Ученый-селекционер с мировым именем из Омского ГАУ Владимир Шаманин рассказал, как вырастить хлеб для профилактики диабета, инсульта и рака. Сто лет назад под задачу накормить страну получила развитие наука селекция, а в Омске появился аграрный вуз. Сегодня цели у селекционеров-семеноводов иные. В мире вырос спрос на продукты для функционального питания. Пища должна не только насыщать, но и быть полезной. И точно не вредить здоровью. Конечно же, злаковые культуры должны быть одновременно и высокопродуктивными, и устойчивыми к болезням, а также к неблагоприятным погодным условиям. Директор международного селекционно-генетического центра, профессор кафедры агрономии, селекции и семеноводства Омского ГАУ, доктор с/х-наук, профессор Владимир Шаманин рассказал обозревателю РИА «Омск-информ» о новых сортах пшеницы и других злаков, которые отвечают современным вызовам. Новейшие разработки омских селекционеров успешно внедряются на Урале, в Западной Сибири и, конечно же, в Омской области. А замглавы КФ «Тритикум» Максим Левшунов рассказал, как это происходит на примере его хозяйства. Здоровая пшеница для здорового питания – Владимир Петрович, расскажите о новых интересных сортах пшеницы, созданных учеными Омского ГАУ. – Селекция – это непрерывный процесс. Природа, производство, агротехнологии, пищевая промышленность постоянно диктуют новые вызовы ученым. Речь, например, о стеблевой ржавчине, которая уносит более 50 % урожая пшеницы. Эта агрессивная болезнь была практически неизвестна сибирским селекционерам, но в последнее десятилетие стала серьезной угрозой для пшеницы. Надо было срочно создавать биологический щит – сорта с эффективными генами устойчивости к расам стеблевой ржавчины. За короткий период мы создали высокоурожайные сорта нового поколения с комплексной устойчивостью к бурой и стеблевой ржавчине, хотя обычно этот процесс более длительный. Новые сорта пшеницы «Элемент 22», «Омгау 100», «Столыпинская 2» включены в государственный реестр селекционных достижений по Западно-Сибирскому региону, а «Столыпинская 2» также и по Уральскому. В этих регионах наши сорта высеваются на площади более 100 тыс. га. В производственных условиях их урожайность достигает от 5,5 до 7 т/га. На государственное сортоиспытание передали новые сорта: среднеспелый – «Силантий» и среднеранние – «Нива 55», «Агрономическая 5», у которых с помощью генетических маркеров идентифицированы гены, влияющие на качество зерна, повышение урожайности, устойчивости к болезням и засухе. Многие из этих генов переданы сортам от диких злаковых культур, близкородственных пшенице. В настоящее время в селекционных питомниках Омского ГАУ подготовлены для передачи на госсортоиспытание сорта, защищенные от неблагоприятных внешних факторов пирамидой генов устойчивости к болезням, по 2–3 гена защиты от каждой болезни (если один из генов будет преодолен, то другие будут защищать сорт). Потепление климата – это еще один вызов для сельскохозяйственного производства. Аномально жаркая погода, суховеи требуют от сорта высокой засухо- и жаростойкости. Известные сорта нашей селекции «Дуэт», «Павлоградка» отличаются наиболее высокой засухоустойчивостью и широко распространены в засушливых степных районах Омской области, высеваются на площади более 100 тыс. га. Из новинок нашей селекции хотелось бы отметить крупнозерный сорт пырея сизого «Сова», который в 2020 году включен в госреестр селекционных достижений для возделывания во всех регионах России. Пырей сизый как многолетняя культура представляет интерес для возделывания на зерновые и кормовые цели. Этот многолетний злак формирует мощную корневую систему, что улучшает водопотребление растений и структуру почвы, снижает сток питательных веществ в грунтовые воды и вместе с тем повышает секвестрацию, то есть накопление углерода в почве. При возделывании однолетних культур, наоборот, происходит большое выделение углерода в атмосферу, что создает парниковый эффект, вызывающий потепление климата. Возделывание однолетних культур подразумевает большую пестицидную нагрузку на посевы, а пырей практически не поражается болезнями и вредителями, что значительно сокращает использование «химии» при его возделывании. Сорт «Сова» также предназначен для регенеративного земледелия, срок использования без пересева – до семи лет. Сорт двойного назначения – на зерно и зеленую массу (сено), средняя урожайность зерна 9,2 ц/га, зеленой массы – 210,0 ц/га и сена – 71,0 ц/га. Таким образом, новый сорт многолетнего злака имеет инновационное значение благодаря его экологическим свойствам и большому производственному потенциалу. В Омской области этот сорт уже высевается в семеноводческих хозяйствах университета, закупили у нас семена представители многих регионов России, от Астрахани до Якутии, и казахстанские фермеры. – Какие качества пшеницы наиболее востребованы сегодня на рынке? – Зерно и продукты из пшеницы (хлеб, макаронные изделия, печенье, пирожные и т. д.) обладают необходимой пищевой и энергетической ценностью за счет углеводов, белков, макро- и микроэлементов. Современный подход к качеству пшеницы включает в себя два связанных показателя зерна: пищевую ценность и технологические свойства. К сожалению, пищевая ценность долгое время ограничивалась лишь немногими показателями, в основном органолептическими – цвет, запах, вкус. А в центре внимания исследовательских и селекционных программ находились технологические свойства, и здесь был достигнут существенный прогресс во всех регионах мира, производящих пшеницу, включая Россию. Технологические свойства пшеницы во многом зависят от содержания и структуры запасных белков клейковины – глютенинов и глиадинов. Они хорошо изучены и используются при создании новых сортов для производства и переработки зерна. Заготовители и в настоящее время оценивают продовольственное зерно по признакам, которые определяют технологические свойства, – это содержанию белка, клейковины, натура зерна, число падения и другие. Это, конечно, важные показатели для производства хлеба, который попадает на прилавки, но для здорового питания этого недостаточно. Пищевая ценность отражает пищевые и функциональные свойства зерна, а также продуктов из пшеницы, которые влияют на здоровье человека. Пищевые свойства пшеницы изучены гораздо хуже. Только в последние 5–10 лет им уделяется большое внимание. Повышение функциональных свойств и пищевой ценности хлебных продуктов будет способствовать решению актуальной проблемы человека – укрепление его здоровья и повышение иммунного статуса, особенно в связи с угрозами, аналогичными пандемии коронавируса. По данным ВОЗ, питание является основной причиной смерти и болезней в мире. Около 2 млрд людей в мире имеют избыточный вес или страдают ожирением, а полмиллиарда имеют недостаточную массу тела. Даже в такой богатой стране, как США, более 60 % смертей связаны с питанием. Сохраняется тенденция роста сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонии и диабета. Минздрав России отмечает, что за последние пять лет увеличение страдающих диабетом выросло более чем на 20 % и общее количество достигло почти 5 млн человек, аналогичная тенденция прослеживается и в Омской области. Существует доказанная связь между заболеваемостью диабетом и потреблением пищевых волокон, а продукты из пшеницы обеспечивают около 20 % ежедневного их потребления. Поэтому производство хлеба с повышенным содержанием пищевых волокон – важнейшая задача для профилактики этого заболевания. Американцы с помощью технологии редактирования генома создали сорт пшеницы с повышенным содержанием пищевых волокон. И Япония сразу же заключила контракт на поставку муки из этого сорта. Дефицит цинка приводит к недостаточному развитию детей и к заболеваниям у взрослых, в частности, связанных с репродуктивной функцией у мужчин. Биообогащенная пшеница с более высокой концентрацией цинка доказала свое положительное влияние на здоровье человека во многих странах мира, особенно в странах Ближнего Востока, в Индии. Количество вегетарианцев и веганов быстро увеличивается – примерно на 150 % в год. Эта группа потребителей в гораздо большей степени зависит от продуктов из пшеницы, поэтому требуется обеспечить их необходимыми веществами и элементами при отсутствии в рационе питания мяса, птицы и рыбы. Биофортификация пшеницы была начата в середине 2000-х годов международным консорциумом Harvest Plus, который ставит задачу создать сорта с содержанием цинка в зерне в пределах 50 мг на килограмм. Мы эту задачу уже решили, в зерне наших сортов «Элемент 22» и «Омгау 100» цинка более 50 мг на кг. Улучшение основных продуктов питания, таких как хлеб и продукты из пшеницы, полезных для здоровья потребителей, – стратегический приоритет во всем мире. Польза для здоровья человека зерна и продуктов из пшеницы является относительно новой темой исследований в мире и особенно в России. В Омском ГАУ мы выиграли грант на создание лаборатории качества мирового уровня, которая будет заниматься исследованиями, направленными на повышение пищевой ценности пшеницы на основе генетических и селекционных методов, усовершенствованных технологий производства и переработки зерна. Безусловно, одна из важнейших задач новой лаборатории – это подготовка специалистов и научных кадров. Фиолетовая пшеница будущего уже в Омске – Фиолетовозерная, черная, синяя, красная пшеница — для чего нужны эти сорта? Зерновые для функционального питания, по мнению фермеров, требуют продвижения, пока непонятно, как их примет рынок. Насколько будет дороже хлеб из фиолетовой пшеницы по сравнению с продукцией массовых сортов? – Существует несколько основных направлений для улучшения пищевой ценности пшеницы: содержание и состав белка, углеводов, витаминов, микроэлементов и фитохимических соединений. Их влияние на здоровье человека доказано многими исследованиями. Европейское агентство по безопасности продуктов питания рекомендовало некоторые фитохимические соединения из зерна пшеницы как полезные против диабета и коронарных заболеваний. Цельное зерно пшеницы – богатый источник биологически активных фитохимических соединений, а именно – фенольных кислот, каротиноидов, токоферолов, алкилрезорцинов, бензоксазиноидов, фитостеролов и лигнанов. В 2016 г. в Омском ГАУ начали изучение и селекцию фиолетовозерной пшеницы. Содержание антоцианов в фиолетовозерных линиях было незначительно выше в пшеничной муке грубого помола, чем в краснозерных линиях, и значительно выше в хлебе. Накопленные к настоящему моменту данные убедительно свидетельствуют о положительном влиянии антоцианов на здоровье человека. Экспериментально показано, что они обладают антиоксидантными, противовоспалительными, гипогликемическими, антимутагенными, антидиабетическими, противораковыми, нейропротекторными свойствами, а также полезны для здоровья глаз. В настоящий момент мы исследуем более 200 селекционных линий и сортов, различающихся по цвету зерна, включая фиолетовые, синие и черные. В 2022 году планируем передать сорт пшеницы с фиолетовой окраской зерна, созданный на основе известного сорта «Элемент 22». По урожайности новый фиолетовозерный сорт превосходит «Элемент 22», также имеет комплексную устойчивость к болезням, биологические свойства и питательная ценность зерна выше. Себестоимость производства зерна и производства хлеба не отличается от традиционной пшеницы, возможно, будет небольшая наценка за функциональные свойства хлеба. В мире хлеб с функциональными свойствами стоит в среднем на 30 % дороже, но этот хлеб в основном с биодобавками – с кальцием, йодом, витаминизированный и прочее. Антоцианы находятся в оболочке зерна, поэтому хлеб с полезными свойствами должен быть из муки грубого помола, которая имеет и большее количество пищевых волокон. Если вы желаете хлеб из белой муки, то необходимо оболочку, так называемые отруби, просеять и получится обычная белая мука для выпечки белого хлеба, такого же, как и из краснозерной пшеницы, и отруби с функциональными свойствами, еще с более высокой антиоксидантной активностью, чем в хлебе из грубого помола. Фиолетовозерные сорта – это пшеница будущего, даже при всех равных условиях с сортами краснозерной пшеницы, хлеб из фиолетовой оказывает профилактическое влияние, укрепляет здоровье. Важное свойство антоцианов в том, что они являются проводниками цинка в клетки организма. Без антоцианов цинк усваивается организмом на 25 %, с антоцианами усвоение возрастает в 2–3 раза. Антоцианы имеют важное значение и для адаптации растений к негативным условиям окружающей среды, в том числе к засухе. Родина фиолетовозерной пшеницы – Эфиопия, где очень жаркий климат. В Канаде, Австрии, Чехии и других странах сорта с фиолетовой окраской пользуются большой популярностью, а хлеб и хлебобулочные изделия продаются под брендом функциональных продуктов питания. Высокая урожайность и устойчивость к засухе – Как вы внедряете свои новинки в производство, как зарабатываете? – Свои сорта мы внедряем через сеть наших семеноводческих хозяйств в Омской, Новосибирской, Челябинской областях. В Омской области наши базовые элитно-семеноводческие хозяйства – это АО «Нива» Павлоградского района, ИП КФХ Говин А. Г. Марьяновского района, КХ «Тритикум» Черлакского района, КФХ Безукладов В. В. Нововаршавского района и ООО «Нива» Горьковского района. Оригинальные семена мы производим на опытных полях университета, затем семена питомников размножения покупают наши элитно-семеноводческие хозяйства и при нашем методическом сопровождении они производят семена элиты, которые реализуют сельскохозяйственным предприятиям и фермерам региона. От суммы, полученной за проданные семена, элитно-семеноводческие хозяйства отчисляют 5 % роялти патентообладателю сорта в соответствии с условиями лицензионного договора. – Какую пользу приносят разработки секционеров ОмГАУ для региона в целом? – Сорта Омского ГАУ ежегодно высеваются в Омской области на площади не менее 300 тыс. га. Для урожая 2021 года элитно-семеноводческими хозяйствами было реализовано более четырех тысяч тонн семян элиты и высших репродукций. Как было отмечено, наши