Лабораторно-аналитический отдел

Сотрудники отдела проводят научные исследования, выполняют массовые агрохимические, биохимические и микробиологические анализы, разрабатывают и внедряют новые технологии, активно занимаются внебюджетной тематикой. Отделом ежегодно анализируется около трёх тысяч образцов почвы и овощных культур, выращиваемых в условиях открытого и защищенного грунта, проводится оценка посевных качеств семян.

За годы существования отдела сотрудниками опубликовано более 500 научных работ, в т.ч. более 60 – в изданиях, включенных в международные базы цитирования WoS и Scopus, 16 монографий.

История лаборатории

Свое начало подразделение берет с 2007 года – со времени создания лаборатории применения агрохимических средств в семеноводстве овощных культур, которая в 2010 году реорганизована в лабораторно-аналитический центр (ЛАЦ). Сюда также вошла ранее организованная группа массовых анализов. В 2011 году создан Испытательный Центр, аккредитованный Федеральной службой по Аккредитации «Россаккредитация» (№ аттестата аккредитации РОСС RU.0001.518788) на проведение более 200 видов анализов. В 2016 году испытательная лаборатория была аккредитована ФГБУ «Россельхозцентр» на проведение анализов посевных качеств семян и посадочного материала сельскохозяйственных культур (№ свидетельства RU ДС 1.6.1.138). В 2018 году ЛАЦ преобразован в лабораторно-аналитический отдел (ЛАО).

В настоящее время в отделе  работают: доктор биологических наук, профессор, профессор РАН С.М. Надежкин, научный руководитель ФГБНУ ФНЦО, доктор сельскохозяйственных наук, Академик РАН, В.Ф. Пивоваров, директор ФГБНУ ФНЦО, доктор с.-х. наук, член-корреспондент РАН, профессор РАН А.В. Солдатенко, доктора с.-х. наук главный научный сотрудник Н.А. Голубкина, ведущий научный сотрудник Ф.Б. Мусаев, кандидат  биол. наук, ведущий научный сотрудник М.Ю. Маркарова, кандидаты с.-х. наук, старшие научные сотрудники В.И. Терешонок, М.С. Антошкина, О.В. Ушакова, мл. н.с. А.А. Кошеваров, О.А. Высоцкая, К.И. Дацюк. агрономы Е.Г Ефимова, С.П. Сивоченко.

Основные направления работы: 

Агрохимические исследования по изучению эффективности применения различных видов и форм удобрений, регуляторов роста и биопрепаратов.

Разработаны рекомендации по воспроизводству плодородия тепличных почвогрунтов с использованием ресурсосберегающих технологий, биологических мелиорантов, способствующие росту урожайности тепличного огурца; установлены нормативы выноса биогенных элементов (азота, фосфора, калия) для получения единицы продукции маточников и впервые определены для семенных посевов капусты белокочанной, цветной, брокколи, лука репчатого, моркови и свеклы столовой тыквы, кабачка, огурца; выявлены оптимальные уровни минерального питания маточных растений и семенников лука репчатого, порея, батуна, чеснока озимого, моркови и свеклы столовой, тыквы и кабачка.

Разработаны элементы комплексной системы применения средств химизации в прецизионном земледелии включающие: применение сидератов и использование многолетних трав в семеноводческих севооборотах; систему  оптимизации минерального питания макро- и микроэлементами семеноводческих посевов различных сортов фасоли овощной, тыквы, лука репчатого, капусты белокочанной, томата; применение регуляторов роста на основе препаратов гуминовых соединений и эпибрассинолидов, микроудобрений в форме комплексонатов металлов на маточниках и семенных посевах капустных культур, моркови и свеклы столовой; использование бактериальных препаратов на посевах томатов, капусты белокочанной и семеноводческих посевах капустных культур

Разработаны агроэкологические паспорта сортов лука репчатого, порея и батуна, фасоли овощной, тыквы, кабачка селекции ВНИИССОК, составлен регламент применения биопрепаратов и арбускулярно-микоризных грибов в технологии возделывания ряда овощных культур.

Биохимические исследования направлены на изучение содержания биологически активных веществ (БАВ), антиоксидантной активности и их регулирования в овощных культурах с использованием различных приемов. На основании проведенных исследований установлено, что обогащение селеном повышает антиоксидантную активность плодов томата, перца, лука, чеснока, увеличивает содержание флавоноидов и витамина С и снижает уровень нитратов, повышается устойчивость витамина С при высушивании плодов перца паприка, снижается потери общего содержания каротиноидов.

Разработаны условия хроматографического разделения каротиноидов томатов, существенно облегчающие оценку каротиноидного состава плодов разной расцветки и позволяют осуществлять быстрое количественное определение индивидуальных каротиноидов. Сравнительная простота процесса разделения, идентификации и доступность аппаратурного обеспечения являются отличительной особенностью метода.

Впервые разработаны условия обогащения проростков семян луковых культур и редиса микроэлементом селеном, позволяющие получать продукты направленного антиканцерогенного действия, содержащие высокие концентрации природных антиоксидантов. Впервые установлены кислотный профиль и содержание органических кислот в физалисе овощном коллекции ФГБНУ ФНЦО и выявлены особенности элементного состава.

Оценка качества продукции новых сортов на пригодность к переработке и длительному хранению.

Проводится консервирование томата, огурца, баклажана; квашение сортов и гибридов капусты и огурца; лиофильная сушка многолетних луков, моркови, пастернака, свеклы, редьки салатной; замораживание фасоли и перца сладкого вновь создаваемых сортов, с последующей сравнительной биохимической и органолептической оценкой готовой продукции.

Дана оценка пригодности тыквы для приготовления детского пюре, с возможностью повышения в пюре концентрации сахаров в 1,8-2 раза, каротиноидов в 1,3-6,3 раза, пектина в 2,0-7,6 раз,

Путем лиофильной и конвективной сушки капусты брокколи получены порошки, практически не различающиеся по органолептическим показателям от свежей продукции. Для контроля качества порошков брокколи отечественного производства разработан впервые в Российской Федерации Стандарт организации СТО 45727225-54-2017 «Брокколи сушеная. Промышленное сырье. Технические условия» (32) .

По сохранности сахаров в процессе приготовления пюре из моркови столовой наилучшими показателями характеризуются сорта Минчанка и Марлинка,  свеклы столовой – Гаспадыня и Несравненная А 463.

Установлено влияние различных видов сушки на изменения биохимического состава сортообразцов лука репчатого.

Впервые на основе корнеплодов пастернака разработан новый функциональный продукт питания антиоксидантного действия, содержащий высокие концентрации моносахаров и пригодный для использования в ускорении реабилитации людей после тяжелых заболеваний, а также в спортивной медицине.

Экологические исследования.

Ведутся исследования по разработке элементов технологий выращивания овощной продукции обогащенной биологически активными веществами и микроэлементами и выделению образцов овощных культур с низким уровнем накопления экотоксикантов.

Путем применения биопрепарата Антик показан эффект снижения степени негативного влияния кадмия в зараженных почвах и стимулирующее действие препарата на продуктивность редиса.  

При сравнении эффективности обогащения семян редиса различными химическими формами селена (селенат, селенит, серые и красные формы наночастиц селена, селеноцистин и ДАФС) выявлена наибольшая перспективность использования органической формы селена (селеноцистина). Установлен эффект положительного действия селена на накопление антиоксидантов проростками редиса.

На культуре капусты китайской показано – кадмий уксуснокислый превосходит по своему накоплению и тем самым, отрицательному действию на растение кадмий азотнокислый. Накопление Cd(NO₃)₂ в растениях сорта Ласточка при дозе внесения 80 ПДК составило 20,92 мг/кг, тогда как накопление CdCO₃ при той же дозе составит 26,40 мг/кг, т.е. больше на 25%. 

Установлено, что   применение биопрепарата Бис-65 достоверно снижает содержание кадмия в сортах капусты китайской – на 23% у сорта Ласточка, и на 4% у сорта Веснянка и способствует к увеличению концентрации полифенолов.

Микробиологические исследования.

Проведена оценка фитопатогенного фона на опытном поле ФГБНУ ФНЦО под всеми выращиваемыми овощными культурами, выявлены основные патогены, сохраняющиеся в почве при севообороте, разработана картограмма их распространенности на опытном поле, создана рабочая коллекция для проведения исследований. Проведена оценка биологического состояния, уровня биологической активности, биоразнообразия и характера распространения патогенной биоты в почве многолетнего полевого опыта с применением удобрений на Западно-Сибирской опытной станции (40). Проведена оценка численности и состава патогенной микрофлоры на опытном поле ВНИИО под выращиваемыми овощными культурами (2019 г.). Из почв разных природных зон выделены штаммы потенциальных антипатогенов (грибы рода Триходерма – 9 штаммов) и проверена их активность в отношении патогенных грибов и бактерий, паразитирующих на пасленовых и капустных кульрурах. Разработан бактериально-дрожжевой консорциум «БИС-65», оказывающий стимулирующее за счет накопления аминокислот действие на овощные культуры (повышающий сохранность и всхожесть семян, усиливающий энергию их прорастания, и улучшающий показатели урожайности овощных культур).

Микроорганизмы, способные вызывать болезни овощных культур, сохраняются в почве и активизируются при наступлении «благоприятных условий». Главная причина – отсутствие систематического внесения органических удобрений, проводящее к снижению биоразнообразия и нормальной конкуренции микробиоты в почвенной среде

При длительном систематическом применении органических и минеральных удобрений улучшаются агрохимические и биологические свойства почвы, повышается биоразнообразие почвенной микробиоты и снижается инфекционный фон почв.

Исследования по семеноведению и оценку качества семян.

Разработана методика рентгенографического анализа качества семян овощных культур, идентифицированы и классифицированы основные дефекты и недостатки внутренней структуры семян 25 овощных культур. Составлен алгоритм автоматического рентгенографического анализа качества семян овощных культур, зарегистрирована первая версия программы – «Сортсемконтроль-1». Разрабатывается метод цифровой морфометрии семян овощных культур на основе анализа линейных параметров генетически, матрикально и экологически разнокачественных семян различных овощных культур.

Лаборатория анализа качества семян аккредитована «Россельхозцентром». Работа по определению энергии прорастания, всхожести семян и других показателей проводится по соответствующим ГОСТам. Ежегодно анализируется более 1500 образцов семян.

Для обеспечения исследований отдел оснащен современным оборудованием: спектрофотометр двухлучевой  UNICO UV-2804, фотометр пламенный ПФА-378, высокоэффективный жидкостный хроматограф LC – 20AD, атомно-абсорбционный спектрометр AA-7000, флуориметр PAM 2500, флуориметр Флюорат 02 М 3, комплект для количественного определения белка UDK 142, биомедицинский морозильник DW – 40L508 «Haier», лиофильная сушка Delta 1-24, фармацевтический холодильник HYC-610«Haier», камера для роста растений GC-300TLH, сухожаровой шкаф LDO-250F, счетчик зерна и семян CONTADOR 14200503, лабораторный микроскоп МС 300(S), стереомикроскоп МС 900 и др.

Внебюджетная тематика отдела включает научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по оценке эффективности удобрений, препаратов, стимуляторов, проведение регистрационных испытаний агрохимикатов и пестицидов, оценку технологий. Основными заказчиками работы были «Центр интеллектуальной собственности проекта» ПРООН/ ГЭФ-Минприроды России (2014-2016 годы – общая сумма составила более 5,5 млн руб.), АО «Апатит» (2019-2020 годы – 3,7 млн руб.), ИЦ ВНИИА (8 млн руб.) и другие.

В отделе прошли аспирантскую подготовку Е.В. Бландинский, А.Н. Князьков и А.А Кошеваров, из них первые двое успешно защитили кандидатские диссертации. Перешедшие в отдел в 2016 году А.В. Солдатенко и Ф.Б. Мусаев защитили докторские диссертации.

Поделиться ссылкой: