Сергеј Банадисев, доктор пољопривредних наука, Дока Гене Тецхнологиес ЛЛЦ
Кртолости кромпира (МК) су први гомољасти потомци стерилних биљака кромпира. Добијање мини кртола је прва година шеме семена кромпира у свим земљама са развијеном производњом кромпира. Мини-кртоле кромпира се узгајају само у заштићеним условима тла, који искључују ризик од поновне инфекције биљака вирусним, гљивичним и бактеријским обољењима (ако се гомољи из стерилних биљака узгајају у отвореном тлу, онда се не добијају мини-кртоли као резултат, али прва теренска генерација).
Опште је прихваћено да пречник мини гомоља треба да буде најмање 10 мм, све мање је микро-крмољ.
Потреба за мини кртолама за производњу 10 хиљада тона елита је: са петогодишњом шемом ОС и ЕС (оригинална и елитна производња семена) - 50 хиљада комада; са четворогодишњом шемом ОС и ЕС - 400 хиљада комада; са трогодишњом шемом - 3 милиона комада.
Руска Федерација има своју солидну научну и иновативну базу у овој области. Масовно увођење најсавременијих технологија за узгој мини-кртола у Руској Федерацији увек је било испред других земаља са развијеним узгојем кромпира: тако је технологија супстрата уведена пре 40 година, на њој је радило 15 биотехнолошких центара; хидропонски – пре 30 година, користи га Дока – Гене Тецхнологиес, Меристематиц Цултурес; аеропоник - развијен у Сверуском истраживачком институту за пољопривредну биотехнологију (Алл-Руссиан Ресеарцх Институте оф Агрицултурал Биотецхнологи) почетком 2000-их, од 2010. године ову технологију промовише Међународни центар за кромпир и активно се шири широм света. У Руској Федерацији се производе индустријска постројења за узгој мини кртола: Потато Трее и Меристем. Истовремено, већина домаћих семенарских предузећа и даље производи мини кртоле у малим количинама, у границама потребе за петогодишњом шемом за добијање елите. Само компанија ФАТ-Агро достигла је ниво од више од 2 милиона јединица годишње, што је довољно за прелазак на трогодишњу шему.
Свеукупно повећање производње мини кртола у циљу смањења шеме производње семена и побољшања квалитета производа је стратешки начин за развој производње семена кромпира. Имајући у виду ову перспективу, последњих година је учињено много покушаја да се унапреде технике култивације. Главни циљ иновација је да се добије што више мини-кртола по биљци ин витро и по јединици површине стакленика. Да би се то постигло, користе се многе методе биљне производње, али не дају сва решења која су предложена на основу резултата научних истраживања резултате у индустријској производњи.
Многи аспекти ефикасне производње минијатурног гомоља великог обима представљају знање и искуство. Руска производња кртола мини кромпира одувек се одвијала на најефикаснијим и најсавременијим научним и технолошким основама. А сада земља има доступне и примењене технологије које су знатно супериорније у односу на светски ниво.
Примарни услов за квалификовану производњу мини кртола је поштовање важећих правила и прописа. Регулаторни оквир Руске Федерације на ову тему је саветодавне природе, у садашњој уредби о сертификацији пољопривредних култура, на пример, нема ни речи о правилима за производњу и сертификацију кртола мини кромпира. У таквој ситуацији потребно је фокусирати се на међународно искуство. У свим земљама са развијеном производњом семена кромпира усвојени су, званично одобрени и стриктно поштовани обавезни захтеви за организацију, технологију и квалитет произведених мини кртола.
Ове захтеве треба да узму као основу домаћа предузећа специјализована за производњу мини кртола, у формату стандарда предузећа, за самоконтролу, све док држава не формира званичан регулаторни оквир у овој области. На пример, у Руској Федерацији постоје норме за технолошко пројектовање комплекса за узгој и репродукцијских пластеника НТП-АПК 1.10.09.001-02. Међутим, програмери НТП-а нису укључили у документ одељак о обавезним карактеристикама структура намењених за узгој мини-кртола. И има много таквих карактеристика, на пример: стакленик треба да има двострука врата са гардеробом за пресвлачење. Простор за пресвлачење треба да буде опремљен јастучићима за стопала и детерџентом за прање и дезинфекцију руку. Улазна врата и сви отвори за вентилацију морају бити покривени мрежицом за заштиту од лисних уши (величина мреже максимално 0,5 к 0,9 мм). Просторија мора бити правилно контролисана за температуру и влажност (примењиво за стаклену кућу). За адаптацију стерилних биљака треба користити подлогу без земље. Ако се користи мешавина земља/земља, она мора бити третирана/стерилизована на одговарајући начин како би се обезбедило одсуство патогена у земљишту.
Усев минитубера мора бити добијен од званично сертификованих микробиљки или микрокртола узгајаних у асептичном окружењу из меристематског ткива изворног материјала, тестираног на одсуство вируса, вироида и бактерија које инфицирају кромпир у прописно акредитованој лабораторији за испитивање.
Методе, поступак, учесталост испитивања квалитета материјала у свим фазама производње мини кртола су строго регулисани.
Сакупљено је много практично значајних информација о оптимизацији протокола микропропагације кромпира. Истраживања у овој области показују широке могућности за побољшање раста и развоја биљака на основу промена у концентрацији и односу хранљивих материја. Утврђено је да употреба регулатора раста у култури меристема кромпира није неопходна, али додавање одређених супстанци и у малим концентрацијама повећава и убрзава производњу материјала. Важно је оптимизовати услове инкубације биљака кромпира микропропагираног користећи различите изворе светлости, режиме осветљења и вентилацију просторија. Са појавом ЛЕД лампи, њихове могућности су почеле да се активно проучавају у вези са микропропагацијом кромпира. Црвени и далеко црвени спектар светлости повећавају карактеристике раста; међутим, комбинација црвене + плаве + далеко црвене/беле светлости има бољи ефекат на формирање кртола и акумулацију примарних метаболита.
Технологије за узгој мини гомоља подељене су у две главне групе: супстрат (велика разноликост) и не-супстрат (водена култура и аеропоника). Главне технологије за производњу мини гомоља: на природним подлогама (80% запремине), хидропонски и аеропонски. Добијање микротубера је такође повезано са темом МЦ и све се више користи за масовну репродукцију изворног материјала. Разлика између микрокртола и минигомоља лежи у начину подлоге (микрогомољи се узгајају само у стерилним ин витро условима, а минигомољи само у заштићеним ек витро условима) и величини гомоља. Резултати и закључци добијени у практичним експериментима у многим случајевима не одговарају теоријским постулатима о могућностима стимулисања туберизације у ин витро култури. Ово се односи како на исхрану, тако и на употребу регулатора раста, као и на услове раста и коришћење фактора стреса. Ако јавно доступне информације о технолошким прописима за производњу микрокртола омогућавају, у већини случајева, да се добију прилично осредњи резултати - око или нешто више од једне микрокртоле тежине 200-400 мг по биљци, онда је стручно прилагођавање технологије у односу на специфичне услови производње повећавају ефикасност процеса на време. У Руској Федерацији постоји кнов-хов у овој области са производњом најмање три микрокртоле масе веће од 0,5 г из једне биљке у стандардној епрувети.
За цјелогодишњу култивацију микрокртола и побољшање њиховог квалитета, у свијету се комерцијално производи неколико различитих дизајна биореактора. Ови полуаутоматски системи вам омогућавају да смањите интензивну ручну обраду и тиме повећате продуктивност и смањите трошкове производње. Микротубери добијени у биореакторима имају много већу масу и већи пречник. Најновија технологија у овој области је развој јапанских научника и дизајнера.
Систем за производњу микротубера великог обима који користи пластичне кесе за културу успешно производи између 100 и 300 микрокртола по врећици, у зависности од сорте. Промена концентрације хранљивих материја у смислу мањег садржаја сахарозе, азота, повећање нивоа калијум фосфата у подлози омогућило је повећање укупног броја и просечне масе микрокртола. Јапанска технологија омогућава производњу 250 микротубера годишње (у три циклуса жетве) у просторији за узгој од 000 м2. а 80% микрокртола добијених овом технологијом има масу већу од 1 г, тј. погодан за садњу директно у пољу.
У целом свету преовлађује производња мини кртола на природним подлогама. Ова технологија, иако добро успостављена, још увек се може значајно побољшати. Генотип, трајање и услови ин витро култивације, величина биљке, изложеност хранљивим материјама и регулаторима раста значајно утичу на производњу минитубера. Од утицаја утичу и старост и предтретман садница током садње, услови и период каљења, сезона садње и узгоја, састав земљишне средине, начин садње, густина постављања биљака, дозе ђубрива, осветљење. интензитет производње мини кртола.
Многе природне супстанце и материјали су погодни као медијум за узгој мини кртола кромпира. Главна компонента супстрата стакленика је традиционално тресет. Алтернативни састојци - као што су перлит, вермикулит и вермикомпост - такође су недавно стекли популарност због прихватљиве аерације и капацитета задржавања воде.
У већини случајева, када се узгајају мини гомољи у култури супстрата, потребно је применити макро- и микрођубрива. Међу стручњацима, технологија која користи периодично заливање и ђубрење неплодних супстрата хранљивим материјама назива се хидропоника. Хидропонске технологије за узгој мини кртола кромпира имају сорте које користе инертне супстрате (песак, кора дрвета, кокос, итд.) И културу чисте воде (танак хранљиви филм).
