3D сады


Соя гмо технология выращивания


Трансгенная соя, сайта Зерно

Развитие методов биотехнологии и молекулярной генетики привело к разработке подходов, позволяющих целеустремленно изменять геном живых организмов

Автор:Юрий Носенко

Модификация генома традиционных сельскохозяйственных культур придает им стойкость к пестицидам, вредителям, болезням, способствуя значительному увеличению урожайности. Введение в геномы сои культурной (Glicine maxima) гена стойкости к глифосату с Agrobacterium tumefaciens позволяет получить глифосаттолерантную сою, устойчивую к этому гербициду. Генетически модифицированная соя (ГМС) имеет высокую урожайность, по химическому составу не отличается от натуральной и разрешена к использованию во многих странах. Однако все чаще стали появляться сообщение об отрицательном влиянии ГМС на организм животных и человека. Это и ослабление иммунной системы организма, и аллергические реакции вплоть до летального исхода, и онкологические заболевания…

Зло или благо?

При изучении влияния белкового изолята, полученного из генетически модифицированной сои (линия 40-3-2, «Монсанто К», США), установлено, что потребление мышами генетически модифицированной сои ухудшает общее состояние самок, в них усиливается агрессивность к своему потомству, теряется материнский инстинкт. У мышат первого поколения были зарегистрированы экзофтальм, гиперактивность, паралич, гидронефроз. У мышат первого и второго поколения отмечено накопление избыточной живой массы тела и диспропорция в массе внутренних органов. Потребление генетически модифицированной сои взрослыми мышами ведет к изменению активности ферментов крови их потомства. (интернет-журнал «Коммерческая биотехнология». Дата публикации: 20.06.2006).

На сегодняшний день соя – один из важнейших факторов системы «здоровое питание», которая завоевывает все больше сторонников. Широко применяется она и в животноводстве – в качестве кормов. Исследования показали, что животные, в рационе которых присутствует соя, быстро набирают вес, при этом мясо и молоко этих животных мы непосредственно употребляем. Было бы несправедливо не упомянуть о том, что из сои получают соевое молоко, которое идет на приготовление смесей для кормления грудных детей – будущего нации. Итак, соя в наше время играет важную роль в рационе человека. Собственно, с этим и связано стремление производителей по возможности лучше оптимизировать и сделать более дешевым производство этой культуры.

ГМ-соя имеет ряд положительных качеств: она устойчива к вредителям, ее почти не нужно пропагандировать, что позволяет существенно снизить ее себестоимость. Но следует помнить, что рядом с этим «позитивом» всегда идет поправка на ее генетическую модифицированность и сопутствующую опасность, связанную с ее использованием.

ГМС и гербициды

Опыт выращивания генетически модифицированной сои в странах Евросоюза и США показал, что ее применение при производстве соевого шрота (используемого как корм в птицеводстве) повышает кислотность в организме птиц. Кроме того, выращивание трансгенной сои приводит к генетическим мутациям сорняков, которые становятся невосприимчивыми к действию гербицидов. Вообще использование глифосата с растениями, устойчивыми к нему, способствует развитию стойкости к глифосату в сорняках даже без взаимного опыления. Плевел с высокой стойкостью к глифосату был уже найден в Австралии. Как следствие, гербицидостойкие растения могут привести, вопреки желанию, к увеличению использования гербицидов против измененных сорняков. Для уничтожения поросли самих трансгенных растений необходимо применять другой гербицид (New Scientist, 6 July, 1996).

Относительно применения препаратов с действующим веществом глифосат. Компания «Монсанто», найдя удачную формулу гербицида сплошного действия, пошла путем создания целого ряда культур, стойких к этому гербициду (Raundup-ready), в том числе и сои. По утверждению сотрудников компании, он совершенно безопасен, поскольку влияет на фермент, имеющийся только у растений и отсутствующий у людей, животных, насекомых. Однако исследования показали высокую токсичность глифосата (Cox, C. (1995). Glyphosate, Part 2: Human exposure and ecological effects. Journal of Pesticide Reform 15). В Калифорнии глифосат признан в числе трех причин профессиональных заболеваний, связанных с пестицидами, среди сельскохозяйственных рабочих. Токсикозы часто связывают и с инертными растворами и моющими средствами в некоторых соединениях, которые очень увеличивают вредный эффект глифосата. Эти синергетические взаимодействия теперь широко признаны.

Выявлено влияние глифосата на репродуктивные функции у крыс, включая рак яичек, уменьшение количества спермы и др. (Howard, V. (1998). Synergistic effects of chemical mixtures. Can we rely on traditional toxicology: The Ecologist 27(4) 193-5). Имеются данные, что, по крайней мере, некоторые формулы глифосата служат причиной мутаций в генах (Kale, P.G., Petty, B.T. Jr., Walker, S., Ford, J.B., Dehkordi, N., Tarasia, S., Tasie, B.O., Kale, R. and Sohni, Y.R. (1995). Mutagenicity testing of nine herbicides and pesticides currently used in agriculture. Environ Mol Mutagen 25, 148-53). Кроме того, он может быть очень ядовитым для рыб, вредит земляным червям и многим полезным микоризным грибам и другим микроорганизмам, которые вовлечены в рециркуляцию питательных веществ в почве. Настолько ядовит, что даже исследуется его потенциал как антибактериального препарата (Roberts, F., Roberts, C.W., Johson, J.J., Kyle, D.E., Drell, T., Coggins, J.R., Coombs, G.H., Milhous, W.K., Tzipori, S., Ferguson, D.J.P., Chakrabarti, D. and McLeod, R. (1998). Evidence for the shikimate pathway in apicomplexan parasites. Nature 393, 801-5).

Трансген и онкология

Новые гены и генетические продукты, которые вводятся в наше питание, часто берутся от бактерий и вирусов и других непродовольственных разновидностей, которых мы никогда не ели раньше. Результаты продолжительного влияния этих генов и их продуктов на человеческое здоровье сложно предусмотреть, особенно по той причине, что генетические продукты не являются отделенными.

Наукой доказано, что в сое содержатся изофлавоноиды. Исходя из этой позиции соя полезна для человеческого организма. Изофлавоноиды – это растительные аналоги женских половых гормонов, и они благоприятно влияют на состояние здоровья людей, особенно в борьбе с онкологическими заболеваниями. Но если говорить о трансгенной сое, исследования немецких ученых показали, что содержание этих фитоэкстрогенов в модифицированной сое очень высоко. Если употребление обычной сои может предупредить онкологическое заболевание, то трансгенный аналог, наоборот, может спровоцировать подобные заболевания, а именно преждевременное старение клеток головного мозга и раковые заболевания половых органов. Парадокс заключается в том, что данная резолюция была вынесена в результате изучения продукта генной инженерии именно в ведущих научных лабораториях США в 2001 году, государства, которое больше других ежегодно выбрасывает на рынок продукцию, в производстве которой имеется эта генная мутантка.

Неопознанная ГМС в степях Украины

Сложно утверждать, на какой площади выращивается на территориях нашей родной украинской земли генетически модифицированная соя. Семена модифицированной сои стоят немалых денег, и отечественным фермерам дешевле покупать свои семена этой культуры. Однако имеет место массовое нелегальное выращивание в южных областях Украины трансгенных сортов сои. По неофициальным данным, в 2005 году такие посевы составляли 200 тыс. га (из 430 тыс. га общих посевов культуры), что заслуживает бесспорно первого места в Европе. Трансгенная соя приходит в Украину под видом исследовательских или фуражных партий. Ее поставками занимаются фирмы, которые связаны с поставками семян из Америки. И уже сейчас, особенно на юге Украины, такие посевы превалируют, поскольку там широко работают иностранные фирмы, в том числе с американским капиталом.

В свое время Украинская ассоциация производителей и переработчиков сои по заданию Минагрополитики подготовила проект постановления Кабмина о введении временного моратория на ввоз и переработку трансгенных сельхозкультур. В нем предлагалось, что перед принятием решения – становиться ли Украине 15-й страной, разрешившей выращивание трансгенных культур – необходимо получить научные выводы о влиянии таких продуктов на здоровье человека. Если их производство будет разрешено, необходимо маркировать трансгенные продукты, чтобы люди могли решать, покупать их или нет. Однако законопроект так и не получил поддержки в министерстве.

Следует отметить, что собственных возможностей для производства «обычной» сои и соевых продуктов в Украине вполне достаточно. Так, нужды отечественного животноводства могут быть полностью обеспечены генетически чистым шротом. Перспективен и рынок Европы, которая потребляет более 30 млн. т сои, а выращивает всего 1,5 млн.

Борьба за патент

После длительной борьбы общественных организаций 3 мая 2007 года в Мюнхене (Германия) Европейский патентный офис (ЕПО) вынес решение отозвать патент «широкого спектра действия» EP0301749 на все сорта ГМ-сои, выданный компании «Монсанто» свыше 10 лет тому назад (14.05.2007. Медицинские новости). Это один из редчайших случаев ограничения власти корпораций, который, по мнению экологов, должен стать показательным и помочь в борьбе против попыток корпораций монополизировать живые ресурсы планеты. Прибыль, получаемая от патентных выплат, является основной экономической причиной агрессивного продвижения ГМО в сельском хозяйстве.

Патенты на технологии создания ГМ-сои и других ГМ-растений принесли фирме миллиардные доходы: до 3 мая 90% ГМ-культур, выращиваемых на планете, охранялись патентами, которые принадлежат «Монсанто». Это не первый опыт ETC и ее коллег по отзыву патента широкого спектра действия на растения у корпораций. В 1994 году они добились отмены патента на все сорта трансгенного хлопчатника в Индии и США, выданного компании Agracetus в 1992 году.

Этикетка вне этики

Как показали исследования, проведенные в Англии («Дейли мейл» (Лондон), 13 августа 2001 г., автор – Шон Паултер), один из десяти продуктов питания, имеющихся в продаже в центральных магазинах, содержит генетически измененные компоненты без указания на этикетке. Среди них продукты повседневного спроса: хлеб, пирожные, гамбургеры, готовые закуски, соевые продукты и хрустящий картофель, которые продаются во многих торговых точках. Хозяева крупных супермаркетов в ответ на тревоги покупателей уверяют, что генетически измененных компонентов в их продуктах нет. Хотя очевидно, что производители и розничные торговцы не осуществляют надлежащий контроль. Согласно правилам, принятым в Европейском Союзе, в продуктах питания разрешается содержание до 1% генетически измененных компонентов без указания на этикетке. Однако служащие, отвечающие за соблюдение торговых стандартов, заявляют, что в десятой части обследованных ими продуктов питания эта норма была превышена. Зафиксирован случай, когда в продукте было более 5% генетически измененной сои. Это в одной из стран Евросоюза. А в нашей стране?..

Украинским потребителям нужно помнить, что в большинстве случаев при производстве продукции за границей используется именно генно-модифицированная соя. Даже некоторые иностранные производители продукции детского питания используют генетически измененный вариант сои.

Трансгенные растения и их продукция, несмотря на неутешительные результаты вышеупомянутых исследований, в настоящее время все шире распространяются в мире. Сегодня нет критики в адрес одежды из трансгенной кожи и хлопка – она признана безвредной. И к Гм-инсулину и Гм-интерферону нет никаких претензий: лечат, не калечат, жалоб не имеется. А вот по поводу пищевых продуктов с Гм-компонентами дискуссии не прекращаются.

(Опубликовано в №7, 2008 г.)

www.zerno-ua.com

Как вырастить сою на приусадебном участке?

Соя – уникальная сельскохозяйственная культура, выполняющая одновременно очень важные процессы – фотосинтез и азотфиксацию. В процессе роста это растение полностью обеспечивает собственные потребности в азоте, а также значительно повышает плодородие грунта и благотворно влияет на экологию. Это растение является наилучшим предшественником для многих культур, в том числе и овощных. Поэтому соя, выращивание которой вызвало большой интерес не только у большинства аграриев, но и у многих дачников, сейчас очень популярна. Существует определенная технология выращивания сои, которую используют многие земледельцы уже на протяжении нескольких лет.

Немного о сое и ГМО

Конечно, многих до сих пор отпугивает мысль о том, что соя – это продукт ГМО. Тем не менее, ее популярность настолько широка, что без нее никуда не деться. Сою охотно используют в кулинарии, для приготовления различных продуктов питания – суррогатного кофе, муки, масла, круп, соевого молока, соевого мяса, соевого соуса и т.д. Словом, это заменитель натуральных продуктов.

Чтобы убедиться в том, что он не является ГМО, необходимо удостовериться в его натуральности, но определить это можно только по результатам лабораторного анализа. На этикетке каждого товара должна отражаться информация об использовании ГМО-сои.

Многие страны наложили запрет на выращивание этой культуры на своей территории, куда этот продукт поставляется как импортный. В настоящее время самыми крупными производителями сои считаются Китай и США. Низкая стоимость и страна-производитель – это лишь косвенные признаки, которые могут определить этот продукт как ГМО.

Требовательность к почве

Чтобы вырастить сою на даче, рекомендуется использовать участки, где ранее росли озимые, яровые, зерновые культуры, кукуруза, картофель и сахарная свекла. На одном и том же месте соя вполне успешно развивается на протяжении 2-3 лет. Не рекомендуется сажать сою в местах, где ранее рос подсолнечник, капуста и бобовые культуры. Эти растения, так же, как и соя, восприимчивы к склеротинозу, а значит, есть риск заражения посевов сои.

Соя не требовательна к плодородию почвы, поэтому ее можно вырастить на любой земле с низким уровнем кислотности. В кислом грунте растения не получают достаточного питания, что замедляет рост корневой системы.

Участок на даче под посадку сои должен быть с глубоким прохождением грунтовых вод, поскольку соя не переносит излишка влаги. За три дня подтопления посевы могут вовсе погибнуть. Кроме того, соя не переносит засоления почвы. Это негативно сказывается на ее росте и развитии. Подготовка участка проводится дважды – осенью и весной. Осенняя обработка участка заключается в лущении грунта глубиной на 10 см и вспахивании на глубину до 30 см после предшественника кукурузы, до 23 см – после зерновых. Это повышает аэрацию почвы, что очень важно для этой сельскохозяйственной культуры. Кроме того, такая обработка почвы необходима для очистки участка от сорной травы. После вспахивания почву удобряют.

Весенняя предпосевная подготовка участка на даче заключается в бороновании тяжелыми, средними и легкими боронами. Это минимальная обработка, которая направлена на удаление молодой поросли, сохранения влаги в почве и разравнивании участка.

Технологическая карта выращивания сои

Вырастить сою можно из бобов. Купить семена не модифицированной сои можно в специализированных садоводческих магазинах. Желательно брать семена отечественного выращивания. Лучшие сорта для самостоятельного выращивания – Аннушка, Альтаир, Одесская 124, Хаджибей, Аркадия одесская. Урожайность их составляет от 20 до 24 центнеров с гектара. Технологическая карта выращивания сои:

  • Посадка семян осуществляется в бороздки глубиной не более 4-6 см. Сроки посева – середина мая. После того, как взойдут всходы, вносят гербициды на глубину 3 см. Для удобства используют шпоровые катки или бороны. Расстояние между рядами должно быть около 50 см, а между растениями в ряду — 5-10 см.
  • При массовом засорении участка сорной травой предпосевную обработку участка можно отложить до тех пор, пока пырей не подрастет, а у осота – не появится прикорневая розетка из листьев. Через три дня после посева поле обрабатывают препаратом – Раундап. Это гербицид сплошного действия.
  • Спустя месяц проводится повторная обработка гербицидами, которая препятствует появлению новых сорняков. Для лучшего эффекта почву предварительно увлажняют. На орошаемых участках применение гербицидов технологически намного проще.
  • Препараты на основе Прометрина, Ацетохлора, Имазетапира, Пендиметалина, Трифлуралина и Имазамокса являются самыми эффективными в борьбе с сорняками на участках, где произрастает соя.
  • Успешное выращивание сои на даче во многом зависит от правильного питания молодых посевов. Чтобы получить 2 ц. соевых бобов потребуется 15 кг азота, 5 кг фосфора, 7 кг калия, 2 кг магния, 4 кг кальция и 0,8 кг серы. Такая дозировка удобрений была рассчитана на основе двух показателей: состояния почвы определенного участка и запланированного объема урожайности на нем.
  • Перед посевом семена сои проходят обработку азотфиксирующими бактериями (инакулянтами). Такая обработка улучшает способности растений к усвоению азота и увеличивает его количество на корнях.
  • Инакулянт – самый востребованный в мире биологический препарат, применяемый в процессе выращивания сои. Это вещество полностью обеспечивает посевы азотом на протяжении всего периода вегетации, в период цветения, формирования и созревания плодов. В настоящее время этот препарат не является малодоступным. Его можно приобрести в жидком, гелеобразном или сухом виде в необходимом количестве.
  • Минеральные препараты, содержащие фосфор и калий, вносят перед самым посевом семян сои.
  • В день посева бобы сои обрабатывают Ризоторфином на закрытом от солнца месте. После обработки семена можно высевать уже через 12 часов. На 100 кг семян расходуют 200 г препарата, растворенного в 700 мл воды.
  • Соя – влаголюбивая культура, поэтому для проращивания ее семян требуется большое количество влаги. Как только почва прогреется до 10-15 градусов, можно приступать к посеву. Срок посева определяется климатическими условиями выращивания этой культуры и уровнем влаги в посевном слое грунта.
  • Сначала высевают поздние сорта, затем ранние. Рекомендуемое расстояние междурядий для скороспелых сортов составляет 20-40 см, для среднеспелых – 20-60 см.
  • Обработанные семена высевают, используя сеялки, с помощью которых можно нормировать посев семенного материала. Очень важно, чтобы почва была хорошо увлажненной, в сухой земле вероятность прорастания семян очень низкая.

Уход за посевами

Наряду с химической защитой растений параллельно проводится борьба с сорной травой. Через 3-4 дня после высева, участок боронуют. К этому времени проклюнутся семена, появятся молодые ростки сорняков. Соя достаточно легко переносит эту процедуру. Вот только не рекомендуется ее проводить сразу после высева семян.

Как только появятся всходы, проводят дополнительное боронирование в два этапа. Первое осуществляется, когда растения окрепнут, достигнут высоты 15 см, и на них сформируется по одной паре листьев, второе – на этапе появления третьего листа. Вторая половина дня – наилучшее время для выполнения этого приема. На небольшом участке производится просто рыхление. Боронирование, которое проводится до появления всходов, снижает вероятность прорастания сорняков на участке на 50%, послевсходное – на 65 %.

Чуть позже проводится междурядная культивация два раза. На сроки проведения этих процедур влияет скорость прорастания сорняков. За весь период вегетации проводят от 2 до 5 междурядных возделываний.

Борьба с сорняками и болезнями

Самую большую опасность для посевов сои представляют злаковые сорняки. Они «отбирают» у посевов все полезные вещества, влагу и свет. Поэтому, на этапе появления 5-7 листа, растения обрабатывают препаратами, в состав которых входит действующее вещество: Клетодиму, Бентазон, Имазетапир или Имазамокс.

Выращивание сои – процесс трудоемкий, тем более, что кроме сорняков, у этой культуры есть другие враги – тля и паутинный клещ. Уничтожить этих насекомых на дачном участке можно народными методами. Отвар горького красного перца или отвар из полыни – эффективные средства в борьбе с вредителями.

Большую опасность для посевов представляет бактериальная пятнистость. Все болеющие растения подлежат уничтожению.

В условиях сырой и прохладной погоды на стручках растений появляется мучнистая роса или серая гниль. В данном случае надземную часть растений орошают медным купоросом.

При высокой влажности воздуха соя поражается угловатым бактериозом, возбудитель которого очень быстро распространяется на здоровые экземпляры. И при первых же симптомах заболевания все зараженные растения нужно удалить с участка и уничтожить.

Сбор и хранение урожая

Уборка урожая сои проводится в период полной зрелости бобов, пожелтения листьев. Весь урожай надо убрать за 3-5 дней, так как коробочки раскроются, и бобы попадут на землю. При этом влажность воздуха должна быть не ниже 14-15 %. При таких условиях исключается риск травмирования семян. Сбор урожая проводится методом комбайнирования, а на небольших участках – скашиванием и молочением. Просушку надо проводить около недели в прохладном проветриваемом месте на бумаге.

Хранить полученный урожай надо в тканевых хлопчатых мешках в очень сухом месте (относительная влажность не выше 10%) при комнатной температуре. Оболочка семян сильно впитывает влагу, что приводит урожай в негодность.

letovsadu.ru

Генетически модифицированная соя

Началом нового периода в сельском хозяйстве стало первое коммерческое производство в 1996г. генетически модифицированной сои. Ген устойчивости к глифосату, действующего вещества гербицида раундап, был выделен из бактерии Аgrоbасtеrиum tumefaciens. Встроенный в растения сои ген устойчивости к этому гербициду увеличил синтез ферментов, что обусловило высокую устойчивость растений к этому гербициду. Фермент (белок EPSPS) отвечает за синтез и позволяет получать трансгенные растения, устойчивые к гербициду raundap (г) (рис. 1).

Создание генетически модифицированной сои диктовалось не только научными инновациями, но и коммерческим интересом американских компаний. В развитых странах трансгенные сорта востребованы, потому традиционная селекция во многих случаях пришла до предела своих возможностей, в них исчерпано много полезных признаков, обеднел и сузился генофонд. Трансгенные сорта сои позволили создать лучшие условия возделывания, полнее уничтожить сорняки, которые являются конкурентами сои культурной за влагу, питательные вещества. Позволили сделать рывок в повышении урожайности этой культуры, поэтому они востребованы на рынке, где другие возможности повышения производительности использованы.

Внедрение ГМО–сои впервые произошло в США в период, когда урожайность ее слабо повышалась, а также вызвало беспокойство американских фермеров. Если за предыдущий 76-летний период (1930–2006) ежегодно прирост ее урожайности составила 26,3 кг, то после внедрения трансгенных сортов (1997–2009) – 44,5 кг. Для получения такого урожая, который был в 2009 г., по традиционной технологии и при нетрансгенных сортах, что высевались в 1995 г. (до создания в 1996 г. ГМО-сои), в этой стране необходимо было бы засеять площадь не 30,9 млн. га, а 36,9 млн. га, или на 22,2 % больше. Из США, где трансгенная соя занимает 92,6 % площадей ее посева, она распространилась в Бразилию, где теперь занимает 74,3 % этой культуры, Аргентину – 98,9 %. В этих трех основных странах – производителях сои ГМО-сорта в 1997 г. занимали площадь 5,3 млн. га, в 2009 г. – 61,4 млн. га, или более в 11,6 раза. Они вместе выработали 179,4 млн. т сои, а это 80 % ее мирового производства, экспортировали 70,2 млн. т сои (88,9 % мирового экспорта) во многие страны.

Для получения генетически модифицированных растений или их сортов чаще применяется метод бактериальной трансформации. При этом для переноса в геном растения сорта сои желаемых генов от других организмов используется бактерия Аgrоbасtеrиum tumefaciens. В обычной среде она является растительным патогеном, вызывает у пораженного растения образования бесформенных наростов ткани, которые называют коробчатыми галама. Многие двудольные растений чувствительны к инфекции Аgrоbасtеrиum tumefaciens, которая происходит путем встраивания в хромосому растения генов бактериальной Ti–плазмы (автономного кольцевого фрагмента ДНК), которая реплицируется независимо от основной бактериальной хромосомы. Встроенная в хромосому растения плазмидная ДНК изменяет уровень синтеза фитогормонов в пораженных растительных клетках, что в свою очередь приводит к неуправляемому их разделения и формирования галлов. Для этого обрабатывают небольшие фрагменты растительной ткани (клетки растений) суспензией бактерий, которые несут плазмин с трансгенами, а затем методам культуры тканей восстанавливают целые растения, отбирают среди них те, которые получили желаемой признаки, например устойчивости к гербициду.

Рис.1. Метод-генной-трансформации-растений

Донор гена ср4ерsрs, который определяет устойчивость к глифосату, Аgrоbасtеrиum tumefaciens strain СР4, является грамотрицательной почвенной бактерией. Бактерии Аgrоbасtеrиum (А. tumefaciens, А. rhizogenes) относят к роду Rizobium, их характерной особенностью является способность образовывать клубеньки на корневой системе многих бобовых культур (сои – Rizobium jарописиm, гороха, вики, чечевицы, кормовых бобов, чины – Rizobium leduminosum, фасоли – Rizobium phaseoli, люпина – Rizobium lириnе). При этом происходит перенос фрагмента агробактериальной Ti–плазмиды (Tumor inducing plasmid) – T-ДНК (transfer DNA) – в геном растительных клеток. Перенос T-ДНК для бобовых и этих бактерий является уникальным природным процессом обмена генетической информацией между про- и эукариотических организмов. Благодаря этому происходит формирование клубеньков на корнях бобовых растений и биологическая фиксация азота зерновыми бобовыми культурами, которая составляет 60–80 % общей потребности их в этом элементе питания. Уже много веков, как бактерии рода Rizobium используются для инокуляции бобовых растений с целью биологической фиксации азота атмосферы, и какие-либо данные о неблагоприятном влиянии данного микроорганизма на человека и животных за всю историю отсутствуют. Ген ср4ерsрs кодирует синтез фермента 5–энола-пирувилшикимат-3-фосфатсинтазы СР4 ЕРSРS, ключевого фермента синтеза ароматических аминокислот у растений и микроорганизмов. В Аgrоbасtеrиum tumefaciens strain СР4 этот фермент отличается от растительного одной аминокислотой в области связывания фермента с гербицидом, активным началом которого является глифосат, а затем гербицид теряет способность ингибировать фермент. Среднее значение содержания экспрессирующегося белка СР4 ЕРSРS, в семенах обработанных гербицидом растений, который определяет устойчивость к глифосату, достигал 0,301 мкг/мг, необработанных – 0,288 мкг/мг. Среднее содержание экспрессивного белка, который определяет устойчивость к глифосату аммония, составляет 0,030 % общего содержания белка в семенах сои. Период полураспада белка СР4 ЕРSРS в желудочном соке – 15 с, в кишечном – менее 10 мин. Белки, которые быстро перевариваются в желудочно-кишечном тракте, как правило, не характеризуются как токсичные и аллергенные. На основе большого количества исследований установлено отсутствие статистически достоверных различий по содержанию белка и аминокислотного состава, жира и жирных кислот, углеводов, изофлавонов (генистеин, Генистеин (англ. Genistein) – органическое вещество растительного происхождения из класса изофлавонов. Впервые был получен в 1899 году из дрока красильного (лат. Genísta tinctória), отчего получил своё название. В 1926 году была открыта структура генистеина, в 1928 году он был химически синтезирован. даидзеин), ингибиторов трипсина, золы, влажности между генетически модифицированной и обычной соей.

Для выведения сортов сои, устойчивых к гербициду раундап, был использован ген фермента ЕРSРS, который выделен из Аgrоbасtеrиum sp., Он так же, как ЕРSРS агробактерий, не поддается воздействию глифосата. В состав генной конструкции, созданной для трансформации, входили также протомор-вирус мозаики цветной капусты, ген транзитного пептида СТР–4, который необходим для экспорта белка из ядра в хлоропласты, а также терминальная последовательность.

Другой способ для трансформации растений сои есть бомбардировка со специально созданной для этих целей генная пушка «particle gun» (см. Рис. 1). Созданием генетически модифицированной сои с использованием бомбардировки с помощью генной пушки занимается крупная транснациональная компания, мировой лидер биотехнологии растений «Monsanto» (США), а генетически модифицированной кукурузы – компания «Pioner» (США). Принцип ее действия в том, что фрагменты ДНК напыляют на заряженные металлические частицы, которые помещают на электрод. Между электродом и подготовленными к трансформации клеток ставят мелкую металлическую сетку. При подаче электрического напряжения металлические частицы с напыленного ДНК, отрываясь от катода, летят в направлении к подготовленным клеткам. При этом несущие металлические частицы задерживаются сеткой, а фрагменты ДНК, которые проходят сквозь нее, продолжают двигаться по инерции и проникают в клетки растений. Встраивание таким методом трансгена в ДНК клетки растения происходит случайно, поэтому выход трансформированных клеток при этом крайне невысок. Дело в том, что сама технология получения генетически модифицированных растений еще очень несовершенна, а встраивание желаемых генов происходит вслепую. Исходя из несовершенства этой технологии, как считают некоторые специалисты, важно предусмотреть в каком направлении произойдут изменения, хотя можно говорить и о том, что любой трансгенный продукт потенциально может быть опасным для человека. В то же время генная пушка используется при работе с растениями, в основном это представители однодольных, которые не могут быть инфицированными агробактериями.

