Սերգեյ Բանադիսև, գյուղատնտեսական գիտությունների դոկտոր, Doka Gene Technologies ՍՊԸ
Կարտոֆիլի մինի պալարները (MK) ստերիլ կարտոֆիլի բույսերի առաջին պալարային սերունդն է: Մինի պալարների ձեռքբերումը կարտոֆիլի զարգացած արտադրություն ունեցող բոլոր երկրներում կարտոֆիլի սերմացուի սխեմայի առաջին տարին է: Կարտոֆիլի մինի պալարները աճեցվում են միայն պաշտպանված գրունտային պայմաններում, ինչը բացառում է բույսերի կրկնակի վարակման վտանգը վիրուսային, սնկային և բակտերիալ հիվանդություններով (եթե ստերիլ բույսերից պալարներ աճեցվում են բաց գետնին, ապա որպես մանր պալարներ չեն ստացվում. արդյունքը, բայց առաջին դաշտային սերունդը):
Ընդհանրապես ընդունված է, որ մինի-պալարների տրամագիծը պետք է լինի առնվազն 10 մմ, ամեն ինչ պակաս միկրո-պալար է:
10 հազար տոննա էլիտայի արտադրության համար մինի-պալարների կարիքն է՝ ՕՀ-ի և ԷՍ-ի հնգամյա սխեմայով (օրիգինալ և էլիտար սերմարտադրություն)՝ 50 հազար հատ; OS և ES քառամյա սխեմայով - 400 հազար հատ; եռամյա սխեմայով` 3 մլն հատ.
Ռուսաստանի Դաշնությունն այս ոլորտում ունի իր ամուր գիտական և նորարարական բազան: Մինի-պալարների աճեցման ամենաժամանակակից տեխնոլոգիաների լայնածավալ ներդրումը Ռուսաստանի Դաշնությունում միշտ առաջ է անցել զարգացած կարտոֆիլագործությամբ այլ երկրներից. հետևաբար, սուբստրատի տեխնոլոգիան ներդրվել է 40 տարի առաջ, դրա վրա աշխատել են 15 կենսատեխնոլոգիական կենտրոններ. հիդրոպոնիկ - 30 տարի առաջ այն օգտագործվում է Doka - Gene Technologies, Meristematic Cultures-ի կողմից; aeroponic - մշակվել է Գյուղատնտեսական կենսատեխնոլոգիայի համառուսաստանյան գիտահետազոտական ինստիտուտում (Գյուղատնտեսական կենսատեխնոլոգիայի համառուսական գիտահետազոտական ինստիտուտ) 2000-ականների սկզբին, 2010 թվականից այս տեխնոլոգիան խթանվել է Կարտոֆիլի միջազգային կենտրոնի կողմից և ակտիվորեն տարածվել ամբողջ աշխարհում: Ռուսաստանի Դաշնությունում արտադրվում են մինի-պալարների աճեցման արդյունաբերական գործարաններ՝ Կարտոֆիլի ծառ և Մերիստեմ: Միևնույն ժամանակ, հայրենական սերմնաբուծական ձեռնարկությունների մեծ մասը դեռևս արտադրում է մինի-պալարներ փոքր ծավալներով՝ էլիտա ձեռք բերելու հնգամյա սխեմայի անհրաժեշտության սահմաններում։ Միայն FAT-Agro ընկերությունը հասել է տարեկան ավելի քան 2 միլիոն միավորի մակարդակին, ինչը բավական է եռամյա սխեմային անցնելու համար։
Սերմերի արտադրության սխեման նվազեցնելու և արտադրանքի որակը բարելավելու նպատակով մինի-պալարների արտադրության համապարփակ աճը կարտոֆիլի սերմարտադրության զարգացման ռազմավարական միջոց է: Հաշվի առնելով այս հեռանկարը, վերջին տարիներին բազմաթիվ փորձեր են արվել բարելավելու մշակության տեխնիկան: Նորարարությունների հիմնական նպատակն է ստանալ որքան հնարավոր է շատ մինի-պալարներ մեկ բույսի համար in vitro և մեկ ջերմոցի մեկ միավորի մակերեսով: Դրան հասնելու համար օգտագործվում են բուսաբուծության բազմաթիվ մեթոդներ, սակայն գիտական հետազոտությունների արդյունքների հիման վրա առաջարկվող ոչ բոլոր լուծումներն են արդյունք տալիս արդյունաբերական արտադրության մեջ։
Արդյունավետ մեծածավալ մինի խողովակների արտադրության շատ ասպեկտներ նոու-հաու են: Մինի կարտոֆիլի պալարների ռուսական արտադրությունը միշտ իրականացվել է ամենաարդյունավետ և առաջադեմ գիտական և տեխնոլոգիական հիմունքներով: Իսկ այժմ երկիրն ունի հասանելի ու կիրառական տեխնոլոգիաներ, որոնք զգալիորեն գերազանցում են համաշխարհային մակարդակին։
Մինի-պալարների որակյալ արտադրության առաջնային պայմանը գործող կանոններին և կանոնակարգերին համապատասխանությունն է: Այս թեմայի վերաբերյալ Ռուսաստանի Դաշնության կարգավորող դաշտը խորհրդատվական բնույթ ունի, գյուղատնտեսական մշակաբույսերի սերտիֆիկացման գործող կանոնակարգում, օրինակ, խոսք չկա մինի կարտոֆիլի պալարների արտադրության և սերտիֆիկացման կանոնների մասին: Նման իրավիճակում անհրաժեշտ է կենտրոնանալ միջազգային փորձի վրա. Զարգացած կարտոֆիլի սերմարտադրություն ունեցող բոլոր երկրներում ընդունվել, պաշտոնապես հաստատվել և խստորեն պահպանվել են արտադրվող մինի պալարների կազմակերպման, տեխնոլոգիայի և որակի պարտադիր պահանջներ։
Այս պահանջները պետք է հիմք ընդունեն հայրենական ձեռնարկությունները, որոնք մասնագիտացած են մինի-պալարների արտադրության մեջ, ձեռնարկության ստանդարտների ձևաչափով, ինքնավերահսկման համար, քանի դեռ պետությունը չի ձևավորել այս ոլորտում պաշտոնական կարգավորող դաշտ: Օրինակ, Ռուսաստանի Դաշնությունում կան NTP-APK 1.10.09.001-02 բուծման համալիրների և վերարտադրողական ջերմոցների տեխնոլոգիական նախագծման նորմեր: Այնուամենայնիվ, NTP-ի մշակողները փաստաթղթում չեն ներառել մինի-պալար աճեցնելու համար նախատեսված կառույցների պարտադիր հատկանիշների մասին բաժինը: Իսկ նման հատկանիշները շատ են, օրինակ՝ ջերմոցը պետք է ունենա կրկնակի դուռ՝ հանդերձարանով հագուստ փոխելու համար։ Փոխվող տարածքը պետք է հագեցած լինի ոտքերի բարձիկներով և ձեռքերը լվանալու և ախտահանելու համար լվացող միջոցներով: Մուտքի դռները և օդափոխության բոլոր բացերը պետք է ծածկված լինեն աֆիդային պաշտպանիչ ցանցով (ցանցերի չափերը առավելագույնը 0,5 x 0,9 մմ): Սենյակը պետք է պատշաճ կերպով վերահսկվի ջերմաստիճանի և խոնավության համար (կիրառելի է ապակե տան համար): Ստերիլ բույսերի հարմարեցման համար պետք է օգտագործել հողազերծ միջավայր: Եթե օգտագործվում է հող/հող խառնուրդ, այն պետք է պատշաճ կերպով մշակվի/ստերիլիզացվի՝ ապահովելու հողի հարուցիչների բացակայությունը:
Մինի պալար մշակաբույսը պետք է ստացվի պաշտոնապես հավաստագրված միկրոբույսերից կամ միկրոպալարներից, որոնք աճեցվել են ասեպտիկ միջավայրում սկզբնական նյութի մերիստեմատիկ հյուսվածքից, որը փորձարկվել է կարտոֆիլը վարակող վիրուսների, վիրոիդների և բակտերիաների բացակայության համար պատշաճ հավատարմագրված փորձարկման լաբորատորիայում:
Մինի-պալարների արտադրության բոլոր փուլերում նյութի որակի ստուգման մեթոդները, ընթացակարգը, հաճախականությունը խստորեն կարգավորվում են:
Կարտոֆիլի միկրոտարածման արձանագրությունների օպտիմալացման վերաբերյալ գործնականում նշանակալից շատ տեղեկություններ են կուտակվել։ Այս ոլորտում հետազոտությունները ցույց են տալիս բույսերի աճն ու զարգացումը բարելավելու լայն հնարավորություններ՝ հիմնվելով սննդանյութերի կոնցենտրացիայի և հարաբերակցության փոփոխության վրա: Հաստատվել է, որ կարտոֆիլի մերիստեմների մշակության մեջ աճի կարգավորիչների օգտագործումը պարտադիր չէ, սակայն որոշ նյութերի ավելացումը, նույնիսկ ցածր կոնցենտրացիաներում, մեծացնում և արագացնում է նյութի արտադրությունը։ Կարևոր է օպտիմալացնել միկրոբազմացող կարտոֆիլի բույսերի ինկուբացիոն պայմանները՝ օգտագործելով տարբեր լույսի աղբյուրներ, լուսավորության ռեժիմներ և սենյակի օդափոխություն: LED լամպերի հայտնվելով նրանց հնարավորությունները սկսեցին ակտիվորեն ուսումնասիրվել կարտոֆիլի միկրոբազմացման հետ կապված: Կարմիր և հեռավոր կարմիր լույսի սպեկտրը մեծացնում է աճի բնութագրերը. Այնուամենայնիվ, կարմիր + կապույտ + հեռավոր կարմիր / սպիտակ լույսի համադրությունը ավելի լավ է ազդում պալարների ձևավորման և առաջնային մետաբոլիտների կուտակման վրա:
Մինի-պալարների աճեցման տեխնոլոգիաները բաժանվում են երկու հիմնական խմբի՝ սուբստրատ (մեծ բազմազանություն) և ոչ սուբստրատ (ջրի մշակույթ և աերոպոնիկա): Մինի-պալարների արտադրության հիմնական տեխնոլոգիաները՝ բնական ենթաշերտերի վրա (ծավալի 80%), հիդրոպոնիկ և աերոպոնիկ: Միկրոպալարների ձեռքբերումը նույնպես կապված է ԲԿ թեմայի հետ և ավելի ու ավելի է օգտագործվում սկզբնական նյութի զանգվածային վերարտադրության համար: Միկրոպալարների և մինի պալարների միջև տարբերությունը կայանում է միջավայրի ռեժիմում (միկրոպալարները աճում են միայն ստերիլ in vitro պայմաններում, իսկ մինի պալարները միայն պաշտպանված ex vitro պայմաններում) և պալարների չափսերում: Գործնական փորձերի արդյունքում ստացված արդյունքները և եզրակացությունները շատ դեպքերում չեն համապատասխանում տեսական պոստուլատներին in vitro մշակույթում պալարների ձևավորման խթանման հնարավորությունների վերաբերյալ: Սա վերաբերում է ինչպես սննդակարգերին, այնպես էլ աճի կարգավորիչների օգտագործմանը, ինչպես նաև աճի պայմաններին և սթրեսային գործոնների օգտագործմանը: Եթե միկրոպալարների արտադրության տեխնոլոգիական կանոնակարգերի վերաբերյալ հանրությանը հասանելի տեղեկատվությունը թույլ է տալիս, շատ դեպքերում, ստանալ բավականին միջակ արդյունքներ՝ մոտ կամ մի փոքր ավելի, քան մեկ միկրոպալար, որը կշռում է մեկ բույսի համար 200-400 մգ, ապա տեխնոլոգիայի մասնագիտական ճշգրտումը կոնկրետի հետ կապված: արտադրության պայմանները երբեմն բարձրացնում են գործընթացի արդյունավետությունը: Ռուսաստանի Դաշնությունում այս ոլորտում կա նոու-հաու՝ ստանդարտ փորձանոթում մեկ գործարանից 0,5 գ-ից ավելի քաշով առնվազն երեք միկրոպալարների արտադրությամբ:
Միկրոպալարների ամբողջ տարվա աճեցման և դրանց որակի բարելավման համար աշխարհում կոմերցիոն արտադրվում են բիոռեակտորների մի քանի տարբեր նմուշներ: Այս կիսաավտոմատ համակարգերը թույլ են տալիս նվազեցնել ինտենսիվ ձեռքով մշակումը և, հետևաբար, բարձրացնել արտադրողականությունը և նվազեցնել արտադրության ծախսերը: Բիոռեակտորներում ստացված միկրոպալարներն ունեն շատ ավելի մեծ զանգված և ավելի մեծ տրամագիծ։ Այս ոլորտում վերջին տեխնոլոգիան ճապոնացի գիտնականների և դիզայներների զարգացումն է:
Պլաստիկ կուլտուրայի տոպրակների օգտագործմամբ միկրոպալարների արտադրության լայնածավալ համակարգը հաջողությամբ արտադրում է 100-ից 300 միկրոպալար յուրաքանչյուր պարկի մեջ՝ կախված բազմազանությունից: Սննդարար նյութերի կոնցենտրացիայի փոփոխությունը սախարոզայի, ազոտի ավելի ցածր պարունակության առումով, միջավայրում կալիումի ֆոսֆատի մակարդակի բարձրացումը հնարավորություն տվեց մեծացնել միկրոպալարների ընդհանուր քանակը և միջին քաշը: Ճապոնական տեխնոլոգիան թույլ է տալիս տարեկան արտադրել 250 միկրոպալար (երեք բերքահավաքի ցիկլով) 000 մ աճեցման սենյակում:2. իսկ այս տեխնոլոգիայով ստացված միկրոպալարների 80%-ն ունեն 1 գ-ից ավելի զանգված, այսինքն. հարմար է անմիջապես դաշտում տնկելու համար:
Ամբողջ աշխարհում գերակշռում է բնական սուբստրատների վրա մինի պալարների արտադրությունը։ Այս տեխնոլոգիան, թեև լավ հաստատված է, այնուամենայնիվ կարող է զգալիորեն բարելավվել: Գենոտիպը, in vitro աճեցման տևողությունը և պայմանները, բույսի չափը, սննդանյութերի և աճի կարգավորիչների ազդեցությունը զգալիորեն ազդում են մինի պալարի արտադրության վրա: Տնկման ընթացքում տնկիների տարիքը և նախնական մշակումը, պնդացման պայմաններն ու շրջանը, տնկման և աճի սեզոնը, հողի միջավայրի կազմը, տնկման եղանակը, բույսերի խտությունը, պարարտանյութի չափաբաժինները և լուսավորությունը նույնպես ազդում են ինտենսիվության վրա։ մինի-պալարների արտադրություն.
Բազմաթիվ բնական նյութեր և նյութեր հարմար են որպես մինի կարտոֆիլի պալար աճեցնելու միջավայր: Ջերմոցային ենթաշերտերի հիմնական բաղադրիչը ավանդաբար տորֆն է։ Այլընտրանքային բաղադրիչները, ինչպիսիք են պեռլիտը, վերմիկուլիտը և վերմիկոմպոստը, նույնպես ժողովրդականություն են ձեռք բերել վերջերս՝ շնորհիվ իրենց ընդունելի օդափոխության և ջուրը պահելու կարողության:
Շատ դեպքերում, երբ մինի-պալարները սուբստրատի մշակույթում աճեցնում են, անհրաժեշտ է կիրառել մակրո և միկրոպարարտանյութեր: Մասնագետների շրջանում պարբերաբար ջրելու և անպտուղ ենթաշերտերը սննդանյութերով պարարտացնելու տեխնոլոգիան կոչվում է հիդրոպոնիկա: Մինի-կարտոֆիլի պալարների աճեցման հիդրոպոնիկ տեխնոլոգիաները ունեն սորտեր՝ օգտագործելով իներտ ենթաշերտեր (ավազ, ծառի կեղև, կոկոս և այլն) և մաքուր ջրի մշակույթ (բարակ սննդարար թաղանթ):
Կարտոֆիլի սնուցման տեսության բոլոր դրույթները՝ կապված պալարացման վերահսկման հնարավորության հետ, կարող են կիրառվել նաև հիդրոպոնիկ մշակության մեջ, սակայն հասկացվում է, որ անհրաժեշտ է զգալի փոփոխել սննդանյութերի համակենտրոնացումը և հարաբերակցությունը յուրաքանչյուր սորտի և տարբեր փուլերում։ վեգետատիվ աճի, պալարացման սկիզբը և բույսերի պալարների աճը։ Սննդային լուծույթների կոմպոզիցիաները տրված են հրապարակումների մեծ մասում: Միևնույն ժամանակ, բույսից և միավոր մակերեսից ստացված պալարների քանակը մի քանի անգամ տարբերվում է։ Ինչ վերաբերում է սննդանյութերի լուծույթի նպատակային ճշգրտումներին, որոնք արմատապես մեծացնում են պալարների քանակը (և սա հենց հիդրոպոնիկայի առավելությունն է), շատ քիչ բաց տեղեկատվություն կա: Վերջին տարիներին միայն մի քանի հրապարակումներ են տպագրվել ոչ թե անցյալ տարիների հայտնի ստեղծագործությունների հղումներով, այլ օրիգինալ նյութերով։
Մինի-պալարների աճեցման ամենաժամանակակից՝ աերոպոնիկ տեխնոլոգիան ունի մի շարք հիմնարար առանձնահատկություններ: Մինչ օրս մշակված են դրա իրականացման բոլոր հաջորդական փուլերը, սակայն հետախուզական հետազոտությունները շարունակվում են։ Աերոպոնիկայի վերաբերյալ տեխնոլոգիական տեղեկատվության հատուկ արժեքն այն է, որ այն ցույց է տալիս մինի-պալարների զարգացման ուղղությունն այսօր ամբողջ աշխարհում: Այս զարգացումները կիրառելի են կամ կարող են հարմարեցվել մինի-պալարների աճեցման այլ տեխնոլոգիաներին:
Հատուկ պայմանների համար մինի-պալարների արտադրության տեխնոլոգիայի ընտրությունը պետք է հիմնված լինի արտադրության ցուցանիշների վերլուծության, ռիսկերի մակարդակի, աշխատանքային ռեսուրսների անհրաժեշտության, ներդրումային ծախսերի, արժեքի և շահութաբերության համեմատության վրա: Յուրաքանչյուր տեխնոլոգիա ունի իրականացման տարբերակներ և արտադրության արդյունավետության զգալի տատանումներ՝ կախված բազմաթիվ գործոններից: Բոլոր տեխնոլոգիաները օգտագործում և հիմնված են ստերիլ կուլտուրայից կամ միկրոպալարներից ստացված նախնական բուսական նյութի վրա: Այս փուլը գրեթե ունիվերսալ է, այն կարելի է ստանդարտ համարել։ Մինի-պալարների աճեցման տեխնոլոգիայի մեջ դուք պետք է ընտրեք մեծ թվով փոփոխականներից:
Սերմերի խոշոր ընկերությունների ճնշող մեծամասնությունը ներկայումս աճեցնում է մինի-պալարներ ապակե կամ թաղանթահողային ջերմոցներում բնական օրգան-հանքային սուբստրատների վրա՝ տորֆի լայնածավալ օգտագործմամբ: Այս տեխնոլոգիան ունի մինի-պալարների ամենացածր արժեքը: Որպես կանոն, տարեկան աճեցվում է մեկ բերք։ Եվրոպայում նորմալ են համարվում մեկ բույսից 4-5 պալար ստանալը։ Միկրոպարարտանյութերի, կենսաբանական ակտիվ նյութերի, ՊՄԳ-ի տարբերակված կիրառումը թույլ է տալիս բազմապատկման գործակիցը հասցնել մինչև 8-10:
Բիոռեակտորի օգտին փաստարկներն են ստերիլությունը, միկրոպալարների առավելագույն բերքատվությունը միավոր մակերեսով։ Բիոռեակտորի թերություններն են բույսերի մեծ քանակի անհրաժեշտությունը, պալարների փոքր չափը, հասունացման և դաշտում մեքենայացված տնկման խնդիրը։
Հիդրոպոնիկայի առավելություններն են արտադրելիությունը, տուբերիզացիայի խթանման իրական հնարավորությունը, արդյունաբերական սարքավորումները; մինուսներ - արմատային համակարգի թույլ զարգացում, սնուցող լուծույթի միջոցով վարակի տարածման վտանգ, աշխատասիրություն: Աերոպոնիկան ավելի շատ տարածություն և ամբողջական ստվեր է պահանջում արմատային համակարգի համար, ավելի լավ զարգացման և օդի մատակարարման շնորհիվ ավելի շատ պալարներ կարող են առաջանալ հիդրոպոնիկայի համեմատ: Այնուամենայնիվ, աերոպոնիկ տեխնոլոգիան ամենախստապահանջն է, էլեկտրամատակարարումը չպետք է ընդհատվի կես ժամից ավելի։
Այս համառոտ ակնարկը ցույց է տալիս, որ կարտոֆիլի էլիտայի արտադրության եռամյա սխեմայի մշակումը մեծ քանակությամբ մինի-պալարների օգտագործմամբ արդեն իրականություն է։ Ծավալների ավելացումը և արտադրության ինտենսիվացումը ձեռք է բերվում նվազագույն թվով սկզբնական բույսերով միավոր մակերեսով մինի-պալարների առավելագույն քանակի ստացմամբ: Ծածկված հողը և սկզբնաղբյուրը թանկ են, ուստի մեկ բույսից ընդամենը 2-3 պալար ստանալն անհեռանկար տարբերակ է, թեև աշխարհում մինի պալարների հիմնական ծավալները դեռ այս կերպ են արտադրվում: Ենթաշերտի տեխնոլոգիայով արտադրության փաստացի մակարդակը գնահատվում է հետևյալ պարամետրերի համաձայն՝ նորմալ՝ 100 հատ/մ2, լավ - 200 հատ/մ2; բարձր - 300 հատ/մ2 աճող սեզոնի համար: Հիդրոպոնիկ տեխնոլոգիան ունի 500 մինի-պալար արտադրելու ներուժ, աերոպոնիկը՝ 1000 մինի-պալար մեկ քառ. մ աճող սեզոնի համար տեղադրման տարածք: Հղման համար՝ ենթաշերտի տեխնոլոգիայի մշակման օբյեկտների արժեքը 2021 թվականին կազմել է 50 հազար ռուբլի: մեկ քառակուսի մետրի համար, հիդրոպոնիկի համար՝ 100 հազար ռուբլի, աերոպոնիկի համար՝ 150 հազար ռուբլի:
Ներսում մինի-պալարների աճեցման հիմնական խնդիրը պալարների ինտենսիվ ձևավորման հետ ակտիվ վեգետատիվ զարգացման համակցումն է: Հնարավոր է բարձրացնել տուբերիզացիայի ինտենսիվությունը միկրոկլիմայի (ջերմաստիճան, խոնավություն, ֆոտոպերիոդ) օպտիմալացման միջոցով, հանքային սնուցման օպտիմալացում; տուբերացման խթանիչների օգտագործումը, վեգետատիվ աճի սահմանափակումները. Միևնույն ժամանակ, մեծ ծավալներով մինի պալարներ ստանալը բարդ կազմակերպչական և տեխնոլոգիական խնդիր է։ Մինի-պալարների ինտենսիվ աճեցման նրբությունները կոմերցիոն տեղեկատվություն են ավելի քան 20 տարի: Հանրային տիրույթում մասնագիտական կանոնակարգեր չկան, սա յուրաքանչյուր առանձին ձեռնարկության նոու-հաուն է:
2022 թվականի երկրորդ եռամսյակում կհրատարակվի «Mini Potato Tubers» գիրքը՝ ներկայացնելով և վերլուծելով թեմայի վերաբերյալ առկա գիտական և առևտրային տեղեկատվությունը և շեշտը դնելով մինի պալարների արտադրության ինտենսիվության բարձրացման արդյունավետ մեթոդների վրա: Տեղեկատվության ծավալը ավելի քան 400 էջ է։Գիրքը հասանելի կլինի միայն բաժանորդագրությամբ։ Հայտերն ուղարկել հետևյալ էլ. s.banadysev@dokagene.ru