Све одредбе теорије исхране кромпира у вези са могућностима контроле туберизације могу се применити и у хидропонском узгоју, али постоји разумевање потребе за значајном променом концентрације и односа хранљивих материја за сваку сорту и у различитим фазама. вегетативног раста, покретања гомоља и раста биљних кртола. Састав хранљивих раствора је дат у већини публикација. Истовремено, број кртола добијених из биљке и из јединице површине разликује се неколико пута. Што се тиче циљаних прилагођавања хранљивог раствора ради радикалног повећања броја кртола (а то је управо предност хидропонике) постоји врло мало отворених информација. Последњих година објављено је само неколико публикација не са референцама на познате композиције прошлих година, већ са оригиналним материјалима.
Најсавременија - аеропонска - технологија за узгој мини-кртола има низ основних карактеристика. До данас су разрађене све узастопне фазе његове имплементације, али се истраживачка истраживања настављају. Посебна вредност технолошких информација о аеропоници је у томе што показују правац развоја мини-кртола данас широм света. Ови развоји су применљиви или се могу прилагодити другим технологијама за узгој мини кртола.
Избор технологије за производњу мини кртола за специфичне услове треба да се заснива на анализи производних индикатора, нивоа ризика, потребе за радним ресурсима, поређења трошкова улагања, трошкова и рентабилности. Свака технологија има могућности имплементације и значајне флуктуације у ефикасности производње у зависности од многих фактора. Све технологије користе и заснивају се на почетном биљном материјалу из стерилне културе или микрокртола. Ова фаза је скоро универзална, може се сматрати стандардном. У самој технологији узгоја мини кртола, морате бирати између великог броја варијабли.
Огромна већина великих семенских компанија тренутно узгаја мини кртоле у стакленим или филмским стакленицима на природним органо-минералним супстратима уз широку употребу тресета. Ова технологија има најнижу цену мини-гомоља. По правилу се узгаја један усев годишње. У Европи се сматра нормалним да се од једне биљке добије 4-5 кртола. Диференцирана примена микрођубрива, биолошки активних супстанци, ППП омогућавају повећање фактора умножавања до 8-10.
Аргументи у корист биореактора су стерилност, максимални принос микро-кртола по јединици површине. Недостаци биореактора су потреба за великим бројем биљака, мала величина кртола, проблем сазревања и механизоване садње у пољу.
Предности хидропонике су производност, реална могућност стимулисања туберизације, индустријска опрема; минуси - лош развој коријенског система, ризик од ширења инфекције кроз хранљиви раствор, напорност. Аеропоника захтева више простора и потпуну хладовину за коренов систем, због бољег развоја и снабдевања ваздухом може се формирати више кртола у поређењу са хидропоником. Ипак, аеропонска технологија је најзахтевнија, напајање струјом не би требало прекидати дуже од пола сата.
Овај кратак преглед показује да је развој трогодишње шеме за производњу кромпира елите коришћењем великог броја мини кртола већ реалност. Повећање обима и интензивирање производње постиже се добијањем максималног броја мини кртола по јединици површине са минималним бројем почетних биљака. Покривено земљиште и изворни материјал су скупи, па је добијање само 2-3 кртола из једне биљке неперспективна опција, иако се главне количине мини кртола у свету и даље производе на овај начин. Са технологијом супстрата, стварни ниво производње се процењује према следећим параметрима: нормално - 100 комада / м2, добро - 200 ком/м2; висока - 300 комада / м2 за сезону раста. Хидропонска технологија има потенцијал да произведе 500 мини кртола, аеропонска - 1000 мини-кртола по квадрату. м површине уградње за вегетацију. За референцу: цена објеката за узгој за технологију супстрата у 2021. години износила је 50 хиљада рубаља. по квадратном метру, за хидропонију - 100 хиљада рубаља, за аеропонику - 150 хиљада рубаља.
Главни проблем узгоја мини гомоља у затвореном простору је постизање комбинације активног вегетативног развоја са интензивним формирањем кртола. Могуће је повећати интензитет туберизације оптимизацијом микроклиме (температура, влажност, фотопериод), оптимизацијом минералне исхране; употреба стимуланса туберизације, ограничења вегетативног раста. Истовремено, добијање мини кртола у великим количинама је сложен организациони и технолошки задатак. Нијансе интензивног узгоја мини кртола су комерцијалне информације више од 20 година. Не постоје професионални прописи у јавности, то је знање сваког појединачног предузећа.
У другом кварталу 2022. године биће објављена књига „Мини гомољи кромпира“ у којој ће бити представљене и анализиране доступне научне и комерцијалне информације о овој теми, а са акцентом на ефективне методе за повећање интензитета производње мини кртола. Обим информација је више од 400 страница, књига ће бити доступна само уз претплату. Пријаве слати на: с.банадисев@dokagene.ру