Sergey Banadysev, doktor í landbúnaðarvísindum, Doka Gene Technologies LLC
Kartöflumáhnúðar (MK) eru fyrsta hnýði afkvæmi dauðhreinsaðra kartöfluplantna. Að fá smáhnýði er fyrsta árið í kartöfluútsæðiskerfinu í öllum löndum með þróaða kartöfluframleiðslu. Kartöflusmáhnýði eru aðeins ræktuð við vernduð jarðvegsskilyrði, sem útilokar hættuna á endursýkingu plantna með veiru-, sveppa- og bakteríusjúkdómum (ef hnýði frá dauðhreinsuðum plöntum eru ræktuð í opnum jörðu, þá fást ekki smáhnýði sem niðurstöðu, en fyrsta sviðskynslóðin).
Það er almennt viðurkennt að þvermál smáhnýðis ætti að vera að minnsta kosti 10 mm, allt minna er örhnýði.
Þörfin fyrir lítill hnýði til framleiðslu á 10 þúsund tonnum af Elite er: með fimm ára kerfi OS og ES (upprunaleg og Elite fræ framleiðslu) - 50 þúsund stykki; með fjögurra ára kerfi OS og ES - 400 þúsund stykki; með þriggja ára kerfi - 3 milljónir stykki.
Rússneska sambandsríkið hefur sína eigin trausta vísindalega og nýstárlega grunn á þessu sviði. Stórfelld kynning á nýjustu tækni til að rækta smáhnýði í Rússlandi hefur alltaf verið framkvæmd á undan öðrum löndum með þróaðri kartöflurækt: svo undirlagstæknin var kynnt fyrir 40 árum síðan, 15 líftæknimiðstöðvar unnu að því; hydroponic - fyrir 30 árum síðan, það er notað af Doka - Gene Technologies, Meristematic Cultures; aeroponic - þróað hjá All-Russian Research Institute of Agricultural Biotechnology (All-Russian Research Institute of Agricultural Biotechnology) í byrjun 2000, síðan 2010 hefur þessi tækni verið kynnt af International Potato Center og virkan dreifð um allan heim. Í Rússlandi eru iðjuver til að rækta smáhnýði framleidd: Kartöflutré og Meristem. Á sama tíma framleiða flest innlend fræræktunarfyrirtæki enn smáhnýði í litlu magni, innan marka þörfarinnar fyrir fimm ára kerfi til að ná yfirstéttinni. Aðeins FAT-Agro fyrirtækið hefur náð meira en 2 milljónum eininga á ári, sem er nóg til að skipta yfir í þriggja ára kerfi.
Alhliða aukning á framleiðslu smáhnýla til að draga úr fræframleiðslufyrirkomulagi og bæta vörugæði er stefnumótandi leið til að þróa kartöfluútsæðisframleiðslu. Með þetta sjónarhorn í huga hafa margar tilraunir verið gerðar á undanförnum árum til að bæta ræktunartækni. Meginmarkmið nýjunga er að fá eins mörg smáhnýði og hægt er á hverja plöntu in vitro og á hverja flatarmálseiningu gróðurhússins. Til að ná því fram eru notaðar margar aðferðir við ræktun, en ekki allar lausnir sem lagðar eru til byggðar á niðurstöðum vísindarannsókna gefa árangur í iðnaðarframleiðslu.
Margir þættir í skilvirkri framleiðslu á litlum kúlum eru kunnátta. Rússnesk framleiðsla á smákartöfluhnýðum hefur alltaf farið fram á skilvirkasta og háþróaðasta vísinda- og tæknigrundvelli. Og nú hefur landið tiltæka og beitt tækni sem er umtalsvert betri en á heimsvísu.
Aðalskilyrðið fyrir hæfa framleiðslu á smáhnýðum er að farið sé að gildandi reglum og reglugerðum. Regluverk Rússlands um þetta efni er ráðgefandi í eðli sínu, í núverandi reglugerð um vottun landbúnaðarræktunar, til dæmis, er ekki orð um reglur um framleiðslu og vottun á litlum kartöfluhnýðum. Við slíkar aðstæður er nauðsynlegt að einbeita sér að alþjóðlegri reynslu. Í öllum löndum með þróaða kartöflufræframleiðslu hafa lögboðnar kröfur um skipulag, tækni og gæði framleiddra smáhnýða verið samþykktar, opinberlega samþykktar og stranglega fylgt.
Þessar kröfur ættu innlend fyrirtæki sem sérhæfa sig í framleiðslu á smáhnýlum, í formi fyrirtækjastaðla, til sjálfseftirlits, að leggja til grundvallar þar til ríkið hefur mótað opinbert regluverk á þessu sviði. Til dæmis, í Rússlandi eru viðmið fyrir tæknilega hönnun ræktunarfléttna og æxlunargróðurhúsa NTP-APK 1.10.09.001-02. Hins vegar settu verktaki NTP ekki inn í skjalið kafla um lögboðna eiginleika mannvirkja sem ætluð eru til að rækta smáhnýði. Og það eru margir slíkir eiginleikar, til dæmis: gróðurhús ætti að hafa tvöfalda hurð með búningsklefa til að skipta um föt. Búningsklefan ætti að vera búin fótapúðum og þvottaefni til að þvo og sótthreinsa hendur. Inngönguhurðir og öll loftræstiop skulu vera þakin blaðlúsvarnarneti (möskvastærð að hámarki 0,5 x 0,9 mm). Herbergið verður að vera rétt stjórnað með tilliti til hitastigs og raka (á við um glerhús). Nota skal jarðvegsfrían miðil til að aðlaga dauðhreinsaðar plöntur. Ef jarðvegs/jarðvegsblanda er notuð verður að meðhöndla/sótthreinsa hana á viðeigandi hátt til að tryggja að jarðvegssýkingar séu ekki til staðar.
Lághnúðauppskeran verður að vera fengin úr opinberlega vottuðum örplöntum eða örhnýlum sem ræktaðar eru í smitgátsumhverfi úr meristematic vefjum upprunaefnisins, prófuð með tilliti til skorts á veirum, vírusum og bakteríum sem sýkja kartöflur á viðeigandi viðurkenndri prófunarstofu.
Aðferðir, málsmeðferð, tíðni prófunar á gæðum efnisins á öllum stigum framleiðslu smáhnýða er stranglega stjórnað.
Mikið af nánast mikilvægum upplýsingum hefur safnast um hagræðingu á aðferðum við örfjölgun kartöflum. Rannsóknir á þessu sviði sýna næg tækifæri til að bæta vöxt og þroska plantna út frá breytingum á styrk og hlutfalli næringarefna. Það hefur komið í ljós að notkun vaxtarstilla við ræktun kartöflumeristems er ekki nauðsynleg, en íblöndun ákveðinna efna, jafnvel í litlum styrk, eykur og flýtir fyrir framleiðslu efnisins. Mikilvægt er að hámarka ræktunarskilyrði örræktaðra kartöfluplantna með því að nota ýmsa ljósgjafa, ljósastillingar og loftræstingu í herberginu. Með tilkomu LED lampa fór að rannsaka hæfileika þeirra með virkum hætti í tengslum við örútbreiðslu kartöflu. Rautt og langt rautt ljósróf auka vaxtareiginleika; hins vegar hefur samsetningin af rauðu + bláu + langt rauðu/hvítu ljósi betri áhrif á hnýðimyndun og uppsöfnun aðalumbrotsefna.
Tækni til að rækta smáhnýði er skipt í tvo meginhópa: hvarfefni (mikil fjölbreytni) og ekki hvarfefni (vatnsrækt og loftvirkni). Helstu tækni til framleiðslu á litlum hnýði: á náttúrulegum undirlagi (80% af rúmmáli), vatnsræktun og lofthúð. Að fá örhnýði tengist einnig efninu MC og er í auknum mæli notað til fjöldafjölgunar á upprunaefninu. Munurinn á milli örhnýða og smáhnýða liggur í stillingu miðilsins (örhnýðar eru aðeins ræktaðar við dauðhreinsaðar in vitro aðstæður og smáhnýðar aðeins við verndaðar ex vitro aðstæður) og hnýðistærð. Niðurstöður og ályktanir sem fást í verklegum tilraunum eru í mörgum tilfellum ekki í samræmi við fræðilegar forsendur um möguleika á að örva berklamyndun í in vitro ræktun. Þetta á bæði við um mataræði, notkun vaxtarstilla, sem og vaxtarskilyrði og notkun streituþátta. Ef opinberar upplýsingar um tæknilegar reglur um framleiðslu á örhnýlum leyfa í flestum tilfellum að fá frekar miðlungs niðurstöður - um eða aðeins meira en einn örhnýði sem vegur 200-400 mg á plöntu, þá er fagleg aðlögun tækninnar í tengslum við sérstakar framleiðsluskilyrði auka skilvirkni ferlisins stundum. Í Rússlandi er þekking á þessu sviði með framleiðslu á að minnsta kosti þremur örhnýlum sem vega meira en 0,5 g frá einni plöntu í venjulegu tilraunaglasi.
Til að rækta örhnýði allt árið um kring og bæta gæði þeirra eru nokkrar mismunandi hönnun lífreactors framleiddar í atvinnuskyni í heiminum. Þessi hálfsjálfvirku kerfi gera þér kleift að draga úr mikilli handvirkri vinnslu og auka því framleiðni og draga úr framleiðslukostnaði. Örhnýlar sem fást í lífhverfum hafa miklu stærri massa og stærra þvermál. Nýjasta tæknin á þessu sviði er þróun japanskra vísindamanna og hönnuða.
Stórhnýlaframleiðslukerfið sem notar plastræktunarpoka framleiðir með góðum árangri á milli 100 og 300 örhnýla í hverjum poka, allt eftir tegundinni. Breyting á styrk næringarefna með tilliti til lægra innihalds súkrósa, köfnunarefnis, aukið magn kalíumfosfats í miðlinum gerði það mögulegt að auka heildarfjölda og meðalþyngd örhnýða. Japansk tækni gerir kleift að framleiða 250 míkróhnýla á ári (í þremur uppskerulotum) í 000 m ræktunarherbergi2. og 80% af örhnýlum sem fást með þessari tækni hafa massa meira en 1 g, þ.e. hentugur fyrir gróðursetningu beint á túni.
Um allan heim ríkir framleiðsla á smáhnýðum á náttúrulegu undirlagi. Þessi tækni, þó að hún sé vel rótgróin, er enn hægt að bæta verulega. Arfgerð, lengd og aðstæður glasaræktunar, plöntustærð, útsetning fyrir næringarefnum og vaxtastýringar hafa veruleg áhrif á framleiðslu smáknúa. Aldur og formeðferð græðlinga við gróðursetningu, aðstæður og tímabil harðnunar, tímabil gróðursetningar og vaxtar, samsetning jarðvegsumhverfis, aðferð við gróðursetningu, þéttleiki plantna, áburðarskammtar og lýsing hafa einnig áhrif. styrkleiki lítillar hnýðiframleiðslu.
Mörg náttúruleg efni og efni henta sem miðill til að rækta smákartöfluhnýði. Aðalhluti gróðurhúsa undirlags er venjulega mó. Önnur innihaldsefni - eins og perlít, vermíkúlít og vermicompost - hafa einnig notið vinsælda undanfarið vegna ásættanlegrar loftunar og vatnsheldni.
Í flestum tilfellum, þegar smáhnýði eru ræktuð í undirlagsrækt, er nauðsynlegt að beita stór- og öráburði. Meðal sérfræðinga er tæknin sem notar reglubundna vökvun og frjóvgun ófrjósömu hvarfefna með næringarefnum kölluð vatnsræktun. Vatnsræktartækni til að rækta smákartöfluhnýði hefur afbrigði sem nota óvirkt hvarfefni (sandi, trjábörkur, kókos, osfrv.) Og hreint vatnsrækt (þunn næringarfilma).
Öll ákvæði kartöflunæringarkenningarinnar í tengslum við möguleikann á að stjórna berklamyndun má einnig beita í vatnsræktun, en skilningur er á þörfinni fyrir verulega breytingu á styrk og hlutfalli næringarefna fyrir hverja tegund og á mismunandi stigum. gróðurvaxtar, upphaf hnýðingar og vaxtar plöntuhnýða. Samsetningar næringarefna eru gefnar upp í flestum ritum. Á sama tíma er fjöldi hnýði sem fæst úr plöntu og frá svæðiseiningu mismunandi nokkrum sinnum. Hvað varðar markvissar aðlögun næringarefnalausnarinnar til að fjölga hnýði verulega (og þetta er einmitt kosturinn við vatnsræktun) þá eru mjög litlar opnar upplýsingar. Undanfarin ár hafa aðeins örfá rit verið gefin út, ekki með skírskotun til þekktra tónverka liðinna ára, heldur frumsamin efni.
Nútímalegasta - loftræna - tæknin til að rækta smáhnýði hefur fjölda grundvallareiginleika. Hingað til hafa öll stig innleiðingar þess verið útfærð, en könnunarrannsóknir halda áfram. Sérstakt gildi flugtækniupplýsinga er að þær sýna stefnuna í þróun smáhnubba um allan heim í dag. Þessi þróun á við eða er hægt að laga hana að annarri tækni til að rækta smáhnýði.
Val á tækni til framleiðslu á lítilli hnýði fyrir sérstakar aðstæður ætti að byggjast á greiningu á framleiðsluvísum, áhættustigi, þörf fyrir vinnuafl, samanburð á fjárfestingarkostnaði, kostnaði og arðsemi. Hver tækni hefur möguleika og verulegar sveiflur í framleiðsluhagkvæmni eftir mörgum þáttum. Öll tækni notar og er byggð á upphaflegu plöntuefni úr dauðhreinsuðu ræktun eða örhnýlum. Þetta stig er nánast alhliða, það getur talist staðlað. Í tækninni við að rækta smáhnýði þarftu að velja úr miklum fjölda breyta.
Mikill meirihluti stórra fræfyrirtækja rækta nú smáhnýði í gróðurhúsum úr gleri eða filmu jarðvegs á náttúrulegum lífrænum steinefnum undirlagi með mikilli notkun á mó. Þessi tækni hefur lægsta kostnað af litlum hnýði. Að jafnaði er ein uppskera ræktuð á ári. Í Evrópu er talið eðlilegt að fá 4-5 hnýði úr einni plöntu. Mismunandi notkun öráburðar, líffræðilega virkra efna, PPP gerir kleift að auka margföldunarstuðulinn upp í 8-10.
Rökin í þágu lífreaktors eru ófrjósemi, hámarksafrakstur örhnýða á flatarmálseiningu. Ókostir lífreactors eru þörf fyrir mikinn fjölda plantna, smæð hnýði, vandamálið við þroska og vélvædd gróðursetningu á akrinum.
Kostir vatnsræktunar eru framleiðni, raunverulegur möguleiki á að örva tuberization, iðnaðarbúnaður; gallar - léleg þróun rótarkerfisins, hætta á að sýking dreifist í gegnum næringarlausnina, erfiði. Aeroponics krefst meira pláss og algjörs skugga fyrir rótarkerfið, vegna betri þróunar og loftgjafar geta myndast fleiri hnýði miðað við vatnsræktun. Hins vegar er flugtæknin mest krefjandi, aflgjafinn ætti ekki að vera rofinn lengur en í hálftíma.
Þessi stutta yfirferð sýnir að þróun þriggja ára kerfis fyrir framleiðslu á úrvalskartöflum með því að nota fjölda lítilla hnýða er nú þegar að veruleika. Aukning á magni og efling framleiðslu er náð með því að fá hámarksfjölda smáhnýða á flatarmálseiningu með lágmarksfjölda upphafsplantna. Þekktur jarðvegur og upprunaefni eru dýr, svo að fá aðeins 2-3 hnýði úr einni plöntu er óvænlegur kostur, þó að meginmagn smáhnýla í heiminum sé enn framleitt á þennan hátt. Með undirlagstækni er raunverulegt framleiðslustig áætlað samkvæmt eftirfarandi breytum: eðlilegt - 100 stykki / m2, gott - 200 stykki/m2; hár - 300 stykki/m2 fyrir vaxtarskeiðið. Vatnsræktunartækni hefur möguleika á að framleiða 500 smáhnýla, lofthnýða - 1000 smáhnýla á fermetra. m af uppsetningarsvæði fyrir vaxtarskeiðið. Til viðmiðunar: kostnaður við ræktunaraðstöðu fyrir undirlagstækni árið 2021 var 50 þúsund rúblur. á fermetra, fyrir hydroponic - 100 þúsund rúblur, fyrir aeroponic - 150 þúsund rúblur.
Helsta vandamálið við að rækta smáhnýði innandyra er að ná blöndu af virkri gróðurþróun með mikilli hnýðimyndun. Það er hægt að auka styrk hnýðingar með því að hámarka örloftslag (hitastig, raki, ljóstímabil), hámarka næringu steinefna; notkun berklaeyðandi efna, takmarkanir á gróðurvexti. Á sama tíma er flókið skipulags- og tæknilegt verkefni að fá smáhnýði í miklu magni. Litbrigði mikillar ræktunar á litlum hnýði hafa verið viðskiptaupplýsingar í meira en 20 ár. Það eru engar faglegar reglur á almenningi, þetta er þekking hvers einstaks fyrirtækis.
Á öðrum ársfjórðungi 2022 verður gefin út bókin „Mini Potato Tubers“ sem kynnir og greinir tiltækar vísindalegar og viðskiptalegar upplýsingar um efnið og með áherslu á árangursríkar aðferðir til að auka álag í framleiðslu á litlu hnýði. Upplýsingamagnið er meira en 400 síður. Bókin verður aðeins fáanleg í áskrift. Sendu umsóknir til: s.banadysev@dokagene.ru