Новый этап в эволюции сахарной свеклы

Новый этап в эволюции сахарной свеклы

29 Марта 2012
Новый этап в эволюции сахарной свеклы

Сахарная свекла может снова попасть в Книгу рекордов Гиннеса. За три года посевы генетически модифицированных (ГМ) гибридов этой культуры в США и Канаде выросли в 500 тысяч раз. Фермеры голосуют за новую технологию «содержимым кошелька». Потому что она позволяет сократить применение гербицидов как минимум в два раза.

 

Если вокруг создания ГМ-гибридов других культур уже много лет ведутся дискуссии о проблемах биобезопасности, то с сахарной свеклой все гораздо проще. Это идеальный объект для генной инженерии. Сахар из ГМ-свеклы ничем не отличается от сахара, получаемого из традиционных гибридов. Да он и не может отличаться. Химическая формула сахара не меняется. ГМ-гибриды сахарной свеклы появились на рынке 6 лет назад. Они позволили разработать принципиально новую технологию возделывания этой культуры, которая исключает многократную обработку посевов гербицидами и не зависит от засоренности, вида сорняков и фазы их развития. Можно сказать, что в эволюции сахарной свеклы начался новый этап.

 

История

В далекие 70-е годы, когда российская делегация была в научной командировке в США, мы слышали, как американцы называли свеклу «breakingback», по-русски – «ломающая спину». И действительно, все, кто видел поля многосемянной свеклы, наверняка запомнили согбенных женщин, весной ползающих на коленях вдоль рядков и удаляющих лишние растения, а летом - пропалывающих тяпками сорняки.

В США многосемянную свеклу перестали высевать в начале 60-х годов минувшего века, а в СССР – в годы перестройки. Так закончился полуторавековой этап эволюции многосемянных сортов. Начался переход к возделыванию односемянной формы, о которой в те годы писали, что «она открыла перспективу полной механизации производства сахарной свеклы без затрат ручного труда». В технологии выращивания сахарной свеклы началась новая эпоха – химическая защита посевов. Сегодня ассортимент гербицидов для сахарной свеклы насчитывает свыше 120 наименований.

 

Химпрополка

Согласно современным российским рекомендациям, на посевах сахарной свеклы ежегодно нужно применять 10-12 видов пестицидов и вносить их в разных сочетаниях 3-4, а иногда и 5 раз – с осени до осени. И это вполне объяснимо. Среди сорняков – однолетние и многолетние растения, двудольные и злаковые, корневищные и корнеотпрысковые, а кое-где даже древесные. Для каждого поля требуются свои гербициды, чаще их применяют в виде баковых смесей.

Химическую борьбу с сорняками ведут в два-три приема: осенью, по зяби, если есть многолетние сорняки; весной, перед посевом свеклы (1-2 раза) и летом, в период вегетации (2-3 раза). В сумме на свекловичное поле вносится до 10-12 кг/га гербицидов за сезон – это очень серьезная нагрузка. По наблюдениям микологов и микробиологов, гербициды оказывают негативное влияние на грибы и полезную почвенную микрофлору. Нельзя исключать и загрязнения внешней окружающей среды.

А вот в сахар гербициды не попадают. В сахарозу растений в поле они не могут попасть ни теоретически, ни практически. Потому-то в магазинах на сахаре не пишут: «Гербицид не содержит». В то же время листья свеклы нередко страдают от гербицидов. Урожай может снизиться при нарушении технологии опрыскивания, а после обработки пестицидами от таких полей лучше держаться подальше в течение 1-2 недель.

 

Затраты

Экономисты подсчитали, что рентабельность возделывания свеклы резко снижается по мере увеличения засоренности, т.к. возрастают затраты на гербициды, и при запоздании со сроками внесения баковых смесей, поскольку сорняки успевают нанести вред культурным растениям. В таких случаях доза гербицидов увеличивается, а растениям свеклы наносится более ощутимый вред.

Например, в хозяйстве ООО «Унисон» (Белгородская обл.) в 2004 г. возделывали гибрид свеклы «Победа» на площади 150 га. Пестициды вносили 4 раза: перед посевом два почвенных гербицида, по всходам - баковую смесь из трех гербицидов, перед смыканием противозлаковый граминицид и перед размыканием листьев - фунгицид. Суммарные затраты составили 4483 руб/га. Сейчас эта цифра кажется небольшой, но шесть лет назад это было немало - лишь чуть меньше ручной прополки.

В других хозяйствах затраты на гербициды колебались до 5-7 тыс. руб/га и выше. В 2008 г. в хозяйстве ООО «СоюзАгро» (Пензенская обл.), по данным годового отчета, затраты на приобретение гербицидов для сахарной свеклы составили свыше 6 тыс. руб/га, а с учетом затрат на топливо и услуги при 5-кратной обработке – 7,11 тыс. руб/га. Общие затраты вместе с семенами достигли 10,71 тыс. руб/га. Эти цифры заставляют задуматься о поиске альтернативы.

 

Проблемы

При выборе вида, доз и сроков внесения гербицидов перед земледельцами постоянно возникают, как минимум, три проблемы: повышение эффективности защиты, снижение экологической нагрузки и повышение рентабельности возделывания свеклы. Для решения этих проблем в комплексе нужны новые формы свеклы, которые позволят сократить применение гербицидов, и, таким образом, свести к минимуму их вред для окружающей среды и здоровья человека.

С помощью традиционной селекции создать толерантные к гербицидам формы сахарной свеклы невозможно. За более чем двухвековую деятельность селекционерам-свекловодам удалось создать самые разнообразные сорта и гибриды. Но перед ними никогда не ставилась селекционная задача, направленная на защиту свеклы от сорняков. Да и методов таких не было.

Только биотехнология, а точнее – метод генной инженерии, позволил успешно создать новые формы сахарной свеклы, толерантные к глифосату, и, в результате, отказаться от множества гербицидов, и их многократного внесения.

Глифосат относится к гербицидам сплошного действия. После обработки у неустойчивых растений наблюдаются симптомы азотного голодания, и они погибают в течение двух недель. Отмирают не только листья, но и корневая система, вплоть до корневых волосков. Вместе с тем, глифосат относится к гербицидам, для которых характерна относительная безопасность для здоровья человека и окружающей среды: фермент, который он поражает, имеется только у растений, грибов и бактерий. Поэтому токсичность глифосата для человека ничтожно мала - ниже, чем у поваренной соли. Кроме того, глифосат разрушается в течение недели после попадания на растения и в почву.

 

Успехи

К созданию гибридов свеклы, толерантных к глифосату, в США приступили в конце 90-х годов. В 2005 г. первый такой гибрид, полученный генными инженерами совместно с селекционерами КВС и Сингенты, был зарегистрирован в США и Канаде.

Технология производства сахарной свеклы на основе новых ГМ-гибридов пользуется небывалым успехом у свекловодов этих стран. С переходом на нее урожайность в восточном регионе страны поднялась до уровня урожайности в западных штатах – 55-60 т/га, а использование гербицидов сократилось минимум в 2 раза. Доходы фермеров возросли, рентабельность свеклосахарного производства повысилась, загрязненнение окружающей среды уменьшилось.

В 2010 г. в США и Канаде ГМ-гибридами сахарной свеклы было засеяно уже около полумиллиона гектаров. Практически за три года площадь их возделывания возросла в 500 тыс. раз! Невиданный в истории случай, достойный занесения в Книгу рекордов Гиннеса.

 

Экономика

В конце января 2011 г. ученые Института биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН обратились в компанию «Монсанто» с вопросами по поводу затрат на новую технологию выращивания сахарной свеклы. Приводим ответы на эти вопросы:

«1. Какова норма расхода гербицида на гектар посева свеклы?

- Если 1 раз, то 3-4 л/га, если 2-кратно – по 3 л/га (в ситуации, когда много сорняков)

2. Рекомендуемые сроки опрыскивания (фазы развития, сколько раз)?

- 1-й раз – в фазе первой пары настоящих листьев, 2-й раз – в любое время, если вновь появятся сорняки. Растения ГМ-гибрида свеклы абсолютно устойчивы к глифосату, поэтому гербицид можно вносить в любое время. Обычно нет необходимости опрыскивать посев тогда, когда растения сахарной свеклы создадут «навес», т.е. листья сомкнутся и покроют большую часть поля.

3. Стоимость гербицида и затраты на обработку?

- Стоимость Раундапа или связанных с ним продуктов составляет около 2-5 долл/л. Если применяется 6 л/га, расходы на гербицид не превышают 30 долл/га. Стоимость обычной обработки в США - 150-250 долл/га.

4. Цена 1 посевной единицы семян ГМ-гибридов свеклы?

Может быть на 10-20% дороже семян обычных, лучших гибридов. О цене обычных семян можно узнать в любом офисе зарубежной фирмы».

Расчеты показывают, что новая технология выращивания сахарной свеклы имеет практически двукратное экономическое преимущество по сравнению с традиционной. Если к этому добавить сокращение затрат за счет исключения других операций, таких как дискование, чизелевание, предпосевная культивация, экономия и рентабельность будут еще выше.

 

Будущее

Создание высокорентабельных гибридов, позволило ученым и практикам США и других стран разработать низкозатратную технологию возделывания за счет исключения ряда трудоемких операций. Главным элементом технологии является отказ от многократного внесения гербицидов, благодаря которому повышается рентабельность свекловодства, и снижаются риски нанесения вреда окружающей среде.

Совершится ли этот переход в нашей стране – зависит от будущих инвесторов. Может быть, заинтересуются руководители Минсельхоза России или ученые РАСХН, на которых еще надеются свекловоды России. Ученые РАН готовы к сотрудничеству с селекционерами. Хочется верить, что новым гибридам и новому методу селекции – генной инженерии – найдется достойное место в свеклосахарном производстве России.

Иван Балков, доктор биологических наук, профессор, Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН

Поделиться: