Звіт щодо виконання завдань Програми наукових досліджень 20 «Овочівництво і баштанництво» за 2022 рік
Програма Наукових досліджень складається з двох завдань першого рівня:
20.00.01 – Теоретико-методологічна база селекційного процесу створення стресотолерантних сортів і гібридів овочевих і баштанних культур на основі сучасних методів генетики та біотехнології;
20.00.02 – Науково-методологічні засади інноваційних технологій виробництва насіння та товарної продукції овочевих і баштанних культур.
До виконання Програми окрім Інституту долучені дослідні станції Інституту та 4 науково-дослідних установи-співвиконавці НААН.
У програмі брали участь 83 науковців, з яких: 13 докторів наук і 38 кандидатів наук, серед яких 15 молодих вчених.
У 2022 р. за Програмою виконували 31 науково-дослідну роботу, з яких 18 – фундаментальних і 13 прикладних досліджень.
Фінансування Програми у 2022 році склало 9,2 мільйона.
За завданням 1-го рівня виконується 14 фундаментальних та 6 прикладних проєктів.
Ключовим аспектом селекційної роботи є вивчення генофонду, формування та залучення до селекційного процесу генетичного матеріалу з різних країн світу (у 2022 році залучено 33 зразки). Наразі колекція овочевих та баштанних культур складається з 5711 зразків, що відносяться до 73 ботанічних видів з 30 країн світу.
Також підтримується колекція сортозразків вегетативно розмножуємої культури – часнику; сформовано каталоги морфологічних ознак баклажана та буряка столового; до НЦГРРУ передано понад 100 зразків на заміну втрачених.
Селекційна робота з пасльоновими культурами проводиться власне в Інституті овочівництва і баштанництва НААН, на Черкаській дослідній станції Інституту землеробства НААН та у Київському відділі Інституту садівництва НААН.
Для розробки методологічної основи ведення гібридної селекції помідора на стерильній основі в Інституті запропонований новий підхід зі збереження гена стерильності у потенційно материнських формах рослин.
Також, методом рекомбінаційної селекції шляхом багаторічного відбору серед 4-х видової синтетичної популяції створено та передано до НЦГРРУ гомозиготну лінію помідора, яка має ряд переваг над сортом-стандартом за урожайністю; тривалістю вегетаційного періоду; високою стійкістю до альтернаріозу і бактеріального в’янення (9 балів) та маркерними ознаками (фенотипним проявом ряду генів).
В межах досліджень щодо створення вітчизняних підщеп помідора, що проводиться у співпраці з Інститутом проблем кріобіології та кріомедицини, здійснено комплексну лабораторну оцінку життєздатності та морфологічних показників росту мікроживців, що дозволило виділити три стійкі до біотичного та абіотичного стресів міжвидові гібриди помідора.
Також розроблено біотехнологічні схеми оцінки для добору джерел стійкості до хвороб та абіотичних факторів середовища в культурі in vitro з різними селективними агентами.
За розроблення методів визначення і прогнозування складних кількісних ознак у генотипів овочевих культур родини Solanaceae створено дві багатомаркерних лінії помідора з оригінальним забарвленням плодів, високим вмістом розчинної сухої речовини, загального цукру та вітаміну С, лінію помідора для гетерозисної селекції в умовах захищеного ґрунту з щільними великими червоними плодами на щільних китицях, високим вмістом вітаміну С та високою продуктивністю; дві лінії баклажана з наявністю маркерних ознак, високою урожайністю, плодами без гіркоти (придатними навіть для споживання в сирому вигляді).
На Черкаській дослідній станції Інституту землеробства НААН за напрямом селекції високолікопінних сортів помідора Створено та передано до НЦГРРУ гомозиготну лінію помідора, яка має ряд переваг за продуктивністю, вмістом лікопену, вмістом вітаміну С.
Також створено сорт помідора Морозко – детермінантний, з округлими оранжево-червоними плодами, який відмічається високою урожайністю (65 т/га в богарних умовах), вмістом вітаміну С та періодом зберігання плодів до 3,5 місяців.
В Інституті садівництва НААН за напрямом отримання скоростиглих гетерозисних гібридів, стійких до абіотичних чинників для плівкових теплиць створено і передано до Державного сортовипробування гібрид помідора Зоряний, який характеризується скоростиглістю (110 діб), має високу середню масу плоду та урожайність на рівні 11,2 кг/м2, високий вміст сухої речовини, цукрів, вітаміну С.
За гетерозисною селекцією перцю солодкого для плівкових теплиць розроблено спосіб добору генотипів перцю солодкого з високою солестійкістю на основі встановленої сильної кореляції між відсотком проростання насіння в розчині хлориду натрію та стійкістю до вершинної гнилі плодів, що забезпечує можливість проводити відбір на ранніх етапах селекції.
Відібрані 3 високогетерозисні гібридні комбінації за високою загальною врожайністю; крупнолідністю та скоростиглістю (118 діб до фізіологічної стиглості) та 7 селекційно-цінних ліній.
Селекція огірка ведеться в Інституті овочівництва і баштанництва та на Дослідній станції «Маяк» ІОБ НААН за двома окремими напрямами.
Для гетерозисної селекції в Інституті виділено для умов відкритого ґрунту чотири кращі бджолозапильні гібридні комбінації з високою урожайністю 44-49 т/га та високою стійкістю до хвороб (7 балів).
Для умов захищеного ґрунту виділено три кращі партенокарпічні гібридні комбінації з переважно жіночим типом цвітіння, урожайністю 19–22 кг/м2 та високою стійкістю до хвороб.
За напрямом селекції огірка Ніжинського сортотипу на ДС «Маяк» з нових 60 гібридних комбінацій виділені за комплексом показників 8 ранньостиглих з істотно високим рівнем урожайності (31–47 т/га), що перевищує стандарт на 25–57 %.
Отримано лінійний матеріал Ніжинського сортотипу з модельованими ознаками. Виділено батьківські форми гібридів за стійкістю до пероноспорозу (7 балів); за врожайністю і якістю плодів.
За селекційної роботи з цибулевими культурами на ДС «Маяк» за комплексом господарсько-цінних ознак в якості джерел для селекції сортів гострого різновиду виділено зразки з загальною урожайністю, що перевищує стандарт на 11-32 %.
Виділені високоадаптивні урожайні зразки цибулі слизун, що переважали стандарт на 37-48 %.
Отримано покоління мутантних зразків цибулі городньої та цибулі слизун.
В Інституті овочівництва і баштанництва НААН за напрямом селекції ранньостиглих форм цибулі шалот, придатних до генеративного способу розмноження, виділено комплексні джерела цінних господарських ознак, які поєднують високу урожайність цибулин (перевищення над стандартом 27-49 %), збереженість (перевищення 39 %), стійкість до гнилей за зберігання та є перспективними для використання в селекційних програмах.
За напрямом гібридної селекції капустяних видів рослин в Інституті створено принципово нові сім мутантних генотипів капусти пізньостиглої білоголової, які характеризувалися високим вмістом самонесумісних рослин (до 80 %).
Селекція коренеплідних овочевих культур проводиться в Інституті овочівництва і баштанництва НААН та Інституті садівництва НААН.
Одним з напрямів роботи є селекція на отримання продукції з високим рівнем збереженості в зимовий період. Наразі було виділено 32 зразки моркви та 20 зразків буряку столового з високою збереженістю коренеплодів (76-98%).
Виділено новий мутантний селекційний матеріал буряка столового та моркви, які характеризувалися високою стабільністю прояву цінних господарських показників в поколіннях.
В Інституті садівництва НААН за напрямом створення ранньостиглих гібридів редиски виділено джерела ранньостиглості; стійкості до стеблування; урожайності (отримання урожайності на рівні 4,5-4,8 кг/м2); з низьким відношенням маси листків до маси рослини; з високою пластичністю і селекційною цінністю за комплексом ознак.
Виділено самонесумісну лінію, яка має високу специфічну та загальну комбінаційну здатність за ознакою врожайність.
Селекційна робота з баштанними культурами проводиться в Інституті овочівництва і баштанництва, на Дніпропетровській дослідній станції та в Інституті кліматично-орієнтованого сільського господарства.
Для гетерозисної селекції кавуна в умовах Лівобережного Лісостепу України виділені перспективні гібриди з урожайністю 55-69 т/га та комплексом цінних господарських ознак.
За оцінкою морфо-біологічних ознак ідентифіковано 12 генів кавуна звичайного.
На Дніпропетровській ДС ІОБ НААН сформовано базу даних кількісних і якісних ознак сорто-лінійного матеріалу кавуна різних поколінь за поєднанням ранньостиглості з високими продуктивними та якісними показниками.
Виділено ранньостиглі лінії кавуна з комплексом цінних ознак, перспективні для гетерозисної селекції (вегетаційний період 69–70 діб, продуктивність 5–6 кг/рослину).
Сформовано базу даних ліній дині з високою селекційною цінністю за комплексом морфологічних і господарських ознак.
За поєднанням цінних ознак виділено 10 ранньостиглих інцухт-ліній з вегетаційною продуктивністю 2,4–3,8 кг/рослину, товщиною м’якоті 3,1–4,1 см, підвищеним вмістом сухої розчинної речовини.
Досліджено цінний вихідний і селекційний матеріал гарбуза з модельними характеристиками порційного типу.
Виділено три селекційно-цінні сортові популяції гарбуза великоплідного та три гарбузи мускатного з середньою масою плоду 1,6–2,9 кг, високим вмістом розчинної сухої речовини та каротину.
В Інституті кліматично-орієнтованого сільського господарства НААН проведено оцінку та добір зразків за стійкістю до ультрафіолетового випромінювання.
Розроблено «Спосіб добору високопродуктивних генотипів кавуна і дині за стійкістю до ультрафіолетового опромінення» на основі встановлених високих кореляцій між показниками чутливості генотипів та продуктивністю рослин і масою плоду. Такий підхід дозволяє збільшити ефективність добору стійких генотипів у 1,5-2,0 рази.
За селекцією нетрадиційних ароматичних видів овочевих рослин на Закарпатській державній с.-г. дослідній станції у колекційному розсаднику інтродукції виділено перспективні зразки перцю однорічного (паприки) за комплексом параметрів: кількість плодів на рослині, довжина та маса плода; урожайність (8 – 15 т/га).
За мутаційної селекції встановлено ефективну концентрацію колхіцину для роботи з перцем паприкою.
Сформовано каталог мінливості морфологічних ознак мутантних форм генофонду васильків справжніх.
На дослідній станції «Маяк» ІОБ НААН за селекцією малопоширених видів овочевих рослин створений сорт мласкавця колоскового (овочевого) Озон 365, який вирізняється ранньостиглістю (26 діб), подовженим на 7 діб періодом господарської придатності, підвищеною на 17,5% урожайністю зеленої маси.
За використання γ-обробки повітряно-сухого насіння виділено дві мутантні перспективні форми салату посівного головчастого та стеблового з відмінними від вихідних форм морфолого-ідентифікаційними ознаками та біометричними параметрами рослин, що будуть використані в подальшій селекційній роботі.
За завданням першого рівня «Науково-методологічні засади інноваційних технологій виробництва насіння та товарної продукції овочевих і баштанних культур» в 2022 р. виконували 4 фундаментальних і 6 прикладних завдань.
За даним напрямом пріоритетним було визначено проблеми розвитку органічного землеробства, відтворення родючості ґрунту, зменшення техногенного навантаження в овочевих агроценозах.
В поточному році було сформовано базу даних змін основних параметрів ґрунту (агрохімічних, мікробіологічних, водно-фізичних) залежно від різних підходів використання органічних і сидеральних добрив, мікробних препаратів, способів обробітку ґрунту, видів сівозмін.
Розроблено органо-мінеральні системи удобрення з внесенням мінеральних добрив у зменшених кількостях, що забезпечують підвищення урожайності буряку столового на 52–67%.
Зазначено, що використання для оптимізації живлення комплексу мікробних препаратів забезпечує зростання урожайності буряку столового на 17–26 %.
Розроблено біологізовану систему удобрення від змішаних (комбінованих) посівів в системі сівозміни – Rot-Mix, яка забезпечує формування урожайності товарної продукції буряка столового на рівні 51-55 т/га, насіння 1,4 т/га, а насіння огірка на рівні 154-167 кг/га;
а також сприяє сповільненню процесу мінералізації органічної речовини ґрунту.
В Інституті садівництва НААН розроблено біологізовані системи живлення помідора та огірка за їх беззмінного вирощування, що включає внесення органічних добрив та препаратів біологічного походження та забезпечує підвищення урожайності помідора на 54-67 %, огірка на 38-84 %. Відмічена позитивна тенденція щодо покращення споживчої якості отриманої овочевої продукції.
В Інституті кліматично-орієнтованого сільського господарства НААН розроблено спосіб передпосівної обробки насіння баштанних культур (кавун, диня, гарбуз) кремнієвмісними добривами, що сприяє збільшенню продуктивності рослин кавуна на 36,3%, дині та гарбуза – 35%. При цьому економічний ефект сягає рівня 19-26 тис. грн/га, рентабельність 100-117 %.
В Інституті кліматично орієнтованого сільського господарства НААН удосконалено технологію насінництва нових сортів помідора промислового типу за безрозсадного їх вирощування в умовах краплинного зрошення. Впровадження технологічного рішення забезпечує урожайність насіння на рівні 125 кг/га, умовно чистий прибуток 140 тис. грн/га, рівень рентабельності 112%.
В Інституті овочівництва і баштанництва НААН розроблено систему заходів щодо вирощування квасолі за технології Mix Cropp, за якої забезпечується стримання ступеня розвитку альтернаріозу на рівні 5–13 %; отримання урожайності квасолі на рівні 3,6–4,5 т/га; істотне підвищення маси 1000 насінин квасолі до 441 г.
В Інституті тривають дослідження щодо розробки альтернативних способів зниження ураженості хворобами овочевої продукції.
Сформовано базу даних щодо фунгіцидної та інсектицидної активності біопрепаратів за їх використання в технології вирощування часнику озимого.
Розроблено біологізовану систему захисту культури, що забезпечує:
покращання перезимівлі досліджуваних сортів на 1,7-7,9 %;
зменшення розвитку пероноспорозу на 47-53 %; розвитку іржі – на 31-40 %;
зростання урожайності на 4-13 %;
зменшення витрат на вирощування до 10 %.
На Дніпропетровській ДС встановлено оптимальні параметри елементів технології вирощування насіння кавуна та дині за краплинного зрошення (схема розміщення та густота рослин), які гарантують одержання урожайності насіння кавуна 288 кг/га та дині 182 кг/га. Умовно чистий прибуток складає 145–174 тис. грн/га, рентабельність 264–307%.
Активно розвивається напрям щодо розробки технологічних рішень для нових (інтродукованих) та малопоширених видів овочевих рослин.
На Донецькій ДС ІОБ НААН розроблено систему оптимізації живлення рослин батату для органічних технологій вирощування з використанням мікробних та мікоризоформуючих препаратів, гуматів, регуляторів росту рослинного походження. Доведено, що використання мікробних препаратів зумовлює окрім збільшення урожайності, також істотне зниження вмісту нітратів в бульбах батату.
У Інституту проведено спільні дослідження з Компанією Global Plant Genetics (Великобританія), за результатами яких сформовано та проаналізовано 4-річну базу даних кількісних ознак 23 гібридів та встановлено ознаки, пов’язані з урожайністю спаржі лікарської.
Проведено оцінку ефективності короткострокового зберігання у холодильній камері продукції високоврожайних гібридів спаржі за різних способів пакування.
Розроблено за результатами проведених досліджень науково-практичні рекомендації “Організація холодового ланцюга і логістики при виробництві спаржі зеленої”, що впроваджено у виробництво у 15 областях України за використання сучасних комунікаційних Google інструментів.
На дослідній станції «Маяк» ІОБ НААН розпочаті дослідження з обґрунтування елементів технології вирощування щавлю кислого та ревеню чорноморського на насіннєві цілі.
Встановлено ліміти варіювання морфобіометричних ознак (висота надземної частини рослини, довжина листкової пластинки, довжина і ширина ніжки, урожайність зеленої маси) та біохімічні показники.
Інститут розвиває тісні міжнародні зв'язки з науковими установами та науково-виробничими компаніями Великобританії, Чехії, Латвії, Китаю. Співпраця пов’язана з обміном генетичним матеріалом і колекційними зразками овочевих культур, адаптацією гібридів спаржі світових виробників до ґрунтово-кліматичних умов України.
Подано дві заявки на конкурс Українсько-Латвійських науково-дослідних проєктів на 2023-2024 рр.: «Використання консорціумів мікроорганізмів для підвищення ефективності вирощування помідора» та «Енерго- та ресурсоощадна технологія органічних поліпшувачів ґрунту».
В рамках міжнародного співробітництва науковці інституту брали участь у «Міжнародній конференції з науки про Землю та зміни клімату», проведеній в США.
А також прийняли участь в науково-практичному семінарі, що проведено Латвійським університетом природничих наук і технологій за темою «Мир годує, війна руйнує».
Розпочато співпрацю з FAO. З одного боку, це участь в заходах, що проводились організацією, таких як конференція «Овочі та фрукти України -2022» та Zoom вебінар «Вертикальні ферми: стратегії розвитку, робочі бізнес-моделі та ризики», який організовано ФАО для країн Східної Європи, Кавказу та Центральної Азії.
З іншого боку, інституту бере участь в проєктах щодо забезпечення територіальних громад постраждалих регіонів насінням овочевих рослин.
В серпні співробітники Інституту спільно з латвійськими колегами організували відкриття виставки в підтримку українських вчених. Мета – це розповідь про Україну, про Інститут овочівництва і баштанництва НААН та про життя українських науковців до і після вторгнення російської федерації.
За співпраці з установами Національної академії наук, різними товариствами, громадськими спілками проводяться:
– дослідження щодо впливу озонування на втрати цибулі шалот від хвороб під час зберігання (з Харківським фізико-технічним інститутом);
– розробка способів обробки посівного матеріалу ряду овочевих рослин низькими температурами для зниження ураженості хворобами та підвищення урожайності (з Інститутом проблем кріобіології та кріомедицини);
– розробки біологічних технологій вирощування овочевих рослин у відкритому та захищеному ґрунті (з ТОВ «БТУ-центр Україна»);
– визначення ефективності використання портативних приладів для вимірювання параметрів ущільнення ґрунту (з ТОВ «Нетмастер»);
– дослідження ефективності пестицидів, добрив та регуляторів росту в технологічних схемах вирощування овочевих рослин (з Кортева агросайнс, та з НВК Екоорганік);
– через Громадську спілку «Інноваційне фермерство та кооперація» за допомогою міжнародних донорів були викуплені набори насіння та розсади овочевих рослин, що було поширено в громадах, які постраждали від військових дій.
Інститут тісно співпрацює з закладами вищої освіти:
Співпраця включає як суто наукові проєкти: «Обґрунтування параметрів систем машин для полікультурних овочевих агроценозів», «Удосконалення промислової технології вирощування картоплі в системі смугового землеробства», «Дослідження щодо використання овочевої та баштанної продукції за створення нових продуктів харчування», так і роботу щодо реалізації науково-освітніх програм і проєктів, проведення спільних конференцій, підвищення кваліфікації кадрів, видання та розповсюдження науково-методичної літератури.
Інститут є експериментальною навчальною базою для студентів вищих навчальних закладів. Функціонує 11 спільних кафедр з трьома вищими навчальними закладами України; на творчих засадах проводяться спільні наукові дослідження та стажування викладачів ОНП інституту в рамках співробітництва.
Так, в Інституті в липні проходило підвищення кваліфікації наукових та науково-педагогічних працівників закладів вищої освіти та установ Національної академії аграрних наук України. Слухачами курсів підвищення кваліфікації виступили понад 100 науковців з 11 установ.
Інститут акредитовано на здійснення освітньо-наукової діяльності за спеціальності 201 Агрономія (аспірантура, докторантура).
Впродовж 2022 року один співробітник Інституту отримав вчене звання професора, ще двоє – старших дослідників.
У разових спеціалізованих вчених радах при Інституті впродовж 2022 році захищено 2 дисертації на здобуття наукового ступеня доктора філософії.
Інститут овочівництва і баштанництва пройшов державну атестацію з атестаційною оцінкою, що відповідає другій класифікаційній групі, та внесено до Державного реєстру установ, яким надається підтримка держави.
Результати наукової роботи ПНД «Овочівництво і баштанництво» висвітлено у 259 публікаціях, серед яких 6 – монографій, 2 – номери тематичного наукового збірника, 7 – збірників матеріалів конференцій, 5 – методичних рекомендацій, 106 статтях, з них 27 – у закордонних, 8 – у наукових виданнях, які включені до Scopus або Web of Science.
Науковий тематичний збірник «Овочівництво і баштанництво» включений до Переліку наукових фахових видань України групи «Б» у галузі «Сільськогосподарські науки», індексується у різних наукометричних базах.
У Державному реєстрі сортів рослин станом знаходиться 321 сорт і гібрид овочевих і баштанних культур вітчизняної селекції, з них 118 селекції інституту, 111 – мережі інституту, 87 – установ-співвиконавців.
У звітному році занесено до Державного реєстру сортів рослин гібриди 11 сортів та гібридів.
На основі теоретичних напрацювань подано 1 заявку на винахід, 1 – на сорти рослин, отримано 11 патентів на сорти рослин.
Для популяризації наукових розробок було проведено 6 наукових конференцій; 5 виставок; організовано 3 виступи на телебаченні, а також було взято участь у 34 міжнародних та всеукраїнських науково-практичних заходах.
В рамках проєкту ГородинаUA за підтримки програми USAID науковці Інституту провели моніторинг насаджень овочевих рослин серед мешканців територіальних громад Харківської та Дніпропетровської областей.
В серпні проведено День поля «Конкурентоспроможні сорти овочевих і малопоширених видів рослин» за участі представників фермерських господарств, сільськогосподарських кооперативів, особистих селянських.
На Дослідній станції «Маяк» 3 серпня 2022 року проведено дегустаційний тур «Смак Ніжинського огірка».
Ведеться насінництво 120 сортів і 18 гібридів овочевих і баштанних культур з виробництва добазового, базового і сертифікованого насіння. У звітному році вироблено 7,2 тонн насіння.
В результаті маркетингової діяльності за останній рік укладено 15 ліцензійних угод, отримано 46 тис. грн роялті.
Селекційно-технологічні інновації охоплюють всі регіони України і займають близько 80-ти тис. га, що складає 15 % від загальної площі овочевих і баштанних культур в Україні.
Фінансування Інституту з державного бюджету у 2022 році склало 7,1 млн грн, надходження до спецфонду – 17,5 млн грн, що становить 2,48 грн на 1 грн бюджетних коштів.
Результати досліджень ПНД НААН 20 «Овочівництво і баштанництво» за 2022 р.