Дан исторический обзор становления и развития научного земледелия в Сибири. Отмечены основные достижения ведущих научно-исследовательских институтов региона. Показан вклад сибирских ученых в развитие научного земледелия, в том числе его составных направлений. Представлено почти 100-летнее развитие исследований по земледелию – от Омского опытного хутора (XIX в.), сельскохозяйственных опытных станций – до современных федеральных научных центров. Продемонстрирована эволюция земледелия от отдельных приемов по возделыванию сельскохозяйственных культур до формирования зональных, а затем адаптивно-ландшафтных систем земледелия и современных агротехнологий. Приведены примеры законченных научных разработок по земледелию, готовых к внедрению в производство, количество которых исчисляется тысячами. Внедрение наукоемких агротехнологий гарантирует доведение объемов производства зерна в Сибири до 25–30 млн т, устойчивое развитие земледелия, стабильное обеспечение продовольствием и высокую окупаемость невозобновляемых ресурсов. Показана эволюция защиты растений от отдельных приемов против наиболее опасных вредных организмов до формирования интегрированных систем, учитывающих фитосанитарное состояние агроценозов и агроэкологические условия возделывания сельскохозяйственных культур. Наиболее важными приемами для оптимизации взаимоотношений между культурой и вредными организмами являются подбор устойчивых к их воздействию видов и сортов растений, оптимизация минерального питания растений и сроков сева. В настоящее время развитие научного земледелия связано с проектированием адаптивно-ландшафтных систем земледелия, выбором и поддержкой агротехнологий, рациональным использованием земельных ресурсов, совершенствованием подходов к сохранению и воспроизводству почвенного плодородия, систем обработки почвы, удобрений и интегрированной защиты растений, формированием адаптивных севооборотов, исследованием технологических и биологических процессов при возделывании сельскохозяйственных культур, использованием ГИС-технологий, дистанционного зондирования и искусственного интеллекта для организации рационального управления продуктивностью посевов сельскохозяйственных культур.

Представлены результаты исследований, проводившихся с целью оценки развития систем земледелия в Приенисейской Сибири за длительный период времени как базиса для выявления факторов, определяющих продуктивность сельскохозяйственных культур, и в качестве информационной основы для прогноза урожайности к 2030 г. В работе приведены сведения, охватывающие более чем двухсотлетний период земледельческой практики в Приенисейской Сибири. Установлено, что во все периоды сельскохозяйственного производства, каждому из которых соответствует определенная система земледелия, тренд изменения урожайности был положительным. Каждый последующий период был короче предыдущего, при этом урожайность существенно увеличивалась. Период применения экстенсивных технологий в земледелии длился более 140 лет. В это время урожайность увеличивалась на 0,0018 т/га в год. Период использования ординарной (малоинтенсивной) системы земледелия продолжался примерно 50 лет. Тогда урожайность повышалась на 0,0204 т/га в год. В период интенсификации системы земледелия, который занял примерно 30 лет, урожайность увеличивалась на 0,0212 т/га в год и достигла к концу периода примерно 2,1 т/га. Период становления высокоинтенсивной системы земледелия самый короткий, характеризуется наиболее высокими показателями роста продуктивности – 0,0639 т/га в год. При сохранении данного тренда средняя многолетняя урожайность в объеме 3,0–3,5 т/га будет достигнута ориентировочно к 2030 г. Для каждой почвенно-климатической зоны целесообразно иметь свою оригинальную систему земледелия, разработанную с учетом почвенно-агрохимических свойств, ландшафтных и климатических особенностей, отличающуюся более углубленной дифференциацией индивидуального рабочего участка. В ней должны быть представлены цифровые технологии с использованием современных электронных средств информатизации, геоинформационных систем, дистанционных методов и средств управления технологическими процессами, аэро- и космических методов диагностики агроэкосистем.

Представлены результаты совершенствования технологии возделывания картофеля за счет повышения эффективности системы защиты растений в условиях производственного опыта. Исследование проводили в 2021–2023 гг. на землях ООО «Дружба-2» (Брянская область, Жирятинский район). Объектом исследования являлись два сорта картофеля первой репродукции – Ред Скарлетт (Нидерланды) и Гала (Германия). Схема опыта включала два варианта: 1) традиционная система защиты картофеля, принятая в хозяйстве (контроль); 2) усовершенствованная система защиты. Обе системы защиты направлены на профилактику вредителей (колорадский жук, личинка жука-щелкуна), сорняков (подмаренник цепкий, паслен черный, яснотка пурпурная, марь белая, трехреберник непахучий, мятлик однолетний, метлица обыкновенная) и болезней (альтернариоз, фитофтороз, серебристая парша, ризоктониоз, различные виды гнилей, питиум). Почвы участков дерново-подзолистые. Предшественник – озимый рапс. Общая площадь производственного опыта составила 120 га (по 60 га под каждым сортом). Картофель выращивали по интенсивной технологии с традиционной системой обработки почвы по схеме 75 × 28 см. Норма посадки – 50 тыс. клубней на 1 га. Технология рассчитана на получение урожайности клубней 40–60 т/га. Опытным путем установлено, что применение усовершенствованной технологии с использованием новой для хозяйства системы защиты растений способствует увеличению густоты стояния растений и их сохранности на момент уборки на 2,5–3,0%, повышению числа клубней с одного растения на 7,5–10,0%, средней массы одного клубня – на 7–11%, массы клубней с одного растения – на 14,5–23,0%, урожайности – на 17–26%, товарности – на 12,5–14,5%, товарной урожайности – на 32–45%, условного чистого дохода – на 16,2–24,5%.

Изучены ростостимулирующие свойства штаммов Bacillus amyloliquefaciens B-11265 и Bacillus aryabhattai В-13192, а также дана оценка возможности их совместного культивирования для интенсификации активности. Установлено, что исследуемые штаммы способны синтезировать индолил-3-уксусную и гиббереллиновую кислоты, сидерофоры: B. amyloliquefaciens B-11265 в количестве 5,23 мкг/мл, 1,05 мг/мл, 46,15%; B. aryabhattai В-13192 – 3,07 мкг/мл, 0,84 мг/мл, 35,50% соответственно. Результаты исследования показали, что штаммы являются биосовместимыми и не ингибируют развитие друг друга, что позволяет включить их в состав одного консорциума. Совместное культивирование штаммов показало, что соотношение микроорганизмов в питательном субстрате оказывает значительное влияние на выход целевых веществ. При соотношении B. amyloliquefacien и B. aryabhattai 1 : 1 отмечено угнетение синтеза индолил-3-уксусной кислоты, соотношения 2 : 3 и 3 : 2 приводили к снижению продуцирования гиббереллиновой кислоты. Установлено, что оптимальным соотношением, позволяющим добиться повышения выхода целевых веществ по сравнению со средними значениями, характерными для отдельных штаммов, являлось три (B. amyloliquefacien) к одному (B. aryabhattai). В данном варианте синтез ростостимулирующих веществ консорциумом составил: индолил-3-уксусная кислота – 5,31 мкг/мл, гиббереллиновая кислота – 1,23 мг/мл, сидерофоры – 51,27%. Полученные результаты свидетельствуют о высоком потенциале сконструированного консорциума для применения в сельском хозяйстве. Однако для разработки ростостимулирующего препарата на его основе необходимо провести ряд дополнительных исследований, направленных на изучение влияния штамма на сельскохозяйственные культуры в условиях лабораторных и полевых экспериментов.

Представлены результаты исследований влияния физиологически активных веществ на рост, развитие и урожайность сои в условиях Средневолжского региона. Изучение препаратов проводили на районированном сорте сои Южанка. Препараты Мивал Агро, Витанолл NP (N 10%, P 30%), Витанолл NP (N 30%, P 10%) и НаноКремний применяли в дозировках, рекомендуемых производителями. Схема опыта включала четыре варианта обработок препаратами и контроль (вода). Препараты применяли для предпосевной обработки семян и опрыскивания вегетирующих растений. Регулятор роста Мивал Агро (обработка семян и растений) обеспечил повышение урожайности на 23,1%. Обработка препаратом Витанолл NP (N 10%, P 30%) дала прибавку урожайности на 18,3% в сравнении с контролем. Наибольшая урожайность получена на варианте с обработкой препаратом Витанолл NP (N 30%, P 10%), которая превысила контрольный вариант на 68,8%. Прибавка урожайности при обработке препаратом НаноКремний превысила контрольный вариант на 29,4%. Применение всех физиологически активных веществ положительно сказалось на росте, развитии и продуктивности растений сои. Применение препарата Витанолл NP (N 10%, P 30%) оказало положительное влияние на такие показатели структуры урожая, как высота растения (527 см) и высота прикрепления нижнего боба (15,8 см). Препараты Витанолл NP (N 30%, P 10%) и НаноКремний способствовали увеличению числа бобов (18,1–18,2 шт.). Также изучаемые препараты оказали положительное влияние на массу 1000 семян, высоту растений и высоту прикрепления нижнего боба в сравнении с контролем.

Представлены результаты оценки пяти селекционных сортов клевера лугового (Trifolium pratense L.) по показателям кормовой и семенной продуктивности. Исследованы селекционные сортопопуляции П-15, ГПФ-49-3, ГПФ-86-3 СГПФ-159-3, СГПФ-159-3 + СГП-117 двуукосного типа в сравнении со стандартом Дымковский за 3 года (2020–2022) хозяйственного использования травостоев в конкурсном сортоиспытании посева 2019 г. Исследования проведены на сильнокислых (pH_KC1 = 4,47) дерново-подзолистых почвах с высоким содержанием обменных форм фосфора и калия (192,5 и 217,9 мг/кг), низким – гумуса (2,2%). Погодные условия в годы исследований характеризовались как умеренно теплые. Среднемесячная температура воздуха за апрель – август составила 13,0–15,6 °С с разным обеспечением осадками: в 2020 г. – избыточным, в 2021 г. – с легким дефицитом, в 2022 г. – близким к нормальному. За годы исследований установлена высокая зимостойкость всех изучаемых сортов (более 80%). Определена продолжительность периодов развития растений у сортов при укосном и семенном использовании травостоев. Дана хозяйственно-биологическая характеристика сортов с описанием характера изменений высоты и облиственности растений, кормовой и семенной продуктивности в сравнении со стандартом Дымковский. По результатам проведенных исследований выделены два селекционных сорта ГПФ-49-3 и П-15. Зимостойкость данных сортов составила 92,6 и 96,9%, суммарный сбор сухого вещества за 2 года – 21,90 и 21,56 т/га (+12,7 и 11,0% к стандарту) и урожайность семян в среднем за 2 года – 1,72 и 2,14 ц/га (+8,9 и +35,4% к стандарту). В условиях Волго-Вятского региона эти сорта перспективны для передачи на государственное сортоиспытание.

Представлены результаты лабораторного и полевого изучения эффективности протравителя Тебу 60, МЭ (микроэмульсия) в чистом виде и в баковых смесях с препаратами Гумат+7 и Фитактив Вита против семенной инфекции антракноза и других болезней люпина. Исследования проведены в 2020–2022 гг. в Брянской области. Объект изучения – семена, проростки и посевы люпина белого сорта Мичуринский. В лабораторных условиях биологическую оценку эффективности протравителя Тебу 60 в чистом виде (норма расхода – 0,5 л/т) и баковых смесей Тебу 60 + Гумат+7 (0,5 + 0,5 л/т) и Тебу 60 + Фитактив Вита (0,5 + 0,05 л/т) против семенной инфекции антракноза проводили по числу пораженных проростков, выращенных в бумажно-полиэтиленовых рулонах, в сравнении с контролем (без протравливания). Высокую биологическую эффективность против антракноза показала баковая смесь Тебу 60 + Фитактив Вита (100%). При этом данная смесь достоверно (НСР₀₅ = 0,66) оказывала наименьшее воздействие на снижение длины гипокотиля проростков (8,8%). Полевой опыт закладывали в четырехкратном повторении. Площадь делянки составила 34 м². Норма высева – 1,0 млн всхожих семян/га. Почва участка серая лесная, содержание гумуса – 2,6%. Предшественник – яровые зерновые культуры. Протравливание семян Тебу 60 (0,5 л/т) и баковыми смесями Тебу 60 + Гумат+7 (0,5 + 0,5 л/т) и Тебу 60 + Фитактив Вита (0,5 + 0,05 л/т) проводили за месяц до посева. Эффективность протравливания оценивали в сравнении с контролем. В среднем наибольшую биологическую эффективность против семенной инфекции антракноза показала баковая смесь Тебу 60 + Фитактив Вита (98,1%). К фазе блестящего боба число пораженных бобов составило 20,5% при 78,4% в контроле. Биологическая эффективность против фузариоза и ризоктонии составила 65,9 и 74,4% соответственно. Распространение на бобах серой и белой гнили сократилось в 8 и 11 раз соответственно. Всхожесть семян достоверно (НСР₀₅ = 0,74) увеличилась на 16,2%, сохранность продуктивных растений к уборке – на 56,5%. Достоверная прибавка урожая семян составила 2,52 т/га, окупаемость затрат – 64,88 р.

Представлен материал о современной генеалогической структуре костромской породы крупного рогатого скота, племенной базе и родственным связям коров в племенных хозяйствах Костромской области. Отечественная костромская порода крупного рогатого скота, обладающая ценными хозяйственно полезными качествами, составляет в регионе 33,5%. Исследования проведены в трех племенных хозяйствах и двух племенных репродукторах в 2023 г. В качестве материала исследований использованы данные племенного и зоотехнического учета. Методы исследований – зоотехнические, популяционно-генетические и аналитические с использованием компьютерных программ. Проанализирована молочная продуктивность коров при аутбридинге (неродственном разведении) и при разных степенях родства при инбридинге отдельно по всем племенным заводам и племенным репродукторам в Костромской области. Из 1736 исследуемых коров костромской породы аутбридингом получено 918 (52,9%), с использованием инбридинга – 818 (47,1%), в том числе отдаленным – 461 (26,5%), умеренным – 310 (17,8%), близким – 41 (2,4%) и кровосмешением – 6 (0,4%). В племенных хозяйствах в основном использовали аутбридинг, а также отдаленный и умеренный инбридинг. Уровень стихийного инбридинга составил 2,8%. Более высокие удои коров присущи аутбредным коровам из всех племенных хозяйств Костромской области, содержание жира и белка в молоке – аутбредным и животным при разных степенях инбридинга в условиях конкретных хозяйств. Результаты исследований свидетельствуют о более высокой молочной продуктивности коров при аутбридинге. Полученные данные использованы при составлении планов селекционно-племенной работы с костромской породой крупного рогатого скота в племенных хозяйствах.

Приведены результаты сравнительного филогенетического анализа 52 изолятов пестивирусов крупного рогатого скота трех видов, циркулирующих среди высокопродуктивного молочного скота в Сибири, а также присутствующих в образцах коммерческой эмбриональной сыворотки, перевиваемых линиях культур клеток и живых вакцинах по четырем генам: N^pro, Erns, E1 и E2. Полученные данные сравнивали с данными сиквенса по гену 5'UTR, полученными ранее. Результаты подтвердили циркуляцию на территории Сибири 11 субтипов BVDV-1 (a, b, c, d, f, g, i, j, k, p, r), трех субтипов BVDV-2 (a, b, c) и одного BVDV-3 (a). Генетические профили изолятов по генам 5'UTR, N^pro, Erns и E1 совпали полностью. Исключение составили три изолята BVDV-1a (R/FBS/96, N/MDBK/08 и SA/FBS/08), выявленные в инфицированных культурах клеток, которые сгруппировались в кладу, сформированную референтными последовательностями BVDV-1j. Остальные изоляты, ранее показавшие 100%-ю идентичность последовательностей 5'UTR, имели сходство нуклеотидных последовательностей генов N^pro, Erns, Е1 и Е2 в пределах 96–99%, что также подразумевает их близкое родство. Результаты сиквенса изолятов BVDV-2 показали полное соответствие последовательностей геномов, выявленных в предыдущих исследованиях. Сравнительный сиквенс также подтвердил циркуляцию изолятов пестивируса Н итало-бразильской группы (BVBD-3a) в Сибири, однако все изоляты разделились на две субклады. К первой отнесли изоляты, выделенные из эмбриональных сывороток и культур клеток, ко второй – выделенные из вакцин и внутренних органов больных животных при вспышках болезни в хозяйствах. Обсуждается вопрос о генетическом многообразии пестивирусов крупного рогатого скота, их происхождении и изменчивости.

В последнее время значительной проблемой современного животноводства стал стресс животных. По мере индустриализации сельского хозяйства эта проблема все больше обостряется, в результате которой животноводческие предприятия и фермы несут ощутимые экономические потери. На протяжении всей жизни животное подвергается многочисленным стрессорам, имеющим совершенно разную природу возникновения, но неизменно ведущей к одним и тем же изменениям в организме. Животное заметно теряет в массе, слабеет, у него понижается сопротивляемость к заболеваниям. Дан обзор научных источников по некоторым видам стрессовой нагрузки на крупный рогатый скот: тепловому стрессу, стрессу при транспортировке, предубойному. По данным многих исследований, стрессовое состояние животного на 70–80% зависит от кормления и содержания и лишь на 20–30% – от генетики. На организм сельскохозяйственных животных постоянно воздействуют разнообразные факторы внешней среды. К их числу относятся технология производства, способ содержания, плотность размещения, величина групп, микроклимат помещений, тип и уровень кормления, биологическая полноценность рационов, способы подготовки и раздачи кормов, качество питьевой воды, ветеринарно-профилактические и зоотехнические мероприятия (вакцинация, санитарная обработка животных, взвешивание, кастрация и др.). При изменении указанных факторов в организме животных происходят определенные реакции. Природа стресса может быть различной: механической, физической, химической, биологической и психической. Знание причин стресса, закономерностей его течения и последствий, изложенных в указанных научных источниках, позволит рационально использовать предлагаемые способы уменьшения неблагоприятного влияния различных стресс-факторов на животных для сохранения их здоровья и высокой продуктивности.

Представлены результаты изучения процесса изменения биопотенциала проростков пшеницы сорта Новосибирская 41 при воздействии на них повышенной (43 °С) и пониженной (8 °С) температуры. Эксперименты проходили в 2020 и 2022 гг. При проведении исследований использована автоматизированная система «АвтоЭкспИ». Получены данные о динамике биопотенциала растений, возникающего в результате идентичных температурных изменений окружающей среды при изменении возраста проростков. Полученные в 2020 и 2022 гг. среднестатистические абсолютные максимальные центрированные значения (U _{max ц}) биопотенциала проростков в возрасте от 10 до 19 сут при действии на них повышенной и пониженной температуры были подвергнуты статистическому анализу с использованием ПО «Статистика 6» (Statistica 6). Регрессионные зависимости, определенные в ходе регрессионного анализа показателей биопотенциала при действии повышенной температуры, описываются относительно возраста проростков полиномами второго порядка с коэффициентом корреляции R = 0,997 при р = 0,072 для результатов экспериментальных исследований 2020 г. и R = 0,986 при р = 0,028 для данных за 2022 г. При действии пониженной температуры также получены квадратичные регрессионные зависимости с коэффициентом корреляции R = 0,995 при р = 0,1023 для результатов экспериментальных исследований 2020 г. и R = 0,9998 при р = 0,00023 для данных за 2022 г. Отмечена близость графического отображения аналогичных регрессионных зависимостей, на основании чего определен алгоритм и получены выражения для коррекции экспериментальных данных, полученных в процессе продолжительных экспериментальных исследований.