Представлены результаты исследования влияния предпосадочной обработки клубней биопрепаратами на основе штаммов бактерий Bacillus subtilis на рост, фотосинтетическую деятельность растений, поражение болезнями и урожайность картофеля сорта Якутянка в условиях Центральной Якутии. Схема опыта включала контроль (клубни без обработки), обработку клубней перед посадкой биофунгицидом Фитоспорин-М и суспензией из равного соотношения штаммов бактерий B. subtilis ТНП-3 и B. subtilis ТНП-5, выделенных из мерзлотных почв Якутии. Установлено, что обработка клубней перед посадкой биопрепаратами ускоряла появление всходов на 2–4 дня, увеличивала биомассу и показатели фотосинтетической деятельности растений (на 6–19%), количество (11%) и массу (48–57%) клубней, снижала в 1,8–2,9 раза поражение растений комплексом болезней и повышала на 7,4–8,8 т/га (54–64%) урожайность. Показано, что доля влияния биопрепаратов в изменчивости хозяйственно ценных показателей и урожайности составляет 45–96%, погодных условий – 1–38%, взаимодействия факторов – 1–11%. Существенная положительная связь урожайности, количества и массы клубней выявлена с высотой, количеством и массой растений, площадью листьев, фотосинтетическим потенциалом (r = 0,81…0,98), отрицательная – с поражением ризоктониозом, обыкновенной паршой, обыкновенной мозаикой (r = –0,80…–0,96). Между распространенностью болезней и показателями роста и фотосинтетической деятельности растений наблюдается обратная зависимость (r = –0,33…–0,96). В засушливых условиях поражение обыкновенной паршой и ризоктониозом возрастает в 1,4–1,8 раза, черной ножкой, морщинистой и обыкновенной мозаикой снижается в 1,6–2,5 раза. Рассчитаны уравнения регрессии, позволяющие оперативно и с высокой точностью (R2 = 0,85…0,95) прогнозировать площадь листьев, фотосинтетический потенциал и урожайность по массе растений. При увеличении массы куста в фазе цветения на 100 г площадь листьев растений повышалась на 2,3 тыс. м2/га, фотосинтетический потенциал за вегетацию – на 120 тыс. м2 · сут/га, урожайность – на 9,7 т/га. Разница между фактическими и рассчитанными значениями составила 2,7–4,7%.

Представлены результаты исследований в длительном (1982–2021 гг.) стационарном опыте по определению коэффициентов использования азота минеральных удобрений культурами зернопарового севооборота в условиях сухостепной зоны Бурятии. Каштановая супесчаная почва на изучаемых вариантах характеризовалась очень низким содержанием гумуса, общего азота и нитратов перед посевом культур. В период проведения исследований отмечено преобладание засушливых лет. Коэффициенты использования азота минеральных удобрений в условиях сухостепной зоны Бурятии в среднем за 39 лет исследований составляли для пшеницы 69%, овса – 54 и овса на зерносенаж – 90%. На вариацию коэффициентов значимо влияли условия увлажнения летнего периода. При экстремальной и сильной засухе они составляли 32%, при умеренной и слабой – 57% и значительно (до 124%) возрастали при благоприятном увлажнении. Использование азота туков было максимальным у третьей культуры (овса на зерносенаж) и более отзывчивым на атмосферное увлажнение. Наименьшие коэффициенты потребления и размах его изменений отмечены у овса на зерно. Первая культура севооборота (пшеница по пару) в этой оценке занимала промежуточное положение. Получены данные о влиянии почвенного увлажнения и гидротермических условий отдельных критических периодов вегетации на вариацию коэффициента использования азота минеральных туков (N40) пшеницей, овсом и овсом на зерносенаж. Корреляционный анализ показал, что наиболее критичным периодом по потреблению азота пшеницей является июнь (r = 0,61), у овса – июль (r = 0,51) и июль – август для овса на зерносенаж (r = 0,50–0,52). Построены множественные линейные модели зависимости коэффициентов использования азотных удобрений от содержания продуктивной влаги и гидротермических условий.

В последние годы в Российской Федерации отмечена тенденция увеличения посевных площадей под рапсом, ареал которого постоянно расширяется. В одном из хозяйств Кировской области проведены исследования по хозяйственно-биологической оценке сортов и гибридов рапса ярового. В сравнительном аспекте в производственных условиях исследованы перспективные сорта и гибриды. Изучена полевая всхожесть семян, определена сохранность растений к моменту уборки. Дана оценка продолжительности межфазных и вегетационного периодов перспективных сортов и гибридов ярового рапса, проведено сравнение урожайности их семян. Представлен анализ элементов структуры продуктивности данных сортов и гибридов. В эксперименте высеяны сорта ярового рапса Герос, Кампино, Ярило, полученные в условиях хозяйства и имеющие соответствующие документы о качестве, и гибриды первого поколения Джой, Джаз, Гефест, Джокер, Джером, Джерри. При оценке продолжительности вегетационного периода установлено, что все образцы по биологическим ритмам укладываются в вегетационный период Кировской области и относятся к группе среднеспелых. Полевая всхожесть изучаемых сортов и гибридов в среднем за годы исследования колебалась от 48,8 до 75,8%. В среднем за 2 года наиболее высокая полевая всхожесть отмечена у гибридов первого поколения Джокер и Гефест (75,8 и 69,1% соответственно). Сохранность растений к уборке выше, чем у контроля (84%), в среднем за 2 года отмечена у сортов Кампино и Ярило. По урожайности семян достоверно превзошли контроль (15,5 ц/га) гибриды Джерри F1 (16,7) и Джокер F1 (16,2), сорт Ярило (16,3 ц/га). По числу стручков на одном растении в среднем за 2 года достоверно превзошли контроль (358) гибриды Джой (450), Джокер (482) и сорт Ярило (459).

Рассмотрен процесс получения исходных растений груши. Технологический процесс включает выделение растений определенного сорта по помологическим, физиологическим качествам и продуктивности, проверку на наличие вирусов, фитоплазм и вредителей путем тестирования методами ИФА, ПЦР и на индикаторах; в случае отсутствия здоровых растений необходимо освобождение от патогенов методами термо- и хемотерапии, культуры in vitro, магнитотерапии с проведением повторного тестирования. После предварительного тестирования в условиях защищенного грунта получают растения-кандидаты в исходные растения, которые тестируют с использованием комплекса методов диагностики. Свободные от основных вредоносных вирусов и фитоплазмы растения переводят в категорию «исходные растения», в случае зараженности всех тестируемых образцов их подвергают оздоровлению. Суховоздушная термотерапия в сочетании с прививкой апексов на не зараженные вирусами подвои обеспечивает возможность получения здоровых растений в течение одного вегетационного периода. Для хемотерапии наряду с эталонными препаратами (рибавирин) перспективно применение фенольных соединений (салициловая, галловая кислоты), которые позволяют увеличить эффективность оздоровления растений от вирусов в среднем на 28–30%, снизить стоимость процесса оздоровления и повысить безопасность труда. Использование магнитно-импульсной обработки повышает экологическую безопасность технологии при отсутствии фитотоксического эффекта. После диагностики комплексом методов при отсутствии вирусов растения груши получают категорию «исходное растение», и в дальнейшем их размножают окулировкой или прививкой.

Представлены результаты трехлетних исследований (2020–2022), проводившихся в лесостепной зоне Самарской области в агроценозе озимой пшеницы. Целью работы было изучение влияния природно-климатических условий района исследований на формирование показателей урожайности, содержание белка в зерне озимой пшеницы. Материалом служили десять сортов из коллекции Всероссийского института генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова (ВИР) и пять сортов селекции Поволжского научно-исследовательского института селекции и семеноводства им. П.Н. Константинова. Были определены урожайность, содержание белка в зерне и выход белка с гектара. Выявлены сорта, отличающиеся высокой урожайностью и большим количеством белка в зерне, показывающие максимальный выход белка в различные по метеоусловиям годы. Во время исследования самым благоприятным для формирования высокой урожайности оказался 2022 г. (в указанный год было собрано от 6,0 до 8,5 т/га), когда наблюдалось выпадение значительного объема осадков в мае – I декаде июня. Показатель содержания белка в зерне был максимален в 2021 г. (14–19%), когда в период налива зерна наблюдались высокие температуры воздуха на фоне отсутствия осадков. Для каждого сорта установлена корреляционная зависимость суммы активных температур и количества осадков в период весенне-летней вегетации с исследуемыми показателями. Отмечена отрицательная корреляция между суммой активных температур и урожайностью (от –0,553 до –0,981) и положительная зависимость с показателем «содержание белка» (от 0,605 до 0,984) в зависимости от сорта. Количество осадков находилось в положительной корреляционной зависимости с показателем урожайности, зависимость с содержанием белка в зерне была неоднозначна и зависела от сорта. На изучаемые показатели оказывали влияние не только природно-климатические условия, но и генотипические особенности изучаемых сортов, что и объясняет разноплановую корреляционную зависимость.

Представлены результаты изучения жизнеспособности гриба Colletotrichum lupini var. lupini, являющегося возбудителем опасного заболевания люпина – антракноза. Цель исследования – определить жизнеспособность гриба при разных сроках и условиях хранения семян и растительных остатков люпина в климатических условиях Брянской области. Работу проводили в 2018–2021 гг. Объект исследования – семена, проростки и растительные остатки люпина белого сорта Мичуринский и люпина узколистного сорта Витязь, хранившиеся в различных условиях в течение четырех лет. Зараженность семян антракнозом перед закладкой на хранение и после определяли методом бумажных рулонов. Идентификацию гриба осуществляли по типу конидий с использованием светового микроскопа. Жизнеспособность гриба на растительных остатках (створки бобов, стебли) определяли методом выделения в чистые культуры на питательную среду. Установлено, что основным источником инфекции антракноза служат зараженные семена. В условиях зернохранилища с естественным режимом температуры и влажности за первый год хранения инфицированность семян люпина белого антракнозом снизилась с 8,1 до 4,0%, узколистного – с 4,8 до 1,7%. Через три года хранения количество семян с жизнеспособной инфекцией гриба составило 1,1 и 0,4% соответственно. Следовательно, семена люпина прошлых лет представляют меньшую опасность в качестве источника инфекции. На зараженных растительных остатках в комнатных условиях и под крышей зернохранилища жизнеспособность гриба начиная с первого года хранения уменьшилась. К весне 2021 г. она составила 12,0 и 19,0% соответственно. Жизнеспособность гриба на незапаханных растительных остатках снижалась быстрее. Весной 2020 г. она составила 2,0%, к осени – полностью нивелировалась. В почве разложение остатков растений происходит быстрее, чем на поверхности, и после перезимовки находящийся на них гриб полностью теряет жизнеспособность и не может являться источником инфекции.

Применение пестицидов сопровождается рядом проблем экологического и агротехнологического характера. Многие пестициды не деградируют и годами находятся в почве, имеют низкую избирательность. Массированное применение пестицидов с неизбирательным характером действия вызвало у вредителей постепенный рост резистентности в связи со стойкими наследуемыми изменениями их ДНК. Это сказывается на эффективности выращивания сельскохозяйственных растений и загрязнении окружающей среды и продуктов питания. В разрешении этой проблемы могут помочь методы компьютерной биологии, которые активно развиваются во всем мире. Несмотря на то, что в России методы биоинформатики применяют для изучения генов растений животных, метагеномов микроорганизмов, собственные базы данных и специализированные компьютерные приложения для подобных исследований и модернизации пестицидов отсутствуют. Разработка отечественных аналогичных инструментов биоинформатики также является актуальной задачей. В статье освещена проблема создания новых эффективных и экологически безопасных пестицидов. Приведены методы биоинформатики, которые можно применять при исследовании и разработке пестицидов. Рассмотрены этапы создания новых пестицидов методами биоинформатики (обзор баз данных, моделирование молекул, моделирование взаимодействия пестицида с мишенью, прогнозирование биологической активности). Дано описание методов оптимизации молекулярного каркаса пестицидов, представляющей собой изменение углеродного скелета с целью поиска новых активных соединений и отсеивания множества похожих соединений в химическом пространстве. Приведены зарубежные веб-ресурсы, применяемые для оценки наличия у веществ пестицидных свойств, таких как токсичность, метаболизм и физико-химические свойства, и последующей регистрации их как пестицидов.

Проведены сравнительные исследования по изучению влияния фитобиодобавок из натурального растительного сырья и с синтетическим адаптогеном ауролом в комплексе с арабиногалактаном на продуктивные показатели перепелов. Ежедневное включение биодобавок в рационы перепелов с 5-суточного и до 107-дневного возраста по-разному влияло на их сохранность и продуктивные показатели. Контрольная группа получала основной рацион, 1-я опытная группа – основной рацион с выпаиванием водного раствора аурола с арабиногалактаном; во 2-й опытной группе к 99,9% основного рациона добавляли 0,1% биодобавки № 1, состоящей из порошка корня родиолы розовой с арабиногалактаном; в 3-й опытной группе в первый период выращивания – 98,4% основного рациона + 1,6% биодобавки № 2, состоящей из порошка корня родиолы розовой, скорлупы кедрового ореха и хвои сосны с арабиногалактаном, во второй период – 98,3% основного рациона + 1,7% биодобавки № 2а. Изучен биохимический состав крови, мышечной ткани тушек перепелов, яиц перепелок. В период выращивания перепелов включение в основной состав рациона опытных групп комплексных биодобавок растительного происхождения с арабиногалактаном № 1 и № 2 способствовало увеличению их живой массы на 7,6 и 11,1%, среднесуточного прироста на 8,6 и 12,4%, убойного выхода потрошеной тушки на 0,9 и 1,5%, повышению сохранности на 5,7 и 1,4% по сравнению с контрольной группой. В начале яйценоскости лучшие результаты были при использовании натуральных комплексных биодобавок. У несушек 2-й и 3-й опытных групп проброс яиц начался на 2 дня раньше, они имели наивысшую интенсивность яйцекладки (66,98 и 61,67%). По сравнению с контрольной группой более высокая средняя масса одного яйца отмечена во 2-й опытной группе – на 5,7%, интенсивность яйцекладки выше на 15,0, яйцемасса – на 38,9%.

Представлены результаты апробации фитопрепарата для профилактики и лечения желудочно-кишечных расстройств у телят. Методика доклинического испытания опытного образца фитопрепарата соответствовала ГОСТ Р 53434–2009 и руководству по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Для доклинического исследования опытного препарата по принципу аналогов сформированы две группы лабораторных животных (беспородные белые мыши) по 10 грызунов в каждой группе в возрасте 2–5 мес. В опытной группе животным выпаивали разработанный препарат (водные экстракты плодов шиповника – surrexit coxis, плодов черемухи – cerasis fructus, цветов ромашки – pyrethri flores, корневища амаранта – amaranthus rhizomatis). Доза составила 3 мл/сут на одно лабораторное животное в течение 10 дней. Рацион кормления не меняли (зерно, овощи, сено). Получены положительные данные о физиологических показателях (температура, пульс, дыхание, мочеиспускание, состояние фекалий, двигательная активность животных), которые соответствовали физиологическим нормам для белых мышей. Препарат не обладает токсичностью для организма животных (отсутствие токсической дистрофии в органах животных); уровень радиации был в пределах нормативного значения по цезию 137 (440 Бк/кг) и стронцию 90 (110 Бк/кг) соответственно; Ph составил 6,7 ед. Фитопрепарат является благоприятной средой для желудочно-кишечного тракта животных и обладает антибактериальным эффектом, достоверно повышает число лимфоцитов на 23,8%, гематокрита на 8,6%, гемоглобина на 40% (р < 0,01) в крови опытных животных. Фитопрепарат по классификации, принятой в настоящее время Всемирной организацией здравоохранения, можно отнести к группе малотоксичных веществ и по степени токсичности – к IV классу опасности (вещества малоопасные). Препарат рекомендован для клинических испытаний на молодняке крупного рогатого скота.

Представлены результаты исследований медоносных угодий на лесных и нелесных землях лесного фонда Кемеровской области. Проведена оценка медоносных ресурсов по категориям земель лесного фонда и биоресурсного потенциала угодий для медосбора в процессе сукцессии лесной растительности. Изучение видового состава медоносных растений выполняли в 2018–2022 гг. на различных категориях земель. Исследования проводили в соответствии с общепринятыми методами проведения научно-исследовательских работ в пчеловодстве. Учет медоносных растений проводили на трансектах и учетных площадках, используя методику таксации леса. Установлено, что в процессе сукцессии лесной растительности изменяются микроклиматические и лесорастительные условия медоносных угодий. На вырубках высокой медовой продуктивностью отмечены акация желтая, ивовые, жимолость татарская и съедобная, малина лесная и представители травянистых фитоценозов – дягиль сибирский, кипрей узколистный. Медовая продуктивность угодий, не покрытых лесной растительностью, на вырубках, в таежных лесах составляет 229,4 кг/га. На лесных землях, не покрытых лесной растительностью в радиусе пасеки, на площади 414 га биоресурсный потенциал угодий для медосбора составил 68 464 кг. Медовый запас 88 600 кг позволяет содержать на учетной территории 738 пчелиных семей. Полученные достоверные научные сведения с практической стороны необходимы для корректировки лесных планов территорий и для своевременного планирования и организации территории пасек.

Представлены результаты исследований методов лечения бронхопневмонии молодняка крупного рогатого скота. Отмечено, что заболевание связано с воздействием ряда различных этиологических условий (понижением температуры воздуха, увлажнением воздуха, а также его загрязнением и т.д.) на организм животного. Бронхопневмония телят регистрируется на животноводческих комплексах в холодное и сырое время года как сезонное заболевание. В связи с этим разработка эффективных схем лечения данной патологии является актуальной задачей. Изучена эффективность применения препаратов заместительной терапии при лечении бронхопневмонии телят. Исследование проведено в хозяйстве Алтайского края в осенний период. Для реализации данного опыта по принципу аналогов были сформированы две равные группы телят (опытная и контрольная) по 5 гол. в каждой. В схему лечения обеих групп входили препараты Ресфлор и Локсик 2%. Телята контрольной группы в качестве препарата заместительной терапии получали ВитОкей, опытной – Витам. Во время эксперимента проведена оценка клинических признаков и морфологический анализ крови. При клиническом исследовании телят отмечены следующие признаки: повышенная температура тела, хрипы, кашель, очаги притупления в легких в области передних и задних долей, апатичность, истечения из носа, потеря аппетита, эритропения (до (4,6 ± 0,2) × 10¹²/л), лейкоцитоз (до (16,5 ± 0,6) × 10⁹/л), повышение СОЭ (до 1,2 ± 0,1 мм/ч), нейтрофильный лейкоцитоз со сдвигом ядра влево и моноцитопения. К 5-м суткам лечения у телят опытной группы отсутствовали хрипы в легких, кашель, температура тела была в пределах нормы. На 7-е сутки отмечались повышение эритроцитов ((6,4 ± 0,3) × 10¹²/л), снижение лейкоцитов ((10,6 ± 0,3) × 10⁹/л) и СОЭ (0,4 ± 0,1 мм/ч). Применение витаминно-аминокислотного комплекса в комплексной терапии бронхопневмонии телят сокращает длительность и тяжесть течения заболевания.

Представлены результаты исследования генетических методов создания сельскохозяйственных животных с улучшенными характеристиками. В настоящее время получено значительное количество животных с отредактированным геномом. Методы модификации генома у крупного рогатого скота (КРС) постоянно совершенствуются. Изучены подходы генного редактирования эмбрионов крупного рогатого скота, доставки отредактированных конструкций, повышения выживаемости эмбрионов после внесения систем редактирования. Исследования проводили на эмбрионах КРС. Разработаны и апробированы системы редактирования генов BLG и СД209. Изучены варианты доставки системы редактирования в клетки КРС: микроинъекция в зиготу плазмидной ДНК с закодированной последовательностью с CRISPR/Cas9 c sgRNA, способ вирусных векторов (аденоассоциированные вирусы AAV, серотипы AAV1, AAV2, AAV6, AAV9, AAVDJ), совместное введение плазмидной ДНК и сперматозоида в ооцит на стадии MII, а также микроинъекции РНК Cas9 и гидовых РНК. Исследованы и усовершенствованы различные методики выполнения микроинъекций и опробованы различные варианты приготовления смеси РНК Cas9 и гидовых РНК. На основе полученных результатов оптимизирован протокол выполнения микроинъекции системы редактирования и проведен модельный эксперимент на 160 ооцитах, по 80 клеток на каждую конструкцию. В результате установили, что эффективность редактирования в целом повысилась. При инъекции гидовой РНК против гена BLG и мРНК spCas9 дробление начали 84% выживших клеток, бластуляция составила 20%, оказались с нокаутом по BLG – 69,2%. При инъекции против гена CD209 и мРНК spCas9 дробление начали 44,4% выживших эмбрионов, бластуляция составила 16,7%, с нокаутом по CD209 – 44,4%. Новизна работы заключается в получении данных о разработке систем редактирования с определенными генами-мишенями, в усовершенствовании системы доставки и культивирования эмбрионов КРС.

Рассмотрена проблема практического применения сорняков в сельском хозяйстве. Сорная флора так же, как и другая растительность, выполняет ряд экологических функций и, по определению биогеохимической науки, является фитомассой, несущей в себе большие запасы биофильных (С, О, N, H, Ca, P, S) и ряда других химических элементов. Остается не до конца изученной функция сорной растительности как составляющей экологической стабильности агроценозов. В связи с этим в статье представлены данные по результатам использования сорной растительности в адаптивно-биологическом земледелии в качестве зеленого удобрения. Приведены примеры положительного влияния сорняков на почвенное плодородие и урожайность возделываемых культур.