ОБЗОРНЫЕ СТАТЬИ
В последние годы наблюдаются значительные прорывы в развитии технологий с применением искусственного интеллекта (ИИ), кардинальным образом влияющих на самые разнообразные сферы жизни и деятельности человека. В данной обзорной статье в качестве объекта исследования рассматривается использование ИИ в сельском хозяйстве на примере Китая, который является лидером в темпах внедрения ИИ в национальную экономику и стремится перехватить у США общее лидерство в разработках ИИ-технологий. Благодаря активной работе в этом направлении и значительным финансовым вложениям в данную область, Китаю удалось существенно трансформировать свой сельскохозяйственный сектор. Цель статьи – анализ современных тенденций и возможностей, которые дает применение ИИ в аграрном секторе экономики КНР. Для этого рассмотрены трудности, с которыми сталкивается Китай при развитии сельского хозяйства, а также основные, известные на сегодняшний день направления применения ИИ в сельском хозяйстве и виды используемых технологий. Обобщена информация о китайских компаниях, применяющих ИИ-технологии в сельском хозяйстве, включая их специализацию, используемые технологии и извлекаемые преимущества. Предварительные данные показали, что ИИ используется, в первую очередь, для повышения производительности труда и эффективности производства, а, во вторую очередь, для решения проблем нехватки рабочей силы и достижения устойчивости производства. Анализ ситуации позволяет сделать вывод о том, что ИИ может стать главной движущей силой развития сельского хозяйства.
Многолетние травы семейства Бобовые (Fabaceaes L.) способны обеспечить животноводство ценными кормами. Для получения высококачественных кормов для высокопродуктивного молочного и мясного скота проводили испытание разных видов и сортов многолетних кормовых трав этого семейства в различных региональных почвенно-климатических и агротехнологических условиях территории. В данной статье приведен обзор 63 опубликованных научных работ российских исследователей, преимущественно за последние 20 лет, по изучению основных биолого-экологических особенностей и продуктивности видов и сортов в зависимости от ареала их возделывания в Северном, Северо-Западном, Центральном, Волго-Вятском и Уральском экономических районах Нечерноземной зоны России. Установлено, что многолетние травы семейства Бобовые обладают космополитичностью в связи с хорошей увлажненностью почв территории и небольшой требовательностью растений к теплу. Возделывание разных видов и сортов позволяет получить дешевые, высокоурожайные объемистые корма (сено, сенаж, силос). На качественные показатели кормов влияет уровень энерго-протеинонасыщенности, который меняется в зависимости от вида, сорта бобовых трав, способов использования (пастбищное, укосное) и времени уборки травостоев. Низкое содержание протеина в кормах животных приводит к ухудшению перевариваемости, снижению потребления корма и ослаблению питательных показателей молока и мяса. Достоинства видов и сортов бобовых трав сильно варьируют в зависимости от почвенно-климатических условий районов возделывания, что не позволяет сделать однозначного вывода о ценности конкретного вида и сорта, гарантировать получение ежегодного урожая для заготовки кормов. Данный обзор может быть полезен для организаций, занимающихся поиском видов и сортов семейства Бобовые, более адаптированных к факторам среды, для обоснования целесообразности их использования в производстве на кормовые цели.
Витамин Е (токоферол) – жирорастворимый витамин, который оказывает значительное влияние на рост и здоровье животных. В настоящее время синтезировано 8 изомеров токоферола; их особенность заключается в различном расположении метильных групп в хромановом ядре. В организме животных изомеры витамина Е не могут превращаться друг в друга, и их биологическая активность значительно различается. Токоферол обладает мощным антиоксидантным действием, защищая вещества от окисления в организме, и играет важную роль в поддержании нормальных метаболических процессов и физиологических функций. Витамин Е обеспечивает защиту клеточных мембран от окислительного повреждения перекисью водорода, способствует поддержанию иммуномодулирующего эффекта и повышает устойчивость организма к различным патогенам. Кроме того, выполняет существенную функцию в эмбриогенезе, метаболизме нуклеиновых кислот, биосинтезе аскорбиновой кислоты и обеспечивает сохранность структурных и функциональных характеристик тканей. Изомер α-токоферол обладает наивысшей биологической активностью. Использование в кормлении сельскохозяйственных животных кормовых добавок α-токоферола представлено в виде натуральной формы RRR или синтетической формы all-rac, включающей все восемь стереоизомеров (четыре с конфигурацией 2R и четыре с конфигурацией 2S) в равных количествах. Данный обзор на основе 105 публикаций предлагает свод современных знаний и исследований, сфокусированных на изучении физиологической роли витамина Е в питании молочного скота, а также анализирует влияние различных дозировок α-токоферола на зоотехнические показатели.
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: РАСТЕНИЕВОДСТВО
Работа выполнена в условиях Кировской области в 2021–2023 гг. Цель исследований – оценка биологических и хозяйственных свойств нового сорта ярового ячменя Ярушник, переданного на государственное сортоиспытание в 2024 г. Полевые исследования проводили в конкурсном испытании согласно Методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Новый сорт сравнивали со стандартом Родник Прикамья и ранее включенными в Госреестр сортами Памяти Родиной (2014 г.) и Боярин (2023 г.). Для оценки урожайности в разные по условиям вегетации годы и адаптивных способностей сортов использовали методики, изложенные в работах И. Н. Ворончихиной с соавторами (2002), А. А. Гончаренко (2005) и А. В. Кильчевского (2005). Сорт создан методом внутривидовой ступенчатой гибридизации с двукратным отбором. Сочетание в гибридной комбинации высокоурожайных коллекционных образцов Sv 88764 (Швеция) и Annabel (Германия) с сортом Дуэт (селекция ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока, Россия) стало основой создания высокоурожайного, устойчивого к регионспецифичным стрессовым факторам среды сорта ячменя ярового Ярушник. Новый сорт среднеспелый, с высокой и стабильной по годам урожайностью (6,21 т/га), формирует крупное зерно с хорошими технологическими свойствами: натура – 705 г/л, содержание белка в зерне – 13,0 %, выход зерна – 55 %. По качеству зерна – сорт зернофуражного направления использования. Выявлена реакция изучаемых сортов ячменя на условия среды. Сравнение со стандартным сортом Родник Прикамья показало преимущество нового сорта по общей адаптационной способности (ОАСi = 0,37; стандарт – -0,41), относительной стабильности генотипа (Sgi = 35,62; стандарт – 45,16), селекционной ценности генотипа (СЦГi = 3,08; стандарт – 1,76), по комплексному индексу также явное превосходство сорта Ярушник (1,09) перед стандартом (0,74).
Полевые исследования проводили в 2021–2023 гг. в условиях Республики Коми. Предпосадочной обработке слабыми неионизирующими импульсными переменными электромагнитными полями (ЭМП) подвергали клубни 9 сортов картофеля. Электромагнитное воздействие осуществляли устройством «ТОР-био» в режиме 15/5 (15 минут воздействия, 5 минут перерыва, три раза в день перед посадкой) с частотой импульса 125 Гц. Оценивали эффективность как однократной обработки в 2023 г., так и последствий ежегодных обработок ЭМП клубней урожая 2022 г. и их потомств 2021 и 2022 гг. Обнаружено, что эффективность действия переменного электромагнитного поля зависела от сорта. У чувствительных к обработке ЭМП сортов картофеля наблюдали более раннее появление массовых всходов
(Печорский, Люкс, Терра) и повышение урожайности на 26–75 % (Легенда, Люкс, Мишка, Арго). У сортов Мишка и Люкс рост урожайности можно объяснить достоверно значимым (p≤ 0,05) увеличением числа образующихся клубней в кусте после обработки ЭМП. В урожае сорта Печорский, полученного в 2023 г. от обработанных ЭМП клубней, отмечали повышенное содержание сухого вещества в осенне-весенний период хранения и крахмала – в осенний период. Анализ последствий многократной обработки клубней ЭМП выявил положительное влияние на интенсивность развития растений и качество урожая сорта Печорский местной селекции, что может свидетельствовать о возникновении устойчивых изменений его генотипа.
Цель исследований - оценка реакции 20 современных сортов льна-Долгунца разных групп спелости отечественной и зарубежной селекции на обработку гербицидом Магнум, ВДГ (метсульфурон-метил, 60 г/кг) и выявление стрессоустойчивых форм для использования в селекционных программах. Полевые исследования (луночный питомник) проводили в 2021-2023 гг. в условиях Тверской области. Посевы льна обрабатывали гербицидом в рекомендованной норме расхода - 0,01 кг/га в фазу «елочка». При испытании было выявлено снижение показателей продуктивности и качества льноволокна на селективном фоне по сравнению с контролем без обработки, которое у наиболее чувствительного сорта Левит 1 (Республика Беларусь) составило: высота растений - 22,9 %, вес технической части стебля - 41,6 %, масса волокна - 47,1 %, техническая длина - 28 % и «мыклость» стебля - 23,1 %. Снижение продуктивности семян под действием гербицида Магнум выявлено только у ранне- и среднеспелых сортов. Так, у раннеспелого сорта Томич 2 (Россия) в варианте с обработкой гербицидом число коробочек и семян с 1 растения по сравнению с контролем было ниже на 54,9 и 57,7 % соответственно. Высокую устойчивость к гербицидному стрессу (свыше 90 %) по параметрам продуктивности проявили позднеспелые сорта С-108, Союз и Крепыш (Россия). По признакам качества льноволокна уровень гербицидоустойчивости среднеспелого сорта Сурский (Россия) соответствовал стандарту - сорту Атлант (Россия). Среднеспелый сорт Грант (Республика Беларусь) сочетал устойчивость к гербицидному стрессу как по продуктивности льноволокна, так и его качеству. Выделившиеся стрессоустойчивые сорта на селективном фоне превышали среднесортовые значения по анализируемым признакам, что свидетельствует об их адаптивности к условиям выращивания.
Сафлор красильный (Carthamus tinctorius L.) – масличная культура, отличающаяся высокой засухоустойчивостью. В условиях возрастающей аридизации климата в России, особенно в южных регионах, у сельхозтоваропроизводителей появляется интерес к этой культуре. Наиболее актуальным становится создание новых сортов, способных давать стабильные урожаи даже в острозасушливых регионах. Опыты закладывали в 2022-2023 гг. в условиях Астраханской области. Изучали гибриды F1 сафлора красильного, которые были получены от скрещивания семи перспективных сортообразцов, отобранных из коллекции ФИЦ «Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н. И. Вавилова» (ВИР), и двух сортов, созданных на базе Прикаспийского аграрного федерального научного центра. Предварительно на протяжении трех лет проводили самоопыление родительских пар с помощью изоляторов из нетканного материала, который пропускает воздух, но не пропускает насекомых и пыльцу. Скрещивание проводили в 2022 г. по методике Т. В. Леус, Е. В. Ведмедевой (2013) с помощью смыва пыльцы с последующим опылением в течение трех суток. В 2023 г. полученные при скрещивании семена гибридов F1 были высеяны широкорядным способом на делянках площадью 2 м2 для их хозяйственно-биологической оценки и сравнения с родителями. На основе полученных данных выделены перспективные гибриды (колючие), которые превысили родительские пары по урожайности и масличности: 1/22 (от скрещивания Oker х Астраханский 747) – на 0,18–0,20 т/га и 3-4 абс.%; 4/22 (Центр 70 х Астраханский 747) – на 0,11–0,29 т/га и 6 абс.% соответственно. Из неколючих гибридов выделились – 5/22 (Шахалли-260 х Астраханский 646), 9/22 (Цамбули х Ширкас), 7/22 (Цамбули х Астраханский 646), урожайность которых превышала родительские пары на 0,17–0,72 т/га, масличность – на 1–5 абс.%.
Цель исследований – изучить в условиях Чувашской Республики (северное Поволжье Приволжского Федерального округа РФ) перспективные сорта сои из коллекции ФИЦ «Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н. И. Вавилова» (ВИР) различных эколого-географических групп и выявить источники селекционно-ценных признаков для дальнейшего использования их в гибридизации. Наблюдение, изучение и сравнение прошли 161 сортообразец коллекции ВИР и 40 сортов российской и зарубежной селекции из Беларуси, Канады, США, Германии, Польши, Украины, Австрии, Швеции и других стран. Стандартом служил допущенный к возделыванию в Волго-Вятском регионе сорт СибНИИК-315 (Россия). Исследования проводили в 2021–2023 гг. в полевых условиях на естественном фоне (почва – серая лесная тяжелосуглинистая). По продуктивности одного растения лучшие показатели в очень ранней группе спелости имели сорта Памяти Фадеева и Касатка (Россия) – 17,0 г, в раннеспелой – сорт Дока (Россия) – 18,0 г и сортообразец 1029/2 (Польша) – 18,5 г (продуктивность сорта-стандарта – 14,1 г/раст., НСР05 = 2,6 г). Выявлены перспективные сорта по крупности семян: Люмария и Белгородская 7 (Россия), которые имели максимальные значения массы 1000 семян – 206 и 186 г соответственно, что на 41 и 21 г больше сорта-стандарта (НСР05 = 12,6 г). По высоте прикрепления нижнего боба положительно характеризовались 8 сортообразцов и 3 сорта, у которых расположение первого яруса бобов от поверхности почвы составляло более 17 см, на 6 см выше данного показателя у сорта-стандарта (НСР05 = 5,4 см). Весь исследуемый исходный материала обладал высокой устойчивостью к фитопатогенам и полеганию. Сорта, выделенные в процессе исследований, являются ценным исходным материалом при создании новых высококонкурентных сортов сои северного экотипа для возделывания в условиях 56о с. ш.
Нигелла в настоящее время становится весьма популярным эфиромасличным растением, которое используется в различных отраслях промышленности. В статье представлена комплексная оценка 5 сортов нигеллы белорусской селекции в условиях лесостепи Среднего Поволжья (Пензенская обл.). За годы исследований (2021–2023) установлено, что нигелла в условиях региона полностью проходит все этапы роста и развития, формируя полноценный урожай. Вегетационный период культуры варьирует от 96 до 107 дней. Урожайность культуры по сортам составила 1,44–1,58 т/га. Наиболее высокая продуктивность семян отмечена у сортов Радасць и Беларускi Духмяны – 1,58 и 1,57 т/га соответственно. Все сорта характеризовались высокой адаптивной способностью, коэффициент адаптивности составил 0,95–1,04. Наибольший уровень стабильности формирования урожая отмечен у сортов Радасць и Знахарка (13,0 и 13,3). Максимальным содержанием жира в семенах отличились сорта Радасць и Искра – 41,6 и 41,9 % соответственно. У сортов Сунiчны Водар и Беларускi Духмяны масличность семян была ниже (39,7 и 39,4 %), однако по годам данный показатель был наиболее стабильным (индекс стабильности составил 6,1 и 7,4 соответственно). В составе масла преобладали линолевая (49,5–64,8 %) и олеиновая (17,5–30,5 %) кислоты. Анализ структуры урожая показал, что все сорта сформировали достаточно крупные семена с массой 1000 семян от 2,76 г (Знахарка) до 3,54 г (Радасць). Оценка сортов нигеллы показала ее высокие адаптивные возможности в климатических условиях Пензенской области. Нигелла посевная является перспективной культурой масличного назначения для интродукции в Средневолжский регион.
В данной публикации обнародованы номенклатурные стандарты 8 сортов земляники селекции Свердловской станции садоводства: ‘Акварель’ (WIR-108162), ‘Алтын’ (WIR-108163), ‘Виола’ (WIR-108166), ‘Гейзер’ (WIR-108167), ‘Даренка’ (WIR-108168), ‘Дуэт’ (WIR-108169), ‘Торпеда’ (WIR-108171), ‘Форсаж’ (WIR-108172). Растительный материал для номенклатурных стандартов был собран и идентифицирован в коллекции организации-оригинатора куратором коллекции земляники. Гербарный образец номенклатурного стандарта каждого сорта представлен гербарным листом, на котором размещены части одного растения, собранные в два срока: цветки ‒ в период цветения; плоды и однолетние побеги ‒ в период плодоношения. На гербарной этикетке указаны: гербарный номер образца в Гербарии ВИР; латинское название вида; название сорта; происхождение (название организации, в которой был создан сорт); место репродукции (где выращено гербаризируемое растение); даты сбора, фамилии коллекторов. Гербарные листы дополнены фотографиями плодов, цветков и общего габитуса растения. Номенклатурные стандарты оформлены в соответствии с рекомендациями Международного кодекса номенклатуры культурных растений (ICNCP), зарегистрированы в базе данных «Гербарий ВИР» и переданы на хранение в типовой фонд Гербария культурных растений мира, их диких родичей и сорных растений (WIR). Номенклатурные стандарты хранят оригинальную генетическую и морфологическую информацию по включенным в исследование сортам земляники и служат официальным документом сорта как селекционного достижения.
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ И МИКОЛОГИЯ
В целях более эффективного выращивания высококачественного семенного картофеля необходимо постоянно совершенствовать технологии культивирования и ускоренного размножения in vitro материала в асептических условиях. В проведенном исследовании установлено, что оптимизировать условия культивирования in vitro материала на этапах клонирования позволяет инокуляция местным штаммом Streptomyces minoensis KР-10, который был выделен из ризосферы Urtica dioica L. с помощью селективного приема. Штамм характеризуется фитостимулирующей активностью, способностью к синтезу ауксинов (18,7±1,0 мкг/мл), высокой радиальной скоростью роста (65,7±8,8 мкм/ч) и колонизирующей способностью (105–108 КОЕ/г в зависимости от вида растительной ткани). В работе выявлен оптимальный способ инокуляции, предусматривающий последовательное обмакивание микрочеренков в бактериальную суспензию, и определен титр бактериальной суспензии (105 КОЕ/мл), способствующий увеличению коэффициента размножения перспективного селекционного номера 172-13 и сорта Пранса. Выраженность эффектов бактеризации зависела от генотипических особенностей картофеля. Инокуляция штаммом S. minoensis KР-10 позволила снизить долю морфозов среди in vitro материала селекционного номера 172-13 в 2,5 раза. Разработанные приемы способны повысить эффективность выращивания биоматериала картофеля в процессе ускоренного клонального размножения.
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, АГРОХИМИЯ, МЕЛИОРАЦИЯ
На основании данных мониторингового обследования почвенного покрова Удмуртской Республики выявлены изменения морфологических и агрохимических показателей агросерых лесных почв за 50-летний период сельскохозяйственного использования. Исследования проведены на реперных участках и по материалам почвенного обследования на площади более 9 тыс. га. Установлено, что уровень плодородия агросерых лесных почв зависел от их генетических особенностей (происхождения) и агротехники, применяемой на земельных участках. По уровню плодородия агросерые лесные почвы в течение всего периода наблюдений хорошо дифференцировались на три подтипа: темно-серые (содержание гумуса – более 5 %, сумма обменных оснований – более 35 ммоль/100 г, реакция почвенной среды – близкая к нейтральной или нейтральная); светло-серые (2,5–3,5 %; 20–30 ммоль/100 г; слабокислая или близкая к нейтральной); серые (вышеперечисленные показатели занимали промежуточное положение). За период наблюдений в изменении свойств агросерых лесных почв прослеживались следующие тенденции: увеличилась мощность пахотного слоя в среднем на 2–4 см, уменьшилось содержание гумуса в пахотном слое на 0,2–0,3 абс.%, или 2,5–10,0 отн.%, произошло подкисление почвы в пределах исходной группировки почв по степени кислотности. Содержание элементов питания не зависело от генетических особенностей почв, а определялось уровнем агротехники на земельных участках. Выявленные закономерности позволят сделать многолетний прогноз дальнейших изменений этих почв в результате их сельскохозяйственного использования с целью разработки мероприятий по воспроизводству плодородия.
По итогам работ, проведенных в 2023-2024 гг., описаны использование и уровень плодородия почв освоенных земель сельскохозяйственного назначения юго-восточного Предбайкалья (Баяндаевский и Эхирит-Булагатский районы Иркутской области), площадь которых в исследуемых районах составляет 48 %, из них более половины в земледелии не используется с 1990-х гг. после «перестройки» государственной системы. В регионе отмечаются относительно благоприятные природно-климатические условия (выровненный рельеф, сумма активных температур до 1800 ℃, продолжительность теплого периода до 104 дней, отсутствие многолетней мерзлоты и др.). Авторами предложена шкала качественной оценки возможности использования земель в сельском хозяйстве, разработана оценка состояния уровня плодородия почв с учетом их региональных особенностей. Установлено, что почвы большей части территории по основным агрофизическим и агрохимическим показателям (плотность, содержание фракции «физической глины», гумуса, нитратов, агрономически ценных агрегатов, подвижного фосфора и калия) оцениваются как «хорошие» (иногда «отличные», редко «неудовлетворительные»). «Отличное» состояние почв зафиксировано на «фоновых» территориях, которые не задействованы в хозяйственной деятельности человека. По таким агрофизическим показателям как содержание фракции физической глины, а иногда агрономически ценных агрегатов и плотность почвы являются в основном «неудовлетворительными» и «плохими» для использования их в целях выращивания агрокультур, что в основном обусловлено природными факторами (почвообразующими породами). Район располагает запасом заброшенных сельскохозяйственных земель. Почвы залежей большей частью имеют хороший и средний уровни плодородия и могут быть введены в сельскохозяйственный оборот.
