Sergey Banadysev, Doka Gene Technologies LLC 농업 과학 박사
감자 미니덩이줄기(MK)는 불임 감자 식물의 첫 번째 결절 자손입니다. 미니 괴경을 얻는 것은 감자 생산이 발전한 모든 국가에서 감자 종자 계획의 첫 해입니다. 감자 미니 괴경은 바이러스, 곰팡이 및 세균성 질병이 있는 식물의 재감염 위험을 배제한 보호된 토양 조건에서만 재배됩니다(무균 식물의 괴경이 열린 땅에서 재배되는 경우 미니 괴경은 결과이지만 첫 번째 필드 생성).
일반적으로 작은 괴경의 지름은 최소 10mm 이상이어야 하며 그보다 작으면 미세 괴경입니다.
10 톤의 엘리트 생산을위한 미니 괴경의 필요성은 다음과 같습니다. OS 및 ES (원래 및 엘리트 종자 생산)의 50 년 계획 - 400 개; OS 및 ES의 3 년 계획 - XNUMX 개; XNUMX 년 계획 - XNUMX 백만 개.
러시아연방은 이 분야에서 확고한 과학적이고 혁신적인 기반을 가지고 있습니다. 러시아 연방에서 미니 괴경을 재배하기 위한 가장 현대적인 기술의 대규모 도입은 항상 감자 재배가 발달한 다른 국가보다 앞서 수행되었습니다. 따라서 기질 기술은 40년 전에 도입되었으며 15개의 생명 공학 센터가 작업했습니다. 수경법 - 30년 전 Doka - Gene Technologies, Meristematic Cultures에서 사용했습니다. 에어로포닉 - 2000년대 초 전러시아 농업생명공학연구소(전러시아 농업생명공학연구소)에서 개발된 에어로포닉은 2010년부터 국제감자센터에서 이 기술을 홍보하여 전 세계적으로 활발히 확산되고 있습니다. 러시아 연방에서는 감자 나무와 Meristem과 같은 미니 괴경 재배를위한 산업 식물이 생산됩니다. 동시에, 대부분의 국내 종자 재배 기업은 엘리트를 얻기 위한 2년 계획의 필요성 한계 내에서 여전히 소량으로 미니 괴경을 생산합니다. FAT-Agro 회사만 연간 XNUMX만개 이상 수준에 도달했으며 이는 XNUMX년제로 전환하기에 충분합니다.
종자 생산 계획을 줄이고 제품 품질을 향상시키기 위해 소형 괴경 생산을 전면적으로 늘리는 것은 감자 종자 생산을 발전시키는 전략적 방법입니다. 이러한 관점을 염두에 두고 최근 몇 년 동안 재배 기술을 개선하기 위한 많은 시도가 이루어졌습니다. 혁신의 주요 목표는 시험관 내에서 식물당 및 온실의 단위 면적당 가능한 한 많은 미니 괴경을 얻는 것입니다. 이를 달성하기 위해 많은 작물 생산 방법이 사용되지만 과학적 연구 결과를 기반으로 제안 된 모든 솔루션이 산업 생산 결과를 제공하지는 않습니다.
효율적인 대용량 미니튜버 생산의 많은 측면은 노하우입니다. 작은 감자 괴경의 러시아 생산은 항상 가장 효율적이고 진보된 과학 및 기술 기반으로 수행되었습니다. 그리고 이제 국가는 세계 수준보다 훨씬 우수한 기술을 사용할 수 있고 적용했습니다.
미니 괴경의 적격 생산을 위한 기본 조건은 기존 규칙 및 규정을 준수하는 것입니다. 이 주제에 대한 러시아 연방의 규제 틀은 본질적으로 자문입니다. 예를 들어, 농업 작물 인증에 대한 현재 규정에는 미니 감자 괴경의 생산 및 인증에 대한 규칙에 대한 단어가 없습니다. 이러한 상황에서 국제 경험에 중점을 둘 필요가 있습니다.. 감자 종자 생산이 발달한 모든 국가에서 생산된 미니 괴경의 조직, 기술 및 품질에 대한 필수 요구 사항이 채택되고 공식 승인되고 엄격하게 준수됩니다.
이러한 요구 사항은 국가가 이 분야에서 공식 규제 프레임워크를 형성할 때까지 자체 제어를 위해 기업 표준 형식으로 미니 괴경 생산을 전문으로 하는 국내 기업의 기초로 받아들여야 합니다. 예를 들어, 러시아 연방에는 번식 단지 및 번식 온실 NTP-APK 1.10.09.001-02의 기술 설계에 대한 규범이 있습니다. 그러나 NTP의 개발자는 성장하는 미니 괴경을 위한 구조의 필수 기능에 대한 섹션을 문서에 포함하지 않았습니다. 예를 들어 온실에는 옷을 갈아 입을 수 있는 탈의실이 있는 이중 문이 있어야 합니다. 탈의실에는 발 패드와 손을 씻고 소독할 수 있는 세제가 비치되어 있어야 합니다. 입구 문과 모든 환기구는 진딧물 보호 메쉬(메쉬 크기 최대 0,5 x 0,9mm)로 덮어야 합니다. 방의 온도와 습도를 적절하게 제어해야 합니다(유리 하우스에 해당). 무균 식물의 적응을 위해 토양이 없는 배지를 사용해야 합니다. 토양/토양 혼합물을 사용하는 경우 토양 병원균이 없도록 적절하게 처리/멸균해야 합니다.
작은 덩이줄기 작물은 공식적으로 인증된 미세 식물 또는 무균 환경에서 자란 미세 덩이줄기를 원료 물질의 분열 조직에서 얻어야 하며 적절하게 인증된 테스트 실험실에서 감자를 감염시키는 바이러스, 바이로이드 및 박테리아가 없는지 테스트해야 합니다.
미니 괴경 생산의 모든 단계에서 재료의 품질을 테스트하는 방법, 절차, 빈도는 엄격하게 규제됩니다.
감자 미세 전파 프로토콜의 최적화에 대해 실질적으로 중요한 정보가 많이 축적되었습니다. 이 분야의 연구는 영양소의 농도와 비율의 변화를 기반으로 식물의 성장과 발달을 개선할 수 있는 충분한 기회를 보여줍니다. 감자 분열 조직의 배양에 성장 조절제를 사용할 필요는 없지만 낮은 농도에서도 특정 물질을 추가하면 해당 물질의 생산이 증가하고 가속화된다는 것이 확인되었습니다. 다양한 광원, 조명 모드 및 실내 환기를 사용하여 미세 번식 감자 식물의 배양 조건을 최적화하는 것이 중요합니다. LED 램프의 출현으로 감자 미세 전파와 관련하여 그 능력이 활발히 연구되기 시작했습니다. 적색 및 원적외선 스펙트럼은 성장 특성을 증가시킵니다. 그러나 적색 + 청색 + 원적색/백색광의 조합은 괴경 형성 및 XNUMX차 대사물의 축적에 더 나은 영향을 미칩니다.
소형 괴경을 재배하기 위한 기술은 기질(다양한 품종)과 비 기질(수경재배 및 수경재배)의 두 가지 주요 그룹으로 나뉩니다. 미니 괴경 생산을 위한 주요 기술: 천연 기질(부피의 80%), 수경재배 및 수경재배. 미세 괴경을 얻는 것도 MC 주제와 관련이 있으며 소스 재료의 대량 복제에 점점 더 많이 사용됩니다. 미세 괴경과 소형 괴경의 차이점은 배지 모드(미세 괴경은 멸균 시험관 내 조건에서만 성장하고 소형 괴경은 보호된 시험관 외 조건에서만 성장함) 및 괴경 크기에 있습니다. 많은 경우 실제 실험에서 얻은 결과와 결론은 체외 배양에서 결절을 자극할 가능성에 대한 이론적 가정과 일치하지 않습니다. 이는 식이요법, 성장 조절제 사용, 성장 조건 및 스트레스 요인 사용 모두에 적용됩니다. 미세 괴경 생산을위한 기술 규정에 대한 공개 정보가 대부분의 경우 식물 당 무게가 200-400mg 인 미세 괴경이 약 0,5 개 또는 약간 더 많은 평범한 결과를 얻을 수 있다면 특정 관련 기술의 전문 조정 생산 조건은 때때로 공정의 효율성을 증가시킵니다. 러시아 연방에서는 표준 시험관의 한 공장에서 무게가 XNUMXg 이상인 마이크로 괴경을 최소 XNUMX개 이상 생산하는 이 분야의 노하우가 있습니다.
연중 내내 미세 괴경을 재배하고 품질을 향상시키기 위해 다양한 디자인의 생물 반응기가 세계에서 상업적으로 생산됩니다. 이러한 반자동 시스템을 사용하면 집약적인 수동 처리를 줄여 생산성을 높이고 생산 비용을 절감할 수 있습니다. 생물 반응기에서 얻은 미세 괴경은 훨씬 더 큰 질량과 더 큰 직경을 가지고 있습니다. 이 분야의 최신 기술은 일본 과학자와 디자이너의 발전입니다.
플라스틱 배양 백을 이용한 대규모 미세 괴경 생산 시스템은 품종에 따라 백당 100 ~ 300 미세 괴경을 성공적으로 생산합니다. 자당, 질소 함량이 낮은 측면에서 영양소 농도를 변경하고 배지에서 인산 칼륨 수준을 높이면 미세 괴경의 총 수와 평균 중량을 늘릴 수 있습니다. 일본 기술로 250m 재배실에서 연간 000개의 마이크로 괴경(66번의 수확 주기)을 생산할 수 있습니다.2. 이 기술로 얻은 미세 괴경의 80%는 1g 이상의 질량을 가지고 있습니다. 밭에 직접 심기에 적합합니다.
전 세계적으로 천연 기질에 대한 미니 괴경의 생산이 우세합니다. 이 기술은 잘 확립되어 있지만 여전히 크게 향상될 수 있습니다. 유전자형, 시험관 내 재배 기간 및 조건, 식물 크기, 영양소에 대한 노출 및 성장 조절자는 미니덩이줄기 생산에 현저한 영향을 미칩니다. 식재 중 묘목의 나이와 전처리, 경화 조건 및 기간, 식재 및 성장 시기, 토양 환경의 조성, 식재 방법, 식재 밀도, 비료 투여량 및 조명도 영향을 미칩니다. 미니 괴경 생산의 강도.
많은 천연 물질과 재료가 소형 감자 괴경을 재배하기 위한 배지로 적합합니다. 온실 기질의 주요 구성 요소는 전통적으로 이탄입니다. 펄라이트, 질석 및 질석 퇴비와 같은 대체 성분도 허용 가능한 통기 및 수분 보유 능력으로 인해 최근 인기를 얻었습니다.
대부분의 경우 기질 배양에서 미니 괴경을 키울 때 거시 비료 및 미세 비료를 적용해야 합니다. 전문가들 사이에서는 주기적으로 물을 주고 불임 기질을 영양분으로 시비하는 기술을 수경재배라고 합니다. 소형 감자 괴경을 재배하기 위한 수경재배 기술은 불활성 기질(모래, 나무 껍질, 코코넛 등)과 순수한 수경재배(얇은 영양막)를 사용하는 품종이 있습니다.
덩이줄기 조절 가능성과 관련된 감자 영양 이론의 모든 조항은 수경 재배에도 적용될 수 있지만 각 품종 및 다른 단계에서 영양소의 농도와 비율에 상당한 변화가 필요하다는 이해가 있습니다 식물 성장, 괴경의 시작 및 식물 괴경의 성장. 영양 용액 조성은 대부분의 간행물에 나와 있습니다. 동시에 식물과 단위 면적에서 얻은 괴경의 수는 여러 번 다릅니다. 덩이줄기의 수를 근본적으로 늘리기 위한 영양 용액에 대한 목표 조정(그리고 이것이 바로 수경재배의 장점임)에 대해서는 공개된 정보가 거의 없습니다. 최근 몇 년 동안, 지난 몇 년 동안 잘 알려진 구성을 참조하지 않고 원본 자료를 참조하여 출판된 출판물은 몇 개에 불과합니다.
미니 괴경 재배를 위한 가장 현대적인 수경재배 기술에는 여러 가지 기본 기능이 있습니다. 현재까지 구현의 모든 연속 단계가 해결되었지만 탐색 연구가 계속됩니다. 수경재배 기술정보의 특별한 가치는 오늘날 전 세계의 미니 괴경의 발전 방향을 보여준다는 점에 있다. 이러한 개발은 미니 괴경 재배를 위한 다른 기술에 적용 가능하거나 적용할 수 있습니다.
특정 조건에 대한 미니 괴경 생산을 위한 기술 선택은 생산 지표 분석, 위험 수준, 노동 자원의 필요성, 투자 비용, 비용 및 수익성 비교를 기반으로 해야 합니다. 각 기술에는 구현 옵션이 있으며 많은 요인에 따라 생산 효율성이 크게 변동합니다. 모든 기술은 무균 배양 또는 미세 괴경의 초기 식물 재료를 사용하고 이를 기반으로 합니다. 이 단계는 거의 보편적이며 표준으로 간주 될 수 있습니다. 성장하는 미니 괴경의 기술에서 많은 변수 중에서 선택해야합니다.
대다수의 대형 종자 회사는 현재 토탄을 광범위하게 사용하는 천연 유기 광물 기질의 유리 또는 필름 토양 온실에서 미니 괴경을 재배합니다. 이 기술은 미니 괴경 중 가장 저렴한 비용입니다. 일반적으로 4년에 한 작물이 재배됩니다. 유럽에서는 한 식물에서 5-8개의 괴경을 얻는 것이 정상으로 간주됩니다. 미세 비료, 생물학적 활성 물질, PPP의 차별화 된 적용을 통해 배율을 10-XNUMX까지 높일 수 있습니다.
생물 반응기를 찬성하는 주장은 무균, 단위 면적당 미세 괴경의 최대 수율입니다. 생물 반응기의 단점은 많은 수의 식물이 필요하고 괴경의 크기가 작으며 숙성 문제 및 현장에서의 기계화 문제입니다.
수경법의 장점은 제조 가능성, 결절을 자극할 수 있는 실제 가능성, 산업 장비입니다. 단점 - 뿌리 시스템의 열악한 발달, 영양 용액을 통한 감염 확산 위험, 노동력. Aeroponics는 뿌리 시스템에 더 많은 공간과 완전한 그늘이 필요합니다. 더 나은 발달과 공기 공급으로 인해 수경법에 비해 더 많은 괴경이 형성될 수 있습니다. 그러나 에어로포닉 기술이 가장 까다롭기 때문에 전원 공급이 XNUMX분 이상 중단되어서는 안 됩니다.
이 간단한 검토는 많은 수의 미니 괴경을 사용하여 엘리트 감자 생산을 위한 2개년 계획의 개발이 이미 현실임을 보여줍니다. 최소한의 초기 공장으로 단위 면적당 최대 미니 괴경의 수를 확보함으로써 생산량의 증가와 생산의 집약화가 달성됩니다. 덮은 토양과 원료 재료는 비싸기 때문에 한 식물에서 3-100개의 괴경을 얻는 것은 유망한 선택이 아니지만 세계에서 대부분의 소형 괴경은 여전히 이러한 방식으로 생산됩니다. 기판 기술을 사용하면 실제 생산 수준은 다음 매개변수에 따라 추정됩니다. 일반 - XNUMX개/m2, 양호 - 200개/m2; 높은 - 300개/m2 성장 시즌을 위해. 수경재배 기술은 500개의 소형 괴경, 수경재배 - 1000개의 소형 괴경을 sq당 생산할 수 있는 잠재력이 있습니다. 성장기에 대한 설치 면적의 m. 참고 : 2021 년 기질 기술 재배 시설 비용은 50 루블이었습니다. 평방 미터당, 수경법 - 100 루블, 수경법 - 150 루블.
실내에서 미니 괴경을 재배하는 주요 문제는 활발한 식물 발달과 집중적인 괴경 형성의 조합을 달성하는 것입니다. 미기후 (온도, 습도, 광주기)를 최적화하고 미네랄 영양을 최적화하여 괴경의 강도를 높이는 것이 가능합니다. 결핵 자극제의 사용, 식물 성장에 대한 제한. 동시에 미니 괴경을 대량으로 얻는 것은 복잡한 조직 및 기술 작업입니다. 미니 괴경의 집중 재배의 뉘앙스는 20년 이상 동안 상업 정보였습니다. 공적인 영역에는 전문적인 규정이 없으며, 이는 개별 기업의 노하우입니다.
2022년 400분기에는 "소형 감자 괴경"이라는 책이 출판되어 해당 주제에 대한 이용 가능한 과학 및 상업 정보를 제시 및 분석하고 괴경 생산의 강도를 높이는 효과적인 방법에 중점을 둡니다. 정보의 양은 XNUMX페이지가 넘습니다. 책은 구독을 통해서만 사용할 수 있습니다. 다음으로 신청서 보내기: s.banadysev@dokagene.RU