Современные биотехнологии в решении задач садоводства, виноградарства и питомниководства и перспективные сорта садовых культур и винограда для Северо-Кавказского региона

Современные садоводство и виноградарство предполагают максимальное использование биологического потенциала культур, что обусловливает  высокий уровень организации агротехнических мероприятий в агроценозе, а также применение в производстве сортов, отвечающих требованиям по продуктивности, адаптивности и качеству продукции.

Очевидно, что фактор сорта играет значительную роль в повышении экономической эффективности  садоводства и виноградарства. Одновременно с этим, учитывая длительный период эксплуатации садовых и виноградных агроценозов, период их окупаемости и значительные экономические затраты, необходимые для закладки многолетнего насаждения, особенно с использованием интенсивных и суперинтенсивных технологий, большое значение имеет качество используемого посадочного материала. В связи с этим все большую значимость приобретает вопрос развития отрасли питомниководства и получения высококачественного посадочного материала, свободного от фитопатогенов, включая вирусы и фитоплазмы.

С учетом существующей макроэкономической нестабильности и необходимости решения задачи по импортозамещению возникает потребность в ускоренном развитии селекции и питомниководства в Российской Федерации. Принят целый ряд правительственных и ведомственных документов, в которых определена важность развития отечественной селекции и питомниководства многолетних культур. Среди таковых следует выделить «План мероприятий (Дорожная карта) по ускоренному развитию производства плодовой и ягодной продукции», утвержденный Правительством РФ; подпрограмму «Развитие садоводства и питомниководства в Российской Федерации» в рамках Федеральной научно-технической программы развития сельского хозяйства РФ, находящуюся на этапе согласования в правительстве. В данной подпрограмме в качестве одних из наиболее приоритетных определены задачи, направленные на развитие селекции и питомниководства:

• формирование современной научно-технологической базы селекции плодовых и ягодных культур за счет выполнения комплексных научных исследований фундаментального, поискового и прикладного характера;
• разработка научно обоснованной системы ведения питомниководства на основе технологии создания маточных насаждений плодовых и ягодных культур высших категорий качества.

Учитывая актуальность отмеченных выше вопросов в рамках Национального проекта «Наука» в Российской Федерации, на базе профильных научных учреждений созданы  селекционно-семеноводческие и селекционно-питомниководческие центры. Такой селекционно-питомниководческий центр (СПЦ) был создан на базе ФГБНУ СКФНЦСВВ. Основной его целью является высокоэффективное производство посадочного материала садовых культур и винограда высших категорий качества для закладки базисных маточных насаждений и последующего производства сертифицированного посадочного материала на территории Российской Федерации.

Проводимый процесс оздоровления посадочного материала плодовых культур основывается на современных достижениях отечественной и мировой науки в области биотехнологии растений и соответствует международным стандартам.

На первом этапе проводится отбор кандидатов в исходные растения специалистами-вирусологами совместно со специалистами-помологами. Растения оцениваются на типичность сортовых признаков и наличие симптомов заболеваний. При необходимости на данном этапе проводятся ДНК-маркерная идентификация сортовой принадлежности и ПЦР-диагностика на наличие скрытых форм инфекций, включая вирусы и фитоплазмы. 

Если комплекс диагностических мероприятий подтверждает отсутствие патогенов,  таким растениям присваивают категорию «кандидат в исходное растение» и переводят в условия, изолированные от возможных переносчиков патогенов, где в последующем проводится ретестирование.

При повторном отрицательном результате тестов на наличие инфекций растениям присваивается категория «исходные». Для требующих оздоровления растений применяются методы термотерапии, культуры меристем in vitro, хемотерапии и их комбинирования. Исходные растения содержатся в условиях строгого карантина и регулярно тестируются визуально и методами ИФА, ПЦР на наличие вирусных заболеваний, патогенов, возможных мутаций. Нахождение в карантине обеспечивает защиту растений от заражения через корни, пыльцу, переносчиков болезней. Для этого используют пространственно изолированный участок с не проницаемой для насекомых теплицей. Базисные растения получают путем вегетативного размножения исходных растений: прививкой на безвирусные семенные или клоновые подвои в условиях, исключающих заражение, нарушение генетической стабильности, возникновение мутаций и химер. Маточные насаждения категории «базисные» размещают на участках, пространственно изолированных (не менее 2 км) от насаждений семечковых и косточковых культур, а также в пленочных, сетчатых теплицах-изоляторах. Сортовая апробация маточных растений проводится ежегодно, начиная со второго года, оценка фитосанитарного состояния – ежегодно. Сертифицированный посадочный материал плодовых культур получают от базисных растений способами вегетативного размножения с соблюдением сортовой и фитосанитарной чистоты. В питомниках оздоровленные привои необходимо прививать только на оздоровленные подвои. Тестирование на наличие наиболее вредоносных вирусов сертифицированных растений, предназначенных для закладки сертифицированного маточника плодовых культур, проводится у семечковых культур один раз в четыре года, у косточковых – один раз в два года.

