Научно-популярный журнал современного сельского хозяйства № 01 за 2013 год by Agroxxi

Байер КропСайенс

Научно-популярный журнал современного сельского хозяйства

1| 2013 (5)

Тема номера:

Высокие технологии для сельского хозяйства

Интернет идет в поля Социальные медиа и технологии

Антирезистентная стратегия Изучение устойчивости к инсектицидам

Жидкое золото с полей История успеха канолы

0 курьер 1 | 13

В НОМЕРЕ

ИННОВАЦИИ

Стр. 14

Интернет идет в поля Небольшие программы, установленные на смартфон, облегчают повседневную жизнь фермеров. Эти приложения позволяют узнавать актуальные цены на зерно, прогноз погоды и другую информацию прямо за завтраком. Они могут помочь агроному рассчитать требуемое количество удобрений, не выходя из офиса, проконсультироваться со специалистами по защите растений.

ИННОВАЦИИ В РОССИИ

Стр. 20

45 лет инновационного развития Первый послевсходовый гербицид в посевах сахарной свеклы Бетанал был представлен на мировом рынке средств защиты растений почти полвека назад. С тех пор компания «Байер» постоянно совершенствует свой пакет гербицидов на основе так называемых Beta-технологий.

Стр. 24

БИОТЕХНОЛОГИИ

Антирезистентная стратегия Средства защиты растений помогают сохранять урожаи сельскохозяйственных культур. Однако с годами оружие против ненасытных вредителей может потерять свою эффективность. Чтобы не допустить этого, ученые разрабатывают новые стратегии борьбы.

Сourier: Bayer CropScience AG, Monheim am Rhein, Germany / Editor: Bernhard Grupp «Курьер Байер КропСайенс» (Россия): издается ЗАО «Байер»

Редколлегия: Д. Тришкин (к. б. н.), Н. Мирошникова, Л. Н. Ульяненко (д. б. н., профессор)

Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС 77-44712 от 21 апреля 2011 г. Выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

Настоящее издание не для продажи, не является источником получения прибыли. Настоящее издание является прототипом и переводом с немецкого языка на русский язык журнала «Курьер», издаваемого компанией «Байер КропСайенс АГ» в ФРГ. Содержащаяся в издании информация и размещенные в нем материалы не являются рекламой товаров/работ/услуг, а также компаний, входящих в группу компаний Bayer; не имеют в качестве основной своей цели продвижение товара, выпускаемого компаниями, входящими в концерн Bayer, на рынке и не являются

Журнал подготовлен при участии издательства «МедиаЛайн» www.medialine-pressa.ru Подписано в печать 07.05.2013. Отпечатано в типографии «Вива-Стар». Тираж: 8500 экз. «Курьер». Электронная версия журнала: www.bayercropscience.ru/ru/courier

предложением или офертой для приобретения упоминаемых в настоящем издании товаров/работ/услуг; содержат справочно-информационные и аналитические материалы, результаты научных исследований, испытаний и достижений компаний, входящих в концерн Bayer; носят научно-популярный характер; содержат также статистические, сводные и видоизменяющиеся полезные данные, основанные на количественных и качественных показателях отдельных явлений, объектов и исследований.

В номере

из первых рук Высокие технологии для сельского хозяйства 04 Эффективные решения в области защиты растений и семенного материала

«…для того чтобы стоять на месте, нужно бежать. А чтобы идти куда-то, нужно бежать в два раза быстрее». Льюис Кэрролл, «Алиса в Стране чудес»

тенденции Взгляд в будущее Глобальные проблемы сельского хозяйства и разработка новых технологий

технологии Биологическое разнообразие и защита растений Как поддерживается равновесие

ИННОВАЦИИ Интернет идет в поля Социальные медиа и новые технологии

ИННОВАЦИИ В РОССИИ 45 лет инновационного развития Гербициды марки «Бетанал»

БИОТЕХНОЛОГИИ Антирезистентная стратегия Научно-исследовательская работа начинается в поле

Жидкое золото с полей История успеха канолы

БАЗОВЫЕ ЗНАНИЯ Клетка как модель электростанции Клетка растения может служить наглядной моделью мини-электростанции

Уважаемые коллеги!

ельское хозяйство достигло значитель ного прогресса, вместе с тем, чтобы соответствовать запросам времени, необходимо повышение его рента бельности и достижение максимальной отдачи с каждо го гектара пахотных земель. Такому быстрому развитию отрасли способствует внедрение высокотехнологичных инструментов, в том числе и для защиты растений. Компания «Байер КропСайенс» не только идет в ногу со временем, но и предугадывает направления развития агробизнеса, быстро адаптируется к изменениям и мак симально использует имеющиеся ресурсы. Мы во всем мире предлагаем высокоэффективные, экологически ориентированные и экономически оправданные агротех нологии, способствующие увеличению урожая и улучше нию его качества. Знаковым событием для нас в 2013 году является вы вод на российский рынок десяти (!) препаратов, пред назначенных для защиты ряда основных культур стра ны. Новые действующие вещества и их комбинации, усовершенствованные препаративные формы обеспе чивают новые стандарты защиты сельскохозяйствен ных культур. Сочетание современных технологий защиты растений и достижений селекции служит основой современного эффективного сельскохозяйственного производства. Специалисты «Байер КропСайенс» в области генетики, биотехнологии и селекции создают современные сорта и гибриды с высокими продуктивными и адаптивными свойствами. Главной идеей и целью этого номера журнала явля ется освещение инноваций в области сельского хозяй ства. Надеемся, высокие технологии для сельского хо зяйства станут идеологией вашего бизнеса. С уважением, Дмитрий Тришкин

1 | 13 курьер 0

0 курьер 1 | 13

из первых рук

Новинки-2013

Высокие технологии для сельского хозяйства Чтобы соответствовать запросам современного сельского хозяйства, необходимо предугадывать направления развития агробизнеса, быстро адаптироваться к ним и максимально использовать имеющиеся ресурсы. Ученые и специалисты компании «Байер», опираясь на многолетний опыт и уникальный научный потенциал, создают передовые технологии, предоставляя земледельцам всего мира высокоэффективные решения в области защиты растений и семенного материала.

оссийский рынок хими ческих средств защиты растений стремительно развивается, подчи няясь требованиям времени. Сель ское хозяйство достигло значи тельного прогресса, вместе с тем для повышения рентабельности производства требуется все боль шая отдача с каждого гектара па хотных угодий. Компания «Байер» вносит свой вклад в решение про блемы, предлагая сельхозтоваро производителям во всем мире ин новационные, высокоэффективные, экологически ориентированные средства защиты растений и эконо мически оправданные агротехноло гии, способствующие увеличению урожая и улучшению его качества. Ключевым направлением страте гии «Байер» является продвижение высоких технологий для сельско го хозяйства. Это движение много функционально, и ему подчиняется вся деятельность компании.

Обновлять портфель препаратов, оптимизируя предложения «Байер» уделяет особое внимание развитию предложений сельскому хозяйству России с учетом его оп ределенных запросов и требова ний. За последние годы мы пред ставили на рынок ряд интересных препаратов, среди них МайсТер — единственный на сегодняшний день гербицид на кукурузе, содержащий специальный кукурузный антидот, в 2012 году препаратом было обра ботано до 20 % площадей зерновой кукурузы. Вердикт — единственный в России гербицид кросс-спектра, контролирующий как однодольные, так и двудольные сорняки в посевах зерновых культур. Знаковым событием для «Байер КропСайенс» в 2013 году является вывод на российский рынок новых инновационных препаратов. Аденго — первый на российском рынке гербицид, с которым можно работать как до всходов, так и по ве гетации культуры, знаменует новый

этап в развитии технологии защиты кукурузы от сорняков. Алистер Гранд — первый на рос сийском рынке гербицид, созданный специально для осеннего примене ния на озимых зерновых культурах. Баритон — протравитель для ози мой пшеницы с непревзойденным контролем снежной плесени. Бетанал максПро — первый и единственный сегодня гербицид на сахарной свекле, сочетающий в себе преимущества новой препара тивной формы — масляной диспер сии (МД) — и технологию передовой активации. Это позволяет добиться поистине уникальных результатов в контроле сорняков, сохраняя бе режное отношение к культуре. Биская — высокоэффективный инсектицид для рапса и картофе ля, токсичность для пчел которо го в 500 раз меньше существующих сегодня стандартных препаратов на культуре. Зантара — уникальный комбини рованный фунгицид с действующим веществом нового поколения, об ладающий физиологическим дейст вием на культуру и определяющий новые стандарты защиты пшеницы

из первых рук

и ячменя от комплекса листосте бельных заболеваний. Зенкор Ультра — гербицид на кар тофеле в жидкой препаративной форме — успешное продолжение гербицидных бестселлеров Зенкор и Зенкор Техно. Сценик Комби — первый на рос сийском рынке инсекто-фунгицид ный протравитель, содержащий в своем составе четыре действую щих вещества. Помимо этого, компания готовит ся предложить хозяйственникам в 2014 году ряд интересных и очень ожидаемых пестицидов для защи ты зерновых, кукурузы, картофеля и других культур.

Технологии защиты растений и достижения селекции Специалисты компании в области генетики, биотехнологии и селекции создают современные сорта и гиб риды с высокими продуктивными и адаптивными свойствами, кото рые отвечают современным требо ваниям и являются основой агро бизнеса будущего. Изучение генетических характе ристик растений и результаты лабо раторных, вегетационных и полевых опытов (в том числе направленных на поиск оптимальных условий про израстания растений) позволяют значительно повысить урожайность культур и улучшить качество уро жая. Влияние подразделения «Байер КропСайенс — Семена» на ключе вые культуры (хлопчатник, рапс, овощи, соя, пшеница, рис) происхо дит путем создания собственных се лекционных программ и укрепления партнерских отношений с лидера ми в этой отрасли. В течение следу ющих трех лет компания планирует удвоить расходы на исследования и разработки в семенном бизне се, где у нас большие перспективы. «Байер» помимо семян хлопчатника, масличных (рапс) и овощных культур уделяет особое внимание ключевым продовольственным культурам, та ким как рис, пшеница, а также новым сортам сои. Мы делаем все возмож ное, чтобы результаты сотрудниче ства в области селекции и семено водства — а это в первую очередь новые сорта и гибриды — как можно быстрее становились доступными российскому потребителю. В конце 2011 года компания «Байер» при обрела рапсовые активы компании Raps Gbr.

Сегодня мы рады сообщить, что «Байер КропСайенс» в России — это не только высокоэффективные средства защиты и консультаци онная поддержка, но еще и семен ная компания! В сезоне 2013 го да мы представляем потребителю восемь сортов и гибридов ярово го и шесть озимого рапса, которые районированы во всех регионах Рос сии. Пшеница и рис — две основные культуры для мирового продоволь ствия — составляют треть от обще го мирового урожая. Сегодня специ алисты компании нашли ответ, как возделывать рис, который дает бо лее высокие урожаи при меньшей потребности в воде и удобрениях. Для пшеницы разрабатываются но вые сорта, которые соответствуют современным требованиям произ водителей и имеют высокий потен циал урожайности и его качества. В РФ планируется развивать семен ной портфель и пополнять его сов ременными сортами озимой и яро вой пшеницы. Результаты работы будут видны в 2015–2016 годах.

Знания и опыт для пользы клиентов В работе компании все начинается с понимания сути локальных про блем. Общаясь с производствен никами, проникаясь их пробле мами, мы лучше узнаем ситуацию и значит, можем предложить бо лее точные инструменты для совер шенствования производства. Эти, казалось бы, частные вопросы, по казывают вектор направления на ших усилий. Известно, чтобы видеть проблемы крупным планом, надо на учиться слушать и смотреть глазами хозяйственников на местах. Возвра щаясь в лабораторию, мы привлека ем наш опыт и научные достижения, чтобы разработать и предложить необходимые решения для повыше ния эффективности производства. Самое ценное, чем мы можем по делиться с клиентами, — это знания и опыт. Поэтому в рамках проекта «Полевая Академия» кроме боль шого количества научных публика ций, информационных мероприятий (семинары, конференции, тренинги) важно иметь возможность прикос нуться к результатам в демонстра ционных опытах. Научные площадки «БайАрены» собрали своих гостей в Краснодарском крае, Курской и Липецкой областях. В этом году мы открываем «БайАрены» в Брянской и Тульской областях. В рамках этого

проекта будут организованы встре чи со специалистами компании, ру ководителями хозяйств, предоста вивших свои поля для закладки демонстрационных опытов, а так же представителями Всероссийско го НИИ защиты растений. Вопросы для обсуждения были самые раз ные: от тенденций развития сель ского хозяйства в мире и проектов компании «Байер» в области агро технологий и разработки средств защиты растений до конкретики по ля — что и как применять, чтобы за щитить урожай от рисков. Результа ты опытов можно увидеть на нашем сайте: www.bayercropscience.ru. По достоинству оценены наши программы по техническому консуль тированию, представленные на Ку бани и в Центральном Черноземье. В этих сильных сельскохозяйствен ных регионах остро ощущается необ ходимость в передовых технологи ях. За их внедрением производители видят будущее развитие своих пред приятий. Мы помогаем адаптировать технологии к культуре земледелия и конкретным условиям хозяйство вания, выбирать оптимизированные схемы производства с учетом всех особенностей биотического характе ра и технологической цепочки, вклю чая машины и оборудование. Боль шое внимание уделяем повышению профессиональных навыков специа листов на местах, предоставляя воз можность в том числе интерактивно го общения. Продвигая наши технологии, мы сознаем, что применение интен сивных методов защиты растений может оказаться экономически не оправданным при снижении урожай ности вследствие неблагоприятных погодных условий. Но мы нашли воз можность преодолеть эти трудно сти и разделить возможные риски с сельхозтоваропроизводителями. Начиная с 2013 года «Байер» пред лагает частично компенсировать затраты на препараты для озимой пшеницы и ярового ячменя в слу чае резкого снижения урожайности в регионе возделывания (вслед ствие неблагоприятных погодных условий, стихийных бедствий и т. п.). С этой инициативой можно ознако миться на сайте компании в разде ле программы «БайТраст» и в других материалах. Мы уверены, что использование наших инструментов будет эконо мически выгодно и принесет желан ные плоды российскому хозяйствен нику. Дмитрий Тришкин

1 | 13 курьер 0

0 курьер 1 | 13

Тенденции

Глобальные проблемы сельского хозяйства и разработка новых технологий

Взгляд в будущее

Производство биоэтанола развивается быстрыми темпами

Во многих странах мира сельское хозяйство — основа государственной экономики, а для 70% населения развивающихся стран — источник средств к существованию. Поэтому развитию фермерских хозяйств и увеличению их рентабельности уделяется особое внимание как фактору сокращения масштабов бедности и повышения социальной стабильности в мире. Важный элемент повышения отдачи с 1 га земель — высокопродуктивные и адаптированные к меняющимся экологическим условиям сорта сельскохозяйственных культур и разработка средств защиты растений от вредных организмов с инновационными механизмами действия.

овременный мир ста вит перед земледельцами все но вые задачи, хотя по-прежнему акту альными остаются увеличение про изводства продовольствия и сырья

для обеспечения потребностей рас тущего населения планеты. Рост чис ленности населения Земли и дохо дов в сочетании с диверсификацией питания изменяет модели потребле ния продуктов и усугубляет совокуп ную нагрузку на природные ресур сы — почву, воду, энергию и биораз нообразие. В этой связи еще острее ощущается необходимость разви тия села как инструмента повыше

ния устойчивости экосистем и улуч шения качества жизни населения. Интенсификация производства для сельхозпроизводителей из развива ющихся стран включает получение знаний и средств, необходимых для внедрения современных агротехно логий. Развитию агробизнеса так же мешают преграды, связанные с ограничением возможностей вы хода как на местный, так и между

Тенденции

народный рынки. Кроме того, непо средственное влияние на сельское хозяйство оказывают климатиче ские изменения, вынуждая челове чество переходить на более чистые источники энергии, такие как био топливо, что в свою очередь требу ет реорганизации структуры земле пользования.

Истощение природных ресурсов: проблемы и решения За последние 100 лет населе ние Земли увеличилось более чем в три раза, превысив 7 млрд чело век, а к 2025 году численность пла неты может достигнуть 8 млрд. По следние полвека производство про довольствия несколько опережало темпы роста населения: ежегод ный прирост продуктивности агро ценозов в течение последних трех десятилетий в среднем равнял ся 2,2%. Теперь, по оценкам экс пертов, до 2030 года он замедлит ся и будет составлять около 1,5%, оставаясь все еще выше ожидае мого роста населения. Параллель но с увеличением народонаселения изменяются и стимулируемые эко номическим развитием стран при вычки и приоритеты в сфере образа жизни и питания. Это способствует повышению спроса на высокоцен ные пищевые продукты. Предпола гается, что потребление мяса, ово щей и фруктов существенно уве личится, при этом стоит принимать во внимание, что для производства животных белков необходимо почти в три раза больше природных ресур сов, чем при производстве углевод содержащих продуктов. К непростой в целом ситуации до бавляется дефицит природных ре сурсов, таких как вода, почва, энер гия и биоразнообразие. Суть в том, что приблизительно 90% требуемо го увеличения производства сель скохозяйственной продукции долж но быть получено за счет повыше ния отдачи с 1 га обрабатываемых земель, что одновременно являет ся и способом сохранения биораз нообразия. Однако добиться это го достаточно сложно, поскольку, с одной стороны, согласно выводам Международного исследователь ского института по разработке про довольственной политики (МИИПП), 70% мировых пахотных земель де градированы вследствие эрозии почвы, истощения содержания в ней питательных веществ, засоления. При этом 30–40% этих площадей от

носятся к категориям сильнодегра дированных и очень сильнодегра дированных (разрушенных) почв. С другой стороны, спрос на пресную воду с 1900 по 1995 год вырос бо лее чем в шесть раз, тогда как чис ленность населения за этот же пе риод увеличилась лишь вдвое. Учи тывая, что на сельское хозяйство приходится порядка 70% совокуп ного потребления воды в мире, де фицит этого ресурса в ближайшие 50 лет, скорее всего, будет наибо лее значимым лимитирующим фак тором повышения эффективности растениеводства. При сохранении современных тенденций потреб ления воды сельскому хозяйству к 2050 году необходимо будет рас ходовать ее в два раза больше. Природоохранные зоны сей час занимают почти 12% поверхно сти суши, что превышает принятый в 1992 году общемировой показа тель (10%). Тем не менее, экосисте мы продолжают разрушаться, так как сохранение биоразнообразия не может ограничиваться предела ми охраняемых территорий, а стра тегия решения проблемы должна носить общий характер. Таким об разом, природоохранные меропри ятия должны стать неотъемлемым элементом при внедрении агротех нологий. Еще большую актуальность про блеме повышения продуктивности сельскохозяйственного производ ства придают такие аспекты, как изменение климата. Прогнозиру емое к концу этого столетия гло бальное повышение температур на 1,4–5,8 °С скажется на земледе лии, в том числе из-за регулярного возникновения экстремальных по годных условий. Согласно выводам недавнего исследования, совмест но опубликованного Продоволь ственной и сельскохозяйственной организацией ООН (ФАО) и Между народным институтом прикладного системного анализа (IIASA), особен но это отразится на развивающихся экономиках с высокой степенью за висимости от сельского хозяйства. Площадь обрабатываемых неоро шаемых земель в таких странах мо жет сократиться на 11% с последу ющим снижением производства зер новых культур. В отличие от этого Северная Америка, Северная Ев ропа, Россия и Восточная Азия спо собны реализовать имеющийся по тенциал для расширения своих по севных площадей и увеличения производства зерна. Следствием изменяющихся экологических усло

вий может стать смена ареалов рас пространения и увеличение агрес сивности вредных организмов (на секомых и патогенов), и если этой проблемой не заниматься уже сей час, на поиск эффективных и адек ватных решений для борьбы с вре дителями и болезнями сельскохо зяйственных культур может просто не оказаться запаса времени. Тенденции последних лет, такие как резкое повышение цен на нефть, потребность в более чистых аль тернативных источниках энергии и изложенное в Киотском протоколе требование уменьшения выбросов углекислого газа, вызвали подъем интереса к разновидностям биотоп лива, а именно к биоэтанолу и био дизелю. Их производство на осно ве самых разнообразных культур, включая кукурузу, сою, рапс, под солнечник, кокос и сахарный трост ник, быстро растет в Европе, Север ной и Южной Америке, Таиланде, Индии, Австралии и других регио нах мира. Такая востребованность биотоплива обусловлена возможно стью применять его в стандартных автомобильных двигателях без су щественного изменения конструк ции последних, что является пре имуществом по сравнению с автомо билями на водородном топливе, для использования которых необходима более сложная технология. В насто ящее время в Бразилии 20 млн авто мобилей уже на 25% заправляются биоэтанолом. Если технический аспект совре менных тенденций ясен, то с дол

Структура почвы с оптимальными механизмами саморегуляции — основа устойчивого земледелия

1 | 13 курьер 0

0 курьер 1 | 13

Тенденции

госрочной политикой этих процес сов не все так просто. Во-первых, не займут ли биоэнергетические культуры слишком много площадей в ущерб возделыванию продоволь ственных культур, крайне необхо димых для обеспечения продуктами питания растущее население плане ты? И, во-вторых, не усугубится ли в этой связи и без того тяжелое по ложение с биоразнообразием и дру гими природными ресурсами? Стабильное и значимое наращи вание продуктивности сельскохо зяйственных культур достигается за счет интенсификации сельско го хозяйства, основанной на знани ях, передовых достижениях науки и техники, повышении квалифика ции специалистов. «Байер КропСайенс» уже сейчас вносит свой вклад в оптимизацию земледелия. Как поставщик агротех нологий и услуг компания обладает значительным набором средств, ме тодов и ресурсов для содействия развитию села и экономики. Одна ко эффективность работы зависит и от обеспечения правительствами стран благоприятной бизнес-среды в надежной и стабильной политиче ской, юридической и экономической обстановке. Фундаментальное зна чение имеет совершенствование уп равления в сочетании с правопоряд ком и демократическими процесса ми, равно как и последовательные инвестиции в инфраструктуру се ла и наращивание производствен ного потенциала. Облегчение досту па к внутренним и международным рынкам и свободной торговле так же может играть одну из ключевых ролей в повышении рентабельно сти сельского хозяйства и благосо стояния сельчан. Большое значение имеют национальные программы, направленные на стимулирование развития села. При решении ряда политических вопросов внедрение инновационных технологий стано вится более реальным.

Селекция растений, биотехнологии и средства защиты растений Особое значение в средне- и долго срочной перспективах приобретает прогресс, обусловленный достиже ниями в геномике растений. Он даст толчок к развитию производства улучшенных сортов сельскохозяй ственных культур. Более глубокое понимание молекулярной основы всех аспектов физиологии расте

ния и расшифровка геномов позво лят создавать высокопродуктивные и адаптированные сорта и разра батывать средства защиты расте ний с инновационными механизма ми действия. По существующим оценкам, почти половина предыдущего увеличения продуктивности агроценозов обус ловлена появлением сортов сель скохозяйственных культур с более высокой урожайностью. Однако по тенциал прироста продуктивности за счет традиционной селекции растений у большинства основных культур уже практически исчер пан. С точки зрения обеспечения охраны окружающей среды, надеж ды связывают с появлением но вых сортов, которые будут исполь зовать ресурсы более эффективно и рационально. Это также относит ся к адаптированным сортам, кото рые испытывают меньший стресс от временного дефицита воды или требуют для своего развития мень ше удобрений, или они более ус тойчивы к биотическим факторам и требуют меньшего количества пестицидов. Биотехнология дает возможность производить из растений широкий ассортимент продукции, которая могла бы заменить товары, полу чаемые из невозобновляемого сы рья (такие как специальные мас ла). Сложные углеводы, крахмалы, белки, биоразлагаемые пластмас сы и другие биоматериалы из усо вершенствованных растений также будут важны в будущем для опти мизации развития отраслей пере рабатывающей промышленности. Однако в отношении биотоплива возникает ряд вопросов в связи с будущей конкуренцией биоэнер гетических и продовольственных культур за сельскохозяйственные угодья и другие природные ресурсы. Необходимо уделять внимание и такому аспекту сельскохозяй ственного производства, как при емлемость культур, полученных с помощью биотехнологий, для потребителей. Компания «Байер КропСайенс» принимает соответ ствующие меры на самом раннем этапе исследований и разработок, привлекая на различных уровнях разработок всех заинтересован ных лиц. Это нужно для того, чтобы взаимопонимание и обмен опытом и знаниями способствовали обос нованному выбору агротехноло гии, которая будет иметь решающее значение для удовлетворения обще мировых потребностей в будущем.

Оптимизация землепользования и методы почвозащитного земледелия Современное сельское хозяйство стало в большей степени опирать ся на знания и сегодня реагиру ет на экономические, социальные и экологические вызовы, исполь зуя гораздо более эффективные, чем несколько десятилетий назад, целостные и комплексные реше ния. Во многих отношениях ключе вое значение имеют перспективы развития инновационных подходов к оптимизации землепользования, включая методы почвозащитной системы земледелия, которые уменьшают отток воды, предотвра щают эрозию почвы, снижают рас ход топлива машинами и механизма ми и способствуют депонированию углекислого газа в почвах, водоемах и лесах. Оптимизация управления природными ресурсами неразрыв но связана с повышением продук тивности агроценозов и рентабель ности фермерских хозяйств во всем мире. Проблема заключается лишь в том, насколько этот процесс будет носить массовый характер.

Совершенствование информационных технологий и методов прецизионного земледелия Одна из наиболее увлекательных областей инноваций связана с раз работкой и применением информа ционных технологий и инструмен тов прецизионного земледелия для сельского хозяйства и управления природными ресурсами. Прецизи онное земледелие (ПЗ), или, как его еще называют, «точное земледе лие», — это управление продуктив ностью посевов с учетом локальных особенностей внутри каждого поля (SSCM). Оно характеризуется сис темным подходом к управлению поч вами и культурами с целью сниже ния неопределенности при принятии решений, что достигается за счет улучшения понимания простран ственно-временной изменчивости и совершенствования системы уп равления ею. Чтобы содействовать принятию решений на уровне поля, фермы, водоема и/или региона, ис пользуются знания разных дисцип лин, объединяющие результаты мно жества разработок. Большинство

Тенденции

задач этой системы сегодня свя заны с оптимизацией использова ния элементов питания, применения пестицидов, расхода воды и энергии. Безусловно, технология ПЗ долж на применяться в соответствии с местными погодно-климатиче скими условиями, культурой зем леделия. Однако не вызывает сом нения, что адресное управление с учетом особенностей конкрет ного поля способно повысить рен табельность производства. Внед рение ПЗ происходит неравномер ными темпами в различных частях света. В Европе и Северной Амери ке основными движущими факто рами являются усилия, направлен ные на преодоление многолетнего спада рентабельности, в сочетании с решением экологических проблем сельского хозяйства. В некоторых развивающихся странах разработа ны упрощенные формы SSCM, ори ентированные на необходимость производить больше продуктов пи тания, эффективнее использовать вкладываемые ресурсы и увеличи вать прибыли фермерских хозяйств в ответ на снижение цен на продо вольствие. При этом продолжают появляться различные концепции и технологии, которые будут форми ровать прецизионное сельское хо зяйство будущего.

Поиск решений в гармонизации задач сельского хозяйства и экологии Приведенные выше примеры ни в коем случае не исчерпывают весь диапазон инновационных аг ротехнологий и подходов, которые имеют важное значение для повы шения продуктивности агроценозов при сохранении устойчивости эко систем. В процессе поиска реше ний в прошлом допускались компро миссы в ущерб окружающей среде. Однако теперь это неприемлемо. Кроме того, приобретенный опыт позволил выделить ряд факторов, обеспечивающих более комплекс ный и целостный подход для оптими зации сельскохозяйственного про изводства. Важнейшую роль играет гармонизация управления ресур сами, использование новых знаний и технологий для будущего развития сельского хозяйства. Поэтому ком пания «Байер КропСайенс» считает своим долгом содействовать внед рению более рациональных приемов землепользования на уровне ланд

1 | 13 курьер 0

Возможности «Полевой Академии» Основной инструмент для ознакомления с мировыми достижениями и тенденциями в области защиты растений в России — проект «Байер КропСайенс» «Полевая Академия». В рамках этого проекта, кроме научных и познавательных публикаций в профильных изданиях, проведения семинаров, тренингов и конференций для различных целевых групп, есть возможность «прикоснуться к результатам» применения продуктов компании и технологий в демонстрационных опытах в конкретных природно-климатических зонах РФ на научных площадках программы «БайАрена». В 2012 году эти научные площадки собирали своих гостей в Краснодарском крае, Курской и Липецкой областях. В 2013 году стартует «БайАрена» в Брянской области. В обширную рабочую программу встреч этого форума входит знакомство со специалистами компании, руководителями хозяйств, предоставивших свои поля для закладки демонстрационных опытов, а также с представителями ведущих профильных институтов страны. Именно здесь обсуждаются основные тенденции развития сельского хозяйства в мире, итоги проектов «Байер КропСайенс» в области агротехнологий и разработки новых средств защиты растений, специфика внедрения агротехнологий и адресные решения, сводящие к минимуму риски недополучения урожая. Большое значение уделяется повышению профессиональных навыков специалистов на местах, предоставляя возможность в том числе интерактивного общения для выбора оптимизированных схем производства с учетом всех особенностей биотического характера и технологической цепочки.

Рапс от «Байер КропСайенс» в России Сегодня «Байер КропСайенс» в России еще и семенная компания. Мы делаем все возможное, чтобы результаты сотрудничества в области селекции и семеноводства — а это, в первую очередь, новые сорта и гибриды — как можно быстрее становились доступными российскому потребителю. Развивая свою селекционную программу озимого и ярового рапса в Европе, компания в конце 2011 года приобрела бизнес масличного рапса компании «Рапс ГБР». Ее сорта и гибриды рапса, ныне принадлежащие «Байер КропСайенс», известны своей стабильностью, пригодностью к посеву по минимальной технологии обработки почвы, устойчивостью к полеганию и осыпанию. При строгом соблюдении технологии возделывания гибриды озимого и ярового рапса «Байер КропСайенс» способны обеспечить получение максимальных урожаев! шафтного земледелия в рамках эко агрокультуры с помощью программ ICM («Интегрированное управление сельскохозяйственными культура ми»). Наращивание потенциала для создания адаптированных к мест ным условиям инновационных под ходов, в особенности для множест ва мелких фермеров, стремящихся использовать современные техноло гии, потребует новых приемов и эф фективных мер. Эту задачу нужно будет решать в сотрудничестве с го сударственными органами, неправи тельственными и международными организациями, агентствами по воп росам развития агропищевой про мышленности и фермерскими орга низациями. «Байер КропСайенс» работает в постоянно меняющихся экономи ческих, социальных, политических и экологических условиях на мест ном, государственном или регио нальном уровнях. Это в каждом слу чае обуславливает соответствующие особенности ведения бизнеса, в том

числе в выборе средств и методов, способствующих охране окружаю щей среды, социальному равенству и здоровому экономическому росту. Человечеству необходимо иметь адекватное представление о гря дущих потребностях, чтобы зада вать правильный вектор старту ющим сегодня исследованиям, поскольку разработка новых тех нологий и продуктов, как правило, длится свыше десятка лет, прежде чем дойдет до потребителей. Тем пы происходящих в мире изменений ускоряются – отсюда и предъявляе мые к наукоемкой компании ожида ния эквивалентных ответных мер. «Байер КропСайенс» готова к обме ну мнениями с ключевыми игроками агрорынка с целью поиска способов совместного принятия оптимальных решений для достижения нашей об щей цели — устойчивого развития сельского хозяйства при сохранении благополучия окружающей среды. Анник Доллакер (Annik Dollacker)

10 курьер 1 | 13

Технологии

Как поддерживается равновесие

Биологическое разнообразие и защита растений Термин «биоразнообразие» используют для описания многообразия форм жизни на Земле и рассматривают на трех уровнях: генетическом, видовом и экосистемном. Задача человечества — защищать это разнообразие для сохранения эволюционного потенциала жизни на планете.

дин из вызовов современности — проблема сохра нения биологического разнообра зия на планете. Разработанная еще русским ученым-энциклопедистом Владимиром Вернадским концеп ция основана на положении о мно гоуровневой и пирамидальной сис теме биосферы, включающей бесчисленное разнообразие жи вых существ, венцом которых явля ется человек. Сейчас по этому по воду идет множество дискуссий, однако исследователи едины в од ном: населяющие Землю живые ор ганизмы — часть единого целого и выпадение любого звена может нарушить стройную систему миро здания. Уникальным философским открытием великого ученого ста ла идея трансформации биосферы

Технологии

в ноосферу*. Именно этот постулат определяет экологическую страте гию человечества и от него зависит в том числе и наше самосохранение в условиях возрастающей техноген ной нагрузки. Экосистемный уровень сохра нения биоразнообразия непосред ственно связан с сохранением при родных ландшафтов, на части из которых уже созданы искусст венные системы для поддержания жизни человека — агроэкосистемы. И здесь, пожалуй, на первый план выходит двуединая задача — на кормить население планеты и сохра нить устойчивость экосистем в каж дом уголке Земли. Ведение сельскохозяйственного производства неизбежно предпо лагает нарушение природных эко систем. Важно при этом сохранить баланс между их устойчивым функ ционированием, с одной стороны, и продуктивностью агроценозов — с другой. При нынешнем развитии сельского хозяйства и обществен ного сознания это вполне дости жимо, поскольку применяются вы сокие экологические требования и стандарты.

От разработки до практического применения В наши дни разработка нового средства защиты растений может занимать до десяти лет. Прежде чем какой-либо продукт выйдет на рынок, проводится обширная программа научно-исследователь ских и опытных работ с целью ус тановления безопасности нового соединения для человека и окружа ющей среды. Заявка на регистрацию любого средства защиты растений может подаваться только после вы полнения определенного перечня требований, которые постоянно дополняются и совершенствуются, чтобы получить наиболее полную и всестороннюю характеристику препарата. Все испытания, про веденные на этапе исследований и разработки, а также выполнен ные на их основе оценки рисков, в совокупности представляют про филь безопасности нового средства защиты растений. Существующие продукты, то есть те, которые уже имеются на рынке пестицидов, при наступлении срока их пере регистрации подлежат процедуре повторных испытаний и классифи кации по действующим сегодня тре бованиям. Соответствовать полно

му набору этих требований удается не всем продуктам, и некоторые ис ключаются из списка разрешенных к использованию препаратов. В число необходимых исследова ний входят испытания чувствитель ности к препарату референтных групп живых организмов, отобран ных для представления всей со вокупности нецелевых объектов, которые могут подвергаться воз действию используемого продукта на почве, в почве или в воде. К та ким видам относятся водоросли, ры бы, дафнии, земляные черви, кле щи, осы-наездники, пчелы, птицы и некоторые млекопитающие, в част ности мыши. Испытания в лаборатории — лишь часть исследований. В реальных ус ловиях не все организмы в равной степени подвергаются воздейст вию средств защиты растений. Ес ли лабораторные тесты указывают на наличие чувствительности у того или иного вида, необходимо изучить влияние препарата на этот вид в на турных условиях. Например, чтобы определить безопасность продук та, для водных сообществ прово дят так называемые исследования в мезокосмах, в процессе которых на экспериментальные водные ор ганизмы небольшого размера воз действуют разными концентрация ми исследуемого вещества. Затем в динамике на протяжении несколь ких месяцев изучают последствия применения средств защиты расте ния на экосистему. В соответствии с сельскохозяй ственной практикой лишь часть полей на определенном участке территории обрабатывается конк ретным средством защиты растений в отдельно взятый момент времени. Поэтому при оценке экологической безопасности препарата ученые должны учитывать как приурочен ность популяций различных видов (время нахождения на обработан ном поле в процентах от общего), так и их поведение (например, пи щевые привычки лесных мышей и водяных крыс, куропаток, жаво ронков или желтых трясогузок). Так называемые базовые исследования проводятся на участках почвы пло щадью от пяти до сотни гектаров с посевами разных сельскохозяй ственных культур. Их цель — выяс нить, какие из референтных видов обычно обитают в этих регионах, а также в какой степени они исполь зуют полевые и садовые культуры **, *** — программы действуют в Европе.

1 | 13 курьер 11

в качестве источников питания. Такие исследования с использова нием определенного действующего вещества иногда проводятся од новременно в нескольких странах, и затем их результаты могут быть распространены на группу веществ, относящихся к тому же классу хи мических соединений. Базовые ис следования показывают типичный уровень экспозиции к препарату, используемому в рассматривае мом агроландшафте. С помощью географических информационных систем и имитационных моделей результаты исследований меньше го масштаба — агроценоз — могут быть экстраполированы на более крупные — агроэкосистемы.

Стратегии программ ICM и IPM Успех современных высокоточных технологий защиты растений зави сит от ответственного использова ния этих методов на местах. Важ ными факторами здесь являются надлежащая сельскохозяйственная практика и рациональное земледе лие. Компания «Байер КропСайенс» вносит свой вклад в устойчивое развитие сельского хозяйства, под держивая и стимулируя програм мы «Интегрированное управление сельскохозяйственными культура ми» (ICM)** и «Комплексная борь ба с вредителями» (IPM)***. В ос нове ICM лежит идея обеспечения производителей методами охраны окружающей среды в рамках кон кретных экономических систем. Разработка и применение стратегий ICM с учетом местных условий дела ют возможным рентабельное про изводство сельскохозяйственных культур с одновременным сохране нием биоразнообразия независимо от природно-климатических усло вий, размера хозяйств, социально-

* Ноосфера (от греч. nóos — разум и сфера) — сфера взаимодействия природы и общества, в пределах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития. Ноосфера — новая, высшая стадия биосферы, связанная с возникновением и развитием в ней человечества, которое, познавая законы природы и совершенствуя технику, становится крупнейшей силой, сопоставимой по масштабам с геологической, и начинает оказывать определяющее влияние на ход процессов на Земле и в околоземном пространстве, глубоко изменяя ее своим трудом.

12 курьер 1 | 13

Технологии

экономических факторов и техни ческих стандартов. Один из видов деятельности, под держиваемых ICM, — создание вре менных или постоянных защит ных зон для животных. Например, необработанные островки поля, его обочины, выделенные и кро мочные полосы, предназначенные в качестве убежища для полез ных насекомых, которые являются естественными врагами насекомыхвредителей сельскохозяйствен ных культур. В одной только Герма нии протяженность временных за щитных зон (шириной от 3 до 8 м), по оценкам экспертов, составля ет около 2 млн км. Программа Инте грированного управления сельско хозяйственными культурами тоже признает целесообразность дол говременных защитных зон, таких как живые изгороди и ветрозащит ные лесополосы, и призывает к со зданию и сохранению подходящих биотопов в сельскохозяйственных ландшафтах. Находящие здесь убе жища популяции полезных насеко мых вносят существенный вклад в продуктивность агроэкосистем, опыляя культурные растения или уничтожая вредителей культурных растений (биологический метод за щиты растений). Стратегия программы «Комплекс ная борьба с вредителями» — IPM — сочетает в себе биологические, ме ханические, химические и биотех нологические методы. Применение средств биологического контро ля вредных организмов приобрета ет все большее значение во всем мире. Так, паразитоидное насеко мое — энтомофаг из отряда пере пончатокрылых — трихограмма уже более 25 лет используется в Герма нии для борьбы с кукурузным мо Обочины поля привлекают полезных насекомых

Для изучения воздействия пестицидов на окружающую среду проводятся многочисленные исследования, например в воде и в почве

тыльком. Поэтому важно, чтобы хи мические вещества, на основе ко торых разрабатываются средства защиты растений, предваритель но проходили тщательные испыта ния на предмет своей селективно сти в отношении целевых вредных объектов. Если действующее ве щество неопасно для полезных на секомых, препараты на его основе имеют все шансы успешного про движения на рынке средств защи ты растений. Поскольку это означа ет, что их применение может соче таться с использованием на полях биологических средств контроля, таких как божьи коровки, осы-па разиты или хищные клещики. Даже если новое действующее вещество не обладает достаточной селектив ностью, все равно собирают данные о чувствительности полезных насе комых к нему и продолжительности периода восстановления популя Применение средств защиты растений не должно негативно отражаться на природной фауне, например земляных червях

ции после его воздействия. Эта ин формация затем находит свое от ражение в инструкциях по примене нию препарата. Стратегия «Байер КропСайенс» основана на интеграции биологиче ских средств защиты с химиче скими, а также с инновациями в об ласти разработки сложных компози ций, баковых смесей и комплексных систем наряду с отказом от исполь зования пестицидов, относящихся к I классу опасности. Ответствен ным шагом компании стало приоб ретение в 2012 году научно-про изводственной фирмы AgraQuest, специализирующейся на производстве биопестицидов. Катализатором сделки оказался препарат для об работки семян на основе клотиани дина и Bacillus firmus, что позволило опровергнуть утверждение о несо поставимости эффективности био логических и химических средств защиты.

Прецизионное внесение средств защиты растений Обеспечить эффективное и ответ ственное применение средств за щиты растений также помогают технологии прецизионного внесе ния препаратов. Один из приме ров — высокоточное протравли вание партий семян, позволяющее значительно сократить расход про дукта в расчете на определен ную площадь посева. Протравли вание семян или опрыскивание дна борозды перед посевом пред полагают обработку поверхно сти общей площадью от 60 кв. м до 500 кв. м на гектар, а не всей пло

Технологии

щади — 10 000 кв. м. Другими слова ми, используемые для протравлива ния семян препараты затрагивают менее 1% почвы на поле, которое засеивается обработанными семе нами. Эти средства защиты расте ний эффективны главным образом в отношении таких целевых объек тов, как листогрызущие и сосущие вредители или патогены, поража ющие проростки культурных расте ний на ранних фазах их развития. При этом живущие на растениях нецелевые организмы совершенно не подвергаются воздействию пре парата. Еще одним эффективным и на дежным методом прицельной борь бы с вредителями является инъек ционное внесение системно актив ных инсектицидов в ствол дерева. Действующее вещество затем пе реносится вместе с восходящи ми и нисходящими токами от места введения в листья. Таким образом, листогрызущие вредители погиба ют, при этом их естественные враги остаются невредимы. Метод инъекции деревьев ста новится одним из основных мето дов их защиты и лечения. Его пре имущество — отсутствие негатив ного влияния действующих веществ на окружающую среду. Минуя фа зы распыления и всасывания через листовую поверхность или корневую систему деревьев, препараты сра зу включаются в метаболические процессы и действуют, что называ ется, изнутри. В России этот метод особенно востребован для борьбы со вспышками короеда-типографа. Кроме того, в контексте преци зионной обработки также актуаль но использование диагностических инструментов для мониторинга по пуляций вредителей и патогенных

микроорганизмов, благодаря чему становится возможным более эко номичное и локализованное внесе ние средств защиты растений.

Профилактика резистентности Одним из важнейших аспектов ответственного использования средств защиты растений являет ся профилактика резистентности, поскольку в случае ее возникнове ния вредители и патогенные мик роорганизмы смогут беспрепятст венно размножаться даже на об работанных препаратами посевах. Резистентность, как правило, раз вивается в результате частого при менения средств, действующие ве щества которых принадлежат к од ному и тому же классу химических веществ. Поскольку препараты с одним и тем же действующим ве ществом или веществом, принадле жащим к тому же химическому клас су, продаются разными компания ми, профилактика резистентности должна проводиться в рамках раз работанных учеными и специали стами антирезистентных программ. Так, под эгидой Международной организации производителей про дукции растениеводства (CropLife International) действуют три Коми тета по борьбе с резистентностью: IRAC, FRAC и HRAC (где буквы I, F и H означают соответственно ин сектициды, фунгициды и гербици ды). В разработанных этими коми тетами технических руководствах содержится рекомендация по чере дованию препаратов при разработ ке системы защиты посевов. Появление резистентности — се рьезная, но преодолимая проблема. Как правило, она чаще всего возни

кает в тех регионах, где имеет мес то чрезмерное или даже беспоря дочное использование того или ино го препарата. Различают два разных типа адап тации вредного объекта к действу ющим веществам. Первый — когда изменения отмечаются только в не скольких генах и восприимчивость к действующему веществу снижа ется поэтапно. Второй тип характе ризуется генетическими изменени ями, достаточными для существен ного сокращения восприимчивости к действующему веществу вплоть до полной ее утраты. Для каждого из этих условий разработаны свои способы преодоления резистент ности. Таким образом, профилактика возникновения резистентности спо собствует сохранению биоразнооб разия, что предполагает корректное использование пестицидов. Произ водители средств защиты расте ний и растениеводы теперь увере ны, что новые подходы к исследо ваниям и разработкам в сочетании с эффективными способами внесе ния пестицидов позволяют в боль шинстве случаев избежать разви тия резистентности, что повышает привлекательность долгосрочного использования продуктов.

Подводя итоги Хотя проблема поддержания ба ланса между эффективным сель скохозяйственным производством и сохранением биоразнообразия не имеет простых решений, для до стижения этой цели делается нема ло. Если мы хотим сохранить природ ные ресурсы, лежащие в основе как целостности экосистем, так и благо получия человека, необходимо при знать нашу общую ответственность за вторжение в экосистемы и взаи модействие всех заинтересованных сторон в охране окружающей среды. Компания «Байер КропСайенс» демонстрирует свою привержен ность сохранению биоразнообра зия, принимая в процессе своих ис следований и разработок меры, при званные обеспечить благополучие среды обитания всех живых орга низмов. Компания также участвует в создании технологий и услуг с уче том местных условий и требований, стремясь к выработке адресного, комплексного и ответственного под хода к использованию средств за щиты растений. Анник Доллакер (Annik Dollacker)

1 | 13 курьер 13

14 курьер 1 | 13

Инновации

Социальные медиа и новые технологии

Интернет идет в поля Небольшие программы, установленные на смартфон — устройство, помещающееся в кармане брюк, облегчают повседневную жизнь фермеров. Эти приложения позволяют узнавать актуальные цены на зерно, прогноз погоды и другую информацию прямо за завтраком. Они могут помочь агроному рассчитать требуемое количество удобрений, проконсультироваться со специалистами по защите растений или другими специалистами по вопросам идентификации вредных объектов, выслав им фотографии прямо с поля. Кроме того, социальные сети также могут быть полезны. Они дают компаниям, работающим с конечными потребителями, возможность устанавливать индивидуальные контакты с клиентами.

Интернет помогает повысить урожайность: самая актуальная сельскохозяйственная информация, прогноз погоды и другие сведения могут быстро передаваться даже в отдаленные регионы. Социальные сети, такие как Facebook и Twitter, позволяют фермерам обмениваться опытом, а мобильные приложения облегчают работу в хозяйстве

Инновации

1 | 13 курьер 15

16 курьер 1 | 13

Инновации

оциальные сети, та кие как Facebook*, Twitter* и дру гие, распространяются по миру подобно пожару. Они охватывают не только обывателей, но и пользу ются популярностью среди ферме ров: короткие, сжатые сообщения деловым партнерам и друзьям, а также комментарии по поводу но вых продуктов становятся частью рабочего дня в поле простого агро нома. С помощью социальных сетей каждый современный человек мо жет рекламировать свою деятель ность и представлять свои идеи для всеобщего ознакомления. Эта тенденция к общению через со циальные сети отнюдь не ограни чивается подрастающим поколе нием. Использовать Facebook для своих целей начинают и зрелые

люди. По мнению многих сотрудни ков «Байер КропСайенс», общение через Facebook придает дополни тельную эмоциональную окраску деловым взаимоотношениям меж ду партнерами, ведь в личном про филе участника часто можно встре тить информацию про его интересы вне бизнеса. Социальные медиа могут с ус пехом применяться для прода жи специализированных продук тов и услуг. Например, канадская фермерская семья Клиппенштайн решила помочь будущим ферме рам, желающим организовать свои собственные хозяйства. Прибегая к помощи социальных сетей, они от вечают на часто возникающие воп росы по ведению хозяйства, посту пающие от менее опытных коллег. Эти виртуальные уроки пользуются большой популярностью. Каждый желающий сможет оце нить самостоятельно пользу, кото рую приносит Facebook. Для тех, кто заинтересован в дополнитель

Распространение мобильного Интернета Россия США Германия Япония Китай Индия

о данным отчета П Google Global Business Map за 2012 год

ном продвижении своих товаров и услуг, существует возможность создавать коммерческие сайты бесплатно. Например, ряд евро пейских фермеров через Facebook рекламируют семейный отдых на * Cм. словарь на стр. 19

Инновации

Получение информации в реальном времени с помощью приложений и Интернета приобретает все большее значение для фермеров

своих фермах в Бургенланде, ведь агротуризм — новое и перспектив ное направление для желающих узнать реальную жизнь земледе льца и скотовода. На их страничках в Facebook отображается самая свежая информация о бизнесе, а запрос о бронировании тура мож но сделать немедленно через Ин тернет. Фотографии и видеоролики дают общее представление о по тенциальном месте отдыха. Руководитель молодежного про екта в Экспертном центре по воп росам сельского хозяйства и про изводства продуктов питания при Германском сельскохозяйственном обществе Стефани Тимм считает, что многие фермеры до сих пор не осведомлены о таких возможностях и, самое главное, о том, каков охват у данных сетей. Однако прежде чем фермеры начнут активно пользо ваться этим ресурсом, им следует знать, что их ждет: придется регу лярно добавлять новую информа цию на свою страницу в Facebook и поддерживать ее, а это требует усилий, времени и ответственного отношения. Кроме того, если со бираешься работать в этой среде, надо быть способным воспринимать критику и время от времени отве чать на неприятные вопросы, иначе

твою страницу не будут принимать всерьез.

Молодые фермеры особенно инициативны в социальных сетях В блогах и на форумах регулярно выдвигаются аргументы в поддерж ку сельского хозяйства. Видеоро лики, рассказывающие обывателям о повседневной жизни земледель цев, призваны показать людям, да леким от сельского хозяйства, что в действительности происходит на полях страны. В Германии ежегодно проводятся подобные социальные кампании, так как жители мега полисов зачастую имеют смутное представление о том, как произ водятся продукты питания. Орга низатором одной из них — «Клип о моей ферме» — стал «Байер». По условиям конкурса фермеры долж ны были рассказать о себе и своей повседневной жизни в трехминут ном видеоклипе. Благодаря новым мобильным устройствам обращаться с ин формацией становится все удоб нее: короткие видеоролики можно с легкостью записывать непосред ственно в поле, на тракторе или на элеваторе. Опрос, проведенный

1 | 13 курьер 17

Сельскохозяйственное приложение SprayCalc* SprayCalc — инструмент для заправки бака опрыскивателя, позволяющий рассчитывать объем распыляемой смеси очень быстрым и простым методом. С помощью двух ползунков нужно ввести остающееся в баке количество смеси (если что-то осталось) и общий желаемый объем. Не производя каких-либо вычислений, требуемое количество продукта затем определяют в таблице. Чтобы в процессе наполнения бака данные в таблице не изменились, ползунки можно заблокировать. Все это время экран остается видимым, а телефон включенным, поэтому можно не торопиться, добавляя препарат.

ресурсом agriculture.com, показы вает, что фермеры во всем мире охотно используют смартфоны: 97% американских фермеров вла деют сотовым телефоном, а 43% — смартфоном. Аналогичный интер нет-опрос Высшей школы экономики и окружающей среды в германском городе Нюртинген-Гайслинген так же выявил, что более трети опро шенных земледельцев пользуются смартфонами и очень интересуются новыми приложениями. А в России за последний год число пользова телей, посетивших сайт «Байер

18 курьер 1 | 13

Инновации

КропСайенс» с мобильных ройств, возросло в пять раз.

уст

Мобильные приложения для сельского хозяйства Число предлагаемых приложений для смартфонов растет с каждым днем: в одном только Apple App Store* их сейчас более полумил лиона. Количество существующих сельскохозяйственных приложений также постоянно увеличивается. Для того чтобы облегчить процесс их поиска, Университетом штата Арканзас в США была разработана специальная поисковая система. Она позволяет точно задавать кри терии отбора приложений: по цене, ключевым словам и предпочтитель ной операционной системе. С мо мента запуска поисковика в начале 2011 года этой функцией восполь зовались посетители из 58 стран (главным образом из США, а также из Бразилии, Индии, Канады и Ав стралии). Студенты этого вуза в сотруд ничестве с «Байер КропСайенс» выполнили проект по созданию бесплатного приложения под назва нием «Определитель ВВСН». Про грамма позволяет точно определить

Социальные медиа: прямое общение в сети Для общения в Интернете сегодня часто используются социальные сети — сайты, которые созданы для объединения большого количества людей, увлеченных одной или несколькими идеями. Участник имеет доступ к практически полному спектру возможностей для обмена информацией (фото, видео, сервис блогов, участие в сообществах, пересылка личных сообщений, возможность отметить местоположение и т. п.). Любой желающий может создавать группы по интересам или приглашать друзей на мероприятия. Вместо того чтобы послать электронное письмо, люди просто размещают то, что их интересует, в общем доступе и оперативно получают комментарии участников всего сообщества. С 2004 года одна из таких социальных сетей — Facebook — используется особенно активно. Сеть насчитывает свыше 700 млн пользователей по всему миру, и их число растет в геометрической прогрессии. Почти каждый гражданин США, имеющий доступ в Интернет, зарегистрирован в Facebook. В России Facebook также набирает популярность, особенно среди деловых людей, ценящих оперативность получения информации.

стадию развития основных культур и помогает принимать решение, в какой момент лучше всего вно сить пестициды. В Германии также существует специальная программа для диагностики вредителей рас тений. А в Англии получила распро странение программа CropMonitor, предназначенная для прогнозиро вания вспышек болезней на озимой пшенице в отдельно взятом регионе. Еще одно приложение, разработан ное как для массового потребителя, так и для фермеров, называется Garden Doctor*. С его помощью са доводы могут узнавать о наиболее эффективных способах защиты растений от разных вредителей.

Потребители и фермеры активно пользуются Интернетом Сервис по поиску продуктов, таб лицы норм внесения удобрений, системы проверки давления воз духа в шинах у трактора — идеям нет конца. Использующая систему спутниковой навигации программа по ведению полевых записей пока зывает, где работает фермер в кон кретный момент времени. Все, что делает фермер, можно записывать прямо на поле и синхронизировать с данными на стационарном ком пьютере. Кроме того, существуют приложения, которые не ориенти рованы непосредственно на фер меров, но все же могут быть им полезны. Например, Documents ToGo* позволяет работать с файла ми Microsoft Office, а «Яндекс.Кар ты»* предоставляет информацию о пробках и маршрутах объезда, бесплатное приложение Barcoo* считывает штрих- и QR-коды*. Пос кольку многие смартфоны, кроме прочего, оснащены датчиками дви жения, положения, магнитного поля и света, эти устройства также мож но применять в качестве ватерпаса или шумомера. Международный опрос, прове денный в начале 2011 года, пока зал, что фермеры по всему миру заходят в Интернет ежедневно, главным образом для ознакомле ния с сельскохозяйственными но востями, информацией о продуктах и прогнозом погоды. Ясно одно: благодаря смартфо нам Интернет приходит в поля и бу дет в будущем все больше и больше использоваться как незаменимый помощник земледельца. Поэтому «Байер КропСайенс» старается предоставить не только

актуальные новости, но и подроб ную информацию о метеоуслови ях, включая температуру воздуха и почвы, долготу инсоляции, риски замерзания почвы.

Интернет с собой: Всемирная сеть становится мобильной Наше общество становится более мобильным, и это стало возможным не только благодаря сотовым те лефонам. Сегодня наделенные до полнительными функциями новые устройства позволяют заходить в Интернет практически когда и где угодно. Так называемые смартфо ны сочетают в себе сотовый теле фон с функциями микрокомпью тера. Эти многофункциональные устройства, как правило, снабже ны сенсорным экраном и системой спутниковой навигации (GPS). Компания Apple, представив в 2010 году iPad, положила начало новому поколению компьютеров: сегодня планшетные ПК — это очень тонкие, легкие устройства размером обычно не больше листа бумаги формата А4. В стандартный комплект планшетов, как правило, входят программы для навигации в Интернете, а также для веде ния заметок, дневника и адресной книги. На смартфонах и планшетах так же можно устанавливать дополни тельные программы — приложения. Обычно это делается очень просто: нужно лишь выйти в Интернет на специальную страницу с приложе ниями, воспользоваться функцией поиска и, выбрав нужное прило жение, загрузить его в устройство, причем многие приложения можно скачать бесплатно. Эта процедура обычно занимает несколько минут, после чего программа готова к ис пользованию. Однако в виду узкой специали зации приложения не всегда могут помочь найти ответ на внезапно возникший вопрос. Необходимую информацию иногда бывает удоб нее посмотреть на сайте прямо с мобильного телефона. Российским сайтом «Байер КропСайенс» удоб но пользоваться на большинстве современных мобильных устройств благодаря тому, что оформление страниц автоматически адаптиру ется к размеру экрана. Клара Штеффенс (Clara Steffens), Антон Бобылев

Инновации

1 | 13 курьер 19

Российское отделение «Байер КропСайенс» в социальных сетях В 2012 году были открыты страницы в Facebook и Twitter, где регулярно размещается информация о семинарах, Днях поля и других важных

событиях, происходящих в компании. Сейчас «Байер КропСайенс» в России осваивает новый способ коммуникации — размещение на

https://www.facebook.com/ BayerCropScienceRussia

YouTube* репортажей с меро приятий, обучающих видеороликов и фильмов по защите растений. Уже доступны материалы по предпосевной https://twitter.com/ BayerCropsRu

обработке семян и весеннему применению пестицидов для защиты озимой пшеницы. Адреса наших страниц в социальных сетях: https://www.youtube.com/ user/BayerCropScienceRU

Следите за обновлениями!

Агропрогноз погоды Возникновение некоторых видов болезней растений обусловлено метеоусловиями, вот почему оперативный и подробный прогноз погоды чрезвычайно важен для работников сельского хозяй ства.

В России «Байер КропСайенс» предлагает посетителям своего сайта инструмент, позволяющий на основе анализа широкого спектра метео данных принять решение о необходимости и сроках внесения пестицидов.

Для начала работы требуется лишь ввести название населенного пункта или соответствующий ему почтовый индекс и получить прогноз на пять дней с указанием температуры воздуха, информации об осадках, скорости

и направлении ветра, относительной влажности, условий на почве и долготе инсоляции. Каждый сможет убедиться в этом, посетив страницу в Интернете www.bayercropscience.ru/ru/ weather.html

сообщений. Это называется микроблогингом. YouTube (рус. произн. — «ютьюб». Дословно переводится на русский язык – «ваше телевидение») — сервис, с помощью которого можно добавлять, просматривать и комментировать различные видеозаписи. Apple App Store — магазин приложений для мобильных телефонов iPhone, плееров iPod Touch и планшетов iPad.

«Определитель ВВСН» — программа, которая позволяет точно определить стадию развития основных культур и помогает принимать решение, в какой момент лучше всего вносить пестициды. QR-код — двумерный штрихкод. Garden Doctor — приложение, позволяющее узнавать о наиболее эффективных способах защиты растений от разных вредителей.

Documents ToGo — приложение, позволяющее работать с файлами Microsoft Office. Яндекс.Карты — приложение, предоставляющее информацию о пробках и маршрутах объезда. SprayCalc — приложение, позволяющее рассчитывать объем вносимого раствора очень быстрым и простым методом. Barcoo — приложение, считывающее штрих- и QR-коды.

Словарь Facebook — интерактивная сеть: пользователи могут «лайкать» (оценивать, от англ. слова like — «нравится») страницу, задавать вопросы и оставлять комментарии. Twitter (англ. Twitter — «чирикать», «щебетать», «болтать») — система для обмена короткими заметками (до 140 символов), характерной особенностью которой является публичная доступность размещенных

20 курьер 1 | 13

Инновации в России

Гербициды марки «Бетанал»

45 лет

инновационного развития

Инновации в России

Первый послевсходовый гербицид в посевах сахарной свеклы — Бетанал — был впервые представлен на мировом рынке средств защиты растений 45 лет назад. С тех пор компания «Байер» постоянно совершенствует свой пакет гербицидов на основе так называемых Beta-технологий (замена в препарате органических растворителей на растительное масло по оригинальной запатентованной технологии). Обработка гербицидом

озделывание сахар ной свеклы всегда ассоциирова лось со значительными затратами сил и средств на культивацию поч вы, достижения конечной густоты всходов и защиту посевов в пер вую очередь от сорных растений. До 1968 года сорняки в посевах свеклы контролировали исключи тельно за счет междурядных обра боток и ручной прополки. За сезон требовалось пройти с тяпкой в ру ках все поля сахарной свеклы мини мум трижды. Кроме того что эта ра бота крайне изнурительна, при этом часто повреждаются культурные растения свеклы, что в итоге сни жает урожайность. Потребовалось длительное время, чтобы появился долгожданный гербицид, способный контролировать сорные растения, не повреждая чувствительные всхо ды сахарной свеклы. Таким обра зом, появление гербицида Бетанал в 1968 году было триумфальным. Происхождение имени «Бетанал» объясняется просто: первая часть названия — Бета — часть латинско

го названия сахарной свеклы Beta vulgaris, вторая часть — простое сокращение немецкого термина Nachauf-lauf, обозначающего после всходовую обработку. Две-три обработки в сезон были достаточны, чтобы держать основ ную массу сорняков в посевах са харной свеклы под контролем. Из начально Бетанал покорил рынки Западной Европы, а затем стал об щепринятым стандартом контроля сорняков в посевах сахарной свек лы во всем мире.

Постоянное совершенствование С момента выхода на рынки в 1968 году препарат прошел много ступеней усовершенствования сво их потребительских и технологиче ских свойств. Спустя годы поисков специалисты «Байер» создали це лое семейство Бетанал-содержа щих смесевых продуктов, способных обеспечить фермеров комплексным решением проблем с самыми разны ми видами засоренности. Сегодня продукты марки Бетанал использу ются более чем в 40 странах мира, то есть везде, где выращивание са харной свеклы имеет смысл с эконо мической точки зрения.

При всех изменениях препаратив ной формы и набора действующих веществ в продукте, фенмедифам, действующее вещество самого первого продукта Бетанал, остает ся важнейшим компонентом всех смесевых форм и разновидностей гербицидов на сахарной свекле. Являясь селективным системным гербицидом, фенмедифам абсор бируется листьями сорных расте ний и перемещается по апопласту. Максимальная эффективность до стигается применением в семядоли сорняков (максимум два настоящих листа). Во многих странах препара ты, содержащие фенмедифам, ис пользуются также для защиты зем ляники, шпината, гороха, листовой и столовой свеклы. Для расширения и улучшения кон троля сорных растений обычными партнерами для фенмедифама яв ляются десмедифам и этофумезат, также разработанные и внедренные в производство компанией «Байер». Десмедифам усиливает контроль над многими сорными растениями, особенно над видами щирицы, это фумезат, помимо листового, име ет выраженное почвенное дейст вие и позволяет контролировать не только однолетние двудольные, но и злаковые сорняки.

1 | 13 курьер 21

22 курьер 1 | 13

Инновации в России

Вопрос качества формуляции в гербицидах группы Бетанал играет огромную роль в формировании об щей биологической эффективности препарата. Впервые растительное масло было введено в формуляцию в препарате Бетанал Прогресс ОФ в 1996 году, сама технология форму ляции получила название Beta-тех нологии. В 2002 году на рынок вы шел Бетанал Эксперт ОФ, в котором использовалась так называемая пе редовая микрокапельная техноло гия, которая принесла с собой даль нейшее улучшение эффективности. С 2010 года новым уровнем стан дарта для послевсходового гер бицида можно с полным правом назвать инновационный гербицид компании «Байер» Бетанал макс Про. Технология «Дабл-Эй», приме ненная в гербициде, сочетает в себе лучшие качества формуляции мас ляной дисперсии (МД) и техноло гии передовой активации за счет введения в состав препарата лена цила. Помимо ощутимой прибавки в эффективности применение ново го продукта дает неоспоримые тех нологические преимущества, такие как стабильность приготовленной эмульсии, гарантированная чисто та бака, трубок и фильтров опрыс кивателя, возможность хранения при температурах до –20 оС, от сутствие необходимости использо вания адъювантов, совместимость со всеми известными партнерами в баковых смесях, высокая дожде

устойчивость, уменьшение влияния запаздывания при обработках, воз можность работы опрыскивателя при сниженных нормах расхода ра бочей жидкости. Если рассматривать преимуще ства в биологической эффективно сти по отдельным видам сорняков, то Бетанал максПро показывает исключительную эффективность при контроле мари белой, видов

ромашки, горцев, подмаренника. Также усиливается контроль такого злостного сорняка, как вьюнок по левой. Улучшенный контроль достига ется, во-первых, за счет впервые примененной в гербицидах на са харной свекле формуляции «масля ная дисперсия» (МД). Этофумезат, фенмедифам, десмедифам за счет идеального распределения по листу

Бетанал максПро

Стандарт 1

Стандарт 2

Качество препаративной формы

Стандарт I

Бетанал максПро

Засорение форсунок и фильтров после применения Бетанал максПро в сравнении со стандартной трехкомпонентной формуляцией, температура воды — 6 °С, жесткость воды — 50 dH

Инновации в России

сорных растений быстро проникают в ткани и оказывают быстрое воз действие на нежелательный орга низм. Во-вторых, включение активатора в формулу препарата вносит весо мый вклад в биологическую эффек тивность продукта. Активатор (в на шем случае ленацил) добавляется в препаративную форму в очень ма лом количестве: его специфическая функция — не допустить закрытия устьиц сорных растений. Научные сотрудники компании «Байер» уста новили, что открытые устьица сор няков усиливают действие гербици дов двумя различными способами. Во-первых, усиливается транспи рация воды и сорняки испытывают стресс и теряют тургор. Во-вторых, открытые устьица влияют на газо вый обмен в растениях, таким обра зом, активатор влияет на транспорт электронов, связанных с фотосин тезом, в результате генерируется большое количество свободных радикалов. Это, в свою очередь, разрушает клеточные мембраны и ведет к быстрой гибели клеток. В клетках растений сахарной свек лы активатор быстро разлагается. Впервые уникальный продукт был выведен на рынки Австрии и Украи ны в 2010 году, в 2011 году последо вали рынки Великобритании, Швей царии и Чили. Сегодня Бетанал максПро зарегистрирован во многих странах Европы, а также в Респуб лике Беларусь и в России. Опыты, проводимые при государ ственной регистрации препарата, а также демонстрационные и мел коделяночные испытания, прове денные в различных регионах Рос сии, подтвердили все преимущества нового гербицида. В России Бетанал максПро сегод ня имеет все шансы, чтобы стать эталоном защиты сахарной свек лы от сорной растительности. Как и 45 лет назад, компания «Байер» снова ставит новый стандарт среди гербицидов для послевсходовой за щиты сахарной свеклы от сорняков. Уверенно глядя в будущее и не за бывая о прошлом, мы абсолютно уверены в надежности наших про дуктов и разработанных систем за щиты. В конечном счете результат наших многолетних усилий выра жается в высоких урожаях, отлич ном качестве продукции, отвечаю щей самым высоким требованиям, и процветании самих сельхозпроиз водителей. А. Бородавченко

1 | 13 курьер 23

Технология двойной активации Технология двойной активации, использованная в гербициде Бетанал максПро, обеспечивает более эффективную и продолжительную защиту от сорных растений +7%

Трехкомпонентная смесь: фенмедифам, десмедифам и этофумезат — стандартная доза

Бетанал максПро — стандартная доза Эффективность, %

91 50

10 0

Эффективность против сорняков Бетанал максПро в сравнении с трехкомпонентной смесью, содержащей одинаковые дозы действующих веществ (фенмедифам, десмедифам и этофумезат).

Активатор обладает эффективностью только в сочетании с инновационной активной препаративной формой гербицида Бетанал максПро. Активатор (минимальное количество ленацила) усиливает гербицидное действие действующих веществ в гербициде. После применения препарата у сорняков блокируется работа устьиц. В результате усиливается транспирация, увеличиваются потери воды, образуется большое количество свободных радикалов, ускоряется разрушение клеточных мембран. В конечном итоге это приводит к быстрой гибели всего сорного растения. °C 25,4 25,2 25 24,8 24,6 24,4 24,2 24 23,8 23,6 Влияние активатора на повышение транспирации и, как следствие, снижение температуры у растений горца вьюнкового (фото через два дня после применения гербицидов)

Обработка гербицидом Обработка гербицидом

Блокада работы устьиц

Усиление транспирации

Повышение скорости транспорта электронов

Потеря воды

Увеличение количества свободных радикалов

Сильный стресс

Разрушение клеточных мембран

Некроз листьев и быстрая гибель сорного растения

ехнологии Техно24 курьер 1 | 13

биоТехнологии

Научно-исследовательская работа начинается в поле

Антирезистентная

стратегия Д-р Вольфганг Тилерт рассматривает растения кукурузы в научном центре в Монхайме

биоТехнологии

Средства защиты растений помогают сохранять урожаи сельскохозяйственных культур. Однако с годами оружие против ненасытных вредителей может потерять свою эффективность. Чтобы не допустить этого, ученые, такие как Томас Бретшнайдер и Ральф Науэн, разрабатывают новые стратегии борьбы. Основной тактикой длительной защиты от насекомых-вредителей является изучение устойчивости вредителей к инсектицидам. Ученые из группы поддержки продуктов при отделе разработок «Байер КропСайенс» используют эту тактику для решения проблемы борьбы с вредителями, чтобы поддержать фермеров по всему миру.

ченые - с пец иа лис ты по защите растений ведут постоян ную борьбу с вредными организма ми. И пристально наблюдать за про тивниками приходится в первую очередь энтомологам. Этим объ ясняется плакат на рабочем сто ле Ральфа Науэна, на котором изо бражен увеличенный во много раз блестящий черный жук рапсового цветоеда. Этот ненасытный вре дитель — один из главных врагов, которого предстоит одолеть биоло гам. Область специализации Р. На уэна — развитие устойчивости к ин сектицидам у насекомых и клещей по всему миру. Ученые продолжа ют создавать новые эффективные действующие вещества для борьбы с вредителями, а жуки и тли, мише ни этого воздействия, — природные механизмы защиты от вредных ве ществ. Другими словами, вредители становятся настолько устойчивыми к инсектицидам, что даже самые активные химические средства ока зываются бессильными. «Проблема появления устойчивых вредителей не нова. Еще в 1908 году ученые заметили, что отдельные виды семейства кокцид выживали после обработок известково-сер ным отваром, даже если этот рас твор вносили несколько раз под ряд», — говорит доктор Науэн. Изучением способов защиты растений Ральф Науэн увлекся рано. Ему было всего 16 лет, когда он пришел в «Байер КропСайенс» в качестве помощника биолога. Как только Ральф Науэн соприкоснулся с изучением инсектицидов, он твер до решил узнать об этом больше, поэтому добавил к своим восьми семестрам химии еще и курс био логии. Затем молодой специалист отправился в Англию для работы

над диссертацией. «Ученые раньше избегали говорить об устойчивости к пестицидам, несмотря на сви детельства того, что даже самые лучшие из действующих веществ со временем утрачивают свою эф фективность, — говорит Р. Науэн, вспоминая первые дни своей про фессиональной деятельности в об ласти защиты растений. — Однако важно то, как ты с этим справляешь ся. Сейчас агрохимические компа нии, такие как «Байер КропСайенс», способны предлагать фермерам решения, основанные на научных исследованиях, которые позволят надолго сохранить эффективность действующих веществ». Д-р Вольфганг Тилерт — ученыйагроном, коллега Р. Науэна по Груп пе поддержки продуктов «Байер КропСайенс» в Монхайме. Вот уже 25 лет он борется с вредителями и также знает, как справляться с на секомыми, устойчивыми к инсекти цидам. Совместно эти ученые дела ют все возможное, чтобы сохранить эффективность средств защиты растений. Доктор В. Тилерт объяс няет, что фермеры сталкиваются с ситуацией, сходной с той, что бы вает у врачей. «Это похоже на слу чай, когда антибиотик используют ненадлежащим образом и он утра чивает свою эффективность, пото му что патогенный микроорганизм стал устойчивым к нему». Перед тем как посвятить себя изучению инсек тицидов, доктор Тилерт приобрел опыт в «Байер КропСайенс» в сфе ре контроля патогенов и сорняков. О проблемах, с которыми сталкива ется сельское хозяйство, он узнал еще в юности, когда помогал рабо тать на ферме. «В то время меня впечатляло, сколько усилий прихо дится прилагать фермерам, проду мывая систему защиты будущего урожая», — поясняет он, а сегодня сам напряженно работает для того, чтобы фермеры могли вырастить и сохранить плоды своего труда, применяя эффективные инсектици

ды. И это отнюдь не второстепенная задача: проблема устойчивости вре дителей повсеместна. «Рассмотрим пример рапсового цветоеда. Деся тилетиями в программах борьбы с этим вредителем преобладали инсектициды на основе химическо го класса пиретроидов. Проблема в том, что все препараты на основе этих веществ характеризовались одинаковым механизмом действия. Со временем устойчивых популяций вредителей становится все больше и больше, и пиретроиды рискуют у тратить свою эффективность», — говорит доктор Тилерт. «Важно, что бы фермеры извлекали максималь ную пользу из имеющихся классов действующих веществ с различны ми механизмами действия», — до бавляет его коллега Р. Науэн.

Фокус — на вредителей Этой рекомендации не всегда легко следовать на практике. Оба экспер та знают из своего многолетнего опыта, что зачастую в распоряжении фермеров имеется не так много ва риантов. Поэтому очень часто одни и те же действующие вещества вно сятся по нескольку раз. Со време нем вредители адаптируются к ним путем приобретения устойчивости. «Устойчивые насекомые способны вырабатывать ферменты, которые разлагают действующие вещества за более короткое время. Это пре имущество при отборе дает таким насекомым возможность быстро распространяться внутри попу ляции — и следующие поколения вредителей также приобретают резистентность к данным вещест вам», — поясняет Р. Науэн. В рамках программ мониторинга устойчивости работа ученых вклю чает регулярный сбор вредителей с полей по всей территории Европы. За эти годы в лабораториях ока зались насекомые и клещи более чем из тысячи популяций. «Образ цы иногда поступают в странных

1 | 13 курьер 25

ехнологии Техно26 курьер 1 | 13

биоТехнологии

Поражения цветков рапса рапсовым цветоедом

упаковках. Однажды нам прислали насекомых в пустом контейнере изпод инсектицида, — с улыбкой де лится Р. Науэн. — Конечно, изучать этих насекомых уже было нельзя, потому что остававшегося в кон тейнере минимального количества препарата все же хватило, чтобы их уничтожить». Живые жуки — упа кованные в небольшие пакеты, га зету или коробочки — тщательно рассматриваются учеными в ла боратории. Насекомых проверяют на предмет их реакции на различ ные действующие вещества. Бла годаря этому со временем появится возможность создать карту Европы, отображающую распространение различных насекомых, например рапсового цветоеда. К ученым из «Байер КропСайенс» периодически обращаются за экс тренной помощью в связи с появ лением устойчивости у насекомых. «В 2006 году популяции рапсово го цветоеда выросли настолько, что их нападению подверглись даже мелкие фермерские хозяй ства. Призыв о помощи поступил

от земледельческого сообщества. Стало ясно, что нужно принимать экстренные меры. Регулирующие органы вошли в положение и уско рили выход на рынок нового инсек тицида, находившегося в процессе регистрации, чтобы фермеры могли оперативно воспользоваться препа ратом», — рассказывает В. Тилерт. На полях Германии проблема устой чивости вредителей к инсектицидам стала острой лишь в последние не сколько лет. Так, в 2003 году устой чивыми к пиретроидам были менее 5% популяции цветоеда, тогда как в 2006 году уже 50% популяции прак тически не реагировало на действу ющие вещества данного класса.

Наука, ориентированная на практику Ральф Науэн отмечает, что ущерб может составить 15% всех площа дей под озимым рапсом в Герма нии, что примерно равно 1,4 млн га, как, например, в 2006 году, когда экономический ущерб, причинен ный рапсовым цветоедом, составил 25–30 млн евро. После ускоренной регистрации в 2006 году упомяну тый препарат Биская первоначаль

но был разрешен к применению для борьбы исключительно с этой проблемой лишь на ограниченной территории. Между тем данный про дукт на основе тиаклоприда нагляд но продемонстрировал на практике свой потенциал в борьбе против рапсового цветоеда и теперь явля ется ключевым компонентом систе мы защиты рапса. «Практические полевые испыта ния еще на ранней стадии показали, что при строгом следовании реко мендациям применения действую щее вещество тиаклоприд безопас но для пчел. Это является важным фактором для фермеров, потому что позволяет им обрабатывать поля в период цветения, не под вергая опасности полезных насе комых», — поясняет Р. Науэн. Тогда как использование других инсекти цидов запрещено. Сравнение ток сичности для пчел Биская с другими препаратами показало, что приме нение фосфороорганических препа ратов опаснее для пчел в 2000 раз, имидаклоприда — в 800 раз, пи ретроидов — в 100 раз. По уровню опасности для пчел Биская стоит в одном ряду с системными фунги цидами, применяющимися на посе вах рапса. В Германии препарат за регистрирован как безопасный для пчел (класс В4 по принятой в стране классификации). В 2010 году в Гер мании инсектицидом Биская было обработано более 1 млн га рапса, или 65% всех площадей. Уникальность Биская в форму ляции — масляной дисперсии (МД), созданной по технологии O-TEQ, которая позволяет активному ин гредиенту проникать в растение даже через мощный восковой налет на растениях рапса за счет введения в формуляцию растительного мас ла. Кроме того, снижается фитоток сичность препарата для растений. Еще одно замечательное свойство Биская — высокая эффективность при высоких температурах, что выгодно отличает его от пиретро идов, теряющих эффективность в условиях жары. Биская прекрасно работает при температурах даже выше 20 °С. Вольфганг Тилерт так же подчеркивает преимущества проведения исследований при не посредственном участии фермеров в местах использования нового продукта. Это выгодно для обеих сторон. «К нам поступают отзывы о свойствах действующего вещест ва в процессе полевых испытаний, и фермеры получают доступ к по следним научным данным. Уровень

биоТехнологии

Инсектицид Биская В 2012 году инновационный инсектицид для защиты картофеля и рапса Биская зарегистрирован в России. Годом ранее этот продукт получил регистрацию в Республике Беларусь и в первый же год продаж занял 16,7% рынка всех инсектицидов, применяемых на рапсе и картофеле. Регистрация инсектицида в Беларуси стала большим событием для сельхозпроизводителей, заинтересованных в стабильных урожаях культур. В структуре факторов, способствующих сохранению урожая рапса, инсектицидные обработки занимают не менее 25%, а в отдельные годы — до 50% и более. Это связано в первую очередь с нарушениями технологии возделывания рапса, а также с резким увеличением доли рапса в структуре посевных площадей. В Беларуси в течение 2006–2010 годов для контроля рапсового цветоеда на рапсе использовали преимущественно препараты из группы пиретроидов, из которых около 90% занимают два препарата на основе одного действующего вещества. Такая ситуация во многих случаях могла приве сти к возникновению устойчивости и снижению эффективности этих препаратов против рапинтереса очень высок, и мы можем рассчитывать на сотрудничество с целым рядом фермеров». Ральф Науэн также считает сотрудничест во с фермерами незаменимым прак тическим дополнением к своей на учной работе в лаборатории. Вот уже более десяти лет Р. На уэн применяет свои знания и опыт, работая в Комитете по разработ ке мер по предотвращению разви тия устойчивости к инсектицидам. С 2008 года он является председа телем этой международной группы. «Применение разумной антирези

сового цветоеда. Опрос более 200 агрономов республики показал, что за последние два-три года у 80% опрошенных возникали подобные проблемы. Чтобы обеспечить реализацию потенциала урожайности, заложенной в культуру природой и селекционерами, необходимо использование современных и эффективных средств защиты растений. Инсектицид Биская испытывали в Беларуси в течение четырех лет, и из года в год он показывал высокую эффективность против комплекса вредителей рапса, в первую очередь против рапсового цветоеда. По отзывам сельхозпроизводителей, его применение позволило обойтись единственной обработкой на рапсе, практически со 100%-ной эффективностью против комплекса вредителей, при этом она не снижалась при высокой температуре. Сегодня инсектицид Биская зарегистрирован в 17 европейских странах, где подтвердил свою высокую эффективность против устойчивых к пиретроидам популяций рапсового цветоеда, видов скрытнохоботников, стручкового комарика.

стентной стратегии позволяет нам сохранять восприимчивость вреди телей к различным действующим веществам более продолжительное время. Суть стратегии заключается в том, чтобы оказать воздействие на насекомых на различных этапах процесса метаболизма», — пояснил Р. Науэн. Именно в этом заключает ся особенность тиаклоприда. Это вещество, входящее в класс нео никотиноидов, в нервной системе насекомых-вредителей связывается с рецептором, отличным от того, с ко торым связываются пиретроиды.

Наблюдение за крошечными «нарушителями»: д-р Томас Бретшнайдер (слева) и д-р Ральф Науэн рассматривают макроснимки рапсового цветоеда

Выдающаяся исследовательская работа За свой особый вклад в науку Вольфганг Тилерт уже был отмечен наградой — медалью Отто Байе ра. В период своей работы в груп пе поддержки продуктов он за нимался изучением особенностей некоторых действующих веществ. «Мы заметили, что хлебные злаки, обработанные нашими инсектици дами Конфидор, Эдмайер и Гаучо, способны справляться со стрессо выми ситуациями лучше, чем расте ния, которые не были подвергнуты такой обработке», — отмечает уче ный. Эти наблюдения затем были про верены в рамках систематических исследований, сначала в лаборато рии и в теплице, а позднее и в по левом опыте. Совместно с коллек тивом единомышленников Тилерту удалось доказать, что растения, обработанные этими препаратами, в определенных условиях подвер жены стрессу в меньшей степени, чем необработанные. Научно-прак тическая деятельность Вольфганга Тилерта и Ральфа Науэна в области борьбы с вредителями позволила увеличить потенциал инновацион ных действующих веществ и тем самым способствовала сохранению урожаев во всем мире.

1 | 13 курьер 27

28 курьер 1 | 13

бИОТЕХНОЛОГИИ

История успеха канолы

Жидкое золото с полей

Ученые добились глобального прорыва в области селекции семян рапса, ставшего на сегодняшний день второй по значимости масличной культурой в мире. Сейчас селекционеры и биотехнологи упорно работают над созданием новых сортов и гибридов рапса. Специалисты по масличному рапсу из компании «Байер КропСайенс» в настоящее время занимаются тщательным подбором сортовых признаков этой культуры с целью повышения стрессоустойчивости растений, увеличения урожайности, а также улучшения жирнокислотного состава рапсового масла. Благодаря расшифрованному геному рапса поиск ведется в ускоренном темпе и более целенаправленно.

тот праздник цвета непродолжителен, однако поража ет своей насыщенностью. Каждый год поля масличного рапса на че тыре недели окрашивают весь пей заж в ярко-желтый цвет. Подобное

море цветущих растений оживляет все больше полей по всему земному шару. Однако солнечный вид рап совых посевов на самом деле пред ставляет лишь второстепенный интерес для сельхозпроизводите лей. По-настоящему интересующий их признак этой культуры начинает проявляться лишь после того, как желтизна поблекнет: цветы исче зают, а на их месте со временем

Для канадского фермера Герберта Серфаса (слева) и его сыновей Кевина и Марка выращивание масличного рапса из высококачественных семян является выгодным бизнесом

развиваются светло-коричневые стручки, где зреют небольшие чер ные семена. Именно они являются истинной причиной общемирового подъема в возделывании маслич ного рапса: при отжиме из семян получают масло, которое все чаще и чаще можно встретить в меню. Ореховый привкус рапсового масла придает особый аромат салатным заправкам и маринадам, тогда как

бИОТЕХНОЛОГИИ

жирнокислотный состав этого про дукта и содержащиеся в нем вита мины делают его полезным компо нентом здоровой пищи. Но с успехом используется не только масло: бо гатая белками мука, остающаяся после отжима, представляет собой ценный корм для животных. В этом растении семейства крестоцвет ных заинтересованы также произ водители биотоплива, поскольку рапс — экологичное сырье, служа щее основой для производства био разлагаемых масел, смазочных ма териалов, красок и лаков. Сегодня масличный рапс — вто рая по значимости масличная куль тура на мировом рынке после сои. Перемещение рапса с второсте пенных позиций на передний план произошло главным образом бла годаря успешной работе талантли вых селекционеров, которым уда лось уменьшить содержание неже лательных компонентов в рапсовом масле. В первую очередь это каса ется эруковой кислоты — ненасы

щенной жирной кислоты, прида ющей маслу неприятный привкус и делающий его вредным для здо ровья, поскольку способствует на коплению жира вокруг сердечной мышцы, вызывая ее поврежде ние. По этой причине масло, пред назначаемое для употребления че ловеком, должно содержать менее 2% эруковой кислоты. Впервые по явившиеся в 1974 году так называ емые нулевые сорта стали первыми вышедшими на рынок сортами рап са без эруковой кислоты.

Рапс — вторая по значимости масличная культура в мире В середине 1980‑х годов за «нуле выми» последовали «двунулевые» сорта рапса, в которых селекцио нерам удалось добиться снижения общего содержания глюкозинола тов до менее чем 10%. Глюкозино латы — горькие химические веще ства, обуславливающие резкий

вкус растений семейства крестоц ветных (наглядный пример — гор чица). Рапсовое масло без эруко вой кислоты и с низким содержа нием глюкозинолатов сразу стало весьма желанным продуктом, так как его жирнокислотный состав от лично подходил для питания че ловека. Кроме того, содержащая ся в рапсе смесь белков идеальна для использования в качестве кор ма для животных. Эти новые сорта рапса стали широко известны как канола (аббревиатура от англий ского Canadian oil, low acid — канад ское масло с низким содержанием кислоты), поскольку были созданы в Канаде, известной как крупней ший производитель рапса в мире. Исследователи компании «Байер КропСайенс» предприняли еще более тщательное изучение этой культуры. В 2009 году группе под руководством Барта Ламбер та, отвечающего за исследова ние канолы в «Байер КропСайенс» в бельгийском Генте, удалось рас

1 | 13 курьер 29

30 курьер 1 | 13

бИОТЕХНОЛОГИИ

Масличный рапс: немного фактов • В масле семян рапса содержится большое количество полиненасыщенных жирных кислот (29%), в том числе омега-3 жирные кислоты — важнейшие компоненты питания человека, которые улучшают кровоток и снижают уровень холестерина в крови, уменьшая тем самым риск развития атеросклероза и инфаркта миокарда. • Яровой рапс характеризуется более коротким периодом вегетации по сравнению с озимым. Урожай ярового рапса более низкий, семена менее крупные и с меньшим содержанием масла, чем у озимой формы. В свою очередь озимому рапсу для цветения и производства урожая требуется яровизация.

шифровать геном рапса. Успешное описание приблизительно 30 тыс. генов растения стало результа том сотрудничества с учеными из Пекинского института геномики (Шеньчжень, Китай), голландской компании «Киджин» и Квинсленд ского университета в Австралии, что и обеспечило дальнейшее на растание популярности этой мас личной культуры. Благодаря этим знаниям специалисты смогли суще ственно ускорить свои селекцион ные программы. Раньше выделение отдельных генов канолы занимало около полугода, а сейчас этот про цесс сокращен до одной недели. И это снижает расходы, то есть се мена также могут стать дешевле. В планах ученых стать способны ми обеспечивать фермеров высоко урожайными семенами в более ко роткие сроки, чтобы они могли как можно скорее начать использовать инновационные сорта и гибриды на своих полях. В основе каждого растения рапса лежит высококаче ственное семя. Джордж Ламмерт сен, заведующий производством семян в «Байер КропСайенс», счи тает, что качество семян приобре тает все большее значение.

Высокоэффективные селекционные программы Производство качественных семян все в большей степени зависит от наличия вычислительной техники высоких мощностей. Возможность обращения к генетическому профи лю рапса в режиме онлайн сущест

венно облегчает работу ученых. Это позволяет Б. Ламберту и его колле гам выяснять точное расположение генетических структурных элемен тов растения: ученые могут связать ту или иную функцию с отдельным геном, как будто при чтении руко водства по эксплуатации. Вместе с тем генетический код сам по себе не дает никакой ин формации о происходящих между генами сложных взаимодействиях. Например, каков механизм совмест ного регулирования генами основ ных функций в клетках растения, обеспечивающий выраженность ха рактерных признаков рапса. Уче ные сосредотачивают свое внима ние на тех последовательностях генов, которые предположитель но определяют состав масла и уро вень содержания отдельных компо нентов. Ведь полезность и ценность рапсового масла как раз и объясня ются высоким содержанием в нем основных полиненасыщенных жир ных кислот (таких как омега-3 жир ных кислот): эти важнейшие соеди нения снижают уровень липидов в крови, обеспечивая тем самым профилактику, например сердечной аритмии. Однако когда масло пу тем гидрогенизации перерабатыва

ют в маргарин с целью повышения сроков хранения продукта, смесь жирных кислот изменяется, что приводит к нежелательным побоч ным эффектам, а именно образо ванию трансизомеров жирных кис лот. Оказывается, что эти вещества неблагоприятно влияют на уровень холестерина в крови, то есть повы шают риск развития сердечных бо лезней. Вредные трансжирные кис лоты также могут образовываться при использовании растительных масел с высоким содержанием не насыщенных жирных кислот для жарки во фритюре и даже при уме ренном нагревании. Именно эту проблему хотят ре шить исследователи рапса в Генте. Их усилия в области селекции на правлены на обеспечение того, что бы содержание трансжирных кис лот оставалось на минимальном уровне, даже в гидрогенизирован ном рапсовом масле. Ученые стре мятся создать растения, способные производить такие семена, из кото рых можно будет получать масло, уже обладающее длительным сро ком хранения и предпочтительно без необходимости в гидрогениза ции. На профессиональном жаргоне эти формы рапса также называют

Всемирный рапсовый пояс Рапс предположительно зародился в Средиземноморском регионе в результате естественного скрещивания дикой капусты (Brassica oleracea) с турнепсом (Brassica rapa). Желтое растение семейства крестоцветных является относительно новой сельскохозяйственной культурой. В Европе рапс начали выращивать в позднем Средневековье. Более 90% общемирового производства семян рапса приходится на Китай, Канаду, Евросоюз и Индию. Значимую роль играет яровой рапс; к основным регионам возделывания относятся Китай и Канада. В Европе более распространен озимый рапс.

бИОТЕХНОЛОГИИ

Генетика растений: маркеры в ДНК рапса показывают Бенджамину Лаге, какие гены растения отвечают за жирнокислотный состав масла

ся сортами HOLL (эта аббревиатура в переводе с английского означа ет высокое содержание олеиновой кислоты (мононенасыщенных жир ных кислот) и низкое содержание линоленовой кислоты). Такой жир нокислотный состав, как прави ло, хорошо хранится, то есть гид рогенизация больше не требуется и во время переработки не образу ются трансжирные кислоты. Выведенный «Байер КропСайенс» полезный для здоровья рапс сорта HOLL носит название InVigor health. Этот сорт рапса уже возделывает ся на канадских полях, и его мас ло можно использовать для жар ки во фритюре. Тем не менее еще есть возможности для усовершен ствования: специалисты по рап су в особенности заинтересованы в повышении урожайности культу ры. При решении этой задачи они могут полагаться не только на гене тическую карту рапса, но и на новую селекционную технологию — так называемый метод обратной гене тики, усовершенствованный Б. Лам бертом и его командой. Эта методи ка предполагает изменение одного или нескольких генов с целью по явления у растения нового фено типического признака. До недав

него времени ученые действовали наоборот — определяли функцию того или иного гена на основе фе нотипа растения. Метод обратной генетики заключается в обработ ке линии семян химическим вещест вом, которое вызывает случайные мутации по всему геному. Подобные изменения происходят и в природе. Ученые просто ускоряют эволюци онные процессы. При использова нии этого метода удается более эф фективно идентифицировать гены, соответствующие определенным целям селекции, таким как более высокая урожайность, повышенная стрессоустойчивость и улучшенная сопротивляемость болезням. Увеличить продукцию масла у сортов рапса HOLL можно и с помо щью еще одной селекционной тех нологии — так называемого об ратного скрещивания с маркерным контролем. Этот метод не предпо лагает генетических манипуляций с геномом растения. Вместо этого ученые скрещивают растения рап са HOLL с сортами, характеризу ющимися исключительно высокой урожайностью. Затем из следую щего поколения они выбирают от дельные растения, обладающие как можно большим количеством свойств высокоурожайного сор та, включая признак HOLL (то есть высокое содержание олеиновой кислоты и низкое содержание ли ноленовой кислоты). До недавне го времени для этого требовалось

шесть этапов скрещивания. Благо даря современной маркерной тех нологии удается получать нужные растения уже через три поколения. С учетом того, что скорость смены поколений составляет от четырех до шести месяцев, это может озна чать экономию целого года иссле дований.

Продолжая историю успеха Исследователи «Байер» намере ны и дальше заниматься оптимиза цией свойств семян канолы, чтобы продолжить историю успеха этой культуры. С этой целью компани ей «Байер КропСайенс» к севе ру от канадского города Саскатун в июле 2009 года был открыт спе циализированный центр иннова ций, где на площади в 5 тыс. кв. м селекционеры, биотехнологи и спе циалисты по болезням растений работают над дальнейшим улуч шением канолы. Наряду с урожай ностью и стрессоустойчивостью усилия специалистов сосредоточе ны, в частности, на качестве масла и устойчивости растений к вредите лям и болезням. В теплицах нового научного центра можно выращивать и изучать одновременно до четырех поколений растений канолы, что бу дет способствовать более быстро му выведению семян на рынок. Каролин Церляйн (Caroline Zörlein)

1 | 13 курьер 31

32 курьер 1 | 13

Базовые знания

Наглядная модель мини-электростанции

Клетка как модель

Базовые знания

электростанции Всегда поразительно наблюдать, как структурная организация и функции какого-нибудь привычного нам очень крупного объекта (макрокосма) повторяются в соответствующей форме и на микроскопическом уровне (микрокосме). Так, клетка растения может служить наглядной моделью мини-электростанции.

авайте в качестве примера приведем сравнение меж ду отдельным государством и клет кой живого организма. В клетке границам страны соответствует клеточная мембрана, которая от деляет ее от внешней среды или от соседних клеток. На мембране располагаются «пропускные пун кты», обеспечивающие контроли руемое движение, можно сказать, «товаров» так, как это происходит между сопредельными странами. От государства перейдем к образо ваниям более высокого уровня, та ким как Европейский союз (с боль шинством возведенных внутренних границ). Призвав на помощь вообра жение, эквиваленты разных систем макрокосма можно найти и на кле точном уровне, например в скелет ных мышцах, где отдельные клетки для более эффективного функцио нирования объединены в ассоциа тивные структуры — мышечные во

Клетки растений способны улавливать энергию солнца и через химические реакции запасать ее в виде органического вещества для последующего использования в метаболических процессах. Это очень похоже на работу миниатюрных солнечных панелей, только эффективность «клеточной электростанции» существенно выше

локна. Поэтому неудивительно, что в процессе производства и перено са энергии также очевидны анало гии, и на клеточном уровне в той же мере применимы такие термины, как «электростанция» и «передат чики энергии». В клетке растений существуют свои «солнечные панели» — так на зываемые хлоропласты. С помощью этих клеточных органов (или орга нелл) клетки способны улавливать энергию света и преобразовывать ее в другие, полезные растению формы энергии, хотя и не в элект рическую, как обычные солнечные панели, а в энергию химических связей, без которой невозможно производство биомассы. Благода ря этой способности растения яв ляются основой жизнедеятельно сти всех живых существ на Земле, которые, включая человека, пря мо или опосредованно используют преобразованную растениями сол нечную энергию для своего суще ствования. Травоядные организмы непосредственно питаются расте ниями, а затем по трофическим це пям энергия передается и к плото ядным, поскольку они выживают за счет употребления в пищу тра воядных видов, и даже в конечном счете к редуцентам, таким как гри бы, получающие необходимую для собственного метаболизма энер гию посредством разложения орга нических веществ.

Природные солнечные панели Хлоропласты — «солнечные пане ли» растительных клеток — пред ставляют собой чрезвычайно слож

1 | 13 курьер 33

34 курьер 1 | 13

Базовые знания

ные структуры. У различных групп организмов хлоропласты значи тельно различаются по размерам, строению и количеству в клетке. Ученые строят гипотезы об их про исхождении. Полагают, что хлоро пласты произошли от древних эн досимбиотических цианобактерий. У хлоропластов (как и у митохонд рий, о которых речь пойдет ниже) есть собственная кольцевая ДНК (то есть собственный геном), анало гичная такой же ДНК бактерий и си не-зеленых водорослей. При этом хлоропласты способны самосто ятельно размножаться в клетках растений. Согласно так называе мой эндосимбиотической теории, можно предположить, что хлоро пласты изначально были самостоя тельными организмами наподобие синих водорослей и миллиарды лет назад поглощались другими одно клеточными, однако не перевари вались ими как пища, а продолжа ли жить внутри своих новых хозяев в симбиотической связи. В хлоропластах находятся ти лакоиды — мембранные системы, по виду напоминающие стопку мо нет. Именно здесь хранятся све топоглощающие вещества, в част ности зеленый пигмент хлорофилл. Именно здесь происходит процесс поглощения и преобразования све товой энергии в химическую — фо тосинтез.

Синтез сахаров из углекислого газа Процесс фотосинтеза можно раз делить на три этапа: 1) поглоще ние энергии света (одного из видов электромагнитного излучения); 2) непосредственное преобразо вание электромагнитной энергии в химическую; 3) и наконец, ис пользование химической энергии в синтезе органических веществ для их последующего использова ния в обменных процессах в клет ке. При попадании света на тилакоид ные мембраны хлоропластов при сутствующие в светопоглощающих пигментах электроны переходят в возбужденное и, следовательно, более высокоэнергетическое со стояние. Через несколько проме жуточных этапов переданная воз бужденными электронами энер гия преобразуется (или точнее регенерируется) в две молекулы, играющие важную роль в последу ющих метаболических реакциях: переносчик энергии АТФ (адено

зинтрифосфат) и восстановитель НАДФ-Н — никотинамидаденин динуклеотидфосфат, являющий ся коферментом некоторых дегид рогеназ-энзимов, катализирующих окислительно-восстановительные реакции в живых клетках. Благодаря АТФ клетки расте ния могут синтезировать в сво их хлоропластах энергоемкое ве щество — глюкозу, используя в ка честве строительного материала бедные энергией вещества — уг лекислый газ (двуокись углеро да — СО2) и воду. В процессе этой реакции молекулы воды расщеп ляются на кислород, электроны и ионы водорода; НАДФ-Н окис ляется до НАДФ+, а энергоемкая АТФ возвращается в свою низко энергетическую форму АДФ (аде нозиндифосфат). Эта реакция опи сывается следующей формулой: 6CO2 + 12H 2O C6H12O 6 + 6 H 2O + + 6O2. Из шести молекул двуокиси угле рода и 12 молекул воды образуется одна молекула глюкозы как свое го рода хранилище энергии, а по бочными продуктами этой реакции являются шесть молекул воды и шесть молекул кислорода, кото рый высвобождается во внешнюю среду. То, что в нашей атмосфе ре сегодня содержится около 20% кислорода, по большей части явля ется результатом фотосинтетичес кой активности растений за мил лионы лет своего существования. Таким образом, люди и животные обязаны растениям не только как основе своего питания, но и как ос нове жизни на Земле. Растения могут синтезировать глюкозу из СО2 двумя способа ми. У большинства культурных растений промежуточные моле кулы в данной реакции содержат по три атома углерода (поэтому это так называемые растения С 3 -ти па фотосинтеза). У других видов, таких как кукуруза, пеннисетум красный (семейство злаковые) и сахарный тростник, связывание СО2 происходит с участием окса лоацетата — соединения с четырь мя атомами углерода (такие виды относят к растениям С 4 -типа фото синтеза). Последняя реакция про текает с более высокой скоростью и эффективностью и с меньшим расходом воды. Поэтому С 4 ‑расте ния часто используются для про изводства биомассы (отсюда воз никло название «энергоемкие растения»). Оптимальный темпе ратурный режим для С 4 ‑растений

характеризуется более высокими значениями по сравнению с расте ниями С 3 -типа, поэтому первые, как правило, растут в регионах с более теплым климатом. Эффективность фотосинтеза со ставляет около 20–35% в зависи мости от длины волны поглоща емого света. Для синтеза одного моля глюкозы требуется от 8000 до 14 300 кДж световой энергии.

Производство энергии в митохондриях Большим преимуществом клеток растений является наличие хло ропластов, способных преобразо вывать в процессе фотосинтеза световую энергию в энергоемкие органические соединения, такие как глюкоза и крахмал (полиса харид, молекулы которого состо ят из молекул глюкозы, связанных в длинные цепочки). Когда клет ка нуждается в энергии — а энер гия нужна клетке постоянно для осуществления метаболических процессов, роста и клеточного де ления, — используется глюкоза. В этом клетке помогают определен ные органеллы — митохондрии, ко торые обладают собственной ДНК, способны к самовоспроизводству и, согласно эндосимбиотической теории, вероятно, имеют родослов ную, восходящую к бактериоподоб ным предшественникам. Предпола гают, что митохондрии образуются за счет эндоцитоза древней круп ной анаэробной прокариоты, кото рая поглотила более мелкую аэроб ную прокариоту. М и т о х о н д р и и в с т р е ч а ю т с я в клетках всех сложных организ мов — у растений, а также у живот ных и грибов. Особенно много ми тохондрий у клеток, потребляющих большое количество энергии, та ких как мышечные, нервные клет ки и яйцеклетки. В митохондриях химическая энергия, заключенная в молекулах глюкозы или других органических соединений, выделяется в процес се окислительного расщепления. При высвобождении энергии про исходит «подзарядка аккумулято ра» клетки — системы АДФ/АТФ. При полном окислении одного мо ля глюкозы образуется 38 молей АТФ, то есть эффективность глико лиза составляет почти 40% — на равне с выходом энергии у совре менных паровых турбин. Таким об разом, митохондрии действительно оправдывают свое название «кле

Базовые знания

точные электростанции». В процес се окисления органических соеди нений водород отщепляется и свя зывается с молекулами кислорода, образуя воду (4H + O2 2H 2O). Об разование воды является основ ной реакцией, сопровождающейся выделением энергии. Этот процесс (называемый клеточным дыхани ем) можно рассматривать как про т ив о п ол ож н о с ть ф ото с и нте зу: в хлоропластах глюкоза и кисло род синтезируются из СO2 и во ды, используя энергию солнечно го света, а в митохондриях глюкоза при участии кислорода распадает ся на СO2 и воду, что сопровожда ется высвобождением энергии.

Прогноз и реальность Принято считать, что рост и урожай ность культурных растений будут увеличиваться по мере приближе ния параметров важных для фото синтеза факторов к оптимальным значениям (оптимальная для фо тосинтеза температура при полном солнечном освещении составляет порядка 35 °С). На такие факторы, как солнечный свет и температу ра, разумеется, человек повлиять не в состоянии. Засуха отрицатель

но сказывается на продуктивности фотосинтеза, поскольку растения защищаются от высыхания, закры вая свои устьица, чем ограничива ют необходимый для дыхания газо обмен. Наибольшая эффективность фо тосинтеза отмечается при концент рации CO2 в атмосфере от 0,1 до 1%. В настоящее время его кон центрация составляет примерно 0,037% — 370 ppm (ppm — милли онная доля каких-либо относитель ных величин), то есть растения ра ботают не на полную мощность. Изменения климата и прогнозируе мое увеличение концентрации пар никового газа — CO2, атмосферное содержание которого в течение ближайших десятилетий достиг нет, по оценкам экспертов, около 500 ppm, способно повысить актив ность фотосинтеза и усилить рост растений (по крайней мере там, где отмечается дефицит влаги). Пред положительный рост урожайно сти — одно из немногих позитив ных последствий происходящих климатических изменений — на са мом деле подтверждено в вегета ционных опытах: показано сущест венное (на 20–30%) увеличение урожайности вследствие так на

Образец клетки растения

Лизосома Митохондрия

Вакуоль

Хлоропласт Рибосомы Эндоплазматичес кий ретикулум

}

Нуклеоплазма Ядрышко Ядерная оболочка Пора ядра Клеточная стенка Плазмодесма

Пероксисома Везикула

Клеточная мембрана Аппарат Гольджи

Ядро

Цитоплазма

зываемого удобряющего эффекта CO2. Но насколько результаты ла бораторных исследований будут коррелировать с полевыми опыта ми? Как на увеличение CO2 будут реагировать культуры, относящи еся к С 3 - и С 4 -типам, обладающие разным механизмом регуляции фо тосинтеза? На эти вопросы можно отве тить, смоделировав повышенную концентрацию CO2 в полевых ус ловиях (например, над посевами зерновых), и убедиться в происхо дящем, так сказать, на месте. Это требует значительных усилий, тем не менее, подобные исследова ния уже ведутся в нескольких мес тах по всему миру. Одной из таких площадок является Институт Ио ганна-Генриха фон Тюнена (быв ший Германский федеральный на учно-исследовательский институт сельского хозяйства) в Брунсвике (Германия). В рамках «Брунсвик ского углеродного проекта», про должающегося несколько вегета ционных сезонов, концентрация CO2 в воздухе над выбранными участками поля поддерживается на постоянном уровне 450–550 ppm с помощью контролируемого вы свобождения газа. Наряду с из мерением роста растений ученые также изучают и ряд других па раметров, например водный ба ланс. Полученные на сегодняшний день результаты в целом застав ляют по-другому взглянуть на эф фект нарастания содержания CO2 в атмосфере: продукция биомас сы у пшеницы и сахарной свек лы увеличилась на скромные 6– 14%, тогда как потребление воды снизилось. Кроме того, содержа ние белка, например в зерне ози мого ячменя, уменьшилось при мерно на 10%. Таким образом, урожайность, возможно, и увели чивается в связи с повышенными концентрациями углекислого газа, но при этом параллельно изменя ется и качество урожая. Это еще раз доказывает, на сколько многообразен метабо лизм в клетках растений, где по глощение, запасание и использо вание энергии представляют собой лишь три аспекта. Эти биохимиче ские процессы чрезвычайно слож ны, и вмешиваться в них или реаль но управлять ими совсем не просто. И это еще одна грань, по которой микроскопически малая клетка (микрокосм) напоминает большой город (макрокосм) с его проблема ми самоуправления.

1 | 13 курьер 35

Байер КропСайенс

Знать – значит быть победителем

Научно-популярный журнал современного сельского хозяйства

Тема номера:

Высокие технологии для сельского хозяйства

Примите участие в призовой программе! Не упустите уникальную возможность стать обладателем бесплатной лицензии на один год антивирусного программного обеспечения, разработанного «Лабораторией Касперского».

1 2

Зайдите по ссылке www.bayercropscience.ru/code

1| 2013 (5)

На сайте «Байер КропСайенс» (www.bayercropscience.ru/ru/weather.html) появился новый инструмент, позволяющий на основе анализа широкого спектра метеоданных принять решение о необходимости и сроках внесения пестицидов. Для начала работы требуется лишь ввести название населенного пункта или соответствующий ему почтовый индекс.

Действуйте согласно приведенным на сайте инструкциям. Диски с программным обеспечением будут высланы заказным письмом на указанный при активации почтовый адрес всем участникам, ответившим на вопросы викторины. Акция проходит до 15 августа. Интернет идет в поля Социальные медиа и технологии

www.bayercropscience.ru/ru/courier

Антирезистентная стратегия Изучение устойчивости к инсектицидам

Жидкое золото с полей История успеха канолы

В НОМЕРЕ

Базовые знания

ИННОВАЦИИ

Стр. 14

ИННОВАЦИИ В РОССИИ

Стр. 20

45 лет инновационного развития

Первый послевсходовый гербицид в посевах сахарной свеклы Бетанал был представлен на мировом рынке средств защиты растений почти полвека назад. С тех пор компания «Байер» постоянно совершенствует свой пакет гербицидов на основе так называемых Beta-технологий.

Стр. 24

БИОТЕХНОЛОГИИ

Образец клетки растения

Антирезистентная стратегия

Цитоплазма Лизосома Митохондрия

Вакуоль

Хлоропласт Рибосомы Эндоплазматичес кий ретикулум

Ядрышко Ядерная оболочка Сourier: Bayer CropScience AG, Monheim am Rhein, Germany / Editor: Bernhard Grupp «Курьер Байер КропСайенс» (Россия): издается ЗАО «Байер»

Редколлегия: Д. Тришкин (к. б. н.), Н. Мирошникова, Л. Н. Ульяненко (д. б. н., профессор)

}

Нуклеоплазма

Пора ядра Клеточная стенка Плазмодесма

Пероксисома Везикула

Клеточная мембрана Аппарат Гольджи

Ядро

02 курьер 1 | 13

зываемого удобряющего эффекта CO2. Но насколько результаты ла бораторных исследований будут коррелировать с полевыми опыта ми? Как на увеличение CO2 будут реагировать культуры, относящи еся к С 3 - и С 4 -типам, обладающие разным механизмом регуляции фо тосинтеза? На эти вопросы можно отве тить, смоделировав повышенную концентрацию CO2 в полевых ус ловиях (например, над посевами зерновых), и убедиться в происхо дящем, так сказать, на месте. Это требует значительных усилий, тем не менее, подобные исследова ния уже ведутся в нескольких мес тах по всему миру. Одной из таких площадок является Институт Ио ганна-Генриха фон Тюнена (быв ший Германский федеральный на учно-исследовательский институт сельского хозяйства) в Брунсвике (Германия). В рамках «Брунсвик ского углеродного проекта», про должающегося несколько вегета ционных сезонов, концентрация CO2 в воздухе над выбранными участками поля поддерживается на постоянном уровне 450–550 ppm с помощью контролируемого вы свобождения газа. Наряду с из мерением роста растений ученые также изучают и ряд других па раметров, например водный ба ланс. Полученные на сегодняшний день результаты в целом застав ляют по-другому взглянуть на эф фект нарастания содержания CO 2 в атмосфере: продукция биомас сы у пшеницы и сахарной свек лы увеличилась на скромные 6– 14%, тогда как потребление воды снизилось. Кроме того, содержа ние белка, например в зерне ози мого ячменя, уменьшилось при мерно на 10%. Таким образом, урожайность, возможно, и увели чивается в связи с повышенными концентрациями углекислого газа, но при этом параллельно изменя ется и качество урожая. Это еще раз доказывает, на сколько многообразен метабо лизм в клетках растений, где по глощение, запасание и использо вание энергии представляют собой лишь три аспекта. Эти биохимиче ские процессы чрезвычайно слож ны, и вмешиваться в них или реаль но управлять ими совсем не просто. И это еще одна грань, по которой микроскопически малая клетка (микрокосм) напоминает большой город (макрокосм) с его проблема ми самоуправления.

1 | 13 курьер 35 Дорогой читатель! Ваше мнение о журнале очень важно для нас. Мы хотим пригласить Вас стать членом редакционной коллегии. Ответьте, пожалуйста, на несколько вопросов, и мы учтем Ваше мнение при подготовке следующего номера, который доставят совершенно БЕСПЛАТНО по адресу, указанному Вами в анкете. Спасибо! 1. Какие статьи данного номера показались Вам наиболее интересными? Высокие технологии для сельского хозяйства Взгляд в будущее Биологическое разнообразие и защита растений Интернет идет в поля 45 лет инновационного развития Антирезистентная стратегия Жидкое золото с полей Клетка как модель электростанции 2. О чем бы Вам хотелось прочесть в следующем номере «Курьера»?

3. Есть ли у Вас предложения по улучшению журнала? Или, может быть, у Вас есть пожелания к нам?

Для того чтобы в дальнейшем получать журнал по почте совершенно бесплатно, укажите, пожалуйста, следующую информацию.

Почтовый индекс, адрес

Контактный телефон и междугородный телефонный код Фамилия, имя, отчество получателя Название организации (если требуется)

Мы будем благодарны Bам, если Bы согласитесь сообщить о себе дополнительную информацию.

Возраст Профессия/должность

Оторвите купон, заполните и перешлите нам одним из указанных способов: 1. ПО ПОЧТЕ на адрес: 107113, Москва, 3-я Рыбинская ул., д. 18, стр. 2, получатель «Байер КропСайенс». 2. ПО ФАКСУ на номер (495) 956-13-19. Также можно заполнить заявку на сайте по адресу: www.bayercropscience.ru/ru/courier