Отбор трансформантов осуществляется на фоне гербицида раундапу, как селективного фактора. Исходную генетически модифицированную линию сои, получившая селекционную форму 40–3–2, использовано для других сортов и линий сои, которые характеризуют устойчивостью к раундапу.

Трансгенная соя является основной биотехнологической культурой, занимает наибольшую площадь. На ее посевы приходится 52 % площадей, где размещают генетически модифицированные культуры в мире. Она доминирует среди генетически модифицированных культур в основных странах – производителях этой культуры. По данным Американской соевой ассоциации, площадь посева трансгенной сои в мире с 1996 г. по 2009 г увеличилась до 69,7 млн. га. Биотехнологическая соя сохранила за собой лидерство среди всех биотехнологических культур (134 млн. га), кроме того, обладает стойкостью к гербицидам, как наиболее распространенную признак.

Новая соя, устойчивая к гербициду раундап, с повышенной урожайностью (RReady2Yieldгм), как первый пример биотехнологических культур нового класса, сейчас исследуется многими разработчиками технологий, была высеяна более 15 тыс. фермеров на площади более 500 тыс. га в США и Канаде.

Опыт первых 14 лет производства на больших площадях генетически модифицированной сои показал, что предыдущие прогнозы по трансгенным культурам соответствуют ожиданиям фермеров как экономически развитых, так и развивающихся стран. Рост площадей трансгенных культур свидетельствует об уровне уверенности и доверия, которые фермеры демонстрируют в трансгенных культур, которые могут осуществить большой вклад в обеспечение населения планеты продуктами питания и высокобелковыми кормами. В 2009 г. в США с 30,9 млн. га трансгенная соя занимала 28,6 млн. га (92,6 %), в Бразилии с 21,8–16,2 млн. га (74,3 %), в Аргентине с 16,8–16,6 млн. га (98,8 %).

Генетически модифицированная соя хорошо вписывается в Nо-Till-технологию производства на основе использования гербицида raundap (г), что производится американской компанией «Monsanto». Фермерам, которые используют этот гербицид, был представлен бесплатный доступ к семенам трансгенной сои Raundap Ready. Гербицид raundap тотального действия, подавляет рост практически всех сорняков, кроме генетически модифицированной сои, которая содержит ген устойчивости к нему. Кроме того, он является наиболее безопасным, поскольку мишенью его действия являются фермент, который находится только у трансгенных растений, отсутствует у человека, животного, насекомых. Главное достоинство технологии выращивания генетически модифицированной сои с использованием гербицида raundap в том, что, когда обработать им посев, соя растет, а сорняки погибают. Такую технологию восприняли фермеры, она простая, надежная, обеспечивает рост урожая путем снятия негативного влияния сорняков, уменьшение затрат на производство сои.

Трансгенные сорта сои теперь выращиваются на всех шести континентах. Однако более 98 % трансгенной сои выращивали 8 стран – США, Бразилия, Аргентина, Китай, Канада, Мексика, Румыния, Уругвай. Мировая доля трансгенной сои, устойчивой к гербициду raundap, составляла около 60 % площади всех трансгенных культур.

Все же замена генетически различных местных сортов, которые выращиваются во многих странах (зонах), новыми импортными, высокоурожайными, генетически модифицированными сортами с высокой степенью ядерной и цитоплазматической стерильности в Бразилии, Аргентине, Парагвае, Канаде и других странах значительно усилила генетическую уязвимость посевов этой культуры. Поэтому большое распространение американских генетически модифицированных сортов сои в новых регионах, где почвенно-климатические условия совсем другие, может быть риском в ее производстве в отдельные годы. Как это произошло в Аргентине в засушливом 2009, когда ее урожайность снизилась до 1,85 т/га, или на 0,97 т/га (–34,4 %), по сравнению с предыдущим годом (2,82 т/га ) и была почти такой же, как и к внедрению генетически модифицированных сортов (1,72 т/га). В Парагвае урожайность семян сои снизилась с 2,56 т/га до 1,50 т/га, или на 1,06 т/га (–41,4 %), Уругвае – от 1,91 т/га до 1,78 т/га, или на 0,13 т/га (–6,6 %), Бразилии – от 2,81 т/га до 2,62 т/га, или на 0,19 т/га (–6,8 %). В целом из-за засухи в Южной Америке в 2009 урожайность сои снизилась от 2,77 т/га до 2,21 т/га, или на 0,56 т/га (–20,2 %), по сравнению с предыдущим годом. Такой вариабельности урожайности и производства сои в этой стране ранее не наблюдалось. Произошло это в значительной степени из-за того, что в странах этого континента за последние десятилетия происходило сужение видового ассортимента культур в севооборотах благодаря насыщению их трансгенными сортами сои и гибридами кукурузы, которые попали под небывалую засуху. Хотя хорошо известно, что уменьшение видового разнообразия растений снижает их устойчивость к экстремальным условиям. Вместе с тем, чем ниже биоразнообразия экосистемы, тем выше ее производительность в благоприятные годы, но более резкое бывает снижение в засушливые года.

