Preview

Аграрная наука Евро-Северо-Востока

Расширенный поиск
Том 25, № 3 (2024)
Скачать выпуск PDF

ОБЗОРНЫЕ СТАТЬИ

319-329 444
Аннотация

Картофель (Solanum tuberosum L.) является важной сельскохозяйственной культурой, обеспечивающей продовольственную безопасность многих стран. Одним из главных факторов, способствующих получению высоких урожаев картофеля является использование качественного семенного материала. Применение метода культуры тканей для размножения растений картофеля является наиболее значимым. В работе проанализированы источники отечественной и зарубежной литературы, представляющие результаты исследований, связанных с изучением и совершенствованием приемов размножения in vitro и выращивания in vivo для получения исходного материала картофеля. Публикации выбраны из открытых источников за последние 10 лет. Рассмотрено влияние различных регуляторов роста (цитокины, ауксины, гибберелины, бензихол, этихол, гуминовые кислоты), минерального состава питательной среды Мурасиге-Скуга (MS), физических факторов на биомассу, длину побегов и корней, количество узлов и укоренение эксплантов в условиях in vitro. При этом оптимальные параметры могут варьировать в зависимости от сорта картофеля. Отдельно проанализированы факторы (изменение состава среды, физических показателей), оказывающие влияние на увеличение образования числа микроклубней в культуре in vitro. Данный метод получения оздоровленного материала является наиболее перспективным. Среди приёмов повышения адаптации пробирочных растений in vivo рассмотрены предварительное замачивание перед высаживанием в грунт пробирочных растений картофеля и прикорневая обработка гуминовыми препаратами, фитоиммуномодуляторами, а также различные варианты укрытия растений ex vitro. Показано, что размножение пробирочных растений на установках аэропонного и гидропонного типа позволяет минимизировать воздействие внешних факторов, в том числе попадание инфекционных заболеваний.

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: РАСТЕНИЕВОДСТВО

330-339 260
Аннотация

Представлены результаты сравнительной оценки влияния основных агротехнологических факторов на формирование урожая ярового ячменя сорта Московский 86 в природно-климатических условиях Ленинградской области. Исследования проводили в период 2019–2021 гг. на дерново-слабоподзолистой супесчаной почве. Схема микрополевого опыта включала три изучаемых фактора: норма высева (4, 5 и 6 млн всх. семян/га), доза азотного удобрения (N0 и N60), гербицидная обработка (без обработки, Линтур, ВДГ). По результатам исследований определено, что более стабильный вклад в формирование урожайности ярового ячменя, по причине меньшей зависимости от погодных условий, оказывала норма высева семян (0,1 %, 28,0 и 18,0 % по годам исследований). Урожайность ячменя в опыте в бóльшей степени определялась внесением азотного удобрения (47,4 %), чем нормой высева семян (13,9 %). Влияние этих факторов, главным образом, распространялось на густоту продуктивного стеблестоя, которая возрастала с увеличением нормы высева на 22,0–31,7 %, от внесения азотного удобрения – в 2,1 раза (2019 г.). В условиях острого дефицита влаги действие гербицида на урожайность ячменя было слабым (0,9–1,9 %) и не ощутимым с хозяйственной точки зрения. Стрессовый эффект от применения гербицида сильнее проявлялся в неудобренном варианте. Выраженный хозяйственный эффект от проведения гербицидной обработки (на уровне 18,2 % сохраненного урожая) отмечался на фоне высокой эффективности азотного удобрения. Формирование наибольшей урожайности ярового ячменя сорта Московский 86 (250 г/м2) достигалось за счет предпосевного внесения азотного удобрения в дозе 60 кг д. в./га, нормы высева 6 млн всх. семян/га и проведения гербицидной обработки.

340-354 165
Аннотация

В условиях Кировской области проведено сравнительное изучение 20 гибридных популяций F2, F3, F4, созданных по полной диаллельной схеме, и 5 родительских форм яровой мягкой пшеницы по признакам продуктивности и адаптивности. В контрастные по тепло- и влагообеспеченности 2020–2022 гг. (гидротермический коэффициент 1,07–1,44) у родительских форм и гибридов выявлено доминирующее влияние генотипа на признак «масса 1000 зерен», условий среды – на признаки «число зерен в колосе» и «урожайность». В группе гибридов отмечено возрастание доли взаимодействия «генотип × среда» по всем показателям. Наблюдали переопределение корреляционных связей между признаками в зависимости от влияния лимитирующих факторов, а также ежегодную смену рангов гибридных комбинаций как по средним значениям признаков, так и по проявлению гетерозиса и депрессии. Приведена характеристика исходных сортов и гибридных популяций по параметрам пластичности и стабильности, изучены закономерности наследования адаптивных реакций. Реакция на условия среды по признаку «число зерен в колосе» наследовалась в основном по промежуточному типу, большинство высокопластичных генотипов получены с участием сортов Маргарита и Линия 2, низкопластичных – с участием Саратовская 29. Процентное распределение типа реакции признака «масса 1000 зерен» происходило в сторону увеличения числа высокопластичных комбинаций, по урожайности – соответственно распределению родительских форм. Включение в скрещивания исходной формы Карабалыкская 98 повышало у гибридов коэффициент регрессии признака «масса 1000 зерен», сорта Маргарита – признака «урожайность». Выявлена высокая сходимость среднего уровня признаков, уровня гетерозиса и значений коэффициента пластичности в гибридных популяциях, и относительная независимость показателя «фенотипическая стабильность» (S,%). Пластичность урожайности в значительной степени зависела от пластичности признака «число зерен в колосе», при этом большее влияние оказывали материнские компоненты. В результате исследований выделены лучшие комбинации, из которых предпочтительнее вести отборы на основные элементы продуктивности и параметры адаптивности при селекции яровой мягкой пшеницы.

355-367 206
Аннотация

В ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока создана новая сортопопуляция клевера лугового ГПФ-49-3, перспективная для использования в сельскохозяйственном производстве северных регионов европейской части Российской Федерации. Характеризуется ранними сроками укосной и уборочной спелости: продолжительность вегетационного периода от весеннего отрастания до фазы цветения первого укоса составляет 56–72 дня, от первого до второго укосов – 39–56 дней, до созревания семян – 103–115 дней. По результатам изучения и оценки в нескольких циклах конкурсного и экологического испытаний (2009–2021 гг.) в условиях Кировской области ГПФ-49-3 показала преимущества перед районированным сортом-стандартом Дымковский по ряду продуктивных признаков и адаптивных качеств: отличается зимостойкостью, толерантностью к засухе, высокими показателями продуктивности и её потенциалом – урожайностью зелёной массы до 88,3 т/га, семян до 5,3 ц/га; сбором сухого вещества до 20,5 т/га, сырого белка до 2,5 т/га. Особенностями сортопопуляции ГПФ-49-3 являются достоверно высокая в сравнении со стандартом кормовая продуктивность травостоев второго года пользования (г. п.) – 28,7 т/га зелёной массы, 7,8 т/га сухого вещества при уровне сорта Дымковский – 23,4 и 6,2 т/га соответственно (НСР05 = 4,5 и 0,8 т/га) и генетически обусловленная устойчивость к корневым гнилям. Обнаружена корреляционная связь (r) средней силы между интенсивностью развития корневых гнилей в 1 г. п. и показателями продуктивности растений во 2 г. п.: зелёной массой (-0,43), сухим веществом (-0,50), сбором белка (-0,58), свидетельствующая о том, что травостой с меньшей степенью поражения корней перед перезимовкой более продуктивен на следующий год пользования. Полученные результаты исследований позволили принять решение о передаче сортопопуляции ГПФ-49-3 в 2021 г. на государственное сортоиспытание как сорт клевера лугового Малахит.

368-378 255
Аннотация

В селекции лубяных культур, направленной на создание высоковолокнистых сортов, важным является выявление закономерностей формирования волокна на молекулярном уровне, определение генотипспецифичности процессов синтеза целлюлозы, изучение эффективности работы генов, отвечающих за синтез целлюлозы на различных этапах онтогенеза растений. Целью работы являлось изучение экспрессии генов целлюлозосинтаз льна. Объектом исследования являлись 8 образцов льна (род Linum), отличающихся по содержанию волокна: 7 сортов Linum usitatissimum L., из которых 5 сортов льна-долгунца, 2 сорта льна масличного, один образец льна крупноцветкового (L. grandiflorum Desf.). Исследуемые сорта выращивали в растильной установке. Пробы растительного материала отбирали на 10-й, 20-й, 30-й, 40-й и 50-й дни после появления всходов. Проводили извлечение РНК, синтез кДНК. Были получены последовательности РНК CesA1, CesA4, CesA6, CesA7 и разработаны ген-специфические праймеры для ПЦР. Экспрессию генов определяли методом полуколичественной RT-PCR, продукты реакции разделяли по размеру с помощью 1,2%-го агарозного геля. На основании полученных данных было установлено наличие фазо- и генотипспецифичности в процессе экспрессии целлюлозосинтаз семейства CesA в стебле льна. Целлюлозосинтазы первичной клеточной стенки льна (CesA1, CesA6) проявляют динамику роста экспрессии до стадии «елочка», а затем экспрессия постепенно снижается к фазе наступления быстрого роста, тогда как целлюлозосинтазы вторичной клеточной стенки (CesA4, CesA7) характеризуются постоянным увеличением экспрессии от первых дней развития проростков до фазы быстрого роста.

379-387 210
Аннотация

Цель исследований – изучить урожайность, основные компоненты продуктивности 9 сортов смородины красной раннего и среднего сроков созревания из биоресурсной коллекции Всероссийского научно-исследовательского института селекции плодовых культур и оценить степень стабильности признаков. Исследования проводили в 2020, 2022, 2023 гг. в условиях Орловской области. Коллекционный участок заложен осенью 2015 г. по схеме 3,5х0,5 м. У изучаемых сортов длина кисти значительно варьировала по годам от 20,0 (Вика) до 35,6 % (Красная Кузьмина) в зависимости от метеорологических условий вегетационного периода. В среднем за годы изучения длина кисти контрольного сорта Йонкер ван Тетс (‘Jonkheer van Tets’) составила 8,6 см и только сорт Красная Кузьмина имел существенные отличия от контроля по длине кисти – 10,9 см. Крупноплодность проявил сорт Нива, средняя масса ягоды за три года составила 0,76 г и существенно превысила контрольный сорт (0,54 г). Остальные вошли в группу сортов со средней массой ягоды. Значения признака «масса ягоды» очень сильно изменялись по годам, коэффициент вариации (СV) составил от 8,4 % (Йонкер ван Тетс) до 31,7 % (Нива). Выравненностью ягод в кисти характеризовались сорта Натали и Вика. В среднем за три года получена урожайность от 14,3 т/га (СV = 48,7 %) у сорта Красный крест (‘Red Cross’) до 25,6 т/га (СV = 10,7 %) у сорта Газель. Высокой стабильной урожайностью и параметрами компонентов продуктивности выделились сорта Газель, Ася, Подарок победителям. Сорт Нива характеризовался крупноплодностью и высокой урожайностью, но меньшей стабильностью по годам. Сорт Красный крест в условиях Орловской области не реализовал свой генетический потенциал продуктивности.

388-394 200
Аннотация

В 2023 году в Государственный реестр селекционных достижений РФ включен и допущен к использованию по Средне-Волжcкому региону сорт однодомной безнаркотической конопли посевной Людмила. В связи с внедрением в производство и с целью размножения семян нового сорта в условиях Пензенской области в 2021–2023 гг. изучали широкорядный (с междурядьями 45 и 70 см) и рядовой (15 см) способы посева и нормы высева семян с учетом основных направлений использования культуры. При изучаемых способах посева и нормах высева урожайность стеблей в среднем за годы исследований достигала 11,3–14,4 т/га и была максимальной при рядoвoм посеве с нормой высева 3,0 млн всх. семян/га. Высокую урожайность семян получили при широкорядных посевах – 1,15 т/га (междурядья 70 см, норма высева 0,9 млн семян/га) и 1,04 т/га (45 см, 1,2 млн семян/га), при рядовом посеве при всех изучаемых нормах – 0,90-0,91 т/га. Повышение нормы высева от 2,0 до 3 млн всх. семян/га при рядовом посеве сопровождалось увеличением урожайности стеблей на 3,1 т/га (27,4 %), содержания волокна в стеблях с 30,9 до 31,8 % и его сбором с 3,91 до 5,54 т/га. При широкорядном посеве с междурядьями 70 см в стебле содержалось 26,5–28,7 % волокна с общим выходом 3,37–4,18 т/га, с междурядьями 45 см содержание волокна в стебле возросло до 29,8–30,4 %, что позволило собрать с 1 гектара 3,71–4,77 т волокна. Выявлены экономически эффективные способы посева и нормы высева семян конопли сорта Людмила, обеспечивающие рентабельность производства семян на уровне 129–147 %.

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ. ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ

395-406 216
Аннотация

Разработка экологически безопасных систем защиты растений от грибных патогенов с использованием симбиотических бактерий Xenorhabdus sp. – симбионтов энтомопатогенных нематод (ЭПН) в последние годы является новым направлением в сельскохозяйственной практике и несомненно представляет актуальность и научную значимость. В исследованиях использовали суспензии живых и автоклавированных культур симбиотических бактерийсимбионтов различных видов ЭПН (Steinernema carpocapsae, S. feltiae и S. feltiae protense) с титром бактериальных клеток 107 КОЕ/мл в сравнении с биологическим препаратом Фитоспорин-М (паста) и водой в качестве контроля. В лабораторных условиях при температуре 25 °С нами установлены различия в антибиотической активности первичных форм продуцентов Xenorhabdus sp., выделенных из различных видов ЭПН. Наибольшее ингибирование зоны роста гриба на 4-й день отмечено у метаболитов штамма S. carpocapsae в отношении Alternaria solani. Биологическая эффективность в подавлении этого патогена составила 51 %. Полевые исследования 2022-2023 гг. в условиях Республики Карелия на среднераннем сорте картофеля Ред Скарлетт, показали, что при эпифитотии (низкие температуры воздуха и избыточное переувлажнение) двукратное опрыскивание вегетирующих растений суспензией живых и автоклавированных культур симбиотических бактерий (ЭПН-1-1, ЭПН-2 и ЭПН-2-1) снижали развитие ризоктониоза по сравнению с контрольным вариантом на 50, 64 и 60 % соответственно. Установлено, что двукратная обработка живой и автоклавированной водной суспензией бактерий-симбионтов подвида S. Feltiae была более эффективна и обеспечивала уменьшение степени развития симптомов парши обыкновенной в 1,3–2,8 раза и распространение ризоктониоза в 1,5–2,0 раза. Выявлено также, что двукратное опрыскивание растений во время вегетации живой и автоклавированной суспензией симбиотических бактерий S. feltiae достоверно увеличивает урожайность клубней на 35–22 % соответственно. Таким образом, использование биологически активных вторичных метаболитов Xenorhabdus sp. в качестве биологических средств защиты растений от возбудителей заболеваний на картофеле имеет значительный потенциал.

407-414 243
Аннотация

Колорадский жук (Leptinotarsa decemlinеata Say) – основной и самый опасный вредитель картофеля в России. Обладая широкими адаптивными возможностями, данный вид постепенно акклиматизируется в более северных регионах территории РФ. Северо-Западный регион до настоящего времени относился к зоне с неблагоприятными условиями для развития колорадского жука, но с потеплением климата ситуация может значительным образом измениться. В период 2012–2023 гг. в полевых опытах, проводимых на агроэкологическом стационаре Меньковского филиала Агрофизического НИИ (Ленинградская область, Гатчинский район), изучали многолетнюю динамику численности и сезонное развитие колорадского жука на посадках картофеля в условиях разной теплообеспеченности летних месяцев. По результатам исследований выявлено стремительное нарастание присутствия фитофага в агроценозе картофеля (от 0,1 до 68,0 % растений на момент фазы «бутонизация-цветение»), обусловленное продолжительным (2021–2023 гг.) существенным повышением суммы активных температур в период вегетации культуры. Противоположный эффект отмечен при низком уровне температуры воздуха во вторую и третью декады июня. Понижение теплообеспеченности в данные декады ниже температурного оптимума приводило к уменьшению среднего количества яиц в кладке с 37 до 22 штук и сдвигу массового отрождения личинок на более поздние сроки (более 7 дней) вегетации культуры. Сезонная динамика численности насекомого характеризуется резким снижением плотности личинок фитофага после фазы «бутонизация» растений картофеля. Определяющим фактором массового развития колорадского жука в посадках картофеля является высокая численность насекомого на начальном этапе заселения картофельного поля. Так, при многократном (в 3,7 раза) превышении экономического порога вредоносности (ЭПВ) колорадского жука по критерию «численность перезимовавших имаго» в фазу «массовые всходы» культуры наблюдали высокий уровень (90–100 %) поврежденности растений его личинками во второй половине периода вегетации картофеля.

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ

415-424 236
Аннотация

Цель настоящего исследования – изучение аллергенных и иммунотоксических свойств пантогематогена, получаемого из крови самок горноалтайского марала, в качестве функционального ингредиента специализированных продуктов. Оценку аллергенных и иммунотоксических свойств проводили в 2020–2022 гг. путем внутрижелудочного введения пантогематогена 395 мышам линии СВА массой 15–18 г, получавших препарат в терапевтической дозе 50 мг/кг и максимальной разовой – 500 мг/кг. Определяли сенсибилизацию организма животных после курса введения пантогематогена по дерегуляции тучных клеток. Установлено, что при использовании максимальной разовой дозы реакция дегрануляции не превышало 0,2. Необходимо подчеркнуть, что изменений коэффициента лизиса лейкоцитов у мышей, получавших различные дозы пантогематогена, не зарегистрировано. Также показано влияние пантогематогена на массу и клеточность иммунокомпетентных органов животных. Отмечено, что даже использование дозы (500 мг/кг), превышающей терапевтическую в 10 раз, не оказывает влияния на клеточность иммунокомпетентных органов. В целом материалы экспериментальных исследований свидетельствуют об отсутствии аллергенных и иммунотоксических свойств испытуемого пантогематогена в качестве функционального ингредиента при разработке специализированных продуктов с заданными лечебно-профилактическими свойствами.

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, АГРОХИМИЯ, МЕЛИОРАЦИЯ

425-434 577
Аннотация

В статье представлены результаты исследований (1991–1994, 2005–2007 и 2015–2018 гг.), проведенных на черноземе выщелоченном тяжелосуглинистом в условиях Республики Мордовия. Цель исследований – провести сравнительную оценку влияния минеральных удобрений на урожайность и качество укосной массы люцерны и костреца. Анализ многолетних результатов показал, что продуктивность люцерны на протяжении трех ротаций полевого севооборота была выше на 0,64, 1,05 и 0,15 т/га по сравнению с кострецом (5,73, 4,43 и 5,54 т/га). Внесение фосфорно-калийных (РК) удобрений под люцерну увеличивало сбор урожая в среднем на 18 % при окупаемости 1 кг д. в. удобрений 8 кг сена и дополнительным доходом 1,3 руб/руб. Использование под посевы костреца полного минерального удобрения с дозами азота N30-90 увеличило урожайность культуры от 36 до 67 % по сравнению с РК-вариантом (4,15 т/га), дополнительный доход составил 1,15-1,29 руб/руб., окупаемость 1 кг д. в. азота – 32,7–45,5 кг сена. Анализ экспериментального материала показал, что в зеленой массе люцерны концентрация сырого протеина в 1,5 раза больше, чем костреца (12,89 %). Полное минеральное удобрение повышало содержание сырого протеина в зеленой массе костреца в отдельные годы от 8 до 28 %, у люцерны лишь на 2-3 % по сравнению с РК-вариантом. По сбору сырого протеина с единицы площади посевы люцерны (в среднем 1 133 кг/га) выгодно отличались от костреца (684 кг/га).

435-443 187
Аннотация

Исследования экологических режимов грунтовых вод и запасов влаги проводили в Новгородской области в 2014–2023 гг. в условиях засушливых (ГТК = 0,9…1,1) и влажных вегетационных периодов (ГТК = 1,69…2,46) на дерново-подзолистых глееватых суглинистых почвах, осушаемых конструкциями закрытого дренажа: мелкого с глубиной заложения дрен 70 см; двух вариантов среднезаглубленного с глубиной заложения дрен 110 см с засыпкой дренажной траншеи древесной щепой и песчано-гравийной смесью (ПГС); двухъярусного, состоящего из нижнего яруса трубчатых дрен глубиной 110 см и перпендикулярного ему верхнего яруса бесполостных дрен, расположенного на глубине 60 см. Анализ характера изменения уровня грунтовых вод (УГВ) показал, что минимальная глубина грунтовых вод как во влажные, так и в сухие годы наблюдалась в начале вегетационного периода, второй пик подъема грунтовых вод во влажные годы отмечался в августе, в сухие годы – отсутствовал. Самый высокий среднесезонный УГВ наблюдали в избыточно влажном 2017 году (ГТК = 2.46) в вариантах среднезаглубленного дренажа с засыпкой щепой (30 см) и мелкого дренажа (33 см), самый низкий – в варианте двухъярусного дренажа (58 см). Анализ режимов влажности на опытных системах показал, что при мелком дренаже во влажный год более трети, а в избыточно влажный – более 2/3 продолжительности вегетационного периода верхний 30-сантиметровый горизонт находился в переувлажненном состоянии, а при двухъярусном дренаже периоды избыточного увлажнения отсутствовали. В то же время во влажные годы вероятность периодов с недостаточной влажностью почвы составляла от 8 % (при среднезаглубленном с ПГС дренаже) до 25 % (при двухъярусном дренаже). В засушливые годы в верхнем почвенном горизонте в варианте двухъярусного дренажа около 70 % ощущался недостаток влаги, в остальных вариантах это значение было немного ниже (62–65 %). Сформировавшиеся под влиянием двухъярусного дренажа в современных климатических условиях экологические режимы почвы оказали существенное влияние на урожайность сена многолетних трав (70 % злаковых), что позволило получить прибавку урожая в среднем 0,9 т/га относительно варианта с мелким дренажем как во влажные, так и сухие периоды вегетации.

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ. КОРМОПРОИЗВОДСТВО: ПОЛЕВОЕ И ЛУГОВОЕ

444-452 215
Аннотация

Недостаточная изученность особенностей изменения питательных веществ суданской травы по фазам роста и развития является одним из основных препятствий к широкому использованию этой культуры в кормопроизводстве. Цель исследований – провести анализ изменения содержания протеина и сухого вещества в зеленой массе сортов суданской травы в течение вегетации в зависимости от способа посева. Исследования проводили в Ростовской области на обыкновенном карбонатном черноземе. Вегетационные периоды характеризовались контрастным гидротермическим режимом: в 2022 г. – средней засушливостью, в 2021 и 2023 гг. – недостаточным увлажнением. Объект исследований – сорта суданской травы Александрина, Алиса, Грация, Кудесница селекции Аграрного научного центра «Донской». При рядовом способе посева (междурядье 15 см, норма высева 1,6 млн семян/га) в начале вегетации происходит более быстрое накопление сухого вещества у всех изучаемых сортов. К концу вегетации содержание сухого вещества выше при широкорядном посеве (междурядье 70 см, 340 тыс. семян/га), в среднем по сортам – на 4,21 %. Активное его накопление отмечено от конца фазы «выметывание» до фазы «молочная спелость». Содержание протеина в сухом веществе при широкорядном посеве в начале вегетации было в два раза выше, чем при сплошном и составило 21,33–24,17 %. Начиная с фазы «выметывание», величина признака резко снижалась и к полной спелости зерна составила при рядовом посеве 5,17–6,74 % и 8,01–8,61 % при широкорядном. Таким образом, на протяжении всей вегетации значение признака было выше при широкорядном способе посева. Такое изменение содержания протеина в сухом веществе зеленой массы указывает на целесообразность использования культуры на ранних этапах вегетации для получения наилучшего качества кормов.

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: ЗООТЕХНИЯ

453-464 192
Аннотация

Однонуклеотидные полиморфизмы (SNP), как наиболее важный тип генетической изменчивости, широко используются для подтверждения происхождения сельскохозяйственных животных и играют важную роль в селекции и разведении. Наиболее важным преимуществом при идентификации аллелей SNP является точность, что позволяет с уверенностью определять генотип. AgriSeq (ThermoFisher (США)) – это технология секвенирования, которая может быть использована для целенаправленной амплификации и повторного секвенирования тысяч мишеней SNP в рамках одной реакции. Этот метод специально адаптирован для животноводства и уже содержит готовые панели для некоторых видов домашних животных, однако, для использования их у овец необходимо провести предварительный отбор локусов, пригодных для генотипирования секвенированием. Цель работы: изучить эффективность выявления и распространенности локусов из предложенного набора SNP при обследовании новых поколений овец породы джалгинский меринос. Материалом для исследования послужили данные таргетного секвенирования геномов овец российских пород по сформированному набору локусов с целью выявления однонуклеотидных полиморфизмов. Предложенная панель локусов, модифицированная после валидации на втором поколении животных, содержит 352 замены, пригодных для генотипирования секвенированием и 413 полиморфизмов, ассоциированных с мясной продуктивностью животных. Оценка частоты встречаемости полиморфизмов, имеющих достоверную связь с показателями мясной продуктивности, между группами 2021 и 2022 года рождения показала, что большинство замен почти не различаются по частоте встречаемости между поколениями. Полученные в результате исследований показатели частоты встречаемости замен в группе выбранных животных позволяют сделать заключение, что выбранные нами полиморфизмы находятся в локусах, не подверженных существенным перестройкам в течение нескольких поколений, и могут быть информативны в течение достаточно длительного времени.

465-482 225
Аннотация

Standardized indicators of α- and β-diversity (𝒚′𝒌𝒎) calculated by DNA microsatellites (STR) in samples of bulls of Red Scandinavian (RED, n = 29) and Holstein (HOL, n = 45) breeds (each with three sub-samples) were analyzed using one-two- and multivariate statistics methods. The data represented two 11×7 matrices: objects – 11 STR loci (Eth3, Inra23, Tgla227, Tgla126, Tgla122, Sps115, Eth225, Tgla53, Bm2113, Bm1824, Eth10; No.1-11), variables – three indicators of α-diversity (number of alleles and effective alleles per locus, heterozygosity) and four – β-diversity (indices: fixation by Nei, differentiation by Meirmans-Hedrick, Jost and Shannon-Sherwin). ANOVA, using a fixed-type model, revealed a statistically significant (pvalue< 0.02) effect on the variability of 𝒚′𝒌𝒎 factors «breed» (2 %), «locus» (36.7 %) and their interaction (15.6 %). According to the mixed-type model (the «locus» factor as random), only the interaction effect was statistically significant (25.8 %, pvalue< 0.0001). The probability of a noncoincidence between the numbers of a randomly selected pair of loci from the RED and HOL samples was 31 %. The average Euclidean distance between the two samples, calculated by analogical loci, was 37.8±5.35 %. The Mantel correlation between the matrices of paired interlocus distances in RED and in HOL samples was 0.257±0.130 (pvalue = 0.056). The ordinations of loci and their grouping (structuring) in the space of the two main components of the REL sample and the HOL sample differed (Procrust test: m2 = 0.994, m12 = 0.747, pperm = 0.164, 𝒓𝟐𝑷𝒓𝒐𝒄 = 0.253). Estimates of the distance between samples based on the profiles of the α- and β-diversity of loci did not contradict, in general, the genetic distances calculated by allelic frequencies (29–37 %). To analyze the covariance (commonality) of multivariate RED and HOL sample data, a two-block partial least squares (2B-PLS) method was used. The integrated latent variables (LV) maximized the total square of covariance («squared covar» = 14.3 %), in which 83 % accounted for the first LV with max «weights» in terms of α-diversity (aLV). The second LV accounted for 16.7 % with max «weights» in terms of β-diversity (βLV). The linear relationship between RED and HOL samples for aLV was 0.717 (pvalue = 0.013), for βLV – 0.395 (pvalue = 0.229), averaged – 0.56 (pvalue = 0.025). The commonality (co-dispersion) of the two samples for aLV and βLV was estimated at 25,0–32.5 %. 2B-PLS analysis based on reduced data (only for α-diversity) showed a max «squared covar» of 0.393, in which 99.9 % accounted for the first LV (LV1). According to LV1, the linear relationship between RED and HOL samples was estimated at 0.659 (pvalue = 0.0253), the co-dispersion was 43.4 % (according to aLV it was 51.4 %). The ordinations of loci in the coordinate space of the RED and HOL samples for the complete (αLV) and reduced (LV1) datasets had a good match (Procrust test: m2 = 0.0742, m12 = 0.0728, pperm = 0.001, 𝒓𝟐𝑷𝒓𝒐𝒄 = 0.927). In the structure of the inter-sample covariance, «clumps» of loci with a bootstrap probability of [grouping] 50, 75 and 100 % were distinguished. It can be assumed that the RED and HOL samples had some consistency (congruence) in terms of the α-diversity of the loci of the same name. The extension of the «multivariate» approach to descriptive statistics of α-diversity of 7 breeds of dairy cattle and 11 breeds of pigs showed a fairly good correspondence of the results (differentiation index, PCA-ordination) with those obtained using «traditional» methods (pperm of matching ordinations 0.054 and 0.004). The approaches and methods considered expand the possibilities of population-genetic [and breeding-zootechnical] studies in which multidimensional data sets are the norm, not the exception.

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: МЕХАНИЗАЦИЯ, ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ, АВТОМАТИЗАЦИЯ

483-494 202
Аннотация

Достижению поставленной перед агропромышленном комплексом цели по переходу к высокопродуктивному, экологически чистому агрохозяйству способствует внедрение передовых цифровых, интеллектуальных производственных технологий и роботизированных систем. Учитывая это, а также мировые тенденции развития беспилотных мобильных средств, предложены три концептуальные модели развития беспилотных мобильных энергетических средств: создание универсальных беспилотных мобильных средств различных тяговых классов и мощности на базе серийно выпускающихся тракторов (концептуальная модель А), создание работающих группами универсальных беспилотных мобильных средств малой мощности (концептуальная модель В) и создание энергомодулей (концептуальная модель С). С целью определения дальнейших перспектив их использования осуществлены теоретические изыскания по вопросу оценки производительности сельскохозяйственных агрегатов в составе с беспилотными мобильными средствами предложенных концептуальных моделей. Исследования проводили на основе существующих общеизвестных методик и формул определения производительности. Проведенный анализ влияющих на производительность сельскохозяйственного агрегата при выполнении полевых операций факторов показывает, что при применении беспилотных мобильных средств может быть обеспечен рост производительности агрегата за счет увеличения коэффициента использования ширины захвата и времени основной работы за счет исключения затрат времени на отдых и личные нужды оператора, сокращения затрат времени при разворотах агрегата в конце гона. Разработанные методологические подходы к вопросу расчета производительности сельскохозяйственных агрегатов в составе с беспилотными мобильными средствами сельскохозяйственного назначения позволили оценить рост производительности агрегатов при использовании беспилотных мобильных средств предлагаемых концептуальных моделей. Применение беспилотных мобильных средств рассматриваемых концептуальных моделей может позволить повысить сменную производительность агрегатов для сплошной культивации по сравнению с традиционными пилотируемыми тракторами на уровень от 3 до 24 %.

495-506 205
Аннотация

Цель исследований – получение статической характеристики измерительного преобразователя угловой скорости разработанной конструкции и определение его конструктивных параметров. Методика исследований предусматривает теоретическое обоснование статической характеристики предложенного измерительного преобразователя угловой скорости с инерционной заслонкой и соплами. В статье рассмотрен принцип действия различных конструкций измерительных преобразователей угловой скорости с инерционными массами. Обоснован вариант конструктивного исполнения измерительного преобразователя угловой скорости с инерционной заслонкой и соплами, для которого получена статическая характеристика. На основе полученных выражений определены основные конструктивные параметры устройства. Рассмотрена методика расчета статической характеристики измерительных преобразователей угловой скорости в адаптивной системе управления гидравлическим приводом. Полученное выражение статической характеристики предложенной конструкции измерительного преобразователя угловой скорости связывает внешнее возмущающее воздействие (угловую скорость) и перепад давлений в междроссельных камерах в установившемся режиме работы. Рекомендуемые параметры элементов измерительного преобразователя угловой скорости: диаметр отверстия сопла в интервале 0,5–1,5 мм, диаметр торца сопла в интервале 1,2–1,5 диаметра отверстия сопла, ход заслонки до 0,1 диаметра отверстия сопла. Следует отметить, что при диаметрах отверстий постоянного дросселя и сопла меньше 0,5 мм, а также при перемещении заслонки менее 0,02 мм возможно возникновение облитерации, то есть заращивание проходных сечений сопротивлений поляризованными молекулами жидкости, что нарушает работоспособность измерительного преобразователя угловых скоростей. Полученное выражение статической характеристики предложенной конструкции измерительного преобразователя угловой скорости с инерционной заслонкой и соплами позволяет определить конструктивные параметры его элементов и на их основе динамические характеристики.

507-517 330
Аннотация

Для расчета эмиссии метана и закиси азота в животноводстве необходимо знать характеристики получаемого навоза и систем его переработки для каждого типа хозяйств и региона в целом. Цель исследования – определить процентное соотношение технологий переработки навоза крупного рогатого скота (КРС) в различных природноклиматических условиях Российской Федерации с учетом типа образующегося на предприятии навоза для уточнения коэффициента выбросов парниковых газов. При обследовании комплексов КРС было установлено количество получаемого навоза с разбивкой по влажности и объемам размещения в хранилищах; рассчитана масса перерабатываемого навоза в соответствии с применяемыми технологиями переработки; собрана информация по типам систем сбора и хранения навоза, выявлено их соотношение по федеральным округам (более подробно – по субъектам с большим поголовьем молочного скота). Полученные соотношения позволили скорректировать коэффициент, который необходим для расчета эмиссии метана и закиси азота. Он отражает долю выделенного азота, который обрабатывается/перерабатывается в рамках определенной технологии. На основе уточненного значения коэффициента и по методике Межправительственной группы экспертов по изменению климата были рассчитаны эмиссии для коров и КРС (без коров) для Северо-Западного федерального округа (СЗФО), в котором наблюдалось наибольшее отличие между показателями из Национального кадастра и полученными в исследовании данными. В СЗФО прямой выброс закиси азота и метана в пересчете на CO2 эквивалент по данным кадастра (2021 г.) составил 180,7 тысяч тонн в год; при расчете на основании базового распределения технологий (2021 г.) – 388,7 тысяч тонн в год; при расчете на основании прогнозного распределения технологий (2025 г.) – 375,8 тысяч тонн в год. Результаты исследования показали, что существующая тенденция по модернизации технологий переработки навоза в сторону наиболее экологичных и соответствующих принципам наилучших доступных технологий ведет к снижению эмиссии парниковых газов.

ХРОНИКА: РЕДАКЦИОННАЯ СТАТЬЯ



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2072-9081 (Print)
ISSN 2500-1396 (Online)