Прорывные технологии в области защиты растений

Сегодня многие из самых современных разработок в биотехнологиях сосредоточены во Всероссийском научно-исследовательском институте биологической защиты растений, созданного на базе Северо-Кавказского научно-исследовательского института фитопатологии, который был организован в 1960 году на территории бывшего филиала института лубяных культур в Краснодаре.

 Путь длиной в 55 лет

 В этом году ВНИИБЗР отметил 55-летие со дня своего основания.

 С момента своей организации институт активно участвовал в разработке мероприятий по комплексной защите посевов важнейших сельскохозяйственных культур от вредных организмов, в том числе от высоковредоносных карантинных объектов, представляющих повышенную опасность для растениеводства Северного Кавказа и сопредельных регионов.

 В настоящее время в 23 подразделениях института трудится 250 сотрудников, в том числе академик РАН, 13 докторов и 49 кандидатов наук. Функционируют 12 лабораторий, 2 сектора, 4 филиала (Новосибирский, Северо-Кубанский, Кавминводский и Славянский), опытная станция (Лазаревская). Подготовка высококвалифицированных специалистов осуществляется в аспирантуре очного и заочного обучения по специальности «Защита растений».

 Институт проводит научно-исследовательские работы в рамках Государственного задания, а также по грантам, контрактам и научно-прикладным договорам с отечественными и зарубежными институтами, организациями, фирмами и сельхозпроизводителями различных форм собственности. Основные направления фундаментальных и прикладных исследований координирует Ученый совет и администрация института. В активе института более 120 патентов, более 4300 научных статей, 210 монографий, 120 рекомендаций и методических указаний. Институт издает свои научные труды, регулярно проводит международные научные конференции.

  Исследования поддержаны 24 грантами РФФИ и  Евросоюза. Сотрудники института активно участвуют в международных, Всероссийских и региональных конгрессах, совещаниях, симпозиумах, в обучающих семинарах, школах, выставках, международных салонах, днях поля, где представляют последние достижения в области биологической защиты растений, биотехнологии, экотоксикологии, радиобиологии и других отраслей знаний.

 За разработки, представленные на выставках и салонах, получено 5 медалей ВВЦ, 35 дипломов, 12 – золотых медалей, 15 – серебряных, 7 – бронзовых, грамота за лучший товарный знак (2003 года). По итогам 2009 и 2011 года ВНИИБЗР признан победителем в области инициативных фундаментальных исследований  в Краснодарском крае. Более 30 сотрудников имеют правительственные награды и 6 человек - Почетные звания Заслуженный деятель науки Кубани и РФ.

 В рамках Кубанской программы «Развитие сельского хозяйства и регулирование рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия в Краснодарском крае» институт участвует в разработке «Зональных систем земледелия Краснодарского края».

 Институт активно сотрудничает с институтами РАН, учебными ВУЗами, Министерствами сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности и образования и науки администрации Краснодарского края, поддерживает международные связи с ведущими научными центрами Венгрии, Германии, Франции, Индии, Польши, США, Таиланда, Японии, Китая, Канады, центрами СИММИТ, ИКАРДА, а также стран СНГ: Белоруссии, Украины, Казахстана, Молдавии, Узбекистана и др. За 55 лет научной деятельности институт прошел богатый событиями путь. Сотрудники сохранили и продолжили научные традиции своих предшественников, разработали и внедрили многие новые направления биологической защиты растений, развили широкое международное сотрудничество.

 О том, чем живет институт сегодня, рассказал директор, доктор технических наук, профессор, академик Российской академии наук Владимир Дмитриевич Надыкта.

 – Биологической защите растений, направлению, которым занимается наш институт, в настоящее время в мире, в России, в нашем крае уделяется очень большое внимание. С чем это связано? Во-первых, на Кубани два года назад был принят закон о производстве органической продукции. Мы стали одним из первых регионов РФ, где данное направление сельского хозяйства получило развитие. Теперь подобный закон обсуждается уже на федеральном уровне. Многие транснациональные корпорации сегодня кроме производства химических средств защиты растений начинают открывать дочерние предприятия и расширяют спектр ассортимента выпускаемой продукции, в том числе и биологических средств защиты растений. Биотехнологии решают проблемы экологии, здоровья населения, защиты окружающей среды, сохранения биоразнообразия.

 Сегодня химические средства защиты доминируют на рынке, но их негативные последствия – загрязнение окружающей среды, пестицидный пресс, остаточное содержание химических препаратов в почве, которое влияет и на экологию, и на здоровье населения. При длительном применении химических препаратов возникает резистентность у вредителей, у микроорганизмов, вызывающих заболевания растений, то есть действующее вещество химпрепаратов перестает действовать. Поэтому аграрии вынуждены увеличивать нормы и дозы обработок, а это опять ложиться дополнительной негативной нагрузкой на окружающую среду. Химизация сельского хозяйства увеличивается. Это серьезная мировая проблема. И здесь наш институт имеет в своем распоряжении все ресурсы и возможности для разработки новых инновационных биологических методов защиты растений. Два года назад мы создали инновационное предприятие по закону №217-ФЗ, сейчас оно приобрело земли, ведется строительство производственных комплексов. Данное предприятие будет производить энтомофагов для растениеводческих хозяйств открытого и закрытого грунта. Это наша совместная работа с бизнесом, с производством, которая является элементом импортозамещения в сегменте сферы защиты растений. Много работы проводится в области производства феромонов. Причем мы развиваем два направления исследований: феромоны для проведения карантина растений, то есть определение вредных видов насекомых на полях, предупреждение их распространения, таможенный контроль при ввозе продукции из-за рубежа, и второе направление – непосредственно феромоны для защиты (путем дезориентации и др.) насекомых. Самое главное – мы разрабатываем методы применения феромонов. Феромоны, произведенные у нас, это конкурентоспособная продукция.

 Мы создали новую лабораторию, которая располагает коллекцией полезных микроорганизмов, являющихся потенциальными агентами для производства биологических средств защиты растений. Это перспективное направление в первую очередь для борьбы с актуальными возбудителями болезней сельскохозяйственных культур.

 Наш институт большое значение придает фундаментальным исследованиям, работе над прорывными технологиями в области защиты растений, разработке и использованию биологических методов для диагностики вредных и полезных видов насекомых. В области мониторинга мы используем беспилотники. Над этим направлением работает группа ученых, возглавляемая заместителем директора по научной работе и инновациям, к.б.н. В.Я. Исмаиловым. Еще одно важное направление – создание иммунных сортов зерновых культур, поиск путей выработки устойчивости к вредителям, изучение популяции вредителей, генетической защиты. Его развивает группа ученых нашего института под руководством д.б.н. Г.В. Волковой, возглавляющей лабораторию иммунитета зерновых культур к грибным болезням. Специалисты лаборатории оказывают активную помощь селекционерам, благодаря той информации и тем современным методам, которыми располагает институт.

 В нашем институте в течение восьми лет активно проводится молодежная политика. Одними из первых мы возродили Совет молодых ученых. У нас в коллективе работает более 50 процентов молодежи. Администрация научного учреждения делает все возможное, чтобы сформировать траекторию карьерного, научного роста молодых ученых. Чтобы они чувствовали себя частью единого коллектива. В проводимых нами конференциях всегда большое участие принимают молодые кадры. Чтобы помочь молодежи реализовать научные проекты мы объединяем усилия таких структур, как Сколково, ФАНО и др.

Со стороны аграриев сегодня мы чувствуем всевозрастающий интерес к биометодам в защите растений. Меняется законодательство, появляются фермеры, которые целенаправленно занимаются только органическим земледелием, производят натуральную и безопасную продукцию по самым высоким стандартам качества. Естественно, наши специалисты консультируют таких фермеров, разрабатывают для них технологии по применению биопрепаратов с учетом зональных почвенно-климатических условий, специфики сельскохозяйственных культур.

 Наш институт – лидер в биологической защите растений, если говорить в масштабах страны. Естественно, это налагает на нас ответственность за распространение и применение биотехнологий во всех регионах РФ. Наши разработки актуальны и применимы для любых регионов страны.

Векторы развития

 ВНИИБЗР  работает в нескольких направлениях: научное обоснование биологизации и экологизации растениеводства; разработка прецизионных методов фитосанитарного мониторинга агроэкосистем с использованием новейших методов и приборов дистанционного контроля, в том числе аэрокосмического и гиперспектрального зондирования Земли; фундаментальные исследования в области таксономии, ценологии и экологии энтомофагов и других представителей полезной биоты и естественной биоценотической регуляции. Важное место занимает создание и внедрение новых биотехнологий производства и применения биологических средств защиты растений на основе энтомоакарифагов, энтомопатогенных организмов, гербифагов и микроорганизмов, ингибирующих жизнедеятельность фитопатогенов; феромонов и БАВ биогенного происхождения. Институт разрабатывает методологии создания устойчивых к болезням сортов на основе изучения механизмов взаимодействия в патосистеме паразит-хозяин; оценки эффективности и биобезопасности трансгенных сельскохозяйственных культур, системы биологической защиты сельскохозяйственных культур для технологий органического земледелия.

 Подготовка научных кадров с 1989 года ведется в аспирантуре института. Обучение ведется по специальности «защита растений». Научное руководство аспирантами и соискателями ученых степеней осуществляют доктора и кандидаты наук, ведущие ученые, имеющие достижения в области биологической защиты и иммунитета растений, энтомологии, фитопатологии и экотоксикологии. За период работы аспирантуры аспирантами, соискателями и докторантами защищено 40 кандидатских и 7 докторских диссертаций.

 С 2007 года в институте действует совет молодых ученых, общественная организация, председателем которой является кандидат биологических наук О. Ю. Кремнева. Аспиранты и молодые ученые имеют возможность стажироваться и повышать квалификацию в крупных научно-исследовательских центрах России и за рубежом.

 Лаборатория приборного и технического обеспечения биологической защиты растений была создана в 1960 году. Руководит лабораторией кандидат биологических наук Юрий Георгиевич Соколов. Ее первым организатором и руководителем был талантливый конструктор, изобретатель и экспериментатор В. И. Князев. Лабораторией создана серия технических средств обнаружения фитопатогенной инфекции и контроля параметров фитоклимата. В течение 1971-1990 годов ключевым элементом фитосанитарного мониторинга был метод авиационных фитопатологических обследований, базирующийся на использовании прибора авиационной разведки заспоренности атмосферы ПАРЗ-1м. Метод позволяет проводить оценку фитосанитарного состояния посевов хлебных злаков.

  В последние годы в лаборатории разрабатываются технические средства фитосанитарного мониторинга для оснащения современных методов мониторинга болезней и вредителей сельхозкультур. Создана мобильная фитосанитарная диагностическая лаборатория на базе автомобиля УАЗ-452, оснащенная приборами ПВА-1м и ОЗР-1мп собственной разработки. Лаборатория предназначена для диагностики поражения посевов сельхозкультур болезнями и вредителями на больших площадях в короткие сроки. Технические средства позволяют устанавливать факт поражения посевов пшеницы ржавчиной за 5-7 суток до появления видимых симптомов. Для контроля метеопараметров, определяющих возможность возникновения и развития заболеваний сельхозрастений, разработаны стационарные приборы, рассчитанные на автономную работу в поле. Под руководством ведущего научного сотрудника к. т. н. В. Т. Садковского успешно ведутся разработки технических средств обнаружения и контроля вредных насекомых на основе использования сверхъярких светодиодных излучателей.

 Лабораторией иммунитета зерновых культур к грибным болезням с 1997 года руководит доктор биологических наук, заслуженный деятель науки Кубани Галина Владимировна Волкова. Лаборатория создана в 1966 году. Здесь проводятся исследования по разработке теоретических и методологических основ иммунитета зерновых культур для усиления селекции на устойчивость к грибным болезням, а также способов рационального использования генетического потенциала устойчивости.

 – Основными направлениями исследований являются изучение структуры, изменчивости популяций возбудителей эпифитотийноопасных болезней зерновых культур и их прогноз, – рассказывает Галина Владимировна. – А также оценка генетического разнообразия растения-хозяина, изучение приемов сохранения и продления устойчивости, разработка технологий применения иммуногенетических и биорациональных средств защиты растений.

 Лаборатория сотрудничает с научными учреждениями РФ, стран ближнего и дальнего зарубежья, международными центрами. За последние годы защищены докторская диссертация, семь кандидатских, обучаются два  аспиранта, ежегодно в лаборатории проходят преддипломную практику студенты. Ряд молодых сотрудников лаборатории являются победителями различных конкурсов.

Важное место в работе ВНИИБЗР занимают исследования еще одного структурного подразделения – лаборатории массового разведения и применения энтомоакарифагов. Лаборатория создана в 2001 году и является преемницей основанных в 1967 году лабораторий по изучению энтомофагов. Особое место в становлении лабораторий биологической защиты принадлежит выдающемуся ученому-энтомологу Е. М. Степанову. Лаборатория занимается разработкой экологически обоснованных зонально-адаптированных систем беспестицидной защиты сельскохозяйственных культур от вредителей.

 Благодаря деятельности еще одной лаборатории ВНИИБЗР на Кубани сформирована коллекция живых культур энтомофагов, которая насчитывает 14 видов насекомых и клещей. Разработаны технологии и регламенты их производства. Открыт феномен акклиматизации Perillus bioculatus и разработана методика его восстановления и активизации в природных условиях. Руководит лабораторией поддержания государственной коллекции энтомоакарифагов и первичной оценки биологических средств защиты растений к. б. н. Ирина Сергеевна Агасьева.

 ВНИИБЗР работает в очень важном направлении – по созданию экологизированных систем защиты плодовых культур от вредных членистоногих на основе дистанционных методов мониторинга и нарушения репродуктивных функций с помощью феромонов, биорегуляторных и микробиологических препаратов. Этими исследованиями занимается лаборатория агроценотического регулирования численности членистоногих под руководством к. с.-х. н. Инны Николаевны Пастарнак.

 Лабораторией токсиногенных микроорганизмов и биобезопасности сельскохозяйственной продукции под руководством к.с.-х.н. О.А. Монастырского разработаны, запатентованы и проходят испытания защитные биопрепараты дизофунгин, дизофунгин плюс, батан и батан С. Совместно с фирмой «БиоТехАгро» создан и зарегистрирован пробиотик пролам, обладающий фитозащитными свойствами. Препарат дизофунгин удостоен большой серебряной медали на международной выставке инновационных проектов. Создание этого препарата признано лучшей научной работой 2003 года РАСХН. Кроме того, коллективом лаборатории собраны коллекция биоагентов, включающая 32 вида грибов, 27 видов бактерий и 3 вида стрептомицетов, разработаны теория конформационных болезней сельскохозяйственных растений, стратегия создания защитных биопрепаратов, биотехнологии защиты посевов и урожая злаковых культур методами перевода процесса заражения в форму вакцинации и многое другое. О работе института можно рассказывать еще очень много…

 Биопрепараты сегодня применяются для обработки семян, обработки растений в период вегетации. Проведенные исследования показали, что включение в систему защиты сельскохозяйственных культур биологических препаратов позволяет защитить растения от грибных и бактериальных болезней, снизить пестицидный прессинг на агроценозы во время вегетации, гарантирует сохранение урожая при соблюдении экологической чистоты защищенного агроценоза. При этом максимально соблюдаются современные санитарно-гигиенические требования. Но биологические препараты дают надежный защитный эффект только лишь при правильном их применении. Поэтому земледельцам, решившим заняться органическим земледелием, организацией биологического сада и др., нужно воспользоваться грамотной консультацией специалистов ВНИИБЗР, которую всегда готовы оказать кубанские ученые.

Инна БОКАНЧА
Краснодарский край