В последнее десятилетие проводились многочисленные проверки наследования и проявления нового гена в генетически модифицированных сортах. Исследование молекулярной структуры с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) и секвенирования показали, что при трансформации в геном сои включалась одна полная экспрессированная копия бактериального гена ЕРSРS, а также два «молчаливые» ферменты. Кроме того, было показано, что селективный маркер – ген устойчивости к антибиотику – не встраивался в геном сои при трансформации. По мере включения генетически модифицированной линии 40–3–2 в классическую селекцию установлено обычное менделевское наследования трансгена по расщеплению как 3:1 во втором поколении сортов и стабильная передача его потомству, которое за эти и последующие годы уже заняло суммарную площадь около 70 млн. га. К сожалению, как всегда бывает, новое в селекции воспринимается неоднозначно. В связи с тем, что основные исследования по генетически модифицированной сои сосредоточено в США, главной стране – производителю этой культуры, и литературу по этой проблеме опубликовано преимущественно на английском языке, общество оставалось слабо информированным о преимуществах новых сортов и технологии их возделывания. Причем, в публикациях основное внимание сосредоточено на возможных негативных последствиях использования генетически модифицированной сои и совсем мало говорится о ее положительной стороне. Средства массовой информации больше внимания обращают на негативные свойства генетически модифицированной сои и продуктов ее переработки, хотя собственных исследований не приводили, формировали таким образом негативное отношение к ним у значительной части населения. Это какой-то мере сдерживало и развитие исследований этого направления в отечественной науке. В то же время в мировой науке создания генетически модифицированной сои и использования ее заняло ведущие позиции в крупных научных центрах и компаниях, в результате этого производство трансгенных сортов этой культуры растет.

По анализу ее биохимического состава, включая белок и аминокислоты, в том числе и ароматические, жир и жирные кислоты, углеводы, минеральные вещества, флавоноиды, трансгенная соя была идентична ее нетрансгенному аналогу. Безопасным оказался и соевый шрот трансгенной сои при кормлении животных и птицы. Суть этого процесса в том, что ЕРSРS не является ключевым ферментом на шикиматному пути, не определяет параметры этого процесса трансформации. Содержание антипитательных веществ в генетически модифицированной сои также не изменился.

Изучение возможностей аллергенности трансгенной сои проводилось неоднократно и включало, в частности, исследование переваривания протеолитическими ферментами, что расщепляют белки, и серологический скрининг (исследование иммунных реакций с сывороткой крови). Переваривания ЕРSРS протеазами у человека происходит не более 15 с, при этом аллергенный эффект не был обнаружен. Вместе с тем, трансгенный ЕРSРS составляет лишь 0,08 % всего белка соевых семян, тогда как аллергенные белки обычно достигают не менее 1,0 %. Безопасность продуктов питания и кормов, полученных из генетически модифицированной сои, основанная на: 1) оценке воздействия СР4 ЕРSP и его гомологии на содержание белка ЕРSР в различных растениях, включая те, что используются в питании людей; 2) низкого влияния белка СР4 ЕРSР на диету; 3) быстрого усвоения белка СР4 ЕРSР; 4) отсутствие токсичности и аллергенности белка по данным биоинформатики; 5) доказанной безопасности белка СР4 ЕРSР in vitro и in vivo; 6) исследовании питательности кормов, содержащих белок генетически модифицированной сои, для позвоночных животных.

Таким образом, ученые мира, в том числе из стран Европейского Союза, подтверждают, что разрешенные к продаже продукты питания биотехнологического происхождения не несут в себе большую или какой-то неизвестной угрозы здоровью человека и окружающей среде по сравнению с их традиционными аналогами. Положительные же их качества уже наглядно продемонстрировано на практике.

www.agrodialog.com.ua

Возделывание сои по No-till технологии

Возделывание сои по no-till технологии, или нулевой обработке (рис. 1), распространяется в основных странах-производителях этой культуры: США, Бразилии, Аргентине, Парагвае, Канаде и др. Система нулевой обработке в крупных странах-производителях сои рассматривается в единой адаптивной сортовой технологии производства этой культуры. По нулевой обработке почвы, семена сои высевается в необработанную почву путем нарезки борозды нужной ширины и глубины специальным сошником сеялки прямого сева, достаточной для заделки семян на оптимальную глубину во влажную почву и прикатывание по бокам так, чтобы для прорастания семян оставался разрыхленный грунт. При этом обязательным элементом этой технологии должен быть постоянный растительный покров из живых растений или растительных остатков (стерня, измельченные растительные остатки, мульча).

Нулевая технология одинаково выгодна как на больших, так и на малых хозяйствах. Так в США, которые являются лидером по разработке и внедрению новой технологии, с 1997–2009 гг. площадь нулевой обработке при возделывании ГМО-сои увеличилась от 3,6 до 28,6 млн. га (доля трансгенной сои в ее общей площади – от 12,9 до 92,6 %), урожайность – от 26,9 до 29,6 ц/га, производство – от 73,2 до 91,4 млн. т.

В Бразилии, которая занимает второе место в мире по освоению no-till технологии и ГМО-сои, площадь нулевой обработке под эту культуру выросла с 0,3 до 23,0 млн. га (доля трансгенной сои – от 2,6 до 74,3 %), урожайность – от 23,0 до 26,2 ц/га, производство – от 26,4 до 57,0 млн т.

В Аргентине площадь нулевой обработке при возделывании ГМО-сои выросла с 1,4 до 16,6 млн. га (доля трансгенной сои – от 21,4 до 98,8 %), урожайность – от 17,2 до 18,5 ц/га, производство – от 11,0 до 31,0 млн. т.

Рис. 1. Возделывание сои по no-till технологии (нулевая обработка почвы)

Разработчики и сторонники технологии нулевой обработки утверждают, что она эффективна при любых почвенно-климатических и хозяйственных условий. Есть положительные результаты освоения его в земледельческих регионах, расположенных на 50° южной широты (Аргентина) и на 60° северной широты (Финляндия). Преимущества этой технологии считаются бесспорными: меньше нужно горюче-смазочных материалов, затрат времени, повышается содержание органического вещества в почве, улучшается водно-воздушный и питательный режимы почвы, снижается эрозия, улучшается структура почвы, уменьшается угроза подтопления, засухи, переуплотнения, эмиссии газов, и в конечном итоге повышается плодородие почв и защита биосферы. Нулевая технология, как об этом пишут ее известные сторонники (Benites JR, Derpsch R., Lal R., Reicosky DC, 2003), способна преодолеть бедность и голод, уменьшить угрозу опустынивания и потепление климата и вообще значительно улучшить качество жизни. Однако она достаточно положительно воспринимается в Северной и Южной Америке, но сдержанно – в странах Европы. Она должна быть адаптирована к условиям регионов и возделываемых культур.

Нулевую обработку почвы рассматривают совокупно с технологией возделывания генетически модифицированной сои и кукурузы, которая практически импортируется из США в другие страны с использованием американских сортов и гербицидов компании Монсанто. Проведенный анализ показал, что нулевая обработка почвы хотя и обеспечивает эффективное производство сои, уменьшает затраты на единицу продукции, обеспечивает получение прибыли, однако вовсе не уменьшает, а в какой-то степени усиливает влияние неблагоприятных стрессовых факторов, в частности засухи, на урожайность сои. Одной из причин такой большой вариабельности урожайности сои в странах Южной Америки является импорт генетически модифицированных сортов сои из Северной Америки, из США, которые обеспечивали там высокую урожайность в благоприятные по влагообеспеченностью года в штатах Айова, Иллинойс, Индиана, Огайо, Миссури, но оказались достаточно чувствительными в засушливых условиях Южной Америки, где значительно снизили урожайность. Можно ожидать такой реакции американских трансгенных сортов на засуху и другие неблагоприятные факторы при переносе их в другие регионы, для которых они не создавались.

Технология no-till и соответствующие сорта сои должны быть адаптированы к региону, они могут использоваться благодаря лучшей защите почвы от эрозии, сохранению и накоплению органического вещества, положительному влиянию на химические, физические и биологические свойства почвы, восстановлению почвенной биоты, биологической активности почвы, уменьшению нагрузки на грунт тракторами и сельскохозяйственными машинами по сравнению с традиционной технологией возделывания сои.

Технология нулевой обработки почвы при возделывании трансгенных сортов сои есть более наукоемкой и требует от производителя не упрощение, а большей суммы знаний для точного и качественного выполнения всех приемов современной технологии, правильной оценки состояния агрофитоценозов и принятия верного решения по ее выполнению в связи с особенностями почвенно-климатических и погодных условий года, требований биологии сорта. По этой технологии исправить ошибки сложнее, чем в традиционной, поскольку она предусматривает очень ограниченное число технологических операций на поле: сбор предшественника, сев, внесение пестицидов, уборка.

No-till технология имеет: экономические преимущества благодаря уменьшению затрат и трудоемкости выращивания сои, повышению экономической устойчивости и конкурентоспособности хозяйства, увеличению дохода, уменьшению расхода топлива на 50–70 %; общественные преимущества – восстановление грунтовых вод и улучшения обводненности рек и озер, уменьшение на 70–80 % эрозии почв и сокращения заиливание рек и озер, снижение расходов пестицидов, уменьшения затрат на водоочистки, сохранения биологического разнообразия агроландшафтов, сокращение выбросов в атмосферу углекислого газа, уменьшение уровня глобального потепления, секвестрация углерода в земледелии.

Эффект от освоения нулевой обработки наступает не сразу, а постепенно и предусматривает очередность и соответствующую продолжительность каждой стадии освоения, обеспечивающих формирование более благоприятных почвенных условий для возделываемых культур, улучшения циклов питательных элементов и основных режимов (табл. 1).

Таблица 1

Стадии освоения нулевой обработке, их продолжительность и влияние на физико-химические свойства и питательный режим почвы (при условии постоянного поддержания на поверхности почвы растительного покрова)

Стадии
начальная переходная утверждения поддержания
0–5 лет 5–10 лет 10–20 лет > 20 лет
восстановление грунтовых агрегатов увеличение плотности строения значительное накопление растительных остатков значительное накопление растительных остатков
низкое содержание органического вещества начало накопления растительных остатков высокое содержание органического вещества непрерывный цикл N и С
низкое накопления растительных остатков начало накопления органического вещества улучшение водного режима очень высокое содержание органического вещества
восстановление микробиальной массы то же применительно к Р иммобилизация азота ниже за минерализацию оптимальный цикл питательных элементов
> N иммобилизация азота больше или равна минерализации улучшение цикла питательных элементов уменьшение в использовании N и Р

К проблемным вопросам no-till технологии относятся: медленный прогрев почвы весной, повышение плотности грунта на первых этапах внедрения, проблема защиты посевов от сорняков и болезней, увеличение или уменьшение вредных организмов.

Эта технология имеет преимущества и в начале XXI ст. широко применяется в основных соесевных странах. Соя хорошо соответствует особенностям и требованиям no-till технологии, поэтому она интенсивно внедряется именно при возделывании этой культуры. Растения сои не испытывают негативного воздействия большей плотности почвы по этой технологии возделывания. Эффективный гербицид раундап обеспечивает уничтожение сорняков в ее посевах. Широкий спектр гербицидов, разрешенных для применения при возделывании сои, позволяет эффективно бороться с сорняками. Внедрению технологии нулевой обработки способствовало создание 44-рядных сеялок Kinze прямого сева и точного высева семян.

В Украине бесплужная обработка предшествовала развитию нулевой обработке, которая уже применяется при возделывании кукурузы и сои, хотя систематических исследований по нему почти не проводилось. Производственные эксперименты с прямым севом считать нельзя, поскольку они не являются нулевым обработкой в ​​классическом понимании. В. В. Медведев в монографии «Нулевая обработка почвы в европейских странах» делает вывод «Уверены, что Украина, как ведущая и амбициозная аграрное государство, не может оставаться в стороне от проблемы и в ближайшее время присоединится к ее активному освоению». Главным теперь остается необходимость обработки региональных систем нулевой обработки почвы под сою.

Заделки побочной продукции предшественника. По no-till технологии обязательным требованием является измельчение до необходимого размера (

www.agrodialog.com.ua


Смотрите также

НАС УЖЕ 77 321

Подпишись на обновления сайта! Получай статьи на почту: