Селекция ячменя: тренды и перспективы

Автор: Александр Акулиничев

«Рынок АПК» продолжает серию статей о селекции в растениеводстве и животноводстве. В предыдущих номерах вы можете найти публикации о пшенице, сое, подсолнечнике и других культурах, а также о селекции в птицеводстве. На этот раз наше внимание сосредоточено на ячмене — важнейшей технической и кормовой культуре, чей продовольственный потенциал может быть в ближайшие годы реализован куда в большей степени, нежели сейчас. Почему же? С этого и стоит начать.

Продовольственные сорта отвоюют свои позиции

В течение двух, а то и трех десятилетий ячмень в сельском хозяйстве России находился на птичьих правах. Да-да, это каламбур: гораздо чаще эту культуру выращивали на корм птицам, нежели для использования в пищевой промышленности. Многие хозяйства, причем передовые, не привыкшие по инерции применять технологии давно минувших дней, потому что «так всегда делали», и вовсе отказывались от ячменя: как предшественника для других культур его нельзя назвать чемпионом — скорее, наоборот, он довольно требователен к собственным предшественникам, что нередко усложняет севооборот.

Однако все это оказывается неважным в свете «крафтовой революции», которую российское пивоварение переживает в последние пять лет. В стране появляется все больше и больше маленьких частных пивоварен, которые ищут способы сократить затраты на производство оригинального продукта — и нередко обращают внимание на российских же производителей ячменя. По данным Росстата, на конец 2018 года, порядка 7% выпускаемого в России пива приходится на небольшие предприятия — тех, чьи объемы не превышают 300 тыс. декалитров в год.

Производство пивоваренного ячменя на территории страны на сегодня полностью закрывает потребности российских солодовенных и пивоваренных компаний. В среднем в России его ежегодно собирают более 1,5 млн т, а площади посевов составляют 600−800 тыс. га. Каждый год площади растут на 10–15%, и этот тренд устойчив на протяжении нескольких лет — и будет длиться еще долго. Качество отечественного пивоваренного ячменя пока ниже, чем у иностранного, однако рост рынка провоцирует и развитие местной селекции — можно ожидать, что в обозримом будущем появятся новые сорта, подходящие для высококлассного крафта. Нельзя исключать, что участятся и случаи, когда сами фермеры организуют производство пива: оно достаточно высокомаржинально, не говоря уже о том, что это весьма увлекательный, даже творческий процесс.

Растет цифровизация и связь с бизнесом

Благодаря тому, что ячмень является ключевым сырьем для производства пива, а среди его производителей — несколько огромных холдингов, в селекцию этой культуры вкладывается гораздо больше денег, чем в иные другие. Так, только за последние несколько месяцев сразу несколько корпораций обменялись своими грандиозными инвестиционными планами по сельскому хозяйству: турецкая Efes, российская «Балтика», украинская «Оболонь» похвастались миллиардными проектами разной степени эффектности.

А в чем проявляется эффектность подобных проектов сегодня? Конечно, в цифровизации и анализе данных: та же «Балтика» в своей селекции использует передовые технологии голландских аграриев и добивается того, что новые сорта на голову превосходят уже существующие. В основе их подхода — сбор максимального количества информации о каждом растении и преобразование этой информации в продуманные селекционные решения. Достаточно сказать, что российский ГОСТ для фуражного ячменя состоит из 14 пунктов, а у большого бизнеса — из 27.

«В мире постоянно появляются четыре-пять новых сортов, имеющих лучшие показатели по сравнению с сортами предыдущего года. Селекция развивается просто бешеными темпами. Селекционеры работают над такими показателями, как экстрактивность, время хранения конечного продукта. Создаются сорта, которые позволяют оставаться ему свежим на протяжении шести, восьми и даже двенадцати месяцев. Это очень важно для России, где очень большие расстояния и длительные перевозки. Останавливаться нельзя — нужно постоянно следить и пытаться внедрять все новинки, которые есть в мировом производстве», — говорит начальник производства и качества компании Игорь Матвеев.

Крупные производители, очевидно, еще долго будут заинтересованы в селекции ячменя — а потому за их инновациями имеет смысл следить и агрономам в сельхозпредприятиях разных размеров. Ведь заводы-гиганты — отличный покупатель для сырья!

Компании, производящие и реализующие семена, сегодня стремятся не просто продать побольше продукции, а обеспечивают сельхозтоваропроизводителя отработанной технологией, которая позволяет иметь стабильный урожай с минимумом потерь и понятными ожиданиями. В ближайшее десятилетие все более острым будет вопрос повсеместного внедрения точного земледелия: чтобы раскрыть потенциал сорта, необходимо будет собирать «большие данные» о погоде на каждом конкретном поле за несколько лет, о типичных болезнях и вредителях, об урожаях и внесении удобрений. Технологии выращивания пшеницы, подсолнечника или ячменя «под ключ» — уже реальность, и системы геоинформатики и анализа данных от каждого растения на каждом поле доступны, без преувеличения, любому сельхозтоваропроизводителю — тем более если в его продукции заинтересован какой-нибудь «пенный» гигант.

Тяга к универсальности

Как и в случае с другими культурами, у производителей ячменя к селекционерам есть простой и одновременно сложный запрос: чтобы сорт был высокоурожайным, скороспелым, влаго- и засухоустойчивым, не полегал и не страдал от ключевых болезней, а на всякий случай — на очередное лето 2019-го, например, — пусть он будет еще и холодостойким. В общем, чтобы он был универсальным-идеальным.

И селекционеры отвечают на этот запрос рынка: к примеру, Сибирский НИИ растениеводства и селекции в этом году передал на испытания сорт Дар, чьим главным достоинством является именно такая универсальность. За полвека, что ученые института работают с ячменем, они передали в аграрный сектор десять новых сортов, два из которых входят в пятерку наиболее высеиваемых в стране — Ача и Биом. У ячменя новосибирской селекции короткий период вегетации по сравнению с большинством выращиваемых сортов.

«Более ранние наши сорта имели ярко выраженную сильную сторону, у Биома это масса тысячи зерен, у Талана — кущение, у Таная — озерненность колоса, а Дар получился сбалансированным: у него нет “чемпионских” цифр по какому-то отдельному критерию, зато по всем из них он показывает значения выше среднего», — объяснил старший научный сотрудник лаборатории селекции, семеноводства и технологии возделывания полевых культур СибНИИРС Юрий Григорьев.

По этому же пути идут и другие селекционеры ячменя: Нижне-Волжский и Самарский НИИСХ, Институт растениеводства им. В. Я. Юрьева, холдинг «Гелио-Пакс-Трейд» (Волгоградская область). Последний так и вовсе стал базой для элитного семеноводства двух высокоурожайных и чрезвычайно устойчивых сортов — Медведицкого 04 и Волгоградского 08, которые уже завоевывают признание у аграриев.

Генетически модифицированный ячмень на подходе

Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН первым в России получил успешный результат по редактированию сельскохозяйственной культуры, а именно такого сложного с биотехнологической стороны объекта, как ячмень. В институте сейчас растут потомки первых отредактированных растений: в них изменена морфология колоса — для более легкого его обмолота и отделения несъедобных жестких пленок от зерна. То есть, пройдены все этапы работы, от внесения в геном ячменя необходимых мутаций, до получения линий нетрансгенных растений, которые «унаследовали» необходимые признаки «естественным» путем. Эту новость в июле 2019 года опубликовал портал «Поиск».

«Сейчас мы отрабатываем метод так называемого «геномного редактирования» для ряда сельскохозяйственных культур. Нашей основной целью являются хлебные злаки и растения семейства пасленовых, прежде всего картофель, но впоследствии эту технологию можно расширить, например, на томаты, баклажаны и другие пасленовые культуры», — рассказывала старший научный сотрудник лаборатории генной инженерии ФИЦ ИЦиГ СО РАН Софья Герасимова.

По сути, технология редактирования генома дает те же самые результаты, что и традиционная селекция с экспериментальными делянками и постепенным выводом сорта, — только быстрее в 5, а то и 10–15 раз. Чтобы получить второе поколение модифицированных растений, нужно подождать всего лишь год — плюс еще примерно столько же, чтобы дождаться стабильной линии особей, формирующих основу нового сорта. Пока что те мутации, которые удается запускать ученым, нельзя выбирать — исследователям приходится полагаться на случайность, — но в перспективе «переписать» геном можно в любом удобном направлении. Скажем, почему бы не сделать сорт ячменя, склонный с ускоренному брожению (для пивоварения), или сорт, оставляющий после себя более качественный перегной (для использования в качестве сидерата)?

У этой методики, как известно, есть противники: люди, выступающие против ГМО, полагают, что подобное вмешательство в природу чревато очень серьезными последствиями — например, мутациями организмов, употребляющих подобные продукты в пищу. Мутации, конечно, в таком случае невозможны в принципе, но вот долгосрочные последствия появления ГМО в нашей пище еще предстоит оценить: вдруг такие продукты закладывают под наше здоровье мину замедленного действия? Являются канцерогенами? Провоцируют какие-то иные болезни, чье происхождение нам доподлинно неизвестны? Но это именно что «вдруг»: мировому сельскому хозяйству и здравоохранению следует двигаться по пути «семь раз отмерь, один отрежь», прежде чем всерьез популяризовать передовыми технологии. Не исключено, что первым продуктом, на котором будут проводиться исследования в этом направлении, окажется пиво, раз уж именно геном ячменя российские ученые отредактировали раньше прочих.