Sergey Banadysev, Doktoro pri Agrikulturaj Sciencoj, Doka Gene Technologies LLC
Terpomminituberoj (MK) estas la unuaj tuberaj idoj de sterilaj terpomplantoj. Akiro de mini-tuberoj estas la unua jaro de la terpomsemo en ĉiuj landoj kun evoluinta terpoma produktado. Terpomaj mini-tuberoj estas kultivitaj nur en protektitaj grundokondiĉoj, kiuj ekskludas la riskojn de reinfekto de plantoj kun virusaj, fungaj kaj bakteriaj malsanoj (se tuberoj de sterilaj plantoj estas kultivitaj en malferma tero, tiam ne mini-tuberoj estas akiritaj kiel rezulto, sed la unua kampogeneracio).
Estas ĝenerale akceptite, ke la diametro de mini-tubero devas esti almenaŭ 10 mm, io ajn malpli estas mikro-tubero.
La bezono de mini-tuberoj por produktado de 10 mil tunoj da elito estas: kun kvinjara skemo de OS kaj ES (originala kaj elita semoproduktado) - 50 mil pecoj; kun kvarjara skemo de OS kaj ES - 400 mil pecoj; kun trijara skemo - 3 milionoj da pecoj.
La Rusa Federacio havas sian propran solidan sciencan kaj novigan bazon en ĉi tiu areo. La grandskala enkonduko de la plej modernaj teknologioj por kultivado de mini-tuberoj en la Rusa Federacio ĉiam estis farita antaŭ aliaj landoj kun evoluinta terpoma kultivado: do la substrata teknologio estis enkondukita antaŭ 40 jaroj, 15 bioteknologiaj centroj laboris pri ĝi; hidroponia - antaŭ 30 jaroj, ĝi estas uzata de Doka - Gene Technologies, Meristematic Cultures; aeroponic - disvolvita ĉe la Tut-Rusa Esplorinstituto pri Agrikultura Bioteknologio (Tutrusa Esplorinstituto pri Agrikultura Bioteknologio) komence de la 2000-aj jaroj, ekde 2010 ĉi tiu teknologio estas antaŭenigita de la Internacia Terpoma Centro kaj aktive disvastigita tra la mondo. En Rusa Federacio oni produktas industriajn plantojn por kultivi mini-tuberojn: Terpoma Arbo kaj Meristemo. Samtempe, plej multaj hejmaj semkultivaj entreprenoj ankoraŭ produktas mini-tuberojn en malgrandaj volumoj, en la limoj de la bezono de kvinjara skemo por akiri la eliton. Nur la kompanio FAT-Agro atingis la nivelon de pli ol 2 milionoj da unuoj jare, kio sufiĉas por ŝanĝi al trijara skemo.
Plena pliiĝo en la produktado de mini-tuberoj por redukti la semproduktadskemon kaj plibonigi produktan kvaliton estas strategia maniero disvolvi terpoman seman produktadon. Kun ĉi tiu perspektivo en menso, multaj provoj estis faritaj en la lastaj jaroj por plibonigi kultivajn teknikojn. La ĉefa celo de novigoj estas akiri kiel eble plej multajn mini-tuberojn por planto en vitro kaj por unuopa areo de la forcejo. Por atingi ĝin, multaj metodoj de kultivaĵoproduktado estas uzataj, sed ne ĉiuj solvoj proponitaj surbaze de la rezultoj de scienca esplorado donas rezultojn en industria produktado.
Multaj aspektoj de efika altvoluma minituberproduktado estas scipovo. La rusa produktado de mini-terpomaj tuberoj ĉiam estis farita sur la plej efika kaj altnivela scienca kaj teknologia bazo. Kaj nun la lando havas disponeblajn kaj aplikatajn teknologiojn signife superajn al la monda nivelo.
La ĉefa kondiĉo por kvalifikita produktado de mini-tuberoj estas plenumo de la nunaj reguloj kaj regularoj. La reguliga kadro de la Rusa Federacio pri ĉi tiu temo estas konsila en naturo, en la nuna regularo pri atesto de agrikulturaj kultivaĵoj, ekzemple, ne ekzistas vorto pri la reguloj por la produktado kaj atestado de mini-terpomaj tuberoj. En tia situacio, necesas koncentriĝi pri internacia sperto. En ĉiuj landoj kun evoluinta terpoma semo-produktado, devigaj postuloj por la organizo, teknologio kaj kvalito de produktitaj mini-tuberoj estis akceptitaj, oficiale aprobitaj kaj strikte observitaj.
Ĉi tiuj postuloj devas esti prenitaj kiel bazo de hejmaj entreprenoj specialigitaj pri produktado de mini-tuberoj, en la formato de entreprenaj normoj, por memregado, ĝis la ŝtato formis oficialan reguligan kadron en ĉi tiu areo. Ekzemple, en Rusa Federacio ekzistas normoj por teknologia dezajno de reproduktaj kompleksoj kaj reproduktaj forcejoj NTP-APK 1.10.09.001-02. Tamen, la programistoj de la NTP ne enmetis en la dokumento sekcion pri la devigaj trajtoj de strukturoj destinitaj al kreskado de mini-tuberoj. Kaj ekzistas multaj tiaj trajtoj, ekzemple: forcejo devus havi duoblan pordon kun vestĉambro por ŝanĝi vestaĵojn. La ŝanĝa areo devas esti ekipita per piedaj kusenetoj kaj lesivo por lavi kaj desinfekti manojn. Enirejpordoj kaj ĉiuj ventoladmalfermaĵoj devas esti kovritaj per afida protekta maŝo (maŝgrandeco maksimume 0,5 per 0,9 mm). La ĉambro devas esti konvene kontrolita por temperaturo kaj humideco (aplika por vitra domo). Sengrunda medio devas esti uzata por la adapto de sterilaj plantoj. Se oni uzas grundon/grundan miksaĵon, ĝi devas esti taŭge traktita/steriligita por certigi la foreston de grundaj patogenoj.
La minituberkultivaĵo devas esti akirita de oficiale atestitaj mikroplantoj aŭ mikrotuberoj kultivitaj en asepta medio el la meristema histo de la fontomaterialo, provita pri la foresto de virusoj, viroidoj kaj bakterioj kiuj infektas terpomojn en taŭge akreditita testa laboratorio.
Metodoj, proceduro, ofteco de testado de la kvalito de la materialo en ĉiuj stadioj de produktado de mini-tuberoj estas strikte reguligitaj.
Multaj praktike signifaj informoj akumuliĝis pri la optimumigo de terpomaj mikrodisvastigaj protokoloj. Esplorado en ĉi tiu areo montras ampleksajn ŝancojn plibonigi plantkreskon kaj evoluon bazitan sur ŝanĝoj en la koncentriĝo kaj rilatumo de nutraĵoj. Oni konstatis, ke la uzo de kreskreguligantoj en la kulturo de terpomaj meristemoj ne estas necesa, sed la aldono de iuj substancoj, eĉ ĉe malaltaj koncentriĝoj, pliigas kaj akcelas la produktadon de la materialo. Gravas optimumigi la kovajn kondiĉojn de mikrodisvastigitaj terpomplantoj uzante diversajn lumfontojn, lumreĝimojn kaj ĉambran ventoladon. Kun la apero de LED-lampoj, iliaj kapabloj komencis esti aktive studitaj rilate al terpoma mikrodisvastigo. Ruĝa kaj malproksime ruĝa lumo-spektro pliigas kreskokarakterizaĵojn; tamen, la kombinaĵo de ruĝa + blua + malproksime ruĝa/blanka lumo havas pli bonan efikon al tuberformado kaj amasiĝo de primaraj metabolitoj.
Teknologioj por kultivado de mini-tuberoj estas dividitaj en du ĉefajn grupojn: substrato (granda vario) kaj nesubstrato (akvokulturo kaj aeroponiko). La ĉefaj teknologioj por la produktado de mini-tuberoj: sur naturaj substratoj (80% de la volumo), hidroponia kaj aeroponia. Akiro de mikrotuberoj ankaŭ estas rilatita al la temo de MC kaj estas ĉiam pli uzita por amasreproduktado de la fontomaterialo. La diferenco inter mikrotuberoj kaj minituberoj kuŝas en la maniero de la medio (mikrotuberoj estas nur kultivitaj sub sterilaj en vitro-kondiĉoj kaj minituberoj nur sub protektitaj eks vitro-kondiĉoj) kaj tubergrandeco. La rezultoj kaj konkludoj akiritaj en praktikaj eksperimentoj en multaj kazoj ne respondas al teoriaj postulatoj pri la eblecoj stimuli tuberizon en in vitro kulturo. Ĉi tio validas por ambaŭ dietoj, la uzo de kreskaj reguligistoj, same kiel kreskaj kondiĉoj kaj la uzo de stresaj faktoroj. Se publike disponeblaj informoj pri la teknologiaj regularoj por la produktado de mikrotuberoj permesas, en la plej multaj kazoj, akiri sufiĉe mezbonajn rezultojn - proksimume aŭ iomete pli ol unu mikrotubero pezanta 200-400 mg per planto, tiam profesia alĝustigo de la teknologio rilate al specifaj. produktadkondiĉoj pliigas la efikecon de la procezo foje. En Rusa Federacio, ekzistas scio en ĉi tiu areo kun produktado de almenaŭ tri mikrotuberoj pezaj pli ol 0,5 g de unu planto en norma provtubo.
Por tutjara kultivado de mikrotuberoj kaj plibonigo de ilia kvalito, pluraj malsamaj dezajnoj de bioreaktoroj estas komerce produktitaj en la mondo. Ĉi tiuj duonaŭtomataj sistemoj permesas vin redukti intensan manan prilaboradon kaj tial pliigi produktivecon kaj redukti produktokostojn. Mikrotuberoj akiritaj en bioreaktoroj havas multe pli grandan mason kaj pli grandan diametron. La plej nova teknologio en ĉi tiu areo estas la evoluo de japanaj sciencistoj kaj dizajnistoj.
La grandskala mikrotuberproduktadsistemo uzanta plastajn kultursakojn sukcese produktas inter 100 kaj 300 mikrotuberojn per sako, depende de la vario. Ŝanĝi la koncentriĝon de nutraĵoj laŭ pli malalta enhavo de sakarozo, nitrogeno, pliigi la nivelon de kalia fosfato en la medio ebligis pliigi la totalan nombron kaj averaĝan pezon de mikrotuberoj. Japana teknologio permesas produkti 250 000 mikrotuberojn jare (en tri rikoltcikloj) en kultivejo de 66 m.2. kaj 80% de mikrotuberoj akiritaj per ĉi tiu teknologio havas mason de pli ol 1 g, t.e. taŭga por planti rekte sur la kampo.
Ĉie en la mondo regas la produktado de mini-tuberoj sur naturaj substratoj. Ĉi tiu teknologio, kvankam bone establita, ankoraŭ povas esti signife plibonigita. Genotipo, daŭro kaj kondiĉoj de in vitro kultivado, plantgrandeco, eksponiĝo al nutraĵoj kaj kreskreguligistoj rimarkeble influas produktadon de minituberoj. La aĝo kaj antaŭtraktado de plantidoj dum plantado, la kondiĉoj kaj periodo de malmoliĝo, la sezono de plantado kaj kreskado, la konsisto de la grunda medio, la metodo de plantado, la denseco de planto-lokigo, sterkdozo kaj lumigado ankaŭ influas. la intenseco de mini-tuberproduktado.
Multaj naturaj substancoj kaj materialoj taŭgas kiel rimedo por kultivi mini-terpomajn tuberojn. La ĉefa komponanto de forcejaj substratoj estas tradicie torfo. Alternativaj ingrediencoj - kiel ekzemple perlito, vermikulito kaj vermikompost - ankaŭ akiris popularecon lastatempe pro sia akceptebla aerumado kaj akvotenadkapacito.
Plejofte, dum kultivado de mini-tuberoj en substrata kulturo, necesas apliki makro- kaj mikrosterkojn. Inter specialistoj, la teknologio per perioda akvumado kaj fekundigado de malfekundaj substratoj kun nutraĵoj nomiĝas hidroponiko. Hidroponaj teknologioj por kultivado de mini-terpomaj tuberoj havas variojn uzantajn inertajn substratojn (sablo, arboŝelo, kokoso ktp.) kaj puran akvokulturon (maldika nutra filmo).
Ĉiuj dispozicioj de la teorio de terpoma nutrado rilate al la ebleco kontroli tuberiĝon ankaŭ povas esti aplikataj en hidroponia kultivado, sed ekzistas kompreno pri la bezono de grava ŝanĝo en la koncentriĝo kaj rilatumo de nutraĵoj por ĉiu vario kaj en malsamaj stadioj. de vegetativa kresko, la komenco de tuberiĝo kaj la kresko de planttuberoj. Nutraj solvkomponaĵoj estas donitaj en plej multaj publikaĵoj. Samtempe, la nombro da tuberoj akiritaj de planto kaj de unuopa areo diferencas plurfoje. Koncerne la celitajn ĝustigojn al la nutra solvo por radikale pliigi la nombron da tuberoj (kaj ĉi tio estas ĝuste la avantaĝo de hidroponiko) estas tre malmulte da malferma informo. En la lastaj jaroj, nur kelkaj eldonaĵoj estis eldonitaj ne kun referencoj al la konataj komponaĵoj de pasintaj jaroj, sed kun originalaj materialoj.
La plej moderna - aeroponika - teknologio por kreskigado de mini-tuberoj havas kelkajn fundamentajn trajtojn. Ĝis nun, ĉiuj sinsekvaj etapoj de ĝia efektivigo estis ellaboritaj, sed esplora esploro daŭras. La speciala valoro de teknologiaj informoj pri aeroponiko estas, ke ĝi montras la direkton de disvolviĝo de mini-tuberoj ĉirkaŭ la mondo hodiaŭ. Ĉi tiuj evoluoj estas aplikeblaj aŭ povas esti adaptitaj al aliaj teknologioj por kultivado de mini-tuberoj.
La elekto de teknologio por produktado de mini-tuberoj por specifaj kondiĉoj devus baziĝi sur analizo de produktaj indikiloj, la nivelo de riskoj, la bezono de laboraj rimedoj, komparo de investkostoj, kosto kaj profito. Ĉiu teknologio havas efektivigajn elektojn kaj signifajn fluktuojn en produktado-efikeco depende de multaj faktoroj. Ĉiuj teknologioj uzas kaj baziĝas sur komenca plantmaterialo el sterila kulturo aŭ mikrotuberoj. Ĉi tiu etapo estas preskaŭ universala, ĝi povas esti konsiderata norma. En la teknologio mem de kreskado de mini-tuberoj, vi devas elekti el granda nombro da variabloj.
La granda plimulto de grandaj semaj kompanioj nuntempe kultivas mini-tuberojn en vitraj aŭ filmgrundaj forcejoj sur naturaj organo-mineralaj substratoj kun ampleksa uzo de torfo. Ĉi tiu teknologio havas la plej malaltan koston de mini-tubero. Kiel regulo, unu rikolto estas kultivita jare. En Eŭropo, oni konsideras normale ricevi 4-5 tuberojn el unu planto. Diferencita apliko de mikrosterkoj, biologie aktivaj substancoj, PPP permesas pliigi la multiplikan faktoron ĝis 8-10.
Argumentoj en favoro de la bioreaktoro estas sterileco, la maksimuma rendimento de mikro-tuberoj per unuo-areo. La malavantaĝoj de bioreaktoro estas la bezono de granda nombro da plantoj, la malgranda grandeco de tuberoj, la problemo de maturiĝo kaj mekanizita plantado sur la kampo.
La avantaĝoj de hidroponiko estas fabrikebleco, reala ebleco stimuli tuberiĝon, industria ekipaĵo; kontraŭoj - malbona disvolviĝo de la radika sistemo, risko de infekto disvastiĝanta tra la nutra solvo, peneco. Aeroponiko postulas pli da spaco kaj kompleta ombro por la radika sistemo, pro pli bona disvolviĝo kaj aerprovizo, pli da tuberoj povas esti formitaj kompare kun hidroponiko. Tamen, aeroponika teknologio estas la plej postulema, la nutrado ne devus esti interrompita dum pli ol duonhoro.
Ĉi tiu mallonga revizio montras, ke la disvolviĝo de trijara skemo por produktado de elitaj terpomoj uzante grandan nombron da mini-tuberoj jam estas realaĵo. La pliigo de volumoj kaj intensigo de produktado estas atingita akirante la maksimuman nombron da mini-tuberoj per unuo-areo kun minimuma nombro da komencaj plantoj. Kovrita grundo kaj fonta materialo estas multekostaj, do akiri nur 2-3 tuberojn de unu planto estas nepromesplena opcio, kvankam la ĉefaj volumoj de mini-tuberoj en la mondo ankoraŭ estas produktitaj tiamaniere. Kun substrata teknologio, la reala nivelo de produktado estas taksita laŭ la sekvaj parametroj: normala - 100 pecoj / m2, bona - 200 pecoj/m2; alta - 300 pecoj/m2 por la kresksezono. Hidroponia teknologio havas la potencialon produkti 500 mini-tuberojn, aeroponian - 1000 mini-tuberojn por kvadrata kvadrato. m da instala areo por la kresksezono. Por referenco: la kosto de kultivaj instalaĵoj por substrata teknologio en 2021 estis 50 mil rubloj. po kvadrata metro, por hidroponia - 100 mil rubloj, por aeroponia - 150 mil rubloj.
La ĉefa problemo de kultivado de mini-tuberoj endome estas atingi kombinaĵon de aktiva vegetativa disvolviĝo kun intensa formado de tuberoj. Eblas pliigi la intensecon de tuberiĝo optimumigante la mikroklimaton (temperaturo, humideco, fotoperiodo), optimumigante mineralan nutradon; la uzo de tuberigitaj stimuliloj, limigoj al vegetativa kresko. Samtempe, akiri mini-tuberojn en grandaj volumoj estas kompleksa organiza kaj teknologia tasko. La nuancoj de intensa kultivado de mini-tuberoj estas komercaj informoj dum pli ol 20 jaroj. Ne ekzistas profesiaj regularoj en la publika domeno, ĉi tio estas la scipovo de ĉiu individua entrepreno.
En la dua trimonato de 2022, la libro "Mini-Tuberoj de Terpomoj" estos publikigita, prezentante kaj analizante disponeblajn sciencajn kaj komercajn informojn pri la temo, kaj kun emfazo de efikaj metodoj por pliigi la intensecon de produktado de mini-tuberoj. La informvolumo estas pli ol 400 paĝoj.La libro estos disponebla nur per abono. Sendu kandidatiĝojn al: s.banadysev@dokagene.ru