Из лаборатории на поле: индонезийские ученые создают новые сорта сельскохозяйственных культур с помощью ядерной науки

В последние годы фермеры в Индонезии получают урожай риса, достаточный для того, чтобы накормить более 20 миллионов человек, за счет использования сортов, выведенных в рамках государственной программы мутационной селекции.

Исследователи БАТАН празднуют успех выведенных при помощи облучения сортов риса (Фото: Национальное агентство по ядерной энергии (БАТАН))

В последние годы фермеры в Индонезии получают урожай риса, достаточный для того, чтобы накормить более 20 миллионов человек, за счет использования сортов, выведенных в рамках государственной программы мутационной селекции. Старт этой программе был дан еще в 1997 году в рамках сотрудничества с МАГАТЭ и Продовольственной и сельскохозяйственной организацией Объединенных Наций (ФАО), а сегодня она переросла во всеобъемлющую партнерскую сеть, благодаря которой результаты научных исследований с использованием ядерных методов находят применение на фермерских полях.

«Ядерные технологии используются в Индонезии в самых разных сферах жизни, в том числе и в сельском хозяйстве, — говорит г-н Сурьянторо, заместитель председателя Национального агентства по ядерной энергии Индонезии (БАТАН). — Проводя исследования в области радиационно-индуцированной мутации, БАТАН улучшает качество местных сортов сельскохозяйственных культур, и эти новые и улучшенные сорта семян получают широкое распространение у населения».

После того как в 1997 году был начат первый проект по селекции растений в сотрудничестве с Объединенным отделом ФАО/МАГАТЭ по ядерным методам в продовольственной и сельскохозяйственной областях, ученые из исследовательских институтов БАТАН прошли комплексную подготовку в сфере ядерных технологий, получили новейшее оборудование, а также экспертную поддержку в рамках реализуемых МАГАТЭ проектов координированных исследований и технического сотрудничества. Это заложило основы программы мутационной селекции растений в Индонезии.

С тех пор в рамках данной программы было выведено более 35 новых сортов сельскохозяйственных культур, в том числе сои и риса. Из созданных с помощью облучения новых сортов отбираются те разновидности, которые имеют улучшенные характеристики по сравнению с другими местными сортами, такие как более высокая урожайность, меньшие сроки вызревания, устойчивость к болезням и факторам стресса, вызываемым климатическими изменениями (см. «Мутационная селекция растений»). После селекции семена новых сортов размножают и передают фермерам.

«Важно производить больше семян, чтобы увеличить площадь культивируемых земель, — говорит ответственный работник министерства сельского хозяйства Восточной Явы А. Сидик Танойо. — Это способствует повышению производительности и увеличению доходов фермеров».

В целях содействия широкому использованию новых сортов растений на основе этой программы сформировалась всеобъемлющая партнерская сеть, которая открывает путь к выращиванию выведенных сортов в крупных масштабах. В ее основе лежит сотрудничество между исследовательскими институтами, министерствами, правительственными учреждениями, компаниями по производству семян, кооперативами фермеров, а также другими участниками рынка и экспортной торговли. Эти партнерства охватывают всю производственно-сбытовую цепочку от производства и размножения семян до их распределения и выращивания на полях.

«Эта программа, в которой участвуют многие национальные министерства и институты, а также три международных организации, работает по принципу «сверху вниз», — говорит руководитель Центра по применению изотопных и радиационных технологий БАТАН Тотти Тжипосумират. — На верхнем уровне БАТАН разрабатывает семена высшего качества, затем министерство сельского хозяйства распределяет их среди производителей семян, а министерство промышленности отвечает за передачу инноваций вниз, на уровень малого и среднего бизнеса или стартапов».

indonesia-crops2-1140x640.jpg

(Фото: Национальное агентство по ядерной энергии (БАТАН))

Повышение урожая риса в стране

В настоящее время в самых разных районах страны выращиваются три из 23 созданных БАТАН новых сортов риса. Эти сорта — Бестари, Инпари сиденук и Мустабан — были отобраны в силу того, что способны за короткое время дать на 150% больший урожай риса, чем другие местные сорта. Кроме того, они более устойчивы к изменениям климата, болезням и насекомым-вредителям.

«Многие плантации в нашем районе заражены рисовой цикадкой, и я воздал хвалу Всевышнему, когда увидел здоровый рис Мустабан, не пострадавший от вредителей», — рассказывает Хамид, занимающийся производством семян в Серанге, провинция Бантен. Другой фермер — Татанг, из расположенной неподалеку деревни Касеман, — добавляет: «Нам не пришