Sergey Banadysev, Dokter fir Landwirtschaftswëssenschaften, Doka Gene Technologies LLC
Kartoffel-Minitubers (MK) sinn déi éischt tuberös Nofolger vu sterile Kartoffelplanzen. Kréien Mini-Knollen ass dat éischt Joer vun der Gromper Som Schema an alle Länner mat entwéckelt Gromper Produktioun. Kartoffel Mini-Knollen ginn nëmmen a geschützte Buedembedéngungen ugebaut, déi d'Risike vun der Neiinfektioun vu Planzen mat viraler, Pilz- a bakterieller Krankheeten ausschléissen (wann Knollen aus sterile Planzen an oppenen Terrain gewuess sinn, da ginn net Mini-Knollen als eng Resultat, awer déi éischt Feldgeneratioun).
Et ass allgemeng ugeholl datt den Duerchmiesser vun engem Mini-Knollen op d'mannst 10 mm soll sinn, alles manner ass e Mikro-Knollen.
De Besoin fir Mini-Knollen fir d'Produktioun vun 10 Tausend Tonnen Elite ass: mat engem fënnefjärege Schema vun OS an ES (Original an Elite Somenproduktioun) - 50 Tausend Stécker; mat engem véier-Joer Schema vun OS an ES - 400 dausend Stécker; mat engem dräi-Joer Schema - 3 Millioune Stécker.
D'russesch Federatioun huet seng eege zolidd wëssenschaftlech an innovativ Basis an dësem Beräich. Déi grouss Skala Aféierung vun de modernsten Technologien fir Mini-Knollen an der russescher Federatioun ze wuessen ass ëmmer viru anere Länner mat entwéckelte Kartoffelwuesstem duerchgefouert ginn: sou datt d'Substrattechnologie viru 40 Joer agefouert gouf, 15 biotechnologesch Zentren hunn dru geschafft; hydroponic - virun 30 Joer, et gëtt vun Doka benotzt - Gene Technologies, Meristematic Cultures; aeroponic - entwéckelt am All-Russian Research Institute of Agricultural Biotechnology (All-Russian Research Institute of Agricultural Biotechnology) an de fréien 2000s, zënter 2010 ass dës Technologie vum International Potato Center gefördert an aktiv ronderëm d'Welt verbreet. An der russescher Federatioun ginn industriell Planzen fir wuesse Mini-Knollen produzéiert: Kartoffelbaum a Meristem. Zur selwechter Zäit produzéieren déi meescht hausgemaachte Som-wuessen Entreprisen nach ëmmer Mini-Knollen a klenge Volumen, bannent de Grenze vun der Bedierfnes fir e fënnef Joer Schema fir d'Elite ze kréien. Nëmmen d'Firma FAT-Agro huet den Niveau vu méi wéi 2 Milliounen Unitéiten pro Joer erreecht, wat genuch ass fir op en dräi Joer Schema ze wiesselen.
Eng total Erhéijung vun der Produktioun vu Mini-Knollen fir de Somproduktiounsschema ze reduzéieren an d'Produktqualitéit ze verbesseren ass e strategesche Wee fir d'Kartoffelsaumproduktioun z'entwéckelen. Mat dëser Perspektiv am Kapp, goufen an de leschte Jore vill Versich gemaach fir d'Kultivatiounstechniken ze verbesseren. D'Haaptziel vun Innovatiounen ass sou vill Mini-Knollen wéi méiglech pro Planz in vitro a pro Eenheet Beräich vum Treibhauseffekt ze kréien. Fir et z'erreechen gi vill Methode vun der Ernteproduktioun benotzt, awer net all Léisunge proposéiert op Basis vun de Resultater vun der wëssenschaftlecher Fuerschung ginn Resultater an der industrieller Produktioun.
Vill Aspekter vun der effizienter High-Volumen-Miniknuberproduktioun sinn Know-How. D'russesch Produktioun vu Mini-Kartoffelknollen ass ëmmer op déi effizientsten a fortgeschratt wëssenschaftlech an technologesch Basis duerchgefouert ginn. An elo huet d'Land verfügbar an applizéiert Technologien déi däitlech iwwer de Weltniveau sinn.
Déi primär Bedingung fir d'qualifizéiert Produktioun vu Mini-Knollen ass d'Konformitéit mat den aktuellen Regelen a Reglementer. De reglementaresche Kader vun der russescher Federatioun iwwer dëst Thema ass berodend an der Natur, an der aktueller Regulatioun iwwer d'Zertifizéierung vun landwirtschaftleche Kulturen, zum Beispill, gëtt et kee Wuert iwwer d'Regele fir d'Produktioun an d'Zertifizéierung vu Mini-Kartoffelknollen. An esou enger Situatioun ass et néideg op international Erfahrung ze konzentréieren. An alle Länner mat der entwéckelter Kartoffelsaumproduktioun sinn obligatoresch Ufuerderunge fir d'Organisatioun, d'Technologie an d'Qualitéit vun de produzéierte Mini-Knollen ugeholl, offiziell guttgeheescht a strikt observéiert.
Dës Ufuerderunge sollen als Basis geholl ginn vun Hausfirmen, spezialiséiert op d'Produktioun vu Mini-Knollen, am Format vun Entreprisennormen, fir Selbstkontrolle, bis de Staat en offiziellen reglementaresche Kader an dësem Beräich geformt huet. Zum Beispill, an der russescher Federatioun ginn et Normen fir technologesch Design vun Zucht Komplexen a Reproduktioun Zären NTP-APK 1.10.09.001-02. Wéi och ëmmer, d'Entwéckler vum NTP hunn net am Dokument eng Sektioun iwwer déi obligatoresch Features vu Strukturen virgesinn fir Mini-Knollen ze wuessen. An et gi vill esou Fonctiounen, zum Beispill: en Treibhauseffekt soll eng duebel Dier mat engem Kleedungsraum fir Kleeder änneren. D'Wandfläch soll mat Fousspads a Wäschmëttel fir d'Hänn wäschen an Desinfektioun ausgestatt sinn. Entréesdieren an all Belëftungsöffnungen musse mat Blatlaisschutzmesh bedeckt ginn (Massgréisst maximal 0,5 x 0,9 mm). De Raum muss richteg kontrolléiert ginn fir Temperatur a Fiichtegkeet (applicabel fir e Glashaus). E Buedemfräi Medium soll fir d'Adaptatioun vu sterile Planzen benotzt ginn. Wann e Buedem / Buedemmëschung benotzt gëtt, muss se entspriechend behandelt / steriliséiert ginn fir d'Feele vu Buedempathogenen ze garantéieren.
D'Miniknuber-Ernte muss aus offiziell zertifizéierter Mikroplanzen oder Mikroknollen kritt ginn, déi an engem asepteschen Ëmfeld aus dem meristematesche Tissu vum Quellmaterial gewuess sinn, getest fir d'Feele vu Viren, Viroiden a Bakterien, déi Gromperen an engem richteg akkreditéierten Testlaboratoire infizéieren.
Methoden, Prozedur, Frequenz vum Test vun der Qualitéit vum Material op all Etappe vun der Produktioun vu Mini-Knollen sinn strikt reglementéiert.
Vill praktesch bedeitend Informatioun gouf gesammelt iwwer d'Optimiséierung vu Kartoffelmikropropagatiounsprotokoller. Fuerschung an dësem Beräich weist vill Méiglechkeeten fir de Wuesstum an d'Entwécklung vu Planzen ze verbesseren baséiert op Ännerungen an der Konzentratioun an der Verhältnis vun Nährstoffer. Et gouf festgestallt datt d'Verwäertung vu Wuesstumsreegler an der Kultur vu Kartoffelmeristem net néideg ass, awer d'Additioun vu bestëmmte Substanzen, och bei niddrege Konzentratioune, erhéicht a beschleunegt d'Produktioun vum Material. Et ass wichteg d'Inkubatiounsbedéngungen vu mikropropagéierte Kartoffelpflanzen ze optimiséieren andeems verschidde Liichtquellen, Beliichtungsmodi a Raumventilatioun benotzt ginn. Mat dem Advent vun LED-Lampen hunn hir Fäegkeeten ugefaang aktiv a Relatioun mat der Kartoffelmikropropagatioun ze studéieren. Rout a wäit rout Luucht Spektrum Erhéijung Wuesstem Charakteristiken; allerdéngs huet d'Kombinatioun vu rout + blo + wäit rout / wäiss Liicht e besseren Effekt op d'Knollenbildung an d'Akkumulation vun de primäre Metaboliten.
Technologien fir Mini-Knollen ze wuessen ginn an zwou Haaptgruppen opgedeelt: Substrat (grouss Varietéit) an Net-Substrat (Waasserkultur an Aeroponik). D'Haapttechnologien fir d'Produktioun vu Mini-Knollen: op natierleche Substrate (80% vum Volume), hydroponesch a aeroponesch. Erhalen vun Mikrotuberen ass och mat dem Thema MC verbonnen a gëtt ëmmer méi fir Massreproduktioun vum Quellmaterial benotzt. Den Ënnerscheed tëscht Mikroknollen a Miniknollen läit am Modus vum Medium (Mikrotuber ginn nëmmen ënner sterile in vitro Bedéngungen ugebaut a Miniknobel nëmmen ënner geschützte ex vitro Konditiounen) a Knollengréisst. D'Resultater a Conclusiounen, déi a prakteschen Experimenter a ville Fäll kritt goufen, entspriechen net den theoreteschen Postulaten iwwer d'Méiglechkeeten fir d'Tuberiséierung an der In vitro Kultur ze stimuléieren. Dëst gëllt fir béid Diäten, d'Benotzung vu Wuesstumsregulatoren, wéi och d'Wuesskonditiounen an d'Benotzung vu Stressfaktoren. Wann ëffentlech verfügbar Informatioun iwwer d'technologesch Reglementer fir d'Produktioun vu Mikroknollen erlaabt, an de meeschte Fäll, zimlech mëttelméisseg Resultater ze kréien - ongeféier oder liicht méi wéi ee Mikrotuber waacht 200-400 mg pro Planz, dann berufflech Upassung vun der Technologie a Bezuch op spezifesch Produktiounsbedéngungen erhéijen d'Effizienz vum Prozess heiansdo. An der russescher Federatioun gëtt et Know-How an dësem Beräich mat der Produktioun vun op d'mannst dräi Mikroknollen, déi méi wéi 0,5 g vun enger Planz an engem Standardreagenzglieser weien.
Fir d'ganzt Joer Kultivatioun vu Mikroknollen a Verbesserung vun hirer Qualitéit, gi verschidde verschidden Designen vu Bioreaktoren kommerziell an der Welt produzéiert. Dës semi-automatesch Systemer erlaben Iech intensiv manuell Veraarbechtung ze reduzéieren an dofir d'Produktivitéit erhéijen an d'Produktiounskäschte reduzéieren. Mikrotuberen, déi a Bioreaktoren kritt goufen, hunn eng vill méi grouss Mass a méi groussen Duerchmiesser. Déi lescht Technologie an dësem Beräich ass d'Entwécklung vu japanesche Wëssenschaftler an Designer.
De grousse Skala Mikrotuberproduktiounssystem mat Plastikskulturbeutel produzéiert erfollegräich tëscht 100 an 300 Mikrotuber pro Täsch, ofhängeg vun der Varietéit. D'Ännerung vun der Konzentratioun vun Nährstoffer am Sënn vun engem nidderegen Inhalt vu Saccharose, Stickstoff, Erhéijung vum Niveau vu Kaliumphosphat am Medium huet et méiglech gemaach d'Gesamtzuel an d'Duerchschnëttsgewiicht vu Mikrotuberen ze erhéijen. Japanesch Technologie erlaabt d'Produktioun vun 250 Mikroknollen pro Joer (an dräi Erntezyklen) an engem 000 m Kultivatiounsraum2. an 80% vun Mikrotuberen, déi vun dëser Technologie kritt ginn, hunn eng Mass vu méi wéi 1 g, d.h. gëeegent fir Planzung direkt am Feld.
Op der ganzer Welt herrscht d'Produktioun vu Mini-Knollen op natierleche Substrate. Dës Technologie, obwuel gutt etabléiert ass, kann nach ëmmer wesentlech verbessert ginn. Genotyp, Dauer a Konditioune vun der In vitro Kultivatioun, Planzgréisst, Belaaschtung fir Nährstoffer a Wuesstumsregulatorer beaflossen d'Produktioun vu Miniknollen däitlech. Den Alter an d'Virbehandlung vu Séiwierker während der Planzung, d'Konditiounen an d'Period vun der Härtung, d'Saison vun der Planzung a Wuesstum, d'Zesummesetzung vum Buedemëmfeld, d'Methode vun der Planzung, d'Planzdensitéit, d'Düngerdosen a Beliichtung beaflossen och d'Intensitéit vun Mini-Knollen Produktioun.
Vill natierlech Substanzen a Materialien si passend als Medium fir Mini-Kartoffelknollen ze wuessen. Den Haaptkomponent vun Treibhausesubstraten ass traditionell Torf. Alternativ Zutaten - wéi Perlit, Vermiculite a Vermicompost - hunn och viru kuerzem Popularitéit gewonnen wéinst hirer akzeptabeler Belëftung a Waasserhaltungskapazitéit.
In de meeschte Fäll, wann Dir Mini-Knollen an enger Substratkultur wuessen, ass et néideg fir Makro- a Mikrodünger anzebezéien. Ënnert Spezialisten ass d'Technologie déi periodesch Bewässerung an d'Befruchtung vun onfruchtbare Substrate mat Nährstoffer benotzt gëtt Hydroponik genannt. Hydroponesch Technologien fir Mini-Kartoffelknollen ze wuessen hunn Varietéiten mat inert Substrate (Sand, Bamschuel, Kokosnoss, etc.) a pure Waasserkultur (dënnen Nährstofffilm).
All Bestëmmunge vun der Theorie vun der Kartoffel Ernärung a Relatioun mat der Méiglechkeet fir d'Tuberiséierung ze kontrolléieren kënnen och an der hydroponescher Kultivatioun applizéiert ginn, awer et gëtt e Verständnis vun der Bedierfnes fir eng bedeitend Ännerung vun der Konzentratioun an der Verhältnis vun Nährstoffer fir all Varietéit an a verschiddene Stadien vum vegetativen Wuesstum, d'Initiatioun vun der Tuberiséierung an de Wuesstum vu Planzenknollen. Nährstoffléisungskompositioune ginn an de meeschte Publikatiounen uginn. Zur selwechter Zäit ënnerscheede sech d'Zuel vun de Knollen aus enger Planz an aus enger Eenheetfläch e puer Mol. Souwäit déi geziilt Upassunge vun der Nährstoffléisung fir d'Zuel vun de Knollen radikal ze erhéijen (an dat ass genee de Virdeel vun der Hydroponik) gëtt et ganz wéineg offen Informatioun. An de leschte Jore sinn nëmmen e puer Publikatiounen publizéiert ginn, net mat Referenzen op déi bekannte Kompositioune vun de leschte Joeren, mä mat originelle Materialien.
Déi modernst - aeroponesch - Technologie fir Mini-Knollen ze wuessen huet eng Rei fundamental Features. Bis haut sinn all successiv Etappe vu senger Ëmsetzung ausgeschafft ginn, awer Explorativ Fuerschung geet weider. De spezielle Wäert vun der Aeroponik Technologieinformatioun ass datt et d'Richtung vun der Miniknubelentwécklung ronderëm d'Welt haut weist. Dës Entwécklunge sinn applicabel oder kënne fir aner Technologien fir Mini-Knollen ugepasst ginn.
D'Wiel vun der Technologie fir d'Produktioun vu Mini-Knollen fir spezifesch Konditiounen soll op enger Analyse vun Produktiounsindikatoren, dem Niveau vun de Risiken, de Besoin fir Aarbechtsressourcen, e Verglach vun Investitiounskäschten, Käschten a Rentabilitéit baséieren. All Technologie huet Optiounen a bedeitend Schwankungen an der Produktiounseffizienz ofhängeg vu ville Faktoren. All Technologien benotzen a baséieren op initial Planzmaterial aus enger steriler Kultur oder Mikrotuber. Dës Etapp ass bal universell, et kann als Standard ugesi ginn. An der ganz Technologie fir Mini-Knollen ze wuessen, musst Dir aus enger grousser Zuel vu Variablen wielen.
Déi grouss Majoritéit vu grousse Somfirmen wuesse momentan Mini-Knollen a Glas- oder Filmbuedem Zären op natierlechen organo-mineralesche Substrate mat extensiv Benotzung vu Torf. Dës Technologie huet déi niddregst Käschte vun engem Mini-Knollen. In der Regel gëtt eng Erntegung pro Joer ugebaut. An Europa gëtt et als normal ugesinn fir 4-5 Knollen aus enger Planz ze kréien. Differenzéiert Uwendung vu Mikrodünger, biologesch aktive Substanzen, PPP erlaben de Multiplikatiounsfaktor bis zu 8-10 ze erhéijen.
Argumenter fir de Bioreaktor sinn Sterilitéit, déi maximal Ausbezuele vu Mikroknollen pro Eenheetsfläch. D'Nodeeler vun engem Bioreaktor sinn d'Bedierfnes fir eng grouss Zuel vu Planzen, déi kleng Gréisst vu Knollen, de Problem vun der Reifung a mechaniséiert Planzung am Feld.
D'Virdeeler vun der Hydroponik sinn d'Fabrikatioun, eng reell Méiglechkeet fir Tuberiséierung ze stimuléieren, industriell Ausrüstung; Nodeeler - schlecht Entwécklung vum Rootsystem, de Risiko vun enger Infektioun duerch d'Nährstoffléisung ze verbreeden, Labo. Aeroponics erfuerdert méi Plaz a komplette Schiet fir de Rootsystem, wéinst enger besserer Entwécklung a Loftversuergung kënne méi Knollen am Verglach mat der Hydroponik geformt ginn. Wéi och ëmmer, aeroponesch Technologie ass déi exigent, d'Energieversuergung soll net méi wéi eng hallef Stonn ënnerbrach ginn.
Dës kuerz Iwwerpréiwung weist datt d'Entwécklung vun engem Drei-Joer Schema fir d'Produktioun vun Elite Kartoffel mat enger grousser Zuel vu Mini-Knollen schonn eng Realitéit ass. D'Erhéijung vun de Volumen an d'Intensivéierung vun der Produktioun gëtt erreecht andeems d'maximal Unzuel vu Mini-Knollen pro Eenheetsfläch mat enger minimaler Unzuel vun initialen Planzen erreecht gëtt. Iwwerdeckte Buedem a Quellmaterial sinn deier, sou datt nëmmen 2-3 Knollen aus enger Planz erhalen ass eng onverspriechend Optioun, obwuel d'Haaptvolumen vu Mini-Knollen op der Welt nach ëmmer op dës Manéier produzéiert ginn. Mat Substrattechnologie gëtt den aktuellen Niveau vun der Produktioun no de folgende Parameteren geschat: normal - 100 Stéck / m2, gutt - 200 Stéck / m2; héich - 300 Stécker / m2 fir d'Wuesszäit. Hydroponesch Technologie huet d'Potenzial fir 500 Mini-Knollen ze produzéieren, aeroponic - 1000 Mini-Knollen pro sq. m. vun Installatioun Beräich fir d'wuessen Saison. Fir Referenz: d'Käschte vun de Kultivatiounsanlagen fir Substrattechnologie am Joer 2021 waren 50 Tausend Rubel. pro Metercarré, fir hydroponic - 100 dausend Rubelen, fir aeroponic - 150 dausend Rubelen.
Den Haaptproblem fir Mini-Knollen dobannen ze wuessen ass eng Kombinatioun vun aktiver vegetativer Entwécklung mat intensiver Knollenbildung z'erreechen. Et ass méiglech d'Intensitéit vun der Tuberiséierung ze erhéijen andeems de Mikroklima optiméiert (Temperatur, Fiichtegkeet, Photoperiod), Mineral Ernärung optiméiert; d'Benotzung vun Tuberiséierungsstimulanten, Restriktiounen op vegetativen Wuesstum. Zur selwechter Zäit ass d'Erhalen vun Mini-Knollen a grousse Bänn eng komplex organisatoresch an technologesch Aufgab. D'Nuancen vun intensiver Kultivatioun vu Mini-Knollen sinn kommerziell Informatioun fir méi wéi 20 Joer. Et gi keng berufflech Reglementer am Domaine public, dat ass de Know-how vun all eenzelne Betrib.
Am zweete Véierel vun 2022 gëtt d'Buch "Mini Potato Tubers" publizéiert, déi verfügbar wëssenschaftlech a kommerziell Informatioun iwwer dëst Thema presentéiert an analyséiert, a mat engem Akzent op effektiv Methoden fir d'Intensitéit vun der Mini-Knollenproduktioun ze erhéijen. Den Informatiounsvolumen ass méi wéi 400 Säiten.D'Buch gëtt nëmmen duerch Abonnement verfügbar. Schéckt Uwendungen un: s.banadysev@dokagene.ru