Тема: Сущность и характеристика инноваций и инновационной деятельности (стр. 2 )

Тема: «Инновационные технологии в системе защиты растений от сорняков, вредителей и болезней»

1. Основные направления в развитии инновационных технологий в системе растений от сорняков, вредителей и болезней

Одно из актуальных направлений науки – защита растений от болезней – насчитывает уже не одно десятилетие. За это время оно прошло ряд этапов, на каждом из которых совершенствовались химические средства борьбы с поражениями растений – в направлении увеличения активности препаратов, снижения дозировок, сокращение числа обработок и повышение экологической безопасности. Фунгициды последнего поколения, чаще всего, представляют собой комплексные препараты, сочетающие в себе не только защитные, но и росторегулирующие действия.

Первоочередной задачей, обозначенной в Концепции Государственной программы инновационного развития на 2011–2015 годы, является повышение эффективности защиты сельскохозяйственных культур с использованием устойчивых к поражению вредителями и болезнями сортов, результативных технологических процессов, современных экологически безопасных средств защиты растений.

Эффективность защиты растений зависит от многих факторов, но важнейшее значение имеет болезнеустойчивость сорта, которая тесно связана с продуктивностью и качеством сельхозпродукции.

Стремление к максимальной продуктивности обязательно будет отрицательно сказываться на устойчивости и качестве продукции. Следовательно, проблема гармоничного сочетания продуктивности, качества и устойчивости – важнейшая задача, как селекции, так и защита растений.

В существующей интегрированной системе защиты растений главное внимание обращается на биологическую эффективность, экономическую целесообразность и экологическую безопасность этого приема. Однако последнее сводится к определению остаточного количества фунгицидов в сельхозпродукции и отсутствию вредного воздействия их на живые организмы. При этом упускается из виду происхождение и химическая природа фунгицидов.

Экономическая эффективность защитных мероприятий оценивается по величине прибавки урожая и расходом на обработку растений. Имеется тесная зависимость между динамикой объемов применения пестицидов и уровнем урожайности сельскохозяйственных культур. К примеру, при снижении на 30 % объемов защитных мероприятий на зерновых культурах более чем на 40 % снизилась урожайность. Проведение мероприятий по защите растений позволило сохранить более 15 % урожая зерновых и овощных культур, картофеля, около 25 % сахарной свеклы и плодовых, 10 % подсолнечника, получить высокий экономический эффект.

Важным направлением в системе защиты растений является реализация программ энерго - и ресурсосбережения, одним из комплекса мероприятия которых является замещение импорта пестицидов препаратами отечественного производства, а также производство пестицидов растительного происхождения. Поставлена задача достичь к концу 2015 г. 90 % обеспеченности растениеводства отечественными средствами защиты.

2. Инновации в технологических процессах производства и применения средств защиты

Препараты нового поколения способны остановить развитие болезней на ранних стадиях, а значит, сохранить заложенный природой и поддерживаемый человеком урожай.

Среди новинок - инновационный довсходовый и ранневсходовый гербицид системного действия против однолетних широколиственных и злаковых сорняков на кукурузе - Аденго. Инсектицидный протравитель контактно-системного действия Пончо объединяет надежный контроль с защитой всходов кукурузы, подсолнечника от почвенных и наземных вредителей: западного корневого жука, проволочника, шведской мухи, цикадки шестикрапковой, совок.

Хорошо зарекомендовали себя препараты для протравливания картофеля перед посадкой против проволочника и других заболеваний российского производства «Командор» и «Престиж», но лучшие результаты получены при применении препарата КС производства «Bayer»,хотя и более дорогого.

Высокоэффективными являются системные фунгициды против фитофторы «Акробат», «Реус», «Родомил МЦ» и другие.

Возможность применения биологических объектов для защиты растений от фитопатогенов исследуется давно. Спе-циалисты, занимающиеся этой проблемой, часто называют биологическую защиту растений с помощью других организмов биологическим контролем фитопатогенов. В списке таких организмов числятся и дождевые черви – продуценты уникального органического удобрения – биогумуса (вермикомпоста). Этот продукт жизнедеятельности дождевых червей и его водный экстракт хорошо зарекомендовали себя в качестве биопестицидов – препаратов, подавляющих рост и размножение фитопатогенных грибов, бактерий, нематод, насекомых.

Высокой токсичностью для фито-патогенных организмов в открытом и защищенном грунте обладают препараты алколоидной группы полученные из семян люпина горького (в состав которого входят компоненты сфагнин и дублин), которые эффективны против возбудителей серой гнили огурца и томата.

Разрабатываются научные критерии производства и рационального применения эффективных, экологически безопасных средств защиты сельскохозяйственных культур от вредных организмов на основе использования местных сырьевых ресурсов и штаммов микроорганизмов, а также прогнозирование ожидаемых потерь и определение экономической и экологической целесообразности их применения.

Внедрение интегрированной системы защиты растений сегодня по республике обеспечивает прибавку урожая зерна на 9,5 – 29,5 ц/га, картофеля – 40 – 90 ц/га, овощей 50 – 60 ц/га, плодовых насаждений – 10 – 12 ц/га. Рентабельность защитных мероприятий составляет от 120% до 450%.

Тема: «Инновационные технологии в селекции и семеноводстве»

1. Использование инновационных технологий при создании новых сортов и гибридов сельскохозяйственных культур

Семеноводство — отрасль сельскохозяйственной науки и сельскохозяйственного производства, призванная обеспечить хозяйства высококачественными семенами возделываемых культур. Основой системы семеноводства являются производство семян суперэлиты, элиты и первой репродукции в научно-исследовательских учреждениях и передача их хозяйствам, где эти семена высевают сразу на семенных посевах или на участках размножения.

Практическую значимость приобрели исследования мировых генетических ресурсов для оценки генетического разнообразия растений и выделения новых источников селекционных признаков.

Инновационный прорыв в селекционной работе ожидается благодаря использованию оригинальных методов селекции, отдаленных скрещиваний, генной и клеточной инженерии, методов биотехнологии, а также компьютерных программ обработки сканированного изображения образцов на ранних стадиях селекционного процесса.

В связи с этим инновационная политика в области растениеводства предопределяет совершенствование методов селекции, создание новых сортов сельскохозяйственных культур, обладающих высоким продуктивным потенциалом, освоение научно обоснованных систем земледелия и семеноводства.

Республиканский центр геномных биотехнологий ведет поиск генетически модифицированных ингредиентов в продовольственном сырье и пищевых продуктах, сельскохозяйственной продукции, кормах и в семенном материале. Опыт в этой области генетиками накоплен богатый. С 2005 года в институте успешно работает аккредитованная в Госстандарте лаборатория детекции ГМО, которая считается одной из ведущих по профилю в стране.

Специалисты республиканского центра будут определять ДНК-маркеры для идентификации и паспортизации сортов сельскохозяйственных культур, находить гены, ответственные за хозяйственно ценные признаки и наследственные заболевания животных. В Институте генетики и цитологии разработаны для этого и успешно применяются на практике технологии, позволяющие оценить качество исходного селекционного материала по наличию желательных для селекционера генов и контролировать их в процессе выведения новых сортов растений и улучшения пород животных. Сегодня специалистами центра анализ ведется по 36 генам устойчивости и качества у растений и 21 гену, определяющему хозяйственно-полезные признаки сельскохозяйственных животных.

На основе молекулярных маркеров учеными предложена система ДНК-паспортизации сортов пшеницы, томатов, картофеля, сои, яблони, груши, льна, ячменя и подсолнечника. Эта система существенно превосходит применяемые сегодня методы идентификации сортов по точности. Как считают специалисты, внедрение ДНК-паспортов в практику позволит повысить качество селекции и семеноводства, эффективность контроля за создаваемыми в республике сортами. Проще станет патентовать новые сорта, вести контроль качества семян, закупаемых за рубежом, чтобы исключить возможность фальсификации и связанные с этим экономические потери.

На современном этапе развития сельского хозяйства при широком внедрении новых технологий возделывания сельскохозяйственных культур значительно возросла роль сорта. Среди различных агроприемов на долю сорта приходится до 25% прироста урожая, а в сложных погодных условиях (суровые зимы, засухи, эпифитотии болезней и др.) сорту принадлежит решающее значение. Сорт остается не только средством повышения урожайности, но и становится фактором, без которого невозможно реализовать достижения науки и техники, он выступает как биологическая система, которую нельзя ничем заменить.

Возделывание высокопродуктивных сортов, способных наиболее полно использовать условия высокого агрофона, резко повышает экономическую эффективность внесения удобрений и ускоряет окупаемость капиталовложений, является доступным и дешевым способом увеличения производства всех сельскохозяйственных культур.

Из практики известно, что не все сорта одинаково проявляют свои хозяйственно-полезные признаки в одних и тех же условиях возделывания, поэтому и реализация потенциальной продуктивности у сортов идет по-разному. Высокопродуктивные сорта требуют высокой агротехники. Если таких условий нет, то потенциально более продуктивный сорт не только не дает прибавки, но может уступить по урожайности другому менее продуктивному, менее требовательному к условиям возделывания сорту. Следовательно, нужен дифференцированный подход к подбору сортов.

Созданы взаимодополняющие системы высокопродуктивных сортов зерновых, зернобобовых, крупяных, кормовых и технических культур, которые по своему потенциалу продуктивности, устойчивости и качеству нередко превосходят иностранные аналоги.

В 2008 – 2012 гг. в Государственный реестр Республики Беларусь было занесено и допущено к использованию в производстве 286 сортов зерновых, зернобобовых, кормовых, масличных и крупяных культур, из них 108 отечественных и 54 зарубежных. Следует отметить, что 70 – 90% площадей посевов занято белорусскими сортами. Всего в Государственном реестре в последние годы находится более 2561 сортов и видов растений.

Схема расположения государственных сортоиспытательных станций и государственных сортоиспытательных участков в Республике Беларусь

Особенно велика роль сорта при интенсивных технологиях. Это закономерное явление, так как именно при интенсивной технологии все процессы направлены на то, чтобы наиболее полно раскрыть генетические возможности сорта: кустистость, устойчивость к полеганию и болезням, число колосков в колосе, срок созревания и др.

В последние годы появились автоматические устройства, позволяющие вычислять оптимальное количество семян на единицу площади и норму их высева. Такой высокоточный учет посадочного материала обеспечивает максимальное использование природных факторов в формировании урожая. Эти особенности важно соблюдать при выращивании не только овощных, но и зерновых культур.

Многие зарубежные страны перешли на нормы высева 160 – 165 зерен на 1 м 2 , что обеспечивает возможность получить при кущении не менее 4 продуктивных стеблей и наиболее эффективно задействовать при этом фотосинтез в наращивании органического вещества. Отечественная агротехническая наука рекомендует высевать не менее 340 зерен на 1 м 2 , каждое из которых при кущении дает 3 – 4 стебля, из них только один достигает продуктивности.

Концепции точного посева семян соответствует целая серия сеялок PRONTO производства HORSCH. Система дозирования семенного материала сеялок одинаковая: электродвигатели приводят в движение роторы, подающие семенной материал в поток воздуха. Дозирующие роторы легко меняются в зависимости от величины семян. В качестве опции предлагается система датчиков, постоянно контролирующая количество высеваемого материала. Некоторые сеялки оснащаются и специальной системой одновременного внесения удобрений.

Создан новый перспективный вид многолетней злаковой травы фестулолиум, полученный путем межродового скрещивания овсяницы луговой или овсяницы тростниковой и райграса пастбищного. Разработанные новые сортообразцы культуры, характеризуются высоким содержанием белка — 18—22%, низким содержанием клетчатки — 16—18% и концентрацией обменной энергии 11—11,8 МДж/кг сухого вещества при пастбищном использовании. При этом сбор белка с 1 га составил 1,4—1,8 т. В период пастбищной спелости, когда высота травостоя составляет 20—25 см, по уровню обменной энергии фестулолиум приравнивается к зерну кукурузы, включение его в клеверо-райграсовые пастбищные травосмеси позволяет формировать травостои с 7 циклами стравливания вместо 5—6.

В НПЦ НАН Беларуси по земледелию созданы: зимостойкие сорта озимого рапса, которые при малом количестве снега и сильных морозах — перезимовали в Беларуси на 70%. Прежде в столь неблагоприятных условиях посеянное почти полностью погибало. Созданы стрессоустойчивые сорта озимого рапса. В последние годы сорта селекции НПЦ НАН Беларуси по земледелию занимают более 95% от посевной площади.

Селекционно-генетические исследования по тритикале позволили вывести сорт «Валентин» с высокой морозостойкостью растений, устойчивостью к болезням, урожайностью 100 ц/га.

Созданы гибриды кукурузы зернового направления, которые позволяют осуществить импортозамещение завозимых сортов западной селекции. Урожайность наших гибридов в условиях государственного сортоиспытания колеблется от 120 до 160 ц зерна на 1 га и до 300 ц сухого вещества. Это на 30—50% выше, чем у стандартных сортов. Кроме того, удалось получить уникальную холодостойкость и устойчивость к временной засухе, повышенное содержание сухого вещества, хорошую скороспелость.

2. Патентование сортов и их правовая охрана

Многие страны, вкладывая государственные средства в селекцию, имеют системы, посредством которых гарантируются исключительные права селекционерам, чтобы:

а) обеспечить селекционеров (в том числе и в государственных учреждениях) возможностью получения компенсации за вложенные инвестиции по созданию сортов;

б) поощрить селекционеров за продолжение или увеличение инвестиций на селекцию в будущем;

в) признать моральные права автора селекционного достижения и его материальные права на вознаграждение его усилий.

Этапы, обеспечивающие правовую охрану сортов растений и проведение патентной экспертизы с учетом международных требований, базируются на следующих нормативно-законодательных актах:

•Закон Республики Беларусь «О патентах на сорта растений» от 01.01.2001 г.

•Закон Республики Беларусь «О присоединении Республики Беларусь к Международной конвенции по охране новых сортов растений» г. После принятия данного Закона с января 2003 г. Республика Беларусь стала полноправным членом Международного Союза по охране новых сортов растений.

•Постановление Совета Министров г. «О мерах по реализации положений Международной конвенции по охране новых сортов растений».

•Указ Президента Республики Беларусь г. «О патентных пошлинах».

•Постановление Совета Министров г. «Об утверждении перечня видов растений, сорта которых охраняются в соответствии с Законом Республики Беларусь «О патентах на сорта растений», расширяющее правовую охрану на 43 новые вида и рода, всего подлежит охране 81 вид и род.

•Постановление Совета Министров г. «О некоторых вопросах сортоиспытания на патентоспособность», содержащее Положение о сортоиспытании на патентоспособность с учетом требований UPOV и др.

Патентный орган основывает результаты патентной экспертизы на отличимость, однородность и стабильность, исходя из материалов отчета и заключения Государственной инспекции, и принимает решение о выдаче патента или об отказе в выдаче патента.

Неоднородность по признаку положение колоса у тритикале Triticosecale Witt. ГСХУ «Горецкая сортоиспытательная станция»

Возможность правовой охраны своей интеллектуальной собственности на международном уровне национальные селекционеры получили при вступлении Республики Беларусь в Международный союз по охране новых сортов растений UPOV в 2003 году.

В настоящее время правовая охрана в Республике Беларусь распространяется на 81 вид и род растений, сорта которых охраняются в соответствии с Законом Республики Беларусь «О патентах на сорта растений».

Республика Беларусь имеет право охранять интеллектуальный труд автора сорта на основе принципов, получивших международное признание и поддержку, а также заключать межправительственные соглашения в области сортоиспытания с государствами-членами UPOV. Эти принципы обязывают селекционные учреждения и сортоиспытательную сеть страны выпускать в производство только те селекционные формы, которые могут обеспечивать достоверную прибавку продукции в производстве, сокращение затрат на единицу продукции, улучшение качества продукции, а также сорта, соответствующие критериям отличимости, однородности и стабильности с целью защиты прав селекционеров.