективных гибридных комбинаций. Высокий гетерозисный эффект, выраженный увеличением среднего значения признака у гибридов по отношению к родителям, наблюдали у большинства гибридных комбинаций по параметру «масса проростка», в комбинации Эритроспермум 2945 х NOS Norko - по числу зародышевых корней. Влияние материнских и отцовских компонентов, а также их взаимодействия, на всхожесть семян гибридов F2 было незначимым (коэффициент наследования h2 = 0,04…0,22). Вклад родительских сортов в другие параметры в контроле был достоверно высоким (Fфакт > F05), за исключением влияния отцовских форм на массу проростка. Значения общих коэффициентов наследуемости числа корней и RSR в нормальных условиях (h20 = 0,80…0,82) свидетельствуют о том, что отбор по данным параметрам может быть высокоэффективным. В условиях искусственно созданной засухи наиболее результативным будет отбор по параметру «сухая масса проростка», поскольку вклад материнских компонентов на число зародышевых корней и отцовских на показатель RSR незначим.

В период с 2012 по 2015 год на озимой пшенице сорта Калым проведены полевые испытания жидкой культуры на основе выделенных из природных источников штаммов B. subtilis BZR 336g и BZR 517, которые проявляют антифунгальное действие в отношении фитопатогенных грибов Fusarium graminearum, F. culmorum, Microdochium nivale и Pyrenophora tritici-repentis, а также способны оказывать положительное влияние на рост и развитие растений. Жидкой культурой штаммов проводили предпосевную обработку семян и две профилактические обработки в период вегетации растений. Варианты сравнения – обработка водой (контроль), химическими (Раксил, КС; Альто Супер, КС) и биологическим (Фитоспорин-М, Ж) эталонами. Биологическая эффективность в отношении комплекса фузариозных корневых гнилей отмечена в фазы выхода в трубку и созревания озимой пшеницы и в отдельные годы достигала 22,8 % для штамма B. subtilis BZR 336g и 17,2 % для штамма B. subtilis BZR 517. В вариантах с предпосевной обработкой семян и вегетирующих растений озимой пшеницы штаммом B. subtilis BZR 336g в течение трех лет полевых испытаний получена урожайность от 5,0 до 7,4 т/га, а при обработке штаммом B. subtilis BZR 517 – от 4,2 до 7,6 т/га. Максимальный дополнительный урожай озимой пшеницы от применения жидких культур штаммов получен в 2013 году – достоверная прибавка урожая составила 1,6 т/га для штамма B. subtilis BZR 336g и 0,8 т/га для штамма B. subtilis BZR 517. Способность жидких культур исследуемых штаммов обеспечивать защиту озимой пшеницы от вредоносных болезней на уровне и выше биологического и химического эталонов будет способствовать расширению ассортимента микробных биопрепаратов в сегменте российского рынка экологически безопасных средств защиты растений.

Сорго считается одной из наиболее важных зерновых культур в мире. Зерно сорго характеризуется низким содержанием в белке незаменимых аминокислот, прежде всего лизина, что значительно снижает его кормовую ценность. Известны два мутантных гена с высоким уровнем лизина: спонтанный мутантный ген hl, который был первоначально идентифицирован в эфиопских линиях, и ген P721, который индуцирован этилметансульфонатом.
Цель исследований заключалась в изучении закономерности наследования содержания лизина в зерне гибридов второго поколения сорго зернового, полученных в результате скрещиваний по двум диаллельным схемам 4х4 (I – СПЗС-11, Sb-126/4, 144 ф/8, Зерноградское 204; II – ЗСК-4, Белозёрное 100, Отбор 100, 34045). В результате гибридологического анализа установлено, что по содержанию лизина в белке сорго между включёнными в скрещивания родительскими образцами наблюдались генетические отличия в 1-3 гена. Наибольшие различия (3 гена) проявились между образцами сорго зернового 34045 и 144 ф/8. В большинстве гибридных комбинаций между привлечёнными в гибридизацию образцами наблюдались моногенные и дигенные различия. В результате оценки значения степени доминирования установлена величина проявления гена, контролирующего содержание лизина в белке сорго. Наблюдалось доминирование как меньших, так и больших значений признака. Кривые распределения частот изученных гибридов находились в пределах изменчивости родительских форм, однако в отдельных комбинациях проявились положительные трансгрессии. В комбинациях Sb-126/4 × СПЗС-11, Зерноградское 204 × СПЗС-11 для дальнейшей селекционной работы выделены формы с высоким содержанием лизина в зерне (более 3,5%).

В условиях Республики Коми в 2017-2019 гг. проведена комплексная оценка нового среднераннего столового сорта картофеля Вычегодский. В качестве стандартов использовали два районированных и один рекомендованный для I Северного региона РФ сорта картофеля с разными сроками созревания и параметрами отзывчивости на условия среды (коэффициент линейной регрессии урожая сортов bi ): Удача – ранний, слабо реагирующий (bi = 0,5); Невский – среднеранний, обладающий зависимостью, близкой к линейной (bi = 1,0); сорт местной селекции Зырянец – среднеранний, наиболее отзывчивый (bi = 1,7). В 2017 году установлено достоверное превышение урожайности клубней сорта Вычегодский над стандартом Невский на 7,0 т/га. В среднем за три года исследований урожайность нового сорта составила 27,2 т/га (на 1,7-2,0 т/га выше контрольных сортов). Формирование урожая сорта Вычегодский происходило преимущественно в последние 20 дней вегетации: набор средней массы клубня увеличился за этот период на 134 %. В целом же сорт Вычегодский формировал 10-12 клубней массой 40-60 г. Пластичность сорта умеренная (bi = 1,2), что оптимально для зоны рискованного земледелия. Содержание сухого вещества – 24,1 %, крахмала – 15,7 %, витамина С – 11,2 мг%. Сорт Вычегодский продемонстрировал высокую устойчивость к основным заболеваниям, поражающим ботву и клубни в период летней вегетации (фитофтороз, альтернариоз, ризоктониоз, парша обыкновенная). Молекулярно-генетическое экспертное исследование ДНК было проведено на наличие 10 основных маркеров-генов устойчивости. Обнаружены гены, отвечающие за устойчивость сорта Вычегодский к раку картофеля и золотистой картофельной нематоде.

С целью расширения ассортимента хлебобулочных изделий для здорового питания в 2019 году разработана документация на хлеб ржано-пшеничный «Знатный» повышенной биологической и пищевой ценности. Содержание пищевых веществ, степень удовлетворения потребности человека в дефицитных веществах и энергетическую ценность продукта рассчитывали на основе сведений, приведенных в справочной литературе. Внесение настоя из смеси семян льна и других масличных семян в тесто при его замесе привело к улучшению реологических свойств последнего и повысило органолептические показатели хлеба. Функциональные свойства хлеба ржано-пшеничного «Знатный» определяются содержанием в нем муки ржаной обдирной, муки пшеничной первого сорта, масла подсолнечного, семян льна, кунжута, ядра семян подсолнечника, которые обогащают изделие многими необходимыми для организма человека макро- и микронутриентами: пищевыми волокнами, минеральными веществами, витаминами, полиненасыщенными жирными кислотами (ПНЖК). Хлеб ржано-пшеничный «Знатный», благодаря наличию в рецептуре масличных семян и масла подсолнечного, отличается повышенным содержанием ПНЖК (2,6 г), которые необходимы, прежде всего, для нормального выполнения функций организма человека. Хлеб «Знатный» по содержанию витаминов Е, В1 и В2 превосходит производственный аналог – хлеб ржано-пшеничный «Здоровье» на 31,8, 13,8 и 11,1 % соответственно; пищевых волокон (7,0 г/100 г) – на 4,5 %. Минеральных веществ (К, Са, Мg, Fе) в хлебе ржано-пшеничном «Знатный» в сравнении с производственным аналогом содержится больше на 3,9; 63,4; 22,6; 4,0 % соответственно. При употреблении 100 г хлеба ржано-пшеничного «Знатный» удовлетворяется более 23,6 % среднесуточной физиологической потребности человека в полиненасыщенных жирных кислотах; 23,3 % – пищевых волокнах ; 16, 2% – магнии; 18,9 % – железе; 29,0 % – витамине Е; 22,0 % – витамине В1

Исследования проводили в 1991-1994 и 2012-2019 гг. в условиях Тверской области. Изучали эффективность двух модификаций гребнистого ленточно-разбросного способа посева зерновых культур. Почвы опытного участка дерново-подзолистые хорошо окультуренные легкосуглинистые и супесчаные глееватые, осушаемые закрытым дренажом. Выявлено, что в условиях северо-западной части Нечерноземной зоны зерновые культуры (озимая рожь, озимая тритикале, ячмень, овес, полба) на осушаемых землях целесообразно выращивать на гребнях высотой 40-80 мм с использованием улучшенного гребнистого ленточно-разбросного способа посева, обеспечивающего выравнивание поверхности почвы, создание уплотненного ложа и хороший контакт семян с почвой путем их вдавливания. При гребнистом ленточно-разбросном способе посева зерновых культур отмечено повышение полевой всхожести семян на 10,3 % в среднем по всем культурам, выживаемости растений – на 5,8 %, сохранности растений озимой ржи при перезимовке – на 12,5-19,0 %, усиление фотосинтетической деятельности растений, улучшение структуры и повышение урожая на 0,21-1,19 т/га. Прирост урожая был получен как за счет увеличения количества продуктивных стеблей на 17,8 % (в среднем по культурам), так и за счет более высокой массы зерна в колосе (метелке) – на 10,0 %. Наиболее значительное увеличение количества продуктивных стеблей при гребнистом посеве было у полбы и озимой тритикале (на 26,0-83,1 %), числа зерен – у овса и озимой ржи (на 4,7-17,9 %), массы 1000 зерен – у ячменя, массы зерна в колосе (метелке) – у овса (на 17,0-24,0 %) и озимой ржи (на 8,0-10,1 %). Преимущество гребнистого ленточно-разбросного способа посева формируется за счет оптимизации площади питания растений и улучшения агрофизических условий в посевном слое почвы.

В статье приведены результаты исследования по определению компонентного состава биодизельного топлива на рапсовой основе, выполнено моделирование оптимального компонентного состава с учётом низкотемпературных свойств и цетанового числа. На основе проведенных исследований получены математические модели изменения низкотемпературных свойств биодизельного топлива в зависимости от процентного содержания рапсового масла, определено и обосновано оптимальное соотношение его компонентов. Испытания проводили в 2012-2019 гг. Изучаемые температурные пределы соответствуют крайним значениям температуры центрального и южного регионов Российской Федерации. Второй важной задачей являлось определение оптимального соотношения дизельного топлива и рапсового масла при обеспечении требований ГОСТ Р52368-05 по цетановому числу биодизельного топлива. Исследования по определению оптимального процентного соотношения рапсового масла и дизельного топлива на цетановое число показали, что биодизельное топливо, в составе которого присутствует рапсовое масло в концентрации до 30 %, удовлетворяет требованиям ГОСТ Р52368-05 (ЕН 590:2009). В работе использовали сертифицированное оборудование, а методика соответствовала требованиям государственного стандарта на их проведение. Для решения задачи по определению оптимального соотношения компонентов биодизельного топлива была предложена методика оценки низкотемпературных свойств и цетанового числа, а также была проанализирована зарубежная научная литература по изучаемому вопросу. По результатам проведенных исследований были выдвинуты и подтверждены гипотезы об изменении низкотемпературных свойств и цетанового числа биодизельного топлива при увеличении в нем доли рапсового масла, а также возможности математического моделирования его оптимального компонентного состава, соответствующего температурным условиям окружающей среды при эксплуатации техники. Достоверность аппроксимации полученных зависимостей составила 0,83…0,91 при определении низкотемпературных свойств образцов биодизельного топлива в пределах заданных температур от -40 до 0 °C.

Повышение эффективности прямого полосного посева семян трав сеялками с активными бороздовскрывателями возможно при выносе семя- и тукозаделывающих рабочих органов из зоны работы дисковых фрез. Предложена конструктивно-технологическая схема сошниковой группы дернинной сеялки полосного посева, которая состоит из фрезерного бороздовскрывателя, тукового и семенного сошников, установленных на поводках крепления в виде прицепов пружин кручения, и прикатывающего катка. Для обеспечения высокого качества разноуровневого высева семян трав и гранул минеральных удобрений необходимо на стадии проектирования определить длину щёк тукового сошника, которые сдерживают преждевременное осыпание почвы со стенок борозды до момента, когда гранулы минеральных удобрений попадут на дно борозды, и минимально допустимое расстояние между туковым и семенным сошниками, позволяющее добиться полного укрытия гранул минеральных удобрений почвой при сохранении компактности конструкции сошниковой группы. В ходе теоретических исследований получены математические зависимости для определения рациональных параметров и режимов работы разработанной сошниковой группы, которые позволят обеспечить минимальный разброс гранул минеральных удобрений по глубине заделки и высокую стабильность толщины прослойки почвы между гранулами удобрений и семенами трав. Для диапазона рабочих скоростей дернинной сеялки полосного посева определены рациональные параметры сошниковой группы предложенной конструкции: угол при вершине наральника тукового сошника в горизонтальной плоскости 15-20º, длина щеки тукового сошника 0,040-0,045 м, ширина раструба тукового сошника 0,02 м, минимально допустимое расстояние между туковым и семенным сошниками 0,14-0,16 м.

3 июня 2020 г. ушел из жизни доктор биологических наук, профессор, член-корреспондент РАН ВЛАДИМИР ГЕОРГИЕВИЧ САФОНОВ.