Sergey Banadysev, Dottore in Scienze Agricole, Doka Gene Technologies LLC
I mini-tuberi di patata (MT) sò a prima progenie tuberosa di e piante sterili di patata. L'ottenimentu di mini-tuberi hè u primu annu di u schema di pruduzzione di sementi di patata in tutti i paesi cù patate sviluppate. I mini-tuberculi di patata sò cultivati solu in cundizzioni di terra prutetta, eliminendu u risicu di reinfezzione di e piante cù malatie virali, fungi è bacterial (se i tuberi da e piante sterili sò cultivati in terra aperta, u risultatu ùn hè micca mini-tuberi, ma u prima generazione di campu).
Hè generalmente accettatu chì u diametru di un mini-tubericu deve esse almenu 10 mm; qualcosa più chjucu hè microtuberi.
A necessità di mini-tuberi per a pruduzzione di 10 mila tunnellati d'elite hè: cù un schema OS è ES di cinque anni (produzione di sementi originali è elite) - 50 mila pezzi; cù un sistema OS è ES di quattru anni - 400 mila unità; cù un schema di trè anni - 3 milioni di unità.
A Federazione Russa hà a so propria basa solida scientifica è innuvazione in questu spaziu. L'intruduzioni à grande scala di e tecnulugii più muderni per u crescente di mini-tuberi in a Federazione Russa hè sempre stata davanti à l'altri paesi cù u crescente di patate sviluppati: a tecnulugia di sustrato hè stata introdutta 40 anni fà, 15 centri di biotecnologia anu travagliatu; hydroponic - 30 anni fà, hè utilizatu da e cumpagnie "Doka - Gene Technologies", "Cultures Meristematic"; aeroponic - sviluppatu in l'Istitutu di Ricerca All-Russian di Biotecnologia Agricola (VNIISKhB) in u principiu di l'anni 2000; da u 2010, sta tecnulugia hà cuminciatu à esse prumuvutu da u Centru Internaziunale di Patate è attivamente sparghje in u mondu sanu. In a Federazione Russa, l'installazione industriale per u crescente mini-tuberi sò prudutte: "Arbulu di patata" è Meristem. À u listessu tempu, a maiò parte di l'imprese domestiche di sementi pruducenu sempre mini-tuberi in picculi volumi, in i requisiti di u schema di produzzione d'elite di cinque anni. A cumpagnia FAT-Agro solu hà righjuntu un livellu di più di 2 milioni di unità annu, questu hè abbastanza per cambià à un schema di trè anni.
Un aumentu cumpletu in a produzzione di mini-tuberculi per riduce u calendariu di produzzione di sementi è migliurà a qualità di u produttu hè una strada strategica per u sviluppu di a produzzione di sementi di patata. Cù sta perspettiva in mente, parechji tentativi sò stati fatti in l'ultimi anni per migliurà e tecnulugia di cultivazioni. U scopu principale di l'innuvazione hè di ottene u più mini-tuberi pussibule per pianta in vitro è per unità di area di a serra. Per ghjunghje, sò usati assai tecniche di crescita di e piante, ma micca tutte e suluzioni pruposte cum'è u risultatu di a ricerca scientifica producenu risultati in a produzzione industriale.
Parechji aspetti di a pruduzzione efficaci à grande scala di mini-tuberi sò una materia di sapè fà. A produzzione russa di mini-tuberculi di patata hè sempre stata realizata nantu à a basa scientifica è tecnologica più efficaci è avanzata. È attualmente, i tecnulugii sò dispunibili è usati in u paese chì superanu significativamente u livellu mundiale.
A cundizione primaria per a produzzione qualificata di mini-tuberi hè u rispettu di e regule è e regule attuali. U quadru regulatori di a Federazione Russa nantu à questu tema hè di natura consultiva; in a regulazione attuale nantu à a certificazione di i culturi agriculi, per esempiu, ùn ci hè micca una parolla nantu à e regule per a produzzione è a certificazione di mini-tuberi di patata. In una tale situazione, avete bisognu di fucalizza nantu à l'esperienza internaziunale. In tutti i paesi cù a produzzione di sementi di patata sviluppata, i requisiti obligatorii per l'urganizazione, a tecnulugia è a qualità di i mini-tuberi pruduciutu sò stati aduttati, appruvati ufficialmente è strettamente osservati.
Queste esigenze deve esse presu cum'è una basa da l'imprese domestiche spicializati in a produzzione di mini-tuberi, in u formatu di normi di l'impresa, per l'autocontrollu, finu à chì u quadru regulatori ufficiale in questa zona hè furmatu da u statu. Per esempiu, in a Federazione Russa ci sò normi per u disignu tecnologicu di cumplessi di ripruduzzione è serre riproduttivi NTP-APK 1.10.09.001-02. In ogni casu, i sviluppatori di u NTP ùn anu micca inclusu in u documentu una sezione nantu à e caratteristiche obligatorie di strutture destinate à cultivà mini-tuberi. E ci sò parechje caratteristiche tali, per esempiu: a serra deve avè una porta doppia cù un cambiante. L'area cambiante deve esse furnita cù pads per disinfettà i pedi è detergenti per lavà è disinfettate e mani. E porte d'entrata è tutte l'apertura di ventilazione deve esse cuparti cù una reta chì pruteghja contra l'afidi (taglia di a rete - massimu 0,5 per 0,9 mm). A stanza deve esse cuntrullata currettamente per a temperatura è l'umidità (applicabile à una casa di vetru). Un mediu senza terra deve esse usatu per acclimate i pianti sterili. Se a mistura di terra / terra hè aduprata, deve esse trattata / sterilizzata in modu adattatu per assicurà l'assenza di patogeni di a terra.
A cugliera di mini-tuberi deve esse ottenuta da micropianti o microtuberi ufficialmente certificati, cultivati in un ambiente asetticu da u tessulu meristematicu di u materiale di partenza, testatu per l'assenza di virus, viroidi è batteri chì afectanu e patate in un laboratoriu di teste degnamente accreditatu.
I metudi, a prucedura è a frequenza di a prova di a qualità di u materiale in tutte e tappe di a produzzione di mini-tuberi sò strettamente regulati.
Una mansa di infurmazione praticamente significativa hè stata accumulata annantu à l'ottimisazione di i protokolli di micropropagazione di patata. A ricerca in questa zona mostra assai opportunità per migliurà a crescita è u sviluppu di e piante nantu à i cambiamenti in a cuncentrazione è a ratio di nutrienti. Hè statu stabilitu chì l'usu di regulatori di crescita in a cultura di meristema di patata ùn hè micca necessariu, ma l'aghjunzione di certi sustanzi, ancu in cuncentrazioni bassu, aumenta è accelera a produzzione di u materiale. Hè impurtante d'ottimisà e cundizioni d'incubazione per i pianti di patata micropropagated usendu diverse fonti di luce, modi di illuminazione è ventilazione di a stanza. Cù l'avventu di lampi LED, e so capacità cuminciaru à esse studiatu attivamente in relazione à a micropropagazione di patata. U spettru luminosu rossu è rossu alluntanatu aumenta e caratteristiche di crescita; in ogni modu, a cumminazzioni di luci rossu + blu + far-russu / biancu hà un effettu megliu nantu à a furmazione di tuberi è l'accumulazione di metaboliti primari.
I tecnulugii per cultivà i mini-tuberi sò spartuti in dui gruppi principali: basati in sustrato (varietà larga) è senza sustrato (cultura d'acqua è aeroponica). I tecnulugii principali per a produzzione di mini-tuberi: nantu à sustrati naturali (80% di volumi), idroponichi è aeroponichi. A produzzione di microtuberi hè ancu ligata à u tema di i microtuberi è hè sempre più utilizatu per a propagazione di massa di u materiale di partenza. A diferenza trà i microtuberi è mini-tuberi hè l'ambienti (i microtuberi sò cultivati solu in cundizioni sterili in vitro, è i mini-tuberi sò cultivati solu in cundizioni prutetti ex vitro) è a dimensione di u tuberu. I risultati è cunclusioni ottenuti in esperimenti pratichi in parechji casi ùn currispondenu micca à i postulati teorichi in quantu à e pussibilità di stimulà a furmazione di tuberi in a cultura in vitro. Questu hè appiicatu à i regimi nutrizionale, l'usu di regulatori di crescita, è e cundizioni di crescita è l'usu di fatturi di stress. Se l'infurmazioni publicamente dispunibuli nantu à i rigulamenti tecnologichi per a produzzione di microtuberi permettenu, in a maiò parte di i casi, di ottene risultati piuttostu mediocre - circa o pocu più di un microtuberu chì pesa 200-400 mg per pianta, allora l'ajustamentu prufessiunale di a tecnulugia in relazione à a produzzione specifica. cundizioni aumenta significativamente l'efficienza di u prucessu. In a Federazione Russa ci hè un sapè fà in questa zona cù a produzzione di almenu trè microtuberi chì pesanu più di 0,5 g da una pianta in un tubu di prova standard.
Per u cultivo di i microtuberi in tuttu l'annu è a migliione di a so qualità, parechji disinni diffirenti di bioreattori sò prudutti in massa in u mondu. Questi sistemi semi-automatici riducenu a trasfurmazioni manuale intensive è dunque aumentanu a produtividade è riduce i costi di produzzione. I microtuberi ottenuti in i bioreattori anu una massa più grande è un diametru più grande. L'ultime tecnulugia in questa zona hè u sviluppu di scientisti è diseggiani giapponesi.
Un sistema di pruduzzione di microtuberi à grande scala cù sacchetti di cultura plastica pruduce bè da 100 à 300 microtubers per saccu, secondu a varietà. I cambiamenti in a cuncentrazione di nutrienti in quantu à un cuntenutu più bassu di saccarosi, nitrogenu, è un aumentu di u nivellu di fosfatatu di potasio in u mediu hà permessu di aumentà u numeru tutale è u pesu mediu di i microtuberi. A tecnulugia giapponese permette a pruduzzione di 250 000 microtuberi annu (in trè cicli di cugliera) in una sala di cultivazioni di 66 mXNUMX.2. è 80% di i microtuberi ottenuti cù sta tecnulugia anu una massa di più di 1 g, i.e. adattatu per plantà direttamente in u campu.
A pruduzzione di mini-tuberi nantu à sustrati naturali predomina in u mondu. Sta tecnulugia, anche ben stabilita, pò ancu esse migliurata significativamente. U genotipu, a durata è e cundizioni di cultura in vitro, a dimensione di a pianta, l'esposizione à i nutrienti è i regulatori di crescita influenzanu notevolmente a produzzione di minituber. L'età è u pretrattamentu di e piantini durante a piantazione, e cundizioni è u periodu di indurimentu, a staghjoni di a piantazione è di u crescente, a cumpusizioni di l'ambienti di a terra, u metudu di piantazione, a densità di a pianta, a dosi di fertilizzanti, l'illuminazione ancu affettanu l'intensità di a pruduzzione mini-tuberica. .
Molti sustanzi naturali è materiali sò adattati cum'è un mediu per cultivà mini tuberi di patata. U cumpunente principale di i sustrati di serra hè tradiziunale torba. Cumpunenti alternativu cum'è perlite, vermiculite è vermicompost anu ancu guadagnatu pupularità recentemente per via di a so raghjone d'aerazione è di capacità di mantene l'acqua.
In a maiò parte di i casi, quandu crescenu mini-tuberi in una cultura di sustrato, hè necessariu di utilizà macro- è microfertilizers. Frà i specialisti, a tecnulugia chì usa l'acqua periodica è fertilizendu sustrati infertili cù nutrienti hè chjamata hydroponics. I tecnulugii idroponichi per cultivà i tuberi di mini-patate anu variità chì utilizanu sustrati inerti (sabbia, cortezza d'arburu, coconut, etc.) è cultura d'acqua pura (film nutriente fina).
Tutte e disposizioni di a teoria di a nutrizione di patata in relazione à a pussibilità di cuntrullà a tuberizazione pò esse appiicata à u cultivo idroponicu, ma ci hè una cunniscenza di a necessità di cambià significativamente a cuncentrazione è a ratio di nutrienti per ogni varietà è in diverse tappe di crescita vegetativa. , iniziazione di tuberizazione è crescita di tuberi di pianta. I cumpusizioni di a suluzione nutriente sò datu in a maiò parte di publicazioni. Inoltre, u nùmeru di tuberi ottenuti da una pianta è da una unità di zona differisce parechje volte. In quantu à fà l'aghjustamenti mirati à a cumpusizioni di a suluzione nutriente per aumentà radicalmente u nùmeru di tuberi (è questu hè precisamente u vantaghju di l'idroponia), ci hè pocu infurmazione aperta. Nta l'ultimi anni, solu uni pochi publicazioni sò stati publicati micca cù referenze à cumpusizioni famose di l'anni passati, ma cù materiali originali.
A tecnulugia più moderna - aeroponica - per a crescita di mini-tuberi hà una quantità di funzioni fundamentali. A data, tutte e tappe successive di a so implementazione sò state elaborate, ma a ricerca esplorativa cuntinueghja. U valore particulari di l'infurmazione tecnologica nantu à l'aeroponia hè chì mostra a direzzione di u sviluppu di mini-tuberi in u mondu oghje. Questi sviluppi sò applicabili o ponu esse adattati à altre tecnulugia per cultivà mini-tuberi.
