ЗЕМЛЕДЕЛИЕ И ХИМИЗАЦИЯ
Изучено валовое содержание редкоземельных элементов в профиле почв катены засоленных агроландшафтов Барабинской равнины в пределах Новосибирской области. Определено валовое содержание циркония, иттрия, скандия, галлия, в том числе лантаноидов - церия, лантана и иттербия. Редкоземельные элементы крайне слабо изучены. В настоящее время влияние их на растения, организмы животных и человека активно исследуют, хотя предельно допустимые и ориентировочно допустимые концентрации для них пока не разработаны. Валовое содержание редкоземельных элементов, определяемое в почвах катены, зависит от гранулометрического состава и степени гумусированности почвенных горизонтов. Выявлено, что в изученных почвах они в основном содержатся в количестве кларков земной коры, за исключением лантана в гумусовых горизонтах, где его содержание почти в 1,5 раза (4448 мг/ кг) больше кларка в земной коре (29 мг/кг) и иттербия (в 10 раз больше кларка). По профилю почв отмечено незначительное передвижение редкоземельных элементов как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении, что свидетельствует о малой подвижности их соединений. В профиле изучаемых почв из группы редкоземельных элементов преобладает цирконий. Его содержание в гумусовых горизонтах почв элювиальных позиций находится в пределах кларка земной коры, колебания по профилю незначительны. В больших количествах содержится иттербий - от 1,89 до 4,05 мг/кг почвы, что значительно больше кларка земной коры (0,3 мг/кг почвы). Роль лантаноидов в системе почва - растения - животное - человек требует дальнейшего глубокого изучения.
Определено влияние продолжительного использования различных систем основной обработки темно-серой лесной почвы на агрофизические свойства, питательный режим и урожайность зерновых в зернопаровых севооборотах. Исследования проведены в условиях Северного Зауралья в стационарном опыте в 1996-2018 гг. Изучены традиционная отвальная и ресурсосберегающие системы основной обработки почвы. Опыт проходил в течение 3-6-й ротации двух зернопаровых севооборотов, развернутых во времени и в пространстве: чистый пар - озимая рожь - яровая пшеница - яровая вика - яровой ячмень; чистый пар - озимая рожь - яровая пшеница - яровая пшеница - яровой ячмень. При возделывании зерновой культуры, завершающей зернопаровой севооборот, в четвертом поле после пара по зернобобовому предшественнику (яровой вике) целесообразно применение систем основной обработки почвы с элементами минимизации. К ним относятся безотвальная и комбинированная системы с безотвальным рыхлением плугом со стойками СибИМЭ на 20-22 см; дифференцированная с плоскорезной обработкой на 12-14 см и дискование на 10-12 см. Изучаемые системы обработки обеспечивали близкие отвальной системе условия водного режима, сложения почвы и пищевого режима. Сформирована практически равная отвальной системе урожайность ячменя: на фоне естественного плодородия - 2,97-3,03 т/га, с применением N40P40P40 - 3,473,65 т/ га. Применение систем обработки с элементами минимизации в зернопаровом севообороте без наличия зернобобовой культуры под данную культуру по повторной зерновой культуре (пшенице) приводило к следующим результатам. Обеспеченность продуктивной влагой в слое почвы 0-1,0 м снизилась на 8,6-28,0%, значительно ухудшился пищевой режим, в особенности азотный (на 15,5-43,8%) и фосфорный (на 39,1-51,1%), с отрицательной дифференциацией плодородия почвенного профиля, урожайность зерна снизилась на 0,09-0,40 т/ га.
Определены остаточные количества глифосата в зерне пшеницы после десикации посевов. Глифосат - наиболее применяемый в мире гербицид. Уровень его экотоксичности широко обсуждают в научной литературе после отнесения соединения к категории «вероятно канцерогенных» пестицидов. Предполагают, что остаточное количество гербицидов может быть наиболее высоким при десикации посевов перед уборкой. Исследования проведены в 2018 г. (центральная лесостепь Новосибирского Приобья - 54°53'13,5"N, 82°59'36,7"E). В эксперименте десикацию посевов осуществили гербицидом Зеро Супер (содержание изопропиламинной соли глифосата 750 г/кг) в рекомендованной дозе, равной 1,5-2,0 кг/га. Остаточное количество гербицидов в растительной биомассе определяли при помощи тест-системы, основанной на принципе иммуноферментного анализа. Предподготовку растительных проб осуществляли согласно рекомендации фирмы Stylab, проводившей валидацию метода для определения глифосата в зерне. Остаточное количество гербицида обнаружено во всех 37 испытанных образцах. Независимо от срока отбора образцов после десикации показатель в зерне не превышал 4,4 мг/кг. Спустя 14 дней после десикации уровень минимального количества пестицида был ниже (0,5 мг/кг) в сравнении с данными, полученными спустя 7 дней (2,6 мг/ кг). Содержание остаточного количества гербицидов в соломе пшеницы оказалось выше, чем в зерне. Наиболее высокие значения показателя обнаружены в биомассе сорной растительности, высохшей при десикации (до 9 мг/кг). В зерне, хранившемся один год, содержание остаточного количества гербицидов не снизилось. Полученные данные сравнили с уровнями ПДК остаточного количества гебицидов в зерне пшеницы, принятыми в мире.
РАСТЕНИЕВОДСТВО И СЕЛЕКЦИЯ
Представлены результаты исследований применения показателя проницаемости клеточных мембран, определяемого по относительному изменению удельной электропроводности (УЭП) водных вытяжек тканей, проростков сортов яровой пшеницы Новосибирская 18, Новосибирская 44, Сибирская 21 и Омская 18 при совместном действии стрессоров. В модельных лабораторных вегетационных опытах исследована почасовая динамика УЭП водных вытяжек листьев проростков (экспозиция листьев в воде 0,5-4,5 ч) в условиях одновременного действия хлоридного засоления (1,3%) и возбудителя обыкновенной гнили злаков Bipolaris sorokiniana Shoem. (5000 конидий на зерно). Установлено достоверное увеличение УЭП в 1,5 раза и скорости выхода электролитов в 2 раза у менее устойчивого сорта Новосибирская 44 по сравнению с более устойчивым Омская 18. Исследована посуточная динамика УЭП 10-16-суточных проростков в условиях последовательного действия гипертермии семян (43 °С), хлоридного засоления (1,3%) и Bipolaris sorokiniana Shoem. (5000 конидий на зерно). Установлен протекторный эффект гипертермии у более устойчивого сорта Сибирская 21 (достоверное снижение УЭП до 1,3 раза) по сравнению с вариантом без прогрева семян. У менее устойчивого сорта Новосибирская 18 прогрев семян дестабилизировал состояние клеточных мембран (достоверное увеличение УЭП и скорости выхода электролитов в 1,5 и 1,2 раза соответственно). Экспериментально определены условия, обеспечивающие выявление максимальных различий исследуемых сортов пшеницы: возраст проростков - 10 сут, временной интервал экспозиции образцов в воде - 1,5-4,5 ч. Межсортовые различия по относительному изменению значений УЭП в варианте без прогрева семян составляли 1,9 раза и в варианте с прогревом семян - 3,7 раза с достоверностью различий на уровнях р ≤ 0,05 и р ≤ 0,01. Межсортовые различия по относительному изменению УЭП, установленные на интервале времени экспозиции выхода электролитов 1,5-4,5 ч, составляли 1,50-1,67 раза с достоверностью различий на уровне р ≤ 0,05. Предложенный подход позволит разработать методику оценки новых генотипов на устойчивость к совместному действию биотических и абиотических стрессоров.
Приведены сведения о структуре посевных площадей льна-долгунца в России в 2016-2020 гг. Сорта томской селекции занимают почти 30% от общей площади посевов. Исследования проходили в льносеющих регионах России в 2001-2020 гг. Определена технологическая ценность льносырья изучаемых сортов льна-долгунца при переработке льнотресты различного качества на льноперерабатывающих предприятиях. Изучены показатели по общему выходу волокна, выходу длинного волокна, выходу короткого волокна, номеру длинного волокна, номеру короткого волокна, а также по комплексу указанных признаков. Установлена эффективность использования потенциальных возможностей изучаемых сортов по отношению к данным Госсортоиспытания. По результатам переработки льнотресты и рейтинговой оценки указанных сортов в сравнении с лучшими и худшими сортами установлено, что для низкокачественной льнотресты к числу сортов могут быть отнесены следующие: Томский 18 - по выходу короткого волокна (24,9%), Томский 16 - по номеру длинного волокна (11,08 N), Тост - по номеру короткого волокна (3,42 N) и комплексу признаков (средний индекс рейтинга 9,8 позиций). К группе лучших сортов по общему выходу волокна принадлежат сорта Томский 18 (33,2%) и Тост (32,2%), выходу длинного волокна Тост (13,1%), выходу (23,2%) и номеру (5,20 N) короткого волокна Томский 18 (высококачественная льнотреста). Уровень реализации биологического потенциала, установленного при Госсортоиспытании, всех представленных сортов в производственных условиях при переработке льнотресты по общему выходу волокна и выходу длинного волокна недостаточен. Его значение для сортов Томской школы селекции составляет по общему выходу волокна 65,2-86,3%, выходу длинного волокна 17,6-31,4% (низкокачественная льнотреста), 77,7-94,2 и 30,5-52,2% соответственно (высококачественная льнотреста).
Представлены результаты изучения показателей урожайности голозерного овса при различных сроках посева и нормах высева. Исследования проведены в 2016-2020 гг. в полевом опыте в условиях Западной Сибири. Изучены образцы разных групп спелости культуры: среднеранний сорт Гаврош и среднеспелый сорт Офеня. На продолжительность вегетационного периода голозерного овса оказали влияние метеорологические факторы. Отмечена тенденция уменьшения продолжительности межфазных периодов и вегетационного периода в целом от раннего срока посева к более позднему на 4-10 дней у сорта Гаврош и на 8-10 дней у сорта Офеня. Урожайность у сорта Гаврош при раннем сроке посева достоверно превышала аналогичный показатель при среднем сроке на 17,6% и при позднем сроке - на 19,0%, у сорта Офеня - на 10,9% и на 16,2% соответственно. Увеличение урожайности раннего срока посева среднераннего сорта Гаврош относительно среднего и позднего сроков посева определялось большей крупностью зерна (r = 0,6929...0,9535 при R = 0,5140). У среднеспелого сорта Офеня в годы исследований на всех вариантах большее значение имело число продуктивных стеблей с единицы площади (r = 0,7444.0,9054 при R = 0,5140) и масса 1000 зерен (r = 0,5350.0,8297 при R = 0,5140). Наиболее оптимальная норма высева для сортов голозерного овса - 5,0-6,0 млн всхожих зерен/га. При данной норме отмечено не максимальное проявление отдельных показателей структурных элементов урожайности, а совокупность их средних значений.
На основе литературных источников обобщены сведения о признаке продуктивности земляники садовой Fragaria × ananassa (Duchesne ex Weston) Duchesne ex Rozier. Признак продуктивности имеет сложный полигенный характер. Независимое наследование отдельных компонентов продуктивности позволяет моделировать оптимальное их сочетание в новом сорте. В основе создания высокопродуктивных сортов земляники садовой лежит внутривидовая гибридизация. Установленная положительная корреляция между размером ягод и урожаем свидетельствует о возможности повышения продуктивности сортов путем использования крупноплодных форм в селекции. На современном этапе в различных зонах садоводства исследователи выделяют крупноплодные сорта отечественной селекции: ‘Атлас', ‘Берегиня', ‘Витязь', ‘Гренада', ‘Забелинская', ‘Кемия', ‘Наше Подмосковье', ‘Нелли', ‘Первоклассница', ‘Русич', ‘Солнечная Полянка', ‘Соловушка', ‘Фестивальная Ромашка', ‘Фруктовая', ‘Царица', ‘Японка', и зарубежной селекции: ‘Alba', ‘Asia', ‘Elsanta', ‘Finesse', ‘Florense', ‘Vivaldi', ‘Galia', ‘Jive', ‘Joly', ‘M. Champion', ‘Merced', ‘Murano', ‘Onda', ‘Roxana', ‘Rumba', ‘Tarda Vicoda', ‘Vima Kimberly', ‘Vima Tarda', ‘Vima Rina', ‘Vima Xima'. Отмечена возможность достижения гетерозисного эффекта по признаку продуктивности при использовании метода инбридинга в селекции. Метод генетических модификаций растений имеет большое значение для селекции сложных количественных признаков продуктивности, включающих урожайность. Расширение генетической базы земляники садовой за счет октоплоидных и полиплоидных форм диких видов обеспечит увеличение продуктивности новых сортов благодаря включению в генотип признаков адаптивности к биотическим и абиотическим факторам. Использование современных методов исследований (скрининг метаболомного и биохимического профиля, ДНК-паспортизация, молекулярное маркирование) повышает объективность исследований и эффективность селекционного процесса.
ЖИВОТНОВОДСТВО И ВЕТЕРИНАРИЯ
Представлены рeзультаты прoмышлeннoгo cкрeщивания коров молочного скота с быками мясных пород. Научнo-хoзяйcтвeнныe опыты прoвeдeны в Oмcкoй и Новосибирской областях. Для эксперимента отобраны выранжированным коровы красной стопной породы, которых иcкуccтвeннo oceмeнили ceмeнeм быков красной cтeпнoй, калмыцкой и гeрeфoрдcкoй пород. От народившихся телят по мeтoду групп-аналогов отобрали бычков каждого генотипа и сформировали три группы: 1-я контрольная - красным cтeпныe, 2-я опытная - помеси калмыцкая × красная степная, 3-я опытная - пoмecи гeрeфoрдcкая × красная степная. Во втором опыте из бычков-кастратов cиммeнтальcкoй породы и гeрeфoрд × cиммeнтальcких помесей сформированы две группы: 1-я контрольная симментальской породы и 2-я опытная гeрeфoрд × cиммeнтальcкие помеси. Выявлeнo выcoкoдocтoвeрнoe прeвocхoдcтвo по живой массе молодняка 2-й и 3-й опытных групп. C 9- и до 15-мecячнoгo возраста по сравнению с контрольными животными оно составило 16,5-77,3 кг (р < 0,05-0,001). У пoмeceй группы красная степная × гeрeфoрдcкая убойный выход составил 58,6%, что вышe, чем у cвeрcтникoв двух первых групп, на 1,9 и 1,8% (р < 0,05), масса туши 209,3 кг, у красных cтeпных -172,2 кг (р < 0,01). Во втором опыте в возрасте 8, 12, 15 и 18 мec бычки 2-й опытной группы прeвocходили cвeрcтникoв 1-й контрольной на 15,2-29,4 кг (р < 0,05-0,001). Убойный выход у опытного молодняка был вышe, чeм у контрольного, - 57,8%. По двум опытам помесным группы животных характeризoвалиcь лучшeй мясной продуктивностью. Прoмышлeннoe cкрeщиваниe коров молочного скота с быками мясных пород позволит повысить мясную продуктивность и увeличить пoгoлoвьe мясного скота.
Проведены исследования по определению синергетического эффекта применения комбинаций антибактериальных веществ, включающих антибиотики, дезинфектант септабик и AgNPs. Выявлен значительный рост бактерицидной активности в комбинации септабик + AgNPs + нитокс и септабик + AgNPs + цефтиофур. Определение чувствительности Salmonella enteritidis 182 к антибактериальным препаратам показало наличие устойчивости к 8 (38,1%) препаратам, малой чувствительности - к 7 (33,3%), чувствительности - к 6 (28,6%) и отсутствие препаратов с высокой чувствительностью. После культивирования S. enteritidis 182 с антибактериальными препаратами и их комбинациями установлено увеличение количества лекарственных средств, к которым изучаемый штамм был чувствителен. Наличие чувствительности выявлено к 7-10 препаратам, что на 4,7-19,6% больше, чем в контрольных показателях. Установлена ранее отсутствовавшая высокая чувствительность к 2-8 (9,5-38,0%) антибактериальным препаратам. Культивирование S. enteritidis 182 с AgNPs показало наивысший рост антибиотикочувствительности из всех изучаемых комбинаций антибактериальных средств в виде увеличения размера задержки роста. Это дает основание предположить о ведущей роли AgNPs в преодолении антибиотикорезистентности. Инкубирование S. enteritidis 182 после контакта с септабиком и арговитом вызвало максимальное увеличение диаметра задержки роста микроорганизма без снижения показателя к отдельным видам препаратов (за исключением септабика, где установлена утрата чувствительности к тилозину). При добавлении различных антибиотиков к комбинации септабик + арговит отмечены факты снижения зоны задержки роста или его исчезновения. Описан комбинированный эффект сочетанного применения антибактериальных препаратов и наночастиц серебра в отношении бактерий с множественной лекарственной устойчивостью.
Изучен спектр и определены частоты цитогенетических нарушений у молодняка крупного рогатого скота, иммунизированного вакциной против сальмонеллеза телят. Исследования проведены в хозяйстве Новосибирской области на 10 клинически здоровых голштинизированных черно-пестрых телятах 10-17-дневного возраста. Использована концентрированная формолквасцовая вакцина против сальмонеллеза (паратифа) телят в дозе 2 мл (реиммунизация в дозе 2 мл) с интервалом 10 сут между инъекциями. Вакцина изготовлена из культуры бактерий штамма Salmonella dublin № 373, инактивированного формалином с добавлением алюмокалиевых квасцов и хлорида кальция. Цитогенетический анализ периферической крови у телят проведен до вакцинации (контроль), через 2 и 9 сут после вакцинации, через 2 и 9 сут после ревакцинации. Установлено, что спектр соматической хромосомной нестабильности в лимфоцитах периферической крови телят после вакцинации и ревакцинации представлен полиплоидией, гипоплоидией и гиперплоидией, хроматидными и хромосомными разрывами, одиночными и парными фрагментами хромосом. Выявлено, что спектр соматической хромосомной нестабильности после двукратных иммунизаций инактивированной вакциной против сальмонеллеза не отличался от спектра спонтанно возникающих мутаций у данного вида. Вакцинация и последующая ревакцинация телят в сравнении с довакцинационным периодом не приводили к достоверному увеличению частот анеуплоидных и полиплоидных клеток. При двукратной иммунизации телят в лимфоцитарных клетках крови животных отмечен волновой характер в вариации частот геномных мутаций от максимальных до минимальных значений аналогично продленному мутагенезу. Обнаружена тенденция увеличения частоты структурных нарушений хромосом через 2, 9 сут после вакцинации и 2 сут после ревакцинации. Отмечено достоверное возрастание в 2,9 раза частоты клеток с хромосомными аберрациями в лимфоцитах крови животных через 9 сут после их повторной иммунизации за счет разрывов и парных фрагментов хромосом. После вакцинации и ревакцинации хроматидные разрывы наиболее часто регистрировались в медиальных районах одной из хроматид, хромосомные разрывы в медиальных и теломерных районах обеих хроматид.
НАУЧНЫЕ СВЯЗИ
Проведено изучение диссоциации эпизоотических культур моракселл. Исследования проведены в хозяйствующих субъектах Алматинской области Республики Казахстан на 233 гол. крупного рогатого скота с клиническими признаками кератоконъюнктивита. Изоляцию возбудителя моракселлеза осуществляли бактериологическими смывами из конъюнктивального мешка глаз животных. Лабораторные исследования проводили согласно утвержденным методическим указаниям. Установлено, что бактерии рода Moraxella диссоциируют при выращивании на твердой питательной среде в течение более 6 ч в условиях термостата при температуре 37 °С. Бактерии изучены способами: окрашивание по Уайт-Вилсону, термоагглютинация и проба с акрифлавином. При оценке выросших колоний по Уайт-Вилсону установлено для кристаллвиолета оптимальное разведение 1 : 2000, для краски генцианвиолет - 1 : 1000. В этом случае колонии в S-форме имеют темно-фиолетовый цвет с металлическим оттенком, а диссоциированные колонии в R-форме не окрашиваются. При наличии диссоциированных клеток отмечены преципитация (термоагглютинация), образование осадка и просветление надосадочной жидкости при 90 °С в течение 30 мин. Взвесь не диссоциированных колоний при этом оставалась мутной. При взвешивании микробных клеток изолированных бактериальной петлей из отдельных выросших колоний в растворе акрифлавина, диссоциированные бактерии склеиваются, образуя конгломераты. При изучении антигенной активности S-, R-форм моракселл выявлено, что активность S-антигена значительно превышала таковую из R-форм. Данные о диссоциации культур моракселл могут быть использованы при разработке диагностических и профилактических препаратов при моракселлезе крупного рогатого скота.
ПАМЯТИ УЧЕНОГО
20 июня на 87-м году ушел из жизни Николай Александрович Петухов, доктор технических наук, старший научный сотрудник, заслуженный ветеран СО Россельхозакадемии, главный научный сотрудник СибИМЭ СФНЦА РАН.
ISSN 2658-462X (Online)