На данный момент для ряда сортов плодовых культур селекции ФГБНУ СКФНЦСВВ получены кандидаты в исходные растения, а для ряда подвоев косточковых (ПКСК1, ПКСК2) получены растения, свободные от наиболее вредоносных вирусов: вирус Шарки сливы и вирус некротической кольцевой пятнистости косточковых. Работа по получению исходных растений, включая тестирование и ретестирование на наличие вирусов и фитоплазм методом ИФА и ПЦР, продолжается непрерывно. 

В аспекте сортовой политики для СПЦ ФГБНУ СКФНЦСВВ в настоящее время в качестве приоритета определены сорта и подвои отечественной селекции. Это обусловлено более высоким уровнем их адаптивности в местных агроклиматических условиях по сравнению с зарубежными аналогами. При этом по урожайности и качеству продукции они чаще всего не уступают или превосходят районированные сорта мировой селекции.

Хотелось бы выделить следующие наиболее перспективные для возделывания в Северо-Кавказском регионе сорта плодовых культур, для которых ведутся  работы по получению оздоровленного посадочного материала. Сорта яблони зимнего срока созревания: Прикубанское, Багрянец Кубани (клон сорта Кубанское багряное с более интенсивной окраской плодов), иммунные к парше сорта зимнего срока созревания Орфей и Марго, иммунный сорт осеннего срока созревания Кармен, раннелетний сорт Новелла. Подвои яблони серии СК: полукарликовые подвои СК2, СКУ, карликовые СК4, СК7.  Подвои для крупнокосточковых культур ПК-СК1, ПК-СК2. Сорта черешни Мадонна, Алая, Мак, Краснодарская сладкая, Алекса. Сорта сливы Подруга, Прикубанская.

Мадонна

Алая

Подруга

Интенсификация современного садоводства, основанная на химизации и применении высокопроизводительной сельскохозяйственной техники, способствует усилению процессов деградации почв и загрязнению природной среды. Одним из путей преодоления сложившихся негативных тенденций в садоводстве, повышения устойчивости и экологичности садовых агроценозов являются снижение химической нагрузки и активизация биологических процессов.

Биологизированная технология возделывания плодовых насаждений включает применение иммунных сортов яблони с высоким потенциалом устойчивости к стрессовым абиотическим факторам среды, биологизированную систему защиты растений, биостимуляцию ростовых процессов и оптимизацию генеративного развития деревьев яблони, биологизацию приемов воспроизводства плодородия почв и питания плодовых насаждений, оптимизацию адаптивного потенциала растений на основе применения биологически активных веществ и микробиологических препаратов.

Использование высокоадаптивных, генетически устойчивых сортов яблони отечественной селекции с меньшей восприимчивостью к парше позволяет сократить количество фунгицидных обработок на 25 - 30%, повысить устойчивость растений к критическим температурам и засухе, получать стабильные урожаи с высокими показателями качества плодов.

Для оптимизации ростовых процессов в ФГБНУ СКФНЦСВВ предложен системный подход, который предполагает закладку плодовых насаждений на полукарликовом подвое СК2У с более глубокой корневой системой, устойчивой к стрессовым воздействиям летних температур, периодическое применение подрезки корневой системы деревьев, использование регуляторов роста ретардантного действия и систему формирования яблони по типу «крона - ряд». Технология позволяет эффективно наращивать уровень интенсификации производства плодов за счёт увеличения плотности размещения деревьев. В то же время контроль ростовых процессов позволяет оптимизировать фотосинтетическую активность деревьев, улучшить продуваемость кроны и, соответственно, снижает развитие грибных инфекций, что позволяет сократить пестицидную нагрузку в плодовом ценозе.

Биоценотический подход в формировании плодовых насаждений предполагает использование естественно растущих или сеяных трав, регулярное пополнение почвы органикой, применение консорциумов ассоциативных микроорганизмов, почвенных улучшителей органического происхождения через систему капельного орошения или применение технологии биофертигации. Использование биологизированных агротехнических приемов способствует предотвращению почво-утомления в садах или ликвидации его последствий и поддержанию сбалансированного питательного режима плодовых насаждений.

Применение биостимуляторов способствует улучшению функционального состояния растений, повышению устойчивости к неблагоприятным стрессовым факторам среды, оптимизации нагрузки урожаем плодов и улучшению функциональных характеристик качества плодов. Использование биологически активных веществ и микробиологических препаратов в питомниководстве увеличивает биологический потенциал растений, улучшает их рост и развитие, оказывает наибольшее влияние на формирование адаптационной устойчивости саженцев к абиотическим стрессам летнего периода в условиях увеличения амплитуды изменчивости метеофакторов. В итоге повышается выход высококачественных саженцев. При изучении в питомнике эффективности микробиологических препаратов на основе гриба рода Trichoderma и бактерий Azomonasagilis, синтезирующих более 40 видов веществ антибиотической активности, зафиксирована устойчивая тенденция повышения приживаемости саженцев в стрессовых условиях среды (повышенная температура воздуха и почвы в период укоренения).

И. СУПРУН,  зав. функциональным научным центром «Селекция и питомниководство»,  к. б. н., Т. ФОМЕНКО, зав. функциональным научным центром  «Садоводство», к. с.-х. н.