Последние новости

РЕЗУЛЬТАТЫ МЕЖДУНАРОДНОГО НАУЧНОГО СОТРУДНИЧЕСТВА ПО ПОИСКУ НОВЫХ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА РАСТЕНИЙ

РЕЗУЛЬТАТЫ МЕЖДУНАРОДНОГО НАУЧНОГО СОТРУДНИЧЕСТВА ПО ПОИСКУ НОВЫХ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА РАСТЕНИЙ

 

Курманкулов Н.Б., Бортникова К.А.,

Ермагамбетов Р.Р., Акимбаева Н.О., Ержанов К.Б.

Институт химических наук имени А.Б. Бектурова

ics_rk@mail.ru

Султанова З.К., Сотникова В.В.

Казахский научно-исследовательский институт

плодоводства и виноградарства

npcppp@mail.ru 

Никольский М.А., Панкин М.И.

ГНУ Анапская ЗОСВиВ СКЗНИИСиВ Россельхозакадемии

azosviv@pochta.ru 

 

Проблемы развития сельского хозяйства принимают глобальные масштабы. Так, концепция устойчивого развития включает в список основных вопросов, которые должно будет решать человечество, следующие: рост народонаселения; источники энергии и новые топлива; пища, включая питьевую воду; истощение ресурсов; глобальные климатические изменения; проблема загрязнения воздуха, воды (мировой океан, моря, озера, реки и подземные источники) и почвы; проблема ограничения производства и потребления токсических и вредных продуктов [1]. Решение практически всех этих указанных вопросов, так или иначе, связано с успешным развитием сельского хозяйства в мировом масштабе.

В работе [2] по экономическим аспектам применения пестицидов в современном земледелии России приводятся следующие данные: в России на гектар пашни вносится 16 кг минеральных удобрений, в то время как в мире в среднем – 98 кг, в США – 113, в Китае – 294 кг; пестицидов соответственно – 0,08; 1,59; 3,47 и 3,10 кг/га. Урожайность зерновых культур в России составляет 14,4 ц/га, средняя в мире – 28,3, в США – 56,8 и в Китае – 49,7 ц/га; сахарной свеклы – 168 ц/га, в мире – 392, в США – 489 и в Китае – 493 ц/га; картофеля – 94; 164; 402 и 173 ц/га соответственно. Эти данные указывают на прямую зависимость урожая от количества применяемых минеральных удобрений и пестицидов.

Важным резервом повышения урожайности и качества сельскохозяйственной продукции является применение регуляторов роста растений (РРР). К концу 80-х годов прошлого века регуляторы роста растений стали рассматриваться как самостоятельный обширный класс физиологически активных веществ, объединенных терминами: «средства регуляции биологических процессов», «биорегуляторы», «фиторегуляторы», «синтетические стимуляторы роста растений» и др. РРР призваны стимулировать прорастание семян, фотосинтез, транспорт веществ, формообразующие процессы (улучшение выполненности и размера плодов), устойчивость к абиотическим стрессам (к недостатку влаги, высоким и низким температурам), систему защиты от патогенов и вредителей. РРР стали качественно новым методом интенсификации производства в сельском хозяйстве и наиболее полно удовлетворяют возрастающим требованиям к обеспечению безопасности пестицидов для здоровья человека, теплокровных животных, полезной фауны агроценозов. В настоящее время под РРР следует понимать, что это экзогенные синтетические и природные органические соединения, которые влияют на жизненные процессы растений, не оказывая в используемых концентрациях токсического действия, и не являющимися источником питания [8, 9].

В последние годы наука достигла больших успехов в понимании того, как гормоны регулируют жизнь растений, вызывая переключение генетических программ, определяющих последовательность этапов развития, а также ответ растений на внешние воздействия [10]. В этой же статье автор в доступной форме излагает и рассматривает фитогормоны, физиологические программы, в регуляции которых они принимают участие, а также их практическое применение. Среди последних укажем на совместное действие ауксина и кинетина (рисунок 1).

 

Рисунок 1 – Схема совместного действия ауксина и кинетина

на рост и процессы дифференцировки у каллуса сердцевины стебля табака

Концентрация ауксина во всех колбах - 2 мг/л. Содержание цитокинина, мг/л: a - 0; б - 0,02; в - 0,5-1; г - 5

 

К концу прошлого века было обнаружено и изучено в той или иной степени около 5000 соединений (химического, микробиологического и растительного происхождения), обладающих регуляторным действием, но в мировой практике использовалось около 50. В 2003 г. в растениеводстве России использовали 83 препарата на основе 33 действующих веществ. По оценкам специалистов ВНИИ агрохимии им. Д.Н. Прянишникова, в настоящее время в сельском хозяйстве широко применяются 8-10 регуляторов роста растений, а обрабатываемые площади составляют около 10 млн. га и темпы роста их применения постоянно увеличиваются [11].

В связи со всем вышеизложенным, исследования по поиску новых регуляторов роста растений особенно актуальны в современных условиях, когда вопрос использования ресурсосберегающих технологий в сельском хозяйстве встает особенно остро.

В Институте химических наук им. А.Б. Бектурова уже на протяжении долгого времени проводятся фундаментальные и прикладные исследования по поиску новых эффективных регуляторов роста растений [12]. Результатом этих исследований явились препараты акпинол и фоспинол [13]. На рисунке 2 показаны структурные формулы, на основе которых нами разрабатываются регуляторы роста растений.

Рисунок 2 – Структурные формулы некоторых регуляторов роста растений

 

Анализ данных экономической эффективности применяемых регуляторов роста при выращивании подвоев показал, что регулятор роста АЕС-17 повышает рентабельность в 1,4 раза, на каждый тенге дополнительных затрат получено 2,6 тенге прибыли. Чистый доход в среднем за 4 года исследований составил примерно 3524 тыс. тенге, при 2414 тыс. тенге/га – на контрольном варианте (таблица 1).

 

Таблица 1 – Экономическая эффективность регулятора роста АЕС-17 при выращивании подвоев из одревесневших черенков винограда

 

Показатели

Единица измерения

Вода

АЕС-17

Выход подвоев с га

тыс.шт.

451,4

572,0

Сумма реализации

тыс. тенге

4514

5720

Затраты

тыс. тенге

2100

2146

Затраты на регуляторы роста

тыс. тенге

 

50

Итого затрат

тыс. тенге

2100

2196

Чистый доход

тыс. тенге

2414

3524

В том числе от регуляторов роста

тыс. тенге

 

1110

Окупаемость 1 тенге

тенге

2,14

2,60

Уровень рентабельности

%

114

160

 

Рентабельность применения регулятора роста АЕС-17 при выращивании корнесобственных саженцев на всех сортах винограда выше, чем в контрольном варианте и в зависимости от сорта составляет величину от 56 до 164% (таблица 2).

Таблица 2 – Экономическая эффективность применения регуляторов роста при выращивании корнесобственных саженцев винограда (2005-2007 гг.)

 

Препараты

Показатели экономической эффективности

Кобер 5ББ

Феркаль

Бианка

Достойный

Молдова

Ляна

Вода Себестоимость одного саженца, 4,17 руб.

Стоимость валовой продукции, руб.

6660

8660

7320

6000

10000

6000

Уровень

рентабельности, %

60

108

76

44

140

44

Корневин Себестоимость одного саженца 4,33 руб.

Стоимость валовой продукции, руб.

3320

12000

2660

4660

6660

8000

Уровень

рентабельности, %

-23

177

-39

8

54

85

Акпинол Себестоимость одного саженца 4,27 руб.

Стоимость валовой продукции, руб.

6000

12000

6000

5320

3720

6660

Уровень

рентабельности, %

40

181

40

25

-13

56

АЕС-17 Себестоимость одного саженца 4,28 руб.

Стоимость валовой продукции, руб.

11320

9320

8000

7320

12660

6660

Уровень

рентабельности, %

164

118

87

71

196

56

 

По расчетам МНТЦ «Агробиотех» 1 $, вложенный в технологию биолана, гарантирует дополнительно до 14,4 $ прибыли [14].

В заключении следует отметить, что большие объемы применения и продаж пестицидов привели к тому, что этот рынок прочно завоевали крупные западные концерны (Байер, Сингента, Дау, БАСФ, Монсанто, Дюпон). Потребность рынка в РРР и стимуляторах с очень низкими дозами применения на уровне 5-50 мг/га может быть обеспечена на счет опытных и пилотных установок.

Таким образом, рассмотренные выше теоретические, практические и инновационные аспекты создания высокоэффективных регуляторов роста растений указывают на высокую актуальность и практическую значимость для агропромышленного комплекса России и Казахстана исследований в этом направлении.

 

Список использованной литературы

 

1 Кустов Л.М., Белецкая И.П. "Green Chemistry" – новое мышление. // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. общества им. Д.И. Менделеева). – 2004. – Т. XLVIII, № 6. – С. 3-12.

2 Захаренко В.А., Захаренко А.В. Экономический аспект применения пестицидов в современном земледелии России // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). – 2005. – Т. 49, № 3. – С. 55-63.

3 www.minagri.kz

4 Буць А.А. Организация производства сельскохозяйственных химических препаратов // I-Межд. аграрный инвестиционный форум «АГРОИНВЕСТ.KZ - 2008». – г. Астана, 23-24 октября 2008 г. www.kam.kz/page.php?page_id=498&lang=1&parent_id=310

5 Комплекс мер по устойчивому развитию агропромышленного комплекса Республики Казахстан на 2009 – 2011 годы. // www.minagri.kz/evolution/detail.php?ID=4181

6 Лебедев В. Катализаторы химического кластера. // Казахстанская правда, 10.10.08 г.

7 Послание Президента Республики Казахстан Н.А. Назарбаева народу Казахстана. 6 марта 2009 года. // www.akorda.kz

8 Гамбург К.З., Кулаева О.Н., Муромцев Г.С., Прусакова Л.Д., Чканников Д.И. Регуляторы роста растений / Под ред. Муромцева Г.С. М.: Колос, 1979. – 279 с.

9 Пономаренко С.П. Регуляторы роста растений. – Киев, 2003. – 319 с.

10 Кулаева О.Н. Как регулируется жизнь растений // Соросовский образовательный журнал – 1995. – № 1. – С. 20-27.

11 Прусакова Л.Д., Малеванная Н.Н., Белопухов С.Л., Вакуленко В.В. Регуляторы роста растений с антистрессовыми и имунопротекторными свойствами. // Агрохимия – 2005. – № 11. – С. 76-86.

12 Ержанов К.Б., Визер С.А., Курманкулов Н.Б. Научный вклад лаборатории химии физиологически активных соединений в развитие химии ацетиленовых и гетероциклических соединений. // Хим. журн. Казахстана. − 2005. − № 4. − С. 208-239.

13 Басымбеков М., Ержанов К. Өсімдік шығымын реттеуіштер. – Алматы: Қайнар, 1995. – 176 б.

14 http://agrobiotech.com.ua