сорта отличаются высокой урожайностью, засухоустойчивостью, комплексной устойчивостью к болезням, высоким качеством зерна – это все показатели, которые тесно связаны с эффективностью производства зерна пшеницы. Например, максимальная урожайность сорта «Элемент 22» в производственных условиях КФХ ИП Говин Марьяновского района в 2019 году составила 6,5 т/га, а в засушливом 2020 году урожайность варьировала от 4,5–5,2 т/га. В этом же году новый среднеранний сорт «Агрономическая 5» в питомнике размножения на площади 1 га сформировал урожай 5,5 т/га. В степной зоне КХ «Тритикум» в условиях жесткой засухи 2020 г. с площади более 300 га урожайность среднераннего сорта «Столыпинская 2» была 3,2 т/га, а у нового сорта «Силантий» урожайность составила 3,7 т/га. По сорту «ОмГАУ 100» максимальная урожайность 7,0 т/ га была получена в хозяйстве КФХ Говин А. Г. в Марьяновском районе. Средняя урожайность за годы возделывания этого сорта на полях данного хозяйства (2016–2020) составила 4,1 т/га. В степной зоне на полях КФХ Безукладов В. В. в остро засушливом 2020 году урожайность «ОмГАУ 100» составила 3,4 т/га. При высоких урожаях пшеницы в передовых хозяйствах, с сожалению, следует констатировать, что в целом по области она остается низкой в пределах 1,6–1,8 т/га. Факторов, влияющих на уровень урожайности пшеницы в регионе, много, но один из главных – это ускорение процессов сортосмены и сортообновления. Конечно, мы гордимся своими достижениями, но, боже упаси, «почивать на лаврах», мы знаем обо все возрастающих запросах зернового рынка, представляем научно-технологическую и экономическую мощь иностранных селекционно-семеноводческих фирм, которые все агрессивнее прорываются на российский рынок зерна и в наш регион. Мы создали уникальный генетический коллекционный и селекционный материал яровой, озимой пшеницы, пырея сизого, полбы и других диких видов, разработали современные технологии ускорения селекционных процессов на основе маркер-контролируемого отбора, создаем систему ускорения процессов семеноводства для ответа на вызовы, которые нам еще преподнесет природа, экономика и рынок зерна. Зачем фермеру кандидатская диссертация? Заместитель главы КХ «Тритикум» Максим Левшунов несколько лет назад защитил кандидатскую диссертацию в Омском ГАУ по направлению селекции зерновых культур. А основной вид деятельности КХ «Тритукум» как раз выращивание зерновых культур как для продовольственных, так и для семеноводческих целей. Фермер с научным багажом рассказал, как ведут себя новые сорта селекции ученых Омского ГАУ в его хозяйстве. – Наше сегодняшнее сотрудничество с Омским ГАУ во многом обусловлено тем, что я обучался в аспирантуре, защищался в этом вузе и мне интересны селекция и семеноводство. Опыт и знания селекционно-генетический моментов позволяют мне делать оценку и отбор сортообразцов. Мы поддерживаем обратную связь с учеными-селекционерами аграрного университета, с научным руководителем селекционного направления Владимиром Петровичем Шаманиным. Периодически обмениваемся данными, чтобы можно было проанализировать, на что делать упор. В настоящий момент будем сравнивать результаты у себя в хозяйстве с другими сортами, в том числе омской, алтайской, а также зарубежной селекции. Третий год мы возделываем новый сорт пшеницы селекции Омского ГАУ – «Столыпинская 2» на продовольственные цели и на семена. Этот сорт характеризуется засухоустойчивостью, устойчивостью к болезням, в том числе к стеблевой и бурой ржавчине. Показатели по качеству зерна стабильные. «Столыпинскую 2» у нас покупают хозяйства из Челябинской, Новосибирской областей, Алтайского края, Казахстана. Это районированный сорт по Западной Сибири и Уралу, отзывы хорошие. Еще мы работаем с сортом «Силантий», размножаем его, занимаемся семеноводческой деятельностью. Он пока что не зарегистрирован в реестре селекционных достижений и проходит сортоиспытания. Хорошо себя показал многолетний злак, так называемая многолетняя пшеница — полиплоидный пырей, сорт «Сова». Это культура двойного назначения — как зернового, так и кормового направления. Можно использовать в качестве зеленого корма, готовить неплохое сено. Сорт «Сова» позволяет получить небольшой объем семян, которые отличаются высоким содержанием клейковины и микроэлементов. У сорта «Сова» есть определенная перспектива для использования на крафтовых мельницах, в пекарнях, специализирующихся на функциональном питании. Мука из пшеницы сорта «Сова» лучше сбалансирована по микроэлементам, по аминокислотному составу. Думаю, что эту нишу скоро начнет активно осваивать бизнес, занимающийся функциональным питанием. ОЛЬГА ЛОЖНИКОВА РИА Омск-информ 30.07.21 в 15:19 ООО "ИТБ" , Омск