Sergey Banadysev, Tarım Bilimleri Doktoru, Doka Gene Technologies LLC
Patates mini yumruları (MK), steril patates bitkilerinin ilk yumrulu yavrularıdır. Patates üretimi gelişmiş tüm ülkelerde mini yumruların elde edilmesi patates tohum şemasının ilk yılıdır. Patates mini yumruları, yalnızca bitkilerin viral, mantar ve bakteriyel hastalıklarla yeniden enfeksiyon riskini ortadan kaldıran korumalı zemin koşullarında yetiştirilir (steril bitkilerden elde edilen yumrular açık alanda yetiştirilirse, mini yumrular elde edilmez. sonuç, ancak ilk alan nesli).
Genellikle bir mini yumru çapının en az 10 mm olması gerektiği kabul edilir, bundan daha azı bir mikro yumrudur.
10 bin ton elit üretimi için mini yumrulara duyulan ihtiyaç: beş yıllık bir OS ve ES (orijinal ve elit tohum üretimi) şeması ile - 50 bin adet; dört yıllık bir işletim sistemi ve ES şeması ile - 400 bin adet; üç yıllık bir şema ile - 3 milyon adet.
Rusya Federasyonu bu alanda kendi sağlam bilimsel ve yenilikçi temeline sahiptir. Rusya Federasyonu'nda mini yumruların yetiştirilmesi için en modern teknolojilerin geniş ölçekli tanıtımı, her zaman gelişmiş patates yetiştiriciliği olan diğer ülkelerin önünde gerçekleştirilmiştir: bu nedenle substrat teknolojisi 40 yıl önce tanıtıldı, bunun üzerinde 15 biyoteknoloji merkezi çalıştı; hidroponik - 30 yıl önce Doka - Gene Technologies, Meristematic Cultures tarafından kullanılmaktadır; aeroponic - 2000'li yılların başında Tüm Rusya Tarımsal Biyoteknoloji Araştırma Enstitüsü'nde (Tüm Rusya Tarımsal Biyoteknoloji Araştırma Enstitüsü) geliştirildi, 2010'dan beri bu teknoloji Uluslararası Patates Merkezi tarafından teşvik edildi ve aktif olarak dünyaya yayıldı. Rusya Federasyonu'nda mini yumrular yetiştirmek için endüstriyel tesisler üretilmektedir: Patates Ağacı ve Meristem. Aynı zamanda, çoğu yerli tohum yetiştirme işletmesi, seçkinleri elde etmek için beş yıllık bir plan ihtiyacının sınırları dahilinde, hala küçük miktarlarda mini yumrular üretiyor. Sadece FAT-Agro şirketi, üç yıllık bir plana geçmek için yeterli olan yılda 2 milyondan fazla birim seviyesine ulaştı.
Tohum üretim şemasını azaltmak ve ürün kalitesini iyileştirmek için mini yumruların üretiminde kapsamlı bir artış, patates tohumu üretimini geliştirmenin stratejik bir yoludur. Bu bakış açısıyla, son yıllarda yetiştirme tekniklerini geliştirmek için birçok girişimde bulunulmuştur. Yeniliklerin temel amacı, bitki başına ve seranın birim alanı başına mümkün olduğunca çok sayıda mini yumru elde etmektir. Bunu başarmak için birçok bitkisel üretim yöntemi kullanılır, ancak bilimsel araştırma sonuçlarına dayalı olarak önerilen tüm çözümler endüstriyel üretimde sonuç vermez.
Verimli, yüksek hacimli mini yumru üretiminin birçok yönü teknik bilgidir. Rusya'nın mini patates yumruları üretimi her zaman en verimli ve gelişmiş bilimsel ve teknolojik temelde gerçekleştirilmiştir. Ve şimdi ülke, dünya düzeyinden önemli ölçüde üstün olan mevcut ve uygulamalı teknolojilere sahip.
Mini yumruların nitelikli üretimi için birincil koşul, mevcut kural ve düzenlemelere uygunluktur. Rusya Federasyonu'nun bu konudaki düzenleyici çerçevesi, doğası gereği tavsiye niteliğindedir, örneğin, tarımsal ürünlerin sertifikalandırılmasına ilişkin mevcut düzenlemede, örneğin, mini patates yumrularının üretimi ve sertifikasyonu ile ilgili kurallar hakkında bir kelime yoktur. Böyle bir durumda uluslararası deneyime odaklanmak gerekir.. Patates tohumu üretimi gelişmiş tüm ülkelerde, üretilen mini yumruların organizasyonu, teknolojisi ve kalitesi için zorunlu gereklilikler kabul edilmiş, resmi olarak onaylanmış ve sıkı bir şekilde gözlemlenmiştir.
Bu gereklilikler, devlet bu alanda resmi bir düzenleyici çerçeve oluşturana kadar, öz kontrol için kurumsal standartlar biçiminde mini yumruların üretiminde uzmanlaşmış yerli işletmeler tarafından temel alınmalıdır. Örneğin, Rusya Federasyonu'nda üreme komplekslerinin ve üreme seralarının teknolojik tasarımı için NTP-APK 1.10.09.001-02 normları vardır. Bununla birlikte, NTP'nin geliştiricileri, belgeye, büyüyen mini yumrular için tasarlanan yapıların zorunlu özellikleri hakkında bir bölüm dahil etmemiştir. Ve bunun gibi birçok özellik var, örneğin: bir seranın kıyafetleri değiştirmek için giyinme odası olan çift kapılı olması gerekir. Soyunma alanı, elleri yıkamak ve dezenfekte etmek için ayak pedleri ve deterjan ile donatılmalıdır. Giriş kapıları ve tüm havalandırma açıklıkları yaprak biti koruma ağı ile kapatılmalıdır (ağ boyutu maksimum 0,5 x 0,9 mm). Oda, sıcaklık ve nem açısından uygun şekilde kontrol edilmelidir (cam ev için geçerlidir). Steril bitkilerin adaptasyonu için topraksız bir ortam kullanılmalıdır. Bir toprak/toprak karışımı kullanılıyorsa, toprak patojenlerinin bulunmadığından emin olmak için uygun şekilde işlenmeli/sterilize edilmelidir.
Mini yumru mahsulü, kaynak materyalin meristematik dokusundan aseptik bir ortamda yetiştirilen resmi olarak onaylanmış mikrobitkilerden veya mikro yumrulardan elde edilmeli, uygun şekilde akredite bir test laboratuvarında patatesleri enfekte eden virüs, viroidler ve bakterilerin yokluğu için test edilmelidir.
Mini yumruların üretiminin tüm aşamalarında malzemenin kalitesini test etme yöntemleri, prosedürü, sıklığı kesinlikle düzenlenir.
Patates mikro çoğaltma protokollerinin optimizasyonu hakkında pratik olarak önemli birçok bilgi birikmiştir. Bu alandaki araştırmalar, besin maddelerinin konsantrasyonu ve oranındaki değişikliklere dayalı olarak bitki büyümesini ve gelişimini iyileştirmek için bol fırsatlar göstermektedir. Patates meristemlerinin kültüründe büyüme düzenleyicilerin kullanılmasının gerekli olmadığı, ancak belirli maddelerin düşük konsantrasyonlarda bile eklenmesi materyalin üretimini arttırdığı ve hızlandırdığı tespit edilmiştir. Çeşitli ışık kaynakları, aydınlatma modları ve oda havalandırması kullanılarak mikro çoğaltılmış patates bitkilerinin kuluçka koşullarının optimize edilmesi önemlidir. LED lambaların ortaya çıkmasıyla, patates mikroçoğaltımı ile ilgili olarak yetenekleri aktif olarak incelenmeye başlandı. Kırmızı ve uzak kırmızı ışık spektrumu büyüme özelliklerini arttırır; ancak kırmızı + mavi + uzak kırmızı/beyaz ışık kombinasyonu yumru oluşumu ve birincil metabolitlerin birikimi üzerinde daha iyi bir etkiye sahiptir.
Mini yumru yetiştirme teknolojileri iki ana gruba ayrılır: substrat (çok çeşitli) ve substrat dışı (su kültürü ve aeroponik). Mini yumruların üretimi için ana teknolojiler: doğal yüzeylerde (hacmin %80'i), hidroponik ve aeroponik. Mikro yumruların elde edilmesi de MC konusuyla ilgilidir ve kaynak materyalin toplu olarak çoğaltılması için giderek daha fazla kullanılmaktadır. Mikro yumrular ve mini yumrular arasındaki fark, ortamın modunda (mikro yumrular sadece steril in vitro koşullar altında ve mini yumrular yalnızca korumalı ex vitro koşullarda büyütülür) ve yumru boyutunda yatmaktadır. Birçok durumda pratik deneylerde elde edilen sonuçlar ve sonuçlar, in vitro kültürde yumru oluşumunu uyarma olasılıklarına ilişkin teorik varsayımlara karşılık gelmemektedir. Bu hem diyetler, hem büyüme düzenleyicilerin kullanımı hem de büyüme koşulları ve stres faktörlerinin kullanımı için geçerlidir. Mikro yumruların üretimi için teknolojik düzenlemelere ilişkin kamuya açık bilgiler, çoğu durumda, oldukça vasat sonuçlar elde etmeye izin veriyorsa - bitki başına 200-400 mg ağırlığındaki bir mikro yumrudan yaklaşık veya biraz daha fazla, o zaman teknolojinin spesifik olarak profesyonel olarak ayarlanması üretim koşulları, zaman zaman sürecin verimliliğini artırır. Rusya Federasyonu'nda, standart bir test tüpünde bir bitkiden 0,5 g'dan daha ağır olan en az üç mikro yumrunun üretilmesiyle bu alanda bilgi birikimi vardır.
Mikro yumruların yıl boyunca yetiştirilmesi ve kalitelerinin iyileştirilmesi için dünyada ticari olarak birkaç farklı biyoreaktör tasarımı üretilmektedir. Bu yarı otomatik sistemler, yoğun manuel işlemeyi azaltmanıza ve dolayısıyla üretkenliği artırmanıza ve üretim maliyetlerini düşürmenize olanak tanır. Biyoreaktörlerde elde edilen mikro yumrular çok daha büyük kütleye ve daha büyük çapa sahiptir. Bu alandaki en son teknoloji, Japon bilim adamlarının ve tasarımcıların gelişimidir.
Plastik kültür torbaları kullanan büyük ölçekli mikro yumru üretim sistemi, çeşide bağlı olarak torba başına 100 ila 300 mikro yumru başarıyla üretir. Besin konsantrasyonunun daha düşük bir sakaroz, azot içeriği açısından değiştirilmesi, ortamdaki potasyum fosfat seviyesinin arttırılması, mikro yumruların toplam sayısını ve ortalama ağırlığını arttırmayı mümkün kılmıştır. Japon teknolojisi, 250 m'lik bir yetiştirme odasında yılda 000 mikro yumru kök (üç hasat döngüsünde) üretilmesine izin verir.2. ve bu teknoloji ile elde edilen mikro yumruların %80'inin kütlesi 1 g'dan fazladır, yani. doğrudan tarlaya dikim için uygundur.
Tüm dünyada, doğal yüzeylerde mini yumruların üretimi hakimdir. Bu teknoloji, iyi kurulmuş olmasına rağmen, yine de önemli ölçüde geliştirilebilir. Genotip, in vitro yetiştirme süresi ve koşulları, bitki boyutu, besin maddelerine maruz kalma ve büyüme düzenleyicileri, mini yumruların üretimini önemli ölçüde etkiler. Fidelerin ekim sırasındaki yaşı ve ön muamelesi, sertleşme koşulları ve süresi, dikim ve büyüme mevsimi, toprak ortamının bileşimi, dikim yöntemi, bitki yerleştirme yoğunluğu, gübre dozları ve aydınlatma da etkiler. mini yumru üretiminin yoğunluğu.
Birçok doğal madde ve malzeme, mini patates yumrularının yetiştirilmesi için bir ortam olarak uygundur. Sera substratlarının ana bileşeni geleneksel olarak turbadır. Perlit, vermikülit ve vermikompost gibi alternatif bileşenler de kabul edilebilir havalandırma ve su tutma kapasiteleri nedeniyle son zamanlarda popülerlik kazanmıştır.
Çoğu durumda, bir substrat kültüründe mini yumrular yetiştirirken, makro ve mikro gübrelerin uygulanması gerekir. Uzmanlar arasında, periyodik sulama kullanan ve infertil substratları besinlerle gübreleyen teknolojiye hidroponik denir. Mini patates yumrularının yetiştirilmesine yönelik hidroponik teknolojilerin, inert substratlar (kum, ağaç kabuğu, hindistancevizi, vb.) ve saf su kültürü (ince besleyici film) kullanan çeşitleri vardır.
Patates besleme teorisinin yumrulaşmayı kontrol etme olasılığı ile ilgili tüm hükümleri, hidroponik yetiştirmede de uygulanabilir, ancak her çeşit için ve farklı aşamalarda besin maddelerinin konsantrasyonunda ve oranında önemli bir değişiklik ihtiyacı olduğu konusunda bir anlayış vardır. vejetatif büyüme, yumrulaşmanın başlaması ve bitki yumrularının büyümesi. Besin solüsyonu bileşimleri çoğu yayında verilmektedir. Aynı zamanda, bir bitkiden ve bir birim alandan elde edilen yumruların sayısı birkaç kez farklılık gösterir. Yumruların sayısını radikal bir şekilde artırmak için besin çözeltisinde hedeflenen ayarlamalar (ve bu tam olarak hidroponiğin avantajıdır) konusunda çok az açık bilgi vardır. Son yıllarda, geçmiş yılların iyi bilinen bestelerine referanslarla değil, orijinal malzemelerle sadece birkaç yayın yayınlanmıştır.
Büyüyen mini yumrular için en modern - aeroponik - teknolojinin bir dizi temel özelliği vardır. Bugüne kadar, uygulamasının tüm ardışık aşamaları üzerinde çalışıldı, ancak keşif araştırması devam ediyor. Aeroponik ile ilgili teknolojik bilgilerin özel değeri, bugün dünya çapında mini yumruların gelişim yönünü göstermesidir. Bu gelişmeler, büyüyen mini yumrular için uygulanabilir veya diğer teknolojilere uyarlanabilir.
Belirli koşullar için mini yumruların üretimi için teknoloji seçimi, üretim göstergelerinin analizine, risk düzeyine, işgücü kaynaklarına duyulan ihtiyaca, yatırım maliyetleri, maliyet ve karlılık karşılaştırmasına dayanmalıdır. Her teknolojinin uygulama seçenekleri ve birçok faktöre bağlı olarak üretim verimliliğinde önemli dalgalanmalar vardır. Tüm teknolojiler, steril bir kültürden veya mikro yumrulardan elde edilen ilk bitki materyalini kullanır ve bunlara dayanır. Bu aşama neredeyse evrenseldir, standart olarak kabul edilebilir. Büyüyen mini yumruların teknolojisinde, çok sayıda değişken arasından seçim yapmanız gerekir.
Büyük tohum şirketlerinin büyük çoğunluğu şu anda, yoğun turba kullanımıyla doğal organo-mineral substratlar üzerinde cam veya film toprak seralarında mini yumrular yetiştiriyor. Bu teknoloji, mini yumruların en düşük maliyetine sahiptir. Kural olarak, yılda bir ürün yetiştirilir. Avrupa'da bir bitkiden 4-5 yumru kök almak normal kabul edilir. Mikro gübrelerin, biyolojik olarak aktif maddelerin, PPP'nin farklılaştırılmış uygulaması, çarpma faktörünü 8-10'a kadar artırmaya izin verir.
Biyoreaktör lehine olan argümanlar, birim alan başına maksimum mikro yumru verimi olan sterilitedir. Bir biyoreaktörün dezavantajları, çok sayıda bitkiye ihtiyaç duyması, küçük yumru kökleri, olgunlaşma sorunu ve tarlada mekanize ekimdir.
Hidroponiğin avantajları, üretilebilirlik, tüberleşmeyi uyarmak için gerçek bir olasılık, endüstriyel ekipman; eksileri - kök sisteminin zayıf gelişimi, besin çözeltisi yoluyla enfeksiyon yayılma riski, zahmet. Aeroponik, kök sistemi için daha fazla alan ve tam gölge gerektirir, daha iyi gelişme ve hava beslemesi nedeniyle, hidroponik ile karşılaştırıldığında daha fazla yumru oluşturulabilir. Bununla birlikte, aeroponik teknoloji en zorlu olanıdır, güç kaynağı yarım saatten fazla kesilmemelidir.
Bu kısa inceleme, çok sayıda mini yumru kullanarak elit patates üretimi için üç yıllık bir planın geliştirilmesinin zaten bir gerçeklik olduğunu göstermektedir. Hacimlerdeki artış ve üretimin yoğunlaştırılması, minimum sayıda ilk bitki ile birim alan başına maksimum sayıda mini yumru elde edilerek elde edilir. Örtülü toprak ve kaynak malzeme pahalıdır, bu nedenle dünyadaki mini yumruların ana hacimleri hala bu şekilde üretilse de, bir bitkiden sadece 2-3 yumru kök elde etmek tavizsiz bir seçenektir. Substrat teknolojisi ile gerçek üretim seviyesi aşağıdaki parametrelere göre tahmin edilir: normal - 100 adet / m2, iyi - 200 adet/m2; yüksek - 300 adet/m2 büyüme mevsimi için. Hidroponik teknoloji, metrekare başına 500 mini yumru, aeroponik - 1000 mini yumru üretme potansiyeline sahiptir. büyüme mevsimi için kurulum alanı m. Referans için: 2021'de substrat teknolojisi için yetiştirme tesislerinin maliyeti 50 bin ruble idi. metrekare başına, hidroponik için - 100 bin ruble, aeroponik için - 150 bin ruble.
Mini yumruların iç mekanlarda yetiştirilmesinin ana sorunu, yoğun yumru oluşumu ile aktif vejetatif gelişimin bir kombinasyonunu elde etmektir. Mikro iklimi (sıcaklık, nem, fotoperiyot) optimize ederek, mineral beslemeyi optimize ederek yumrulaşma yoğunluğunu artırmak mümkündür; tüberizasyon uyarıcılarının kullanımı, vejetatif büyüme üzerindeki kısıtlamalar. Aynı zamanda, büyük miktarlarda mini yumruların elde edilmesi karmaşık bir organizasyonel ve teknolojik iştir. Mini yumruların yoğun ekiminin nüansları, 20 yıldan fazla bir süredir ticari bilgi olmuştur. Kamuya açık alanda profesyonel düzenlemeler yoktur, bu her bir işletmenin bilgi birikimidir.
2022'nin ikinci çeyreğinde, konuyla ilgili mevcut bilimsel ve ticari bilgileri sunan ve analiz eden ve mini yumru üretiminin yoğunluğunu artırmaya yönelik etkili yöntemlere vurgu yapan “Mini Patates Yumruları” kitabı yayınlanacak. Bilgi hacmi 400 sayfadan fazladır.Kitap sadece abonelik ile sunulacaktır. Başvuruları şuraya gönder: s.banadysev@dokagene. Ru