Дикие злаки и фиолетовозерная пшеница – это мировые тренды получения хлеба для здорового питания (полный текст).
По мнению экспертного совета Российского научного фонда одним из наиболее ярких достижений российской науки в 2018 году стали разработки ученых Омского государственного аграрного университета – выведение многолетней и фиолетовозерной пшеницы. Об их плюсах, о том, как работает система роялти в омском растениеводстве, обозреватель «КВ» Анастасия ИЛЬЧЕНКО расспросила доктора сельскохозяйственных наук, профессора кафедры агрономии, селекции и семеноводства Омского ГАУ Владимира ШАМАНИНА.
– Владимир Петрович, как появилась идея создать такие необычные сорта пшеницы?
– Мы уже более 20 лет сотрудничаем с международным Центром улучшения кукурузы и пшеницы (СИММИТ). Прежде всего работаем над получением экологически чистой продукции, которая будет пригодна для здорового питания, т.е. при выращивании которой не используются химические препараты. В связи с глобальным потеплением появляются новые болезни, вредители, и чтобы получить хороший урожай, надо посевы обрабатывать фунгицидами не один, а два-три раза за сезон. Если не делать этого, то потери урожая достигают 30 – 50 процентов и более, а в зерно пойдут токсины. В Омской области раньше не было стеблевой ржавчины, в последние 10 лет проявляется практически ежегодно. В 2015 – 2016 годах мы из-за нее недобрали более миллиона тонн зерна. Во времена холодной войны стеблевая ржавчина использовалась как биологическое оружие: можно было над СССР сбросить всего 400 грамм ее спор, и страна бы осталась без хлеба. И только сейчас мы создали сорта «Элемент 22», «Столыпинская 2» с комплексной устойчивостью к бурой и стеблевой ржавчине. Недавно президент РФ подписал указ об органическом земледелии, т. е. о производстве биологически чистой продукции, без использования химических средств защиты. Наши сорта пригодны для органического земледелия.
– Указ вышел недавно, а вы занимаетесь этим уже много лет…
– Селекционер должен стратегически мыслить, просчитывать на 10 – 15 лет вперед, каким будет рынок, ситуация, климат, в каком направлении может пойти эволюционный процесс. Я в книге «Стратегия и тактика отбора в селекции растений» проанализировал климатические условия за последние 50 лет: в целом среднегодовое потепление составляет 0,03 градуса. У нас за последние полвека среднегодовая температура выросла и сейчас составляет плюс 1,8 градуса. Если раньше стерню запахивали, то теперь применяют энергосберегающие технологии, в результате она остается на поверхности, и на ней выживают все грибковые болезни, которые и уносят урожай. И мы работаем над генетической защитой пшеницы.
– Как давно вы начали работать над фиолетовой пшеницей?
– Этой проблемой мы занимались еще в 90-е годы, но в то время это было неактуально, три года назад возобновили исследования. Сделали акцент на так называемые антоцианы – биологические соединения, защищающие растения от ультрафиолета, засухи, засоления, низких температур. Человеческий организм не вырабатывает антоцианы, а они гасят свободные радикалы, которые могут вызывать раковые заболевания, снижают иммунитет, зрение. Мы в основном получаем антоцианы из овощей, ягод, фруктов. Они есть и в краснозерных сортах пшеницы, но в фиолетовозерных их существенно больше.
– Каких результатов удалось добиться за три года?
– Чтобы «поймать» гены, нужен длительный срок, но мы использовали генетические маркеры и сразу отобрали растения с нужными генами. Передали их на наши сорта «Элемент-22», «ОмГАУ-90», алтайский – «Тобольская», североказахстанский – «Айна», которые хорошо адаптированы к сибирским условиям и имеют много положительных качеств. Всего у нас сейчас 20 селекционных линий. Размножаем их в южном опорном пункте. Весной привезем семена и будем их оценивать в конкурсном сортоиспытании. Если обычно сорт выводится 12-15 лет, то с помощью геномных технологий, молекулярных маркеров можно получить его за 3-5 лет. Надеемся через три года уже передать лучшие на государственные сортоиспытания.
– А где находится ваш южный опорный пункт?
– По договоренности с международным центром СИММИТ отправляем семена в Измир – в Турцию. Можно размножать и в теплицах, но у нас таких больших нет. В советское время южный опорный пункт был в Термезе – самом южном городе Узбекистана. Первые сорта мы там за восемь лет выводили. Сейчас идет гонка: кто быстрее сорт создаст, тот займет рынок. Омская область работает не только для российского рынка, но и для международного – в этом году уже экспортировала более миллиона тонн зерна. У нас есть фиолетовозерные сорта с повышенным содержанием цинка и железа, дефицит которых наблюдается у людей в России, странах Ближнего Востока. А ведь бедное население 60 – 80 процентов энергии получает из хлеба, не все имеют возможность покупать БАДы для пополнения недостающих микроэлементов. Фиолетовозерные сорта с повышенным содержанием цинка и железа повышают иммунитет, что важно для детского питания, пожилых людей, беременных женщин и может стать решением социальной проблемы.
– Фермеры могут уже сейчас взять у вас семена и сделать экспериментальный участок?
– У нас есть базовые элитно-семеноводческие хозяйства – АО «Нива» в Павлоградском районе, где мы испытываем новые сорта, лучшие сразу начинаем размножать, чтобы в год районирования было достаточное количество семян для реализации, а также в Марьяновском районе ИП ГКФХ Говин А.Г. В Черлакском районе в КФХ «Тритикум» мы в прошлом году посеяли многолетнюю пшеницу. Ее один год сеешь и 5-7 лет убираешь, т.е. идет снижение энергозатрат производства тонны зерна, что весьма актуально при ежегодном увеличении цен на ГСМ.
– Многолетняя пшеница – это та, у которой двухметровые корни?
– Бывают и больше. Сегодня 21 государство на четырех континентах мира испытывает коллекцию многолетней пшеницы. И мы является участниками этого проекта, результаты этой работы были опубликованы в прошлом году в престижном американском журнале «Стратегия». В 2019 году мы передали первый многолетний сорт, созданный на основе дикого пырея сизого. Наш соотечественник академик Николай Васильевич Цицин еще в 30-е годы, когда одновременно работал директором СибНИИСХоза и заведующим кафедрой селекции и семеноводства в сельхозинституте, первым в мире высказал идею создания многолетней пшеницы путем скрещивания ее с дикими видами пырея. Он смог получить пшеницу до 3 лет использования, больше невыгодно было – снижалась урожайность. Сейчас мы начали альтернативную селекцию, то есть не пшеницу сделали многолетней, а дикий злак отселектировали до уровня пшеницы. Пырей очень близок к ней. В диком виде он имеет массу 1000 семян всего 2 грамма. Мы отселектировали до 10 – 12 грамм и передали на государственные сортоиспытания. С гектара получаем тонну зерна и более 7 тонн качественного сена. И так до семи лет использования.
– Ничего с посевами делать не нужно?
– Абсолютно! Весной можно подкормить удобрениями и все. Во-первых, это экологически чистая продукция, т.к. сорт не поражается никакими болезнями, во-вторых, у него мощная корневая система, поэтому он засухоустойчивый и не только сохраняет плодородие почвы, но и накапливает его, сорт противоэрозийный, отлично подходит для степи. Зерно может использоваться для птицеводства. Если у пшеницы белка 14-15 процентов, то здесь 19 и выше. Мы повысили и его антиоксидантные способности, уже создали фиолетовозерные формы. Из зерна можно выпекать хлеб для функционального здорового питания. Мы продолжаем работать над увеличением массы тысячи семян. Для ускорения данного процесса планируем применить геномные технологии, в сотрудничестве с институтом цитологии и генетики СО РАН в академгородке Новосибирска. Если по традиционной технологии на выведение сорта уходит не менее 10 лет, то, например, современная технология редактирования генома позволяет выводить сорт за 1 – 2 года.
– Сколько многолетняя пшеница будет стоить?
– Пока не считали, но коэффициент размножения у нее очень высокий. Чтобы посеять гектар обычной пшеницы, нужно 2 центнера, а здесь – не более 3 килограмм.
– Ее зерно заметно мельче традиционного...
– Конечно: если традиционное имеет массу тысячи зерен 35 – 40 грамм, то здесь – 10 – 15.
– А наши мельницы готовы к переработке такого зерна?
– Мы пока рекомендуем грубый помол, т.е. вместе с оболочкой. Это касается и многолетней пшеницы, и фиолетовозерной, ведь антиоксиданты содержатся именно в оболочке. Без нее мука будет белая, все свойства уйдут.
– Как давно вы занимаетесь созданием многолетнего сорта из дикого пырея?
– Около шести лет. Это новая культура, которую не с чем сравнивать, по методике государственного сортоиспытания такие нетрадиционные культуры просто актируют. Это будет сделано в следующем году, и мы получим патент на сорт. Лучший срок посева многолетней пшеницы – весной. Первый год она не колосится, но ее можно на сено убирать. Для производственного испытания ее уже посеяли в КФХ «Тритикум», где работают Александр Николаевич и его сын Максим Александрович ЛЕВШУНОВЫ. Максим – мой бывший аспирант, кандидат наук, очень талантливый парень, я хотел, чтобы он продолжал развивать науку, но он уехал к отцу, стал фермером и внедряет новые агротехнологии.
– У многолетнего сорта уже есть название?
– СОВА. Во-первых, потому что это символ мудрости, а создать культуру, о которой фермеры мечтают всю жизнь, мудро. Во-вторых, это аббревиатура: СИММИТ, Омск, ВИР (Всероссийский институт растениеводства) и Америка. Почему Америка? Мы получили от американцев исходный материал. Они в этот проект вложили 10 млн. долларов, мы же на энтузиазме сорт создали. Но сейчас государство повернулось к нам лицом, в связи с актуальностью проблемы. Министерство сельского хозяйства РФ выделило грант 2,5 млн. рублей на многолетнюю и фиолетовозерную пшеницу. Кроме того, мы подали заявку на грант Российского научного фонда (РНФ), в апреле ждем результаты. Там финансирование более серьезное. Только что закончился грант РНФ на 18 млн. рублей, благодаря которому закупили хорошее оборудование. Занимались синтетической пшеницей на основе диких злаков – эгилопсов. Это один из вариантов решения вопроса устойчивости к болезням. Мы на основе синтетиков также создали сорта яровой мягкой пшеницы с высоким качеством и устойчивостью к болезням – «Касибовская» и «Силантий».
– А фиолетовозерную пшеницу вы назвали?
– Пока нет. Иногда название бывает сложнее придумать, чем создать сорт (смеется). Тем более он не один, их 20. Пока селекционные. Из них будут взяты самые урожайные.
– Сейчас акцент делают на коммерциализацию науки. Как у вас обстоит с этим дело?
– Это вопрос актуальный. В России не любят платить за научные разработки. Считают, если государство нас финансирует, то мы должны бесплатно предоставлять семена. Но есть закон, который охраняет селекционные достижения, а патент защищает интеллектуальную собственность. Патентообладателем у нас, как правило, является аграрный университет, но это учебно-научное учреждение, коммерциализацией ему заниматься не с руки. Лет 5 – 6 назад, когда вышел закон о МИПах, мы создали ООО «Суперэлита», где учредителями являются Омский ГАУ (35 процентов) и селекционно-семеноводческие учреждения, в том числе АО «Нива» Павлоградского района. Директор «Суперэлиты» Александр Сергеевич ЧУРСИН руководит и нашей лабораторией селекции и семеноводства. АО «Нива» и другие предприятия торгуют семенами элиты, и с каждой тонны проданных семян отчисляют МИПу 5 процентов роялти, а он уже рассчитывается с Омским ГАУ и авторами сорта. Эта система у нас отработана.
– А если фермер взял элиту, размножил и продал соседу?
– Правильный вопрос. Он не имеет права ее продать, потому что для этого должен получить сертификат на семена, который выдает Россельхозцентр. Когда человек туда придет, его спросят: «А где у вас разрешение от патентообладателя?». Он должен взять у нас сублицензию на продажу семян, даже если это первая репродукция. Исключительное право на сорт принадлежит патентообладателю.
На западе если фермер купил семена, посеял, часть урожая сдал как товарное зерно, а часть оставил себе на будущий год сеять, то с этих семян он должен тоже заплатить около двух процентов. Но в России это еще не прижилось. Наши сорта в регионе занимают более 400 тыс. гектаров, и если бы фермеры платили за семена, которые используют для собственных нужд, нам бы на науку хватало. Результаты науки возвращаются к фермеру и окупают его расходы с лихвой.
Западные компании Syngenta, Monsanto, Bayer работают над гибридной пшеницей, которую надо покупать каждый год. Посеял, дала высокий урожай, а на следующий год резкое снижение. Monsanto пошла еще дальше – разработала «ген-терминатор», который блокирует ферменты, влияющие на всхожесть. Они хотели этот «ген-терминатор» внедрить в свои сорта пшеницы и запустить в производство, но фермерское сообщество возмутилось. Пока приостановили работу. Эта идея как раз бы контролировала коммерциализацию интеллектуальной собственности.
– Пять процентов роялти, которые вы получаете, как выражаются в цифрах?
– Суммы небольшие – от 500 тыс. рублей до миллиона. Семена элиты продаются небольшими объемами, цены на них невысокие. В пределах 15-18 тыс. рублей за тонну. Но и эта небольшая сумма тоже нас радует. Наш университет в России один из немногих, кто занимается селекцией на достаточно высоком уровне, имеет большие площади и получает роялти за использование своих сортов. Роялти идет в основном на нужды лаборатории. Если в посевную, например, у трактора насос вышел из строя или в уборку ремень порвался у комбайна, директор идет и покупает, потому что каждый час дорог. Роялти – хорошее подспорье, которое помогает оперативно решать дела.
– Владимир Петрович, вы получаете роялти только с Омской области?
– Да, но сейчас начали работать на Челябинскую область, Новосибирскую, планируем зайти в Казахстан. Пока у нас нет людей, которые бы отдельно занимались этим, отсюда сложности. На Алтае, в Новосибирске свои селекционные центры. Серьезный конкурент есть у нас и в Омске – Омский аграрный научный центр (бывший СибНИИСХоз).
– Вы говорили, что ученые обязаны заглядывать в будущее. В каких направлениях будете работать дальше?
– Тренд номер один – это всегда урожайность. Омская область практически в два раза может увеличить ее за счет внедрения продуктивных сортов. Новый сорт яровой мягкой пшеницы «ОмГАУ-100», который мы создали к 100-летию нашего университета и передали на сортоиспытания, в прошлом году в Марьяновском районе в производственных условиях сформировал урожайность 70 центнеров с га. Это кубанский урожай! Наша главная задача – защитить этот потенциал. Мы создаем сорта с пирамидой эффективных генов. Это непросто, поскольку каждое скрещивание нарушает генетический баланс сорта. Нужно, чтобы у сорта было 2-3 гена, если один потеряет эффективность, то продолжат работать остальные. Это продлит жизнь сорта. Сорт пшеницы «Терция» был первым в Сибири устойчивым к бурой ржавчине, мучнистой росе, занимал сотни тысяч гектаров. В 1995 году его включили в госреестр, а в 2015-м гены потеряли эффективность и сорт начал поражаться бурой ржавчиной. 10 лет – это нормальный срок. В мире считается, что через 5-7 лет ген теряет эффективность. Как только сорт занимает 25 процентов от общей площади возделывания пшеницы, появляются новые расы и преодолевают гены устойчивости. Но у нас в России процесс сортосмены длительный, поэтому гены остаются эффективными дольше. Сейчас мы работаем над проблемой ускорения процессов сортосмены, чтобы каждые 4-5 лет старые сорта заменялись на новые. В решении этой проблемы без индустриальных партнеров нам не обойтись.
Конечно, актуальной является проблема качества зерна, чтобы повысить конкурентоспособность нашей пшеницы. Россия потеснила на мировом рынке традиционных лидеров – Европу, Канаду, Америку, Австралию. Они напуганы и озадачены, делают ставку на качество, активно ведут пропагандистскую работу, говорят, что российские сорта поражаются разными болезнями, зерно токсично, низкого качества. Мы работаем над тем, чтобы российское зерно было лучшим, конкурентоспособным и по качественным показателям, и экологически чистым. Дикие злаки и фиолетовозерная пшеница – это мировые тренды получения хлеба для здорового питания.
Ранее интервью полностью было доступно только в печатной версии газеты «Коммерческие вести» от 20 марта 2019 года