L'scelta di a tecnulugia di pruduzzione mini-tuberica per e cundizioni specifiche deve esse basatu annantu à l'analisi di l'indicatori di produzzione, i livelli di risicu, i bisogni di risorse di u travagliu, a comparazione di i costi d'investimentu, u costu è a prufittuità. Ogni tecnulugia hà variazioni è variazioni significativu in l'efficienza di produzzione secondu parechji fatturi. Tutte e tecnulugia utilizanu è sò basati nantu à u materiale vegetale iniziale da una cultura sterile o microtuberi. Stu stadiu hè quasi universale è pò esse cunsideratu standard. In a tecnulugia di cultivà i mini-tuberi stessu, avete a sceglie da un gran numaru di variàbili.
A grana maiuranza di e grande cumpagnie di crescita di sementi crescenu oghje mini-tuberi in serra di vetru o film di terra nantu à sustrati naturali organici-minerali cù l'usu estensivu di torba. Sta tecnulugia hà u costu più bassu di un mini-tubericu. Di genere, una cultura hè cultivata per annu. In Auropa, hè cunsideratu normale per ottene 4-5 tuberi da una sola pianta. L'usu differenziatu di microfertilizers, sustanzi biologichi attivi è RPPs permette di aumentà u fattore di ripruduzzione à 8-10.
Argumenti in favore di u bioreactor sò sterilità, rendimentu massimu di micro-tuberi per unità di area. I disadvantages di un bioreactor sò a necessità di un gran numaru di piante, a piccula dimensione di tuberi, u prublema di a maturazione è a pianta mecanizzata in u campu.
I vantaghji di l'idroponica sò a fabricabilità, una vera pussibilità di stimulà a furmazione di tuberi, l'equipaggiu industriale; disadvantages - poviru sviluppu di u sistema radicali, periculu di sparghje l'infezzione à traversu a suluzione nutriente, travagliu intensivu. L'aeroponia richiede più spaziu è bughjura cumpleta per u sistema radicali; per via di u so sviluppu megliu è di l'approvvigionamentu di l'aria, più tuberi ponu esse furmati cumparatu cù l'idroponica. Tuttavia, a tecnulugia aeroponica hè a più esigenti; l'alimentazione ùn deve esse interrotta per più di una meza ora.
A breve riassuntu sopra mostra chì u sviluppu di un schema di trè anni per a produzzione di patate d'elite cù un gran numaru di mini-tuberi hè digià una realità. L'aumentu di u voluminu è l'intensificazione di a pruduzzione hè ottenuta per ottene u massimu di mini-tuberi per unità di area cù un minimu numeru di pianti iniziali. A terra di l'internu è u materiale di fonte sò caru, cusì ottene solu 2-3 tuberi da una sola pianta hè una opzione senza speranza, ancu s'è a maiò parte di i mini-tuberi in u mondu sò pruduciuti cusì finu à quì. Cù a tecnulugia di sustrato, u livellu di produzzione attuale hè valutatu secondu i seguenti parametri: normale - 100 pcs./m2, bona - 200 pcs / m2; altu - 300 pezzi / m2 per a stagione di crescita. A tecnulugia idroponica hà u putenziale di pruduce 500 mini-tuberi, a tecnulugia aeroponica - 1000 mini-tuberi per metru quadru. m di zona di stallazione durante a stagione di crescita. Per riferimentu: u costu di facilità di cultivazioni per a tecnulugia di sustrato in 2021 era di 50 mila rubli. per metru quadru, per hydroponic - 100 mila rubli, per aeroponic - 150 mila rubli.
U prublema principali di cultivà mini-tuberi in casa hè di ottene una cumminazione di u sviluppu vegetativu attivu cù a furmazione intensiva di tuberi. L'intensità di a furmazione di tuberi pò esse aumentata ottimisendu u microclima (temperatura, umidità, fotoperiodu), ottimizendu a nutrizione minerale; l'usu di stimulatori di tuberizazione, limitendu a crescita vegetativa. À u listessu tempu, ottene mini-tuberi in volumi grossi hè un compitu urganisticu è tecnologicu cumplessu. I sfumaturi di u cultivo intensivu di mini-tuberi sò stati classificati cum'è infurmazione cummerciale per più di 20 anni. Ùn ci hè micca un regulamentu prufessiunale dispunibule publicamente; questu hè u sapè fà di ogni impresa individuale.
In u sicondu trimestre di u 2022, u libru "Mini-tuberi di patata" serà publicatu cù una presentazione è analisi di l'infurmazioni scientifichi è cummerciale dispunibili nantu à u tema è cun enfasi in tecniche efficaci per aumentà l'intensità di a produzzione di mini-tuberi. U voluminu di l'infurmazioni hè più di e pagine 400. U libru serà dispunibule solu per abbunamentu. L'applicazioni deve esse mandate à: s.banadysev@dokagene.ru