Сельскохозяйственный уголок столицы – исследования в лабораториях и теплицах Тимирязевки

Через яблоневые кроны Мичуринского сада видна Останкинская башня. Многоэтажки у опытных полей и конного манежа – дома для будущих агрономов. Почти полтора километра по Лиственничной аллее от метро Петровско-Разумовская ведут к бюсту Климента Аркадиевича Тимирязева, через дорогу – главный корпус крупнейшего в России аграрного вуза: около 13 тысяч студентов, уникальные музеи, лаборатории и кафедры, некоторые – единственные в России.

Сотрудники Тимирязевской академии занимаются селекцией сельскохозяйственных животных и растений, в музее почвоведения – сотни образцов с поверхности и из толщи Земли, в конноспортивном клубе – редкие породы лошадей.

В лаборатории селекции, генетики и биотехнологий Тимирязевской академии создаются генотипы растений, устойчивых к заболеваниям и вредителям, разрабатываются методы, которые ускоряют селекционный процесс. Это основа органического земледелия, о котором сегодня много говорят – выращивание продукции с минимальным применением пестицидов. «Раньше, опираясь на традиционные методы селекции, мы планировали свои селекционные программы на десять – пятнадцать лет минимум. Сегодня, используя современный биотехнологический инструментарий, мы ставим планку в три-пять лет», – отмечает руководитель лаборатории Сократ Монахос, и добавляет, что даже в условиях изменяющегося климата, российские селекционеры выводят генотипы, которые способны максимально приспосабливаться к новым условиям и ежегодно обеспечивают стабильный урожай.

Как будут расти и, в конечном итоге, выглядеть селекционные результаты лабораторных исследований: это выясняется в тепличном комплексе. Финальный урожай и его качество зависят от условий, которые ему обеспечивают при росте, не меньше, чем от семян. На овощной опытной станции имени В.И. Эдельштейна нынешние ученые-агрономы и студенты раскрывают потенциал сортов до максимума, который заложен в них генетически.

«Выращивание овощей в защищенном грунте – это целый комплекс мероприятий. Внедряются новые системы досвечивания с регулируемым спектром, который позволяет на определенных этапах стимулировать цветение или созревание урожая, наращивание вегетативной массы, в зависимости от того, какой результат нам нужен. Оптимизируется режим минерального питания. Очень много внимания сейчас уделяется биологическим методам защиты растений: защищенный грунт – это напряженное с точки зрения фитопатогенов место, и применение пестицидов нежелательно и не всегда целесообразно. Замена этих химических методов биологическими – это сегодняшний тренд», – рассказал руководитель Учебно-научно-производственного центра садоводства и овощеводства им. В.И. Эдельштейна Юрий Воскобойников.

Зимой специалисты отмечают дефицит витаминов у россиян. Аграрии говорят, что в последнее время снижается проблема обеспечения овощами, и акцент в работе над новыми сортами смещается на потребительские качества: вкусовые характеристики и внешний вид, вместо урожайности как таковой. При этом ежегодно регистрируются новые сорта и гибриды: лучшие из них остаются на рынке четыре-пять лет, редко – десять. За это время смещаются рыночные приоритеты и появляются новые достижения селекции, которые заменяют продукты на прилавках.

В лаборатории плодоводства разрабатывают методики микроклонального размножения. Растение, взятое «с улицы», идет с комплексом вирусов, болезней и бактерий. Ученые берут несколько клеток этого растения и в пробирке выращивают абсолютно чистый и здоровый посадочный материал. А способ размножения в пробирке позволяет в разы увеличить скорость размножения растений, что особенно важно для культур, которые трудно размножаются обычными способами: плохо черенкуются или не завязывают семена.

Яблоки, груши, сливы, вишня и алыча – 20 с половиной гектаров в трех километрах от Останкинской башни, ее видно через кроны плодовых деревьев Мичуринского сада. Традиционные плоды для средней полосы России и более характерные для юга персики и абрикосы – студенты Тимирязевской академии изучают и скрещивают сорта, учатся ухаживать за деревьями. Заведующий отделом плодовых культур Тимирязевской академии Владимир Индолов рассказывает, что скоро появится новый сорт тимирязевской груши: документы отправлены на получение патента, поэтому о подробностях пока не распространяются. Отдельная гордость Мичуринского сада – его коллекция в почти тысячу различных сортов, в том числе и те, что почти потеряны.

А в основе растениеводства – почва. 900 экспонатов: в прямоугольных ящиках почвенно-агрономического музея имени В.Р. Вильямса собраны типы почв со всего мира, не только с поверхности, но и с глубины в десяток метров. Изначально Василий Вильямс собирал коллекцию, чтобы на примерах показывать типы почв и процессы, которые в них происходят, взаимосвязь растений и почвы. К 1934 году коллекция стала настолько значительной, что получила статус музея, в котором студенты изучали почву, а специалисты повышали квалификацию. «Студентов приводят сюда во время занятий по почвоведению, чтобы наглядно показать, чем одна почва отличается от другой. Бытует мнение, что все почвы одинаковые, но это не так, и в музее можно посмотреть все их многообразие, от Северного Ледовитого океана до экватора», – говорит руководитель музея Ирина Селиверстова.

Основная работа музея сегодня – это современная систематизация коллекции и создание цифрового каталога. Многие образцы почвы отобраны больше ста лет назад, сегодня их можно назвать эталонными экологическими памятниками: ведь их отобрали до взрывного технологического роста и соответствующих изменений и загрязнений.

«Сегодня – время молекулярной генетики», – говорит заведующая кафедрой биотехнологии, генетики и разведения сельскохозяйственных животных, профессор РАН Марина Селионова. В лаборатории она рассказывает, как эти технологии использует Тимирязевская академия. В частности технология NGS секвенирования и использование биочипов позволяют считывать полный геном животных. Вместе с Всероссийским институтом животноводства Тимирязевская академия проводит исследования по поиску генов, которые связаны с признаками продуктивности: пуховой или шерстной и молочной. «Уникальность всех пород состоит из генофонда: изучение российских пород и сравнение с генофондом мировых – один из трендов нашей работы», – отметила Марина Селионова.

Отдельные породы выигрывают у других приспособленностью к зоне разведения. Чтобы улучшить качество в соответствии с новыми требованиями общества и природными изменениями породы скрещиваются, для чего нужны эталонные породы, например, мелкого рогатого скота. Причем эти эталоны желательно сохранить как можно дольше. За 3 года исследований ученые Тимирязевской академии выявили генетическую обособленность трех отечественных пород – они уникальны и не перекликаются с геномами других пород в мире.

Совершенствованием пород занимаются не только в генетических лабораториях. На кафедре коневодства изучают и развивают Русскую верховую и Карачаевскую породы лошадей. Русская верховая порода – старейшая из российских. Ее вывел граф Орлов в 1802 году под офицерское седло, а через полвека, в 1867 году на всемирной выставке в Париже породу признали эталоном верховой лошади. Практически полностью порода исчезла в годы Гражданской и Великой Отечественной войн. Только в 70-х годах по инициативе кафедры коневодства Тимирязевской академии начались работы по воссозданию этой породы.

«Мы ездили по всему Советскому Союзу: искали лошадей с долей крови Русской верховой породы. В то время она называлась Орлово-Растопчинской. На базе Старожиловского конного завода в 1999 году эта порода была признана воссозданной и внесена в реестр селекционных достижений. Наша кафедра ведет племенной учет по этой породе», – рассказал заведующий кафедрой коневодства Тимирязевской академии Владимир Демин.