С развитием технологий искусственного интеллекта и машинного обучения сверточные нейронные сети (CNN) стали одним из ключевых инструментов в области компьютерного зрения. Они активно применяются для решения задач, связанных с идентификацией и классификацией объектов. В сельском хозяйстве, где точность и скорость обработки данных имеют критическое значение, CNN нашли широкое применение, в частности для автоматического распознавания сорных растений в посевах сельскохозяйственных культур. Целью данного исследования является разработка классификаторов изображений на основе сверточных моделей ResNet-18, ResNet-34 и ResNet-50 для идентификации сорняков и классификации степени их распространения на участках, занятых зерновыми культурами. В качестве исходной информации используются результаты фитосанитарного мониторинга посевов пшеницы (Triticum aestivum L.) и ячменя (Hordeum sativum L.) и фотографии учетных площадок. В ходе мониторинга выявлено 19 видов сорных растений, которые присутствовали на участках с разной степенью интенсивности. Для количественной оценки засоренности каждому виду присваивался идентификатор: 0 – если вид превышал экономический порог вредоносности (ЭПВ), 1 – если не превышал. Основная задача классификатора заключалась в распознавании сорняков на фотографиях и определении одной из двух градаций засоренности участка. Предложенный подход продемонстрировал высокую эффективность. Точность классификаций на тестовом наборе изображений составила в среднем 95%. Для оценки надежности метода была построена матрица ошибок, которая также подтвердила высокую точность предсказаний. Полученные результаты свидетельствуют о высокой эффективности использования архитектур ResNet для задач автоматического распознавания сорняков. Практическое применение разработанных классификаторов позволяет оперативно проводить фитосанитарную диагностику посевов, что способствует своевременному и точному подбору гербицидов для борьбы с сорными растениями. 

Представлены результаты разработки метода ранней диагностики устойчивости сортов пшеницы к совместному действию хлоридного засоления и инфицирования возбудителем обыкновенной корневой гнили злаков Bipolaris sorokiniana Shoem (B. sorokiniana) по выходу электролитов из листовой ткани проростков. Исследования проводили в 2022, 2023 гг. на четырех сортах мягкой яровой пшеницы. Проростки выращивали из инфицированных патогеном трехсуточных проросших семян на растворе хлорида натрия (опыт) и на водопроводной воде (контроль) в заданных климатических условиях. Реакцию сортов на стресс определяли по относительному изменению удельной электропроводности (УЭП) водных вытяжек листьев на кондуктометрической установке edge EC, HANNA Instruments (Германия). Экспериментально определены условия подготовки образцов, обеспечивающих максимальные межсортовые различия: размер нарезки листовой ткани – 1,5 мм, соотношение листовой ткани и воды – 1 : 40, время экспозиции образцов в дистиллированной воде не менее 1,5 ч. Проведенная оценка устойчивости сортов пшеницы показала бо́льшую дифференцирующую способность разработанного метода и наибольшие межсортовые различия по сравнению с морфофизиологическим методом. Выборочные средние для относительных изменений УЭП водных вытяжек листовой ткани сортов различались в 2,6–7,3 раза, показателей длины и биомассы ростков и корней у данных сортов – в 1,2–2,3 раза. Коэффициент корреляции рангов Спирмена между показателями устойчивости сортов составил rs = 0,88 при p ≤ 0,01. Результаты диагностики устойчивости исследованных сортов пшеницы по ростовым процессам и УЭП водных вытяжек листьев совпали. Выявлена сортоспецифичность: сорт Новосибирская 18 менее устойчив, Омская 18, Сибирская 21 и Новосибирская 44 более устойчивы к исследуемому совместному стрессу. Сделан вывод о возможности применения разработанного метода по выходу электролитов листьев для ранней диагностики (фенотипирования) сортов пшеницы по устойчивости к совместному действию B. sorokiniana и хлоридного засоления.

Производство посадочного материала картофеля на основе оздоровленного исходного материала широко используют в картофелеводстве. Дальнейшее совершенствование приемов выращивания мини-клубней позволит увеличить урожайность в товарном секторе. Разработаны элементы сортовой технологии картофеля на этапе производства мини-клубней в условиях защищенного грунта. Для оценки отзывчивости распространенных в России сортов картофеля на элементы агротехники при выращивании мини-клубней проведен опыт в летней теплице в черте города Красноярска. Объектами исследования выбраны очень ранний сорт Метеор, ранние (раннеспелые) Фелокс, Розара, Гулливер, Ред Скарлетт, Вега. Установлена сортовая специфика отзывчивости сортов картофеля на приемы выращивания в закрытом грунте: объем горшков, перевалку. Использование двухлитровых емкостей обеспечивает максимальную выручку и выход мини-клубней у сортов Розара, Ред Скарлетт, Фелокс, литровых – Метеор, Гулливер. Минимальная эффективность получена при использовании пятилитровых горшков. Сила влияния фактора «размер горшка» была максимальной, составив 47,2% по числу клубней, и 63% – по массе клубня. На долю генотипа пришлось соответственно 15 и 17% изменчивости признаков. Сорт Розара положительно реагировал на перевалку из рассадной емкости 0,2 л в горшок 2 л. Наибольшая продуктивность сорта Вега получена при посадке в горшки 1 л с последующей декапитацией. Среднее число клубней в горшке составило 6,2 шт., масса клубня 8 г. Полученные данные возможно использовать в оригинальном семеноводстве изученных сортов. С учетом степени влияния генотипа на других образцах потребуется уточнение результатов. 

Известно, что жизнеспособность пыльцы зависит не только от погодных условий, агротехники, но и от генотипа растения. В ходе исследования изучена взаимосвязь между жизнеспособностью пыльцы, отобранной в разные сроки, и сортом малины ремонтантной. Приведены результаты фенологических наблюдений за сортами и формами малины от начала вегетации до цветения, а также рассмотрена продолжительность данного периода в условиях Южного Прибайкалья. Принималась во внимание необходимость накопления сумм активных температур для прохождения фенологических фаз в условиях региона исследования. В итоге были выделены три группы сортов – ранне-, средне- и позднецветущие. Определена жизнеспособность пыльцы разных сортов и форм, выделены генотипы, характеризующиеся стабильно хорошей жизнеспособностью пыльцы (более 50%). Определен период, в котором жизнеспособность пыльцы практически всех генотипов оценена как хорошая. Исключение составили две формы, у которых за период исследования жизнеспособность была менее 50%. Статистический анализ показал, что наименьшее влияние на жизнеспособность пыльцы оказывает влажность воздуха (57%), наибольшее – температура воздуха (более 90%). Отмечено, что понижение ночных температур до отрицательных критически сказывается на жизнеспособности пыльцы. Так как жизнеспособность пыльцы у разных генотипов не была одинаковой, отбор родительских растений для опыления важно проводить и по данному признаку. Проведенное исследование может помочь в селекции малины ремонтантной: учитывая указанный признак при отборе родительских растений, можно повысить эффективность опыления и увеличить выход гибридных семян.

Дан анализ зарубежных и отечественных работ, посвященных изучению вредоносности, распространения и биоэкологических особенностей развития Euzophera bigella (Zell.). Установлено, что данный вид встречается под несколькими латинскими названиями (Ephestia bigella, Ephestia stenoptycha, Ephestia egeriella, Euzophera punicaella), представленными в виде синонимов, но основным остается Euzophera bigella. Фитофаг широко распространен в 23 странах, включая Российскую Федерацию. Установлено, что вредитель является полифагом, его гусеницы питаются плодами и древесиной таких культур, как айва, яблоня, груша, слива, абрикос, вишня, персик, гранат, виноград, грецкий орех и оливковые деревья. В поврежденные фитофагом плоды попадают споры грибов, вирусы и бактерии, что приводит к загниванию, высыханию, растрескиванию, мумифицированию и опадению плодов. При повреждении древесины происходит набухание и растрескивание коры ветвей и перидермы стволов, что сопровождается обширным внутренним некрозом, вызывающим усыхание ветвей и гибель целых деревьев. В зависимости от страны, региона и условий возделывания культур у E. bigella наблюдается от двух до пяти поколений в год, повреждение плодов может достигать до 20–80%. Зимуют гусеницы в шелковистых коконах или в стадии гусениц третьего – пятого возрастов и куколок. Окукливание отмечено с конца апреля или с середины мая, когда среднесуточная температура устанавливается и составляет от 10 до 12 °С. Лёт наблюдается при сумме эффективных температур (выше 10 °C) и составляет от 185,9 до 210 °C (в среднем 187,5 °C). 

Эффективное производство говядины от специализированных пород возможно как при промышленной технологии, так и при более дешевом длительным пастбищном содержании. Используемые при этом породы отличаются генетически обусловленным фенотипом, приспособленностью к разным условиям содержания. Цель исследования состояла в сравнительной оценке генотипической структуры интенсивного типа герефордской породы крупного рогатого скота и экстенсивного – калмыцкой. Изучение проводили с использованием SNP и STR маркеров. По частоте генотипов генов LEP, TG5, SCD1, OLR1 различий не установлено, за исключением гена TG5, где в герефордской породе генотип TG5CC встречается выше на 24,8%, генотип TG5CT ниже на 27,5% по сравнению с калмыцкой. В полиморфных локусах TGLA122 и TGLA53 аллели 151 (локус TGLA122) и аллели 162 и 172 (локус TGLA53) в герефордской породе встречались чаще на 13,1; 19,0 и 15,2% соответственно по сравнению с калмыцкой. По основным селекционно-генетическим параметрам (Са, Naj, V, PIC), рассчитанных на основании частот аллелей и генотипов генов LEP, TG5, SCD1, OLR1, значимых различий не установлено: гетерозиготность составляет 0,618–0,648, число эффективных аллелей – 1,54–1,62, изменчивость – 35,9–39%, коэффициент полиморфности – 0,352–0,381. Генное равновесие в породах не нарушено и находится в пределах χ2 = 0,008–4,198. Также не установлено различий между породами по популяционно-генетическим параметрам с использованием STR-маркеров. Среднее количество аллелей на локус в герефордской породе составляет 10,25, калмыцкой – 8,94, количество эффективных аллелей – 4,13–4,73. Гомозиготность находится на уровне 0,80–0,82. Инбридинга в стадах не выявлено, индекс Fis имеет отрицательное значение. Число приватных аллелей составляет в герефордской породе 32, в калмыцкой – 11. Полученные результаты можно считать промежуточными, для более убедительных данных необходимо увеличить исследуемое поголовье калмыцкой породы.

Сап является заразным зоонозным и потенциально смертельным заболеванием, вызываемым бактерией Burkholderia (B.) mallei. К возбудителю сапа восприимчивы лошади, ослы, мулы, а также человек. В начале – середине XX в. сап был ликвидирован в Европе, Северной Америке, Японии, Австралии и в СССР. В странах Ближнего Востока, Азии, Южной Америки заболевание приобрело эндемичный характер. Развитие международной торговли лошадьми способствовало заносу возбудителя с латентными животными-носителями в свободные от инфекции регионы и в последние десятилетия стали регистрировать вспышки сапа в благополучных странах, в том числе в России, вследствие чего его стали относить к «возвращающимся» инфекциям. Способность возбудителя к заражению в низких дозах в форме аэрозоля обусловливает его причисление к потенциальным агентам биотерроризма. В настоящем обзоре показа но современное распространение сапа с учетом увеличения поголовья лошадей в разрезе стран с развитым коневодством и рисков заноса инфекции в Россию c целью повышения информированности ветеринарных служб и усиления мер контроля в отношении данного заболевания.

Авторами изучено влияние фитобиотика на основе комплекса эфирных масел на клеточные и гуморальные звенья иммунной системы цыплят-бройлеров на фоне вакцинации поголовья против вируса Ньюкаслской болезни. Исследование проводили на цыплятах-бройлерах отечественного кросса «Смена 9» (опытная и контрольная группы по 70 гол.) на птицеводческом предприятии Омской области. Цыплята опытной группы с водой дополнительно получали российский фитопрепарат «Фитогеникс», состоящий из комплекса эфирных масел корицы, гвоздики, розмарина, тимьяна, кунжута индийского и органических кислот, в дозе 0,2 мл/л воды с 1-го по 7-й день и 0,3 мл/л воды с 8-го по 38-й день. В возрасте 9 дней проведена вакцинация птицы против вируса Ньюкаслской болезни. Через 6 и 18 дней после вакцинации осуществлен отбор проб крови для изучения показателей клеточного и гуморального иммунитета. Установлено, что большее влияние фитобиотик оказал на показатели клеточного иммунитета через 6 дней после вакцинации, что выражалось повышением активности катионных белков в 1,3 раза, уровня спонтанной НСТ-активности нейтрофилов – на 17,7%, общего количества лимфоцитов – в 2,1 раза, Т-лимфоцитов – в 3,0 раза, В-лимфоцитов – в 1,8 раза. На гуморальное звено иммунитета наибольшее влияние было оказано через 18 дней после вакцинации, что сопровождалось увеличением бактерицидной активности сыворотки крови на 23,4%, среднего титра поствакцинальных антител (иммуноглобулины G) – на 1,1 log2. Стимуляция естественной резистентности и адаптивного иммунитета при вакцинации на фоне применения комплекса эфирных масел положительно отразилась на жизнеспособности и продуктивности птицы, способствовала повышению сохранности цыплят-бройлеров на 4,3%, увеличению их живой массы на 3,4%. С учетом полученных результатов использованный фитопрепарат может быть рекомендован для повышения иммунологической резистентности, жизнеспособности и продуктивности цыплят-бройлеров.

Поиск новых видов кормов для повышения конечной живой массы и снижения затрат комбикорма в процессе выращивания остается главной задачей на современном этапе развития бройлерного производства. В статье представлены результаты исследования химического состава и питательной ценности рапсового жмыха, которому уделяется особое внимание как основному компоненту комбикорма в финишный период откорма птицы. Цель данной работы заключалась в изучении откормочных и мясных качеств цыплят-бройлеров при замене в рационе мясной муки, подсолнечных шрота и масла на соевый шрот, рапсовые жмых и масло в тех же количествах. Качество корма, поедаемого птицей, оказывает большое влияние на показатели роста и затраты кормов. По результатам химических исследований установлено, что по энергетической и протеиновой питательности рапсовый жмых близок к соевому. Наилучшие показатели при этом были получены при включении в состав комбикорма жмыха и масла из рапса. Повышение сохранности цыплят-бройлеров составило 5,0%, увеличение живой массы – 290 г. Удалось достичь снижения затрат кормов на 1 кг прироста на 0,34 ед. и повышения индекса продуктивности на 2,1%. Важным показателем качества мясной продуктивности цыплят-бройлеров являются масса и выход съедобной части тушки. В опытной группе масса потрошеной тушки была выше на 8,58%, масса ее съедобной части – на 122 г. Использование в составе комбикорма рапсовых жмыха и масла способствовало снижению себестоимости 1 кг прироста живой массы, повышению прибыли на 16,02% и увеличению рентабельности производства мяса цыплят-бройлеров на 4,49%.

Фукоза, являясь ключевым компонентом кишечных гликанов, играет очень важную роль в регуляции микробного сообщества и создании оптимальной микросреды для эпителиальных клеток хозяина. В данном исследовании изучено влияние пищевой фукозы на восстановление кишечной микробиоты у лабораторных мышей с дефицитом муцина-2 (Muc2–/–) после проведения антибиотикотерапии. В качестве контрольных особей использованы мыши дикого типа (WT, C57BL/6). В ходе эксперимента животные обоих генотипов были разделены на четыре группы: входящие в состав 1-й группы мыши антибиотики не получали (негативный контроль), представители 2-й группы получали антибиотики (14 дней) и фукозу (позитивный контроль для фукозы), представители 3-й группы – антибиотики (14 дней) и стандартный корм (модель дисбиоза), 4-й – только фукозу (основная экспериментальная группа). Результаты исследования показали, что у Muc2–/– мышей уровень связанной фукозы в кишечнике был достоверно ниже, чем у контрольных животных (p = 0,0001), что сопровождалось дисбалансом микробиоты. Антибиотикотерапия усугубляла эти изменения, снижая количество Bacteroides spp. (p = 0,0003) и Lactobacillus murinus (p = 0,0268) и повышая уровень условно-патогенных Escherichia coli (p = 0,0004). Добавление фукозы в рацион способствовало избирательному восстановлению Bacteroides spp. у Muc2–/– мышей (p = 0,0015), но не влияло на численность L. murinus. Важным открытием стало опосредованное подавление Enterococcus spp. за счет стимуляции Bacteroides, что свидетельствует о сложных межмикробных взаимодействиях в рамках микробиома кишечника. Также установлено, что фукоза снижала уровень E. coli (p = 0,0149), демонстрируя свою защитную роль. У мышей C57BL/6 пищевая фукоза восстанавливала уровень связанной фукозы (p = 0,0249), тогда как у Muc2–/– особей этого не наблюдалось, что подчеркивает ключевую роль муцина-2 в поддержании микробного гомеостаза. Полученные данные раскрывают сложные взаимосвязи между муциновым барьером, составом микробиоты и ее устойчивостью к антибиотикам, открывая перспективы для разработки новых подходов к коррекции микробиоценоза при нарушениях кишечного барьера.

В статье представлены результаты исследования по разработке алгоритма на основе современной модели сверточной нейронной сети глубокого обучения, который позволил повысить точность распознавания плодов земляники садовой и классификации степени съемной спелости ягод. В исследовании применялся метод трансферного обучения, позволяющий адаптировать используемую модель YOLOv10-M (You Only Look Once version 10 medium), изначально обученную на датасете COCO, для решения задачи классификации степени зрелости ягод земляники. Для создания обучающего набора данных проведена аннотация (разметка) изображений. Использован сервис Supervisely, который позволил с помощью прямоугольных рамок присвоить выделенным областям соответствующие классы. По итогам разметки изображений выделено три класса ягод с учетом их степени зрелости: незрелая ягода (unripe_strawberry), зрелая ягода (ripe_strawberry), несозревшая ягода (half_ripe_strawberry). К классу «несозревшая ягода» отнесены плоды, у которых площадь красного цвета на изображении составляла менее 60%. Аугментация набора данных, включающая такие операции, как обрезка, изменение размера, поворот, вертикальное отражение, размытие, изменение контраста, добавление шума, случайная коррекция цвета и добавление эффектов погодных условий, позволила увеличить объем выборки до 4500 изображений. Проведено обучение модели YOLOv10-М на созданной выборке данных, использовано 500 эпох, размер пакета данных установлен на уровне 8. В качестве алгоритма оптимизации выбран стохастический градиентный спуск (SGD, Stochastic Gradient Descent) с начальной скоростью обучения 0.01. Анализ графиков и метрик бинарной и мультиклассовой классификаций для оценки качества модели позволил определить оптимальные настройки и выбрать порог уверенности (0,7), при котором достигается наилучший баланс между точностью (метрика precision 0,93) и полнотой (метрика recall 0,89). Средняя абсолютная процентная ошибка (MAPE) распознавания изображений тестовой выборки для всех классов составила 3,4%. Наибольшие трудности при распознавании возникли с классом «несозревшая ягода», для которого средняя абсолютная процентная ошибка составила 4,6%.

В статье представлен малогабаритный комбинированный агрегат, оснащенный орудиями и приспособлениями для восстановления природных кормовых угодий. Разработаны технология и конструкторская документация, изготовлен лабораторный образец агрегата. Техническую экспертизу и испытания проводили в горной зоне Республики Северная Осетия – Алания на высоте 1540 м н. у. м. Определены показатели условий испытаний и функциональные показатели работы агрегата: объем цистерны, коэффициент опорожнения емкости цистерны, фактическая доза внесения удобрений, необходимая норма высева, коэффициент прикатывания семян в почву. Предметом исследований являлись технология и нормы высева семян, конструкция агрегата и функциональные показатели рабочих органов (маятниковых высевающих аппаратов, емкостей для жидких удобрений). Главным отличием конструкции разработанного блок-модуля являются его малые габариты (ширина 2,4 м) и маневренность в условиях горных мелкоконтурных участков. Лабораторный образец агрегата соответствует агротехническим требованиям и техническому заданию. Согласно расчетам определены необходимый объем цистерны (Е ц = 240 л), коэффициент опорожнения емкости цистерны (Ко = 0,995), выявлено, что прикатывание семян необходимо производить двухрядными катками, масса высеваемых семян за один оборот катушки составляет 2 г. В результате изготовлен комбинированный малогабаритный агрегат, который способствует образованию более густого травостоя, препятствует водной и ветровой эрозии почв, способствует снижению деградационных процессов склоновых участков путем улучшения качества и количества многолетних трав в виде высококачественных кормов, обеспечивает повышение продуктивности агроландшафтов и рентабельности сельскохозяйственного производства на 15–20%.