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: ЗООТЕХНИЯ
В статье представлены результаты изучения в сравнительном аспекте молочной продуктивности и воспроизводительной способности коров-первотелок черно-пестрой голштинизированной породы в разрезе генеалогических линий. Исходным материалом служила информация первичного зоотехнического и племенного учета коров (n = 3211). Для сравнительного анализа были сформированы группы животных в соответствии с их линейной принадлежностью: первая группа – особи линии Вис Бек Айдиал 1013415, вторая – линии Монтвик Чифтейн 95679, третья – линии Рефлекшн Соверинг 0198998. Установлено, что животные линии В. Б. Айдиал отличались наибольшим коэффициентом молочности (1363 кг) и коэффициентом постоянства лактации (93,2 %). По уровню удоя между группами различия были не существенные. Коровы линии Р. Соверинга обладали лучшими показателями воспроизводительной способности – наименьший возраст первого плодотворного осеменения (16,7 мес.), отела (26,8 мес.) и самый короткий межотельный период (13,4 мес.). Также они превосходили животных сравниваемых линий по коэффициенту воспроизводительной способности (0,91) и индексу плодовитости 46,3. По выходу телят на 100 голов (82,8 %) лучшими были коровы линии М. Чифтейн. Во всех линиях получены положительные коэффициенты корреляции между удоем и сервис- и межотельным периодами (+0,237…+0,278), которые свидетельствуют о том, что с повышением удоя увеличивается продолжительность сервис- и межотельного периодов, а это указывает на процесс ухудшения воспроизводительных способностей коров. Была проведена оценка коров по индексу плодовитости (по Й. Дохи). Установлено, что у коров с оценкой «хорошо» плодовитость по сравнению с животными, получившими оценку «средняя» и «низкая», удой был ниже, сократилась продолжительность сервис-периода и повысилась воспроизводительная способность. Линия Р. Соверинга отличалась наибольшим количеством коров (56,9 % гол.), обладающих хорошей репродуктивной способностью, среднее значение индекса плодовитости составило 51,2. Наличие низких отрицательных коэффициентов корреляции между индексом плодовитости и удоем, на фоне увеличения удоя, свидетельствует о снижении плодовитости коров.
Поиск биомаркеров, имеющих ранний прогностический признак и определяющих функциональный статус мужских гамет Gallus Gallus, является перспективным направлением повышения качественных показателей эякулятов и их репродуктивных характеристик. В условиях снижения репродуктивных показателей по причине селекции племенной птицы, направленной на улучшение хозяйственно полезных признаков, данный подход к отбору самцов по качеству их спермопродукции позволит вести оценку спермы в короткие сроки и выявлять потенциально лучших производителей на ранних этапах. В исследовании рассматривается возможность использования внДНК как потенциального неинвазивного биомаркера, определяющего качественные показатели нативной спермы петухов. Выявлены достоверные корреляционные связи между содержанием внДНК и долей клеток с поврежденной плазматической мембраной (r = 0,35, p<0,05), что свидетельствует о возможной связи данного биомаркера с некротическими и апоптотическими процессами в клетках. Коэффициент вариации показателя внДНК составил 30,28 %, что предполагает возможность использования предложенного биомаркера (концентрация внДНК в семенной жидкости Gallus Gallus) в качестве предиктивного прогностического критерия оценки качества мужских гамет. Установлены достоверные корреляционные связи (r = 0,51, p<0,05) между долей клеток, подверженных оксидативному стрессу, долей клеток с поврежденной плазматической мембраной и высокой митохондриальной активностью, что свидетельствует о негативном влиянии активных форм кислорода на целостность плазматической мембраны и взаимосвязь повышенной генерации активных форм кислорода с функционированием митохондрий. Основываясь на анализе полученных в исследовании результатов, показатель «содержание внДНК в семенной жидкости» предлагаем рассматривать как превентивный неинвазивный биомаркер функционального состояния мужской гаметы Gallus Gallus.
В последние годы все большее внимание уделяется проблеме сохранения генетического разнообразия сельскохозяйственных животных и птиц. Однако непременным условием экономической целесообразности сохранения любой породы является не только ее уникальность, но и возможность практического использования. Примером может служить русская белоснежная порода кур в биоресурсной коллекции ВНИИГРЖ. Она была создана путем селекции русских белых кур на терморезистентность в условиях низких температур, а также на устойчивость к неопластическим заболеваниям. В настоящее время данная порода является специализированной для целей биопромышленности (сырье для производства эмбриональных вирусных вакцин). Изменение направления селекционной работы привело к модификации генетической структуры популяции. Постоянное селективное давление на один конкретный признак может привести к уменьшению изменчивости вокруг геномных областей, связанных с этим признаком. Поэтому понимание генетических механизмов, приводящих к фенотипической дифференциации, требует идентификации областей в геноме, которые находились под давлением отбора. Изучение показателей пробегов гомозиготности (ROH) может предоставить полезную информацию об истории отбора популяции, а также позволить лучше понять отношения генотип-фенотип за счет открытия генов, которые находятся или находились под давлением отбора. В специфичных для двух поколений кур островках ROH аннотированы наиболее релевантные гены-кандидаты, связанные с адаптационными признаками. Установлено, что генетический анализ на основе изменения ROH может использоваться для характеристики генетического профиля кур и изменения структуры популяции под воздействием селекционного давления. Эти данные особенно важно учитывать при оценке качественных фенотипических признаков, таких как адаптационные возможности организма.
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: ВЕТЕРИНАРНАЯ МЕДИЦИНА
Оценен эффект воздействия тетраполиэтиленгликолята титана, растворенного в полиэтиленгликоле (соотношение 1:10) (сокращ. TTPEG*10PEG) на клетки гранулезы (КГ) антральных овариальных фолликулов Sus scrofa domesticus в динамике культивирования in vitro. КГ, аспирированные из овариальных фолликулов (ø 3–5 мм) свиней, полученных post mortem на мясоперерабатывающем комбинате «Тосненский», культивировали без и в присутствии 0,1, 0,01 и 0,001 % TTPEG*10PEG. Спустя 22 и 44 часа КГ анализировали методом проточной цитометрии. Комплексный анализ показателей жизнеспособности (митохондриальная активность, доля мертвых клеток) и генерации активных форм кислорода (АФК) в КГ после воздействия TTPEG*10PEG выявил, что добавление в среду для культивирования 0,1 % TTPEG*10PEG спустя 22 и 44 часа вызывает нарушения функциональной активности КГ, сопровождающиеся снижением митохондриального потенциала мембраны по сравнению с контролем (на 8 и 9 % соответственно, р<0,05) и клеточной гибелью (доля мертвых клеток составила 45 и 41 % соответственно, р<0,001). В группах, культивируемых в присутствии 0,01 и 0,001 % TTPEG*10PEG, достоверных различий в уровне жизнеспособных КГ при культивировании как на 22, так и 44 часа не выявлено. При этом показано повышение митохондриальной активности в указанных группах в сравнении с контролем и группой, содержащей 0,1 % TTPEG*10PEG (на 11 и 13 % соответственно через 22 часа, р<0,001 и на 15 и 27 % через 44 часа, р<0,001). Не обнаружено достоверных различий между исследуемыми группами в показателе генерации АФК в клетках. В целом, идентифицирован дозозависимый негативный эффект TTPEG*10PEG (0,1 %). TTPEG*10PEG в концентрации 0,01 и 0,001 % не оказал деструктивного влияния на исследуемую популяцию клеток, что свидетельствует о возможности использования TTPEG*10PEG в вышеобозначенных концентрациях (0,01 и 0,001 %) для моделирования состава сред, используемых в системах культивирования гранулезных клеток свиней.
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: МЕХАНИЗАЦИЯ, ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ, АВТОМАТИЗАЦИЯ
Приведены конструктивные особенности устройства и процесса работы новой клеверотерки-скарификатора КС-0,3П при вытирании семян из пыжины клевера лугового. По сравнению с аналогом КС-0,2 новая клеверотерка имеет увеличенные диаметр барабана 0,45 м и деку 0,7 м, дополнительно снабжена пневмосепарирующим устройством, что способствует повышению производительности на 25…30 %. Цель исследования – изучение влияния частоты вращения барабана клеверотерки-скарификатора КС-0,3П и подачи исходного материала на качество вытирания семян, определение диапазона их оптимальных значений при обеспечении агротехнических требований. При проведении экспериментальных исследований исходным материалом служила пыжина клевера лугового, полученная после очистки от легких, крупных, мелких примесей и свободных от оболочек семян на воздушно-решетной семяочистительной машине. Качество работы клеверотерки-скарификатора оценивали двумя показателями – степенью вытирания и дроблением семян. Подачу пыжины изменяли в пределах от 0,3 до 0,5 т/ч. Частоту вращения барабана варьировали от 700 до 800 мин-1. Опыты проводили в трехкратной повторности. Получены адекватные (с вероятностью p = 0,95) регрессионные модели степени вытирания и дробления семян, анализ которых позволил определить диапазоны оптимальной частоты вращения барабана 775…800 мин-1 и подачи материала 0,48…0,50 т/ч, обеспечивающих заданные агротехнические показатели: степень вытирания не менее 95 %; дробление – не более 1,5 %.
В статье приведен анализ существующих технологий кормления на молочно-товарных фермах, которые разделены на четыре типа и оценены по точности дозирования концентрированных и объемистых кормов в смеситель. При первом типе кормления приготовление корма осуществляется прицепным миксером-раздатчиком, где каждый компонент дозируется погрузчиком, точность дозирования корма измерялась бортовой системой взвешивания Dailly TMR Manager. Второй тип включает использование самоходного миксера-раздатчика кормов с самозагрузкой. Третий тип кормления в стационарном кормоцехе предусматривает использование стационарного смесителяраздатчика кормов и средств автоматизированной раздачи (колесный робот или кормовой вагон). Четвертый тип технологии кормления представлен в виде самоходного шасси, на котором устанавливается емкость смесителя кормов и автономная система дозирования концентрированных кормов для разных половозрастных технологических групп. Высокую погрешность дозирования концентрированных кормов показала первая технология кормления, максимальное зарегистрированное значение 17 % из 100 измерений. При дозировании объемистых кормов высокую погрешность показали первая и четвертая технологии кормления – до 6 %. Технология кормления в стационарном кормоцехе имеет высокую точность дозирования всех типов кормов, основные недостатки этой технологии большая металлоемкость, энергоемкость и громоздкость конструкции, что увеличивает стоимость оборудования и его обслуживание. Удельная масса концентратов в рационе кормления требует использования высокоточного дозирующего оборудования, исключающего погрешности дозирования, связанные с человеческим фактором. Передозировка концентрированных кормов увеличивает себестоимость молока, повышает риск ацидоза, а недостаток снижает эффективность обмена питательных веществ у животных. На основании приведенного анализа существующих технологий предложена технология кормления, использующая самоходный миксерраздатчик с автоматической системой весового контроля и устройством самозагрузки объемистых кормов, а для концентрированных кормов – роботизированное устройство, которое оснащено точным дозатором концентрированных кормов и минеральных добавок с 2 %-ной максимальной погрешностью.
В статье предложен метод оценки интенсивности цветения яблони для выполнения технологической операции прореживания, включающий подготовку набора данных (dataset) и обучение моделей сверточных нейронных сетей YOLOv8-seg (n, s, m, l, x) для сегментации изображений. В исследованиях применена техника трансферного обучения, использованы предварительно обученные модели на наборе данных датасета COCO (Common Objects in Context). Набор изображений цветков яблони собран с использованием камеры GoPro HERO 11. Аннотация (разметка) изображений была выполнена на платформе Roboflow с применением инструментов выделения прямоугольных рамок (Bounding-box) и аннотации полигонов (Polygon Annotation and Labeling). Для расширения набора данных и повышения обобщающей способности моделей при обучении проведена аугментация исходных изображений, включающая горизонтальное отражение, горизонтальный поворот на 90°, поворот от -15° до +15°, добавление шумов до 5 % пикселей, размытие до 2,5 пикселей, горизонтальные и вертикальные сдвиги от -10° до 10°, а также изменение оттенка цветов от -15° до +15°. Метрики бинарной классификации, такие как точность Precision (точность) и Recall (полнота) использованы для оценки качества работы обученных моделей по распознаванию цветков яблони на изображениях при использовании ограничивающих рамок и масочной сегментации. Функция потерь 𝑳𝒐𝒔𝒔𝑩𝒐𝒙/𝑴𝒂𝒔𝒌 использована для оценки ошибок модели в определении ограничивающих рамок и масок сегментации объектов на изображении в процессе обучения. В результате проведенных исследований определены гиперпараметры алгоритма машинного обучения модели YOLOv8-seg для распознавания, классификации и сегментации изображений цветков яблони. Установлено, что модели YOLOv8x-seg (метрика mAP50 = 0,591) и YOLOv8l-seg (метрика mAP50 = 0,584) показывают более высокую производительность при распознавании цветков яблони. Скорость обработки кадров (Frame Rate, FR) моделями сверочных нейронных сетей составила от 10,27 (модель YOLOv8x-seg) до 57,32 кадра/с (модель YOLOv8n-seg). Средняя абсолютная ошибка моделей при распознавании цветков яблони и подсчете их количества на тестовой выборке не превышает 9 %.
ХРОНИКА: РЕДАКЦИОННАЯ СТАТЬЯ
ISSN 2500-1396 (Online)