Аномальное лето

часть 1

Прошедшее лето называют аномальным. Не буду вдаваться в глобальные проблемы изменения климата на планете. Это совершенно другая тема. На одной сельскохозяйственной выставке мне задали вопрос: « Почему некоторые сорта и гибриды знакомых нам овощей, под воздействием такого жаркого лета изменяли свои хозяйственные свойства. Меняли свою привычную форму, иногда окраску, вкус». Это и послужило толчком для написания данной статьи. «Между тем урожайность любой культуры является функцией не только потенциальной продуктивности, но и экологической устойчивости вида, сорта, гибрида. Причем в неблагоприятных и особенно нерегулируемых условиях внешней среды устойчивость агроценоза к действию абиотических и биотических стрессоров оказывается решающим фактором реализации потенциальной продуктивности» (Жученко А.А., академик РАН).
Остановимся подробнее на этом важном тезисе, важным именно для тех, кто занимается выращиванием овощей на своём участке. Покупая семена для своего огорода, мы, обычно, руководствуемся описанием основных хозяйственных качеств обозначенных на этикетке. Это правильный подход. Но все характеристики данного сорта продавец указывает из расчета, данных испытаний. Они получались на сортоиспытательном участке. Которое проходит 3-4 года, в так называемых, «оазисных» эффектах (высокого агрофона, правильной агротехнике и т.д., в течение срока испытания). Представьте себе, что вот такой гибрид попадает в наши условия. Наши – это не климатическая зона, а наша пресловутая агротехника курино-голубиных пометов, теплиц, накрытых упаковочной пленкой, рекламных стимуляторов, чудо удобрений, и прочей спецификой нашего свободного рынка. Из агрономии известно, что урожайность любой культуры является функцией не только потенциальной продуктивности, но и экологической устойчивости вида, сорта, гибрида. И что важно, в неблагоприятных, нерегулируемых условиях внешней среды устойчивость сорта к действию различного вида стрессоров оказывается решающим фактором реализации потенциальной продуктивности. И не только продуктивности, а многих хозяйственных свойств сорта, гибрида. Понятно, что за 3-4 года невозможно выявить все характеристики экологической устойчивости вида, сорта, гибрида. Создавая сорт, гибрид, т.е. агроценоз. (Агроценоз - искусственно созданный биоценоз. Агроценоз не способен длительно существовать без вмешательства человека, не обладает саморегуляцией, но характеризуется высокой продуктивностью одного или нескольких сортов растений либо пород животных ).
Мы приучаем овощные растения, жить в наших условиях, если желаем, чтобы они отблагодарили нас, то им нужно создавать соответствующие условия для жизни. Для растений известна специфика адаптивных реакций сортов на степень загущения посева, микроклимат (экспозиции склона), сроков посева и т.д. Хочу отметить, что в процессе селекции и сортоиспытания практически, у нас сейчас не изучаются особенности генотипической и агроэкологической вариабельности важнейших адаптивных и хозяйственно - ценных признаков. Поэтому огородники могут сталкиваться с различными «сюрпризами» того или иного гибрида. И такое понятие как районированный сорт, не всегда приемлем для особенностей на малых площадях наших участков, расположенных не в самых лучших для земледелия условиях. И если, к тому же наслаиваются аномалии нашей погоды, то результат может быть совсем иным, чем нам обещают на этикетке. Так, селекционеры скандинавских стран при создании новых сортов (гибридов) давно уже руководствуются следующим принципом: повышая урожайность, качество и устойчивость к патогенам новых сортов, сохранить уже достигнутый уровень их общей и специфической адаптации. Вообще, для создания устойчивого современного гибрида требуется примерно 12-15 лет, затем 3-4 года сортоиспытаний, если учесть, что «новизна» гибрида сохраняется 5-6 лет, учитывая мощную конкуренцию между зарубежными селекционными компаниями. Появляется более востребованный гибрид, способный победить в конкурентной борьбе предшественника. Понятно, что эти рассуждения относятся к профессиональным семенам мирового класса. Я как-то смотрел 3D фильм в кинотеатре. Не буду делать рекламу, всё здорово, эффекты, великолепные съёмки. Но дело не в этом. Меня заинтересовала сумма бюджета создателей этого шедевра – это 80 000 000 $. Для создания современного конкурентоспособного гибрида, скажем, томата, требуется работа больших коллективов. Объединение специалистов самых разных профессий, включая селекционеров, генетиков, физиологов, биохимиков, математиков, агрометеорологов, технологов, плюс дорогостоящее оборудование и т.д. Для создания отдельных устойчивых к стрессам гибридов иностранные компании тратят средств не меньше, чем на создание фильмов. Понятно, что профессионалы, высаживая в теплицу семена, должны быть, уверены в прибыли, соответственно, и выбор гибридов идет по этому принципу. Основным положительным качеством гибрида, на мой взгляд, должна быть минимальная отрицательная реакция гибрида на различные стрессовые проявления. По крайне мере, они должны быть достаточно предсказуемы. Создание гибридов основано на генетическом алгоритме, т.е. делается предположение, что если взять 2 вполне хороших решения задачи и каким-либо образом получить из них новое решение, то будет высокая вероятность того, что новое решение получится хорошим или даже более лучшим. Однако, не всё так просто. Попробую доступно объяснить некоторые положения генетики, в частности, то, что относится к устойчивости нашего гибрида. Скажем томата. Его геном наиболее прост. У него более 1300 генов, из которых 242 локализованы на 12 хромосомах. Гены, находящиеся в одной хромосоме, называются сцепленными. Вклад каждого из генов в фенотип при этом достаточно мал, и можно говорить о непрерывной изменчивости организмов по данному признаку. В частности, один из генов (эпистатический ген) может подавлять эффект другого гена; в другом случае, один из генов может влиять на проявление другого гена. Таким образом, влияние стрессовой внешней среды могут включать тот или иной ген, или даже могут разбудить, и так называемые спящие гены. Казалось бы в геномах относительно немного «нужных» генов. То есть генов, которые активно работают, управляя развитием растения. Основной же объем ДНК составляет так называемая некодирующая часть. Ее еще называют спящими генами. Пока они являются некой загадкой, одни предполагают, что они защищают неработающие гены от мутаций, есть и противоположное мнение. Не буду утомлять читателя генетикой, лишь отмечу, что немногим более 100лет произошли два важных научных события: чешский монах Грегор Мендель открыл гены, а швейцарский химик Фридрих Мишер открыл ДНК, к сожалению, в нашей стране судьба этих открытий не нашла «политическую волю» в своё время. Но, продолжим по теме: под влиянием стресса могут произойти изменения качества продукции. Н.И. Вавилов ещё в 20е годы говорил о создании на базе имеющегося банка генресурсов - принципиально нового поколения форм, сортов и гибридов растений с комплексной устойчивостью и энергетически эффективными показателями. Основные принципы его учения были широко реализованы в зарубежной селекционной науке.
И так, мы ответили на вопрос: почему аномальные условия лета вызвали некоторые изменения в растениях. Все дело в устойчивости к стрессам того или иного гибрида. А это в свою очередь связано с взаимодействиями генов на молекулярном уровне. Наверно, огородникам следует не уповать на такое понятие как акклиматизированные для данной зоны сорта и гибриды, это что-то вроде «средней температуры по больнице». Нужно искать из множества гибридов именно свой, подходящий для конкретных условий своего участка. Понятно, если такое жаркое лето станет нормой для нашей зоны, то нужно ориентироваться на южные сорта. А пока пользоваться гибридами устойчивыми к стрессам. Дачникам «выходного дня» надо подбирать такие гибриды, которые в неблагоприятных условиях способы давать хороший урожай, это касается многих овощных культур. Как определить, какие именно гибриды наиболее устойчивые к стрессам, конечно, ваш горький опыт подскажет. Однако, прежде чем приобретать семенатого или иного гибрида, узнайте о его свойствах, меньше обращайте на красочные рисунки на пакетах с семенами, а прочитайте аннотацию и выясните какова устойчивость данного гибрида к болезням. Приведем пример на огурцах. Резкий перепад дневных и ночных температур, обычно, наблюдаемый в Нечерноземье уже в августе, провоцирует появление ложной мучнистой росы. Какой выход? Сажать в нашей климатической зоне только те гибриды, которые имеют достоверный иммунитет к этой болезни. Чтобы на небольшой площади получать хорошие урожаи, сажают гибриды с букетным типом цветения, т.е. когда в каждой пазухе листа может образовываться до 6-8 и более завязей. Но, таким гибридам требуется больше питания, лучший уход для реализации всего потенциала гибрида. Дачники ещё мало уделяют внимание культуру обороту, Из-за «специфических» условий дачного защищенного грунта, когда в основном выращивается ограниченный набор овощных культур, почва длительное время не меняется, в недостаточной степени производится дезинфекция тепличек, поэтому часто огурцы заболевают корневой гнилью, наносят вред и такие заболевания как оливковая пятнистость, аскохитоз, угловатая пятнистость и ряд других. Если выбирать подходящий гибрид для теплички то, по моему мнению, он должны обладать следующим набором признаков и свойств: 100% степень партенокарпии, букетное расположение завязи, мощный рост, ограниченное боковое ветвление, групповая генетическая устойчивость к корневым гнилям, настоящей и ложной мучнистым росам и ряду других заболеваний. Обладать высокими вкусовыми качествами, как в свежем, так и в переработанном виде. Отсутствие горечи в плодах должно быть обусловлено генетически. При всех хозяйственно-положительных свойствах иметь большую адаптированную устойчивость к различным стрессовым проявлениям. Обычно, такой набор свойств имеется у профессиональных гетерозисных гибридов известных мировых компаний. Часто в описании устойчивости к болезням, можно найти такую надпись: «относительно устойчив», «отличается высокими показателями по устойчивости к ложной мучнистой» Понятно, что абсолютной гарантии нет от заболевания. Многие хозяйственно-полезные признаки являются генотипически сложными, обусловленными совместным действием многих генов и генных комплексов. Устойчивость растений к болезням может уменьшаться под воздействием стресса. Понятно, что в ответ на экологический стресс, растению требуется больше энергии для экспрессии генов и метаболических изменений. После стрессовой ситуации, скажем резкого понижения температуры, растение необходимо подкормить доступными элементами питания, улучшить общий уход. Сейчас имеется много устойчивых к стрессам гибридов овощей, как отечественных, так и зарубежных. Но, надо их пробовать в своих «микро климатических условиях», всегда лучше сажать несколько гибридов на грядку, теплицу – это более надёжно. Сажать огурцы в холодную землю – это фатальный стресс для него и не пытайтесь найти такие огурцы, правда, в рекламе и такое бывает. Лучше вырастить в тепличке рассаду, если есть желание иметь на столе ранние огурчики. Здесь, тоже старайтесь обходиться без фатальных стрессов: лучше, рассаду высадить сразу, при появлении первого настоящего листа, ни в коем случае не дожидайтесь, когда этот лист вырастит, в этот период вы не причините рассаде вреда и стресс будет минимальным. Огуречная рассада не должна перерастать, переросшую рассаду проще выбросить, чем с ней возиться, толку от неё не будет. Если вы сажаете семена прямо в землю, то чтобы избежать ненужные стрессы, то заглублять семена более, чем 3см. не следует и почва должна быть прогрета не менее +14. Чтобы полноценно развивалась корневая система у огурца, надо знать, что до начала цветения, у огурца не большая потребность в воде. (Будете заливать, появятся корневые гнили, даже у устойчивых гибридов). Поэтому, поливы проводить только в крайнем случае и тёплой водой, развивающаяся корневая система очень чувствительна охлаждениям – это первая фаза роста, она продолжается 2 недели, в этот период огуречное растение потребляет минимум воды, а из питательных веществ ему необходим фосфор, вот почему рекомендуют при посеве вносить гранулы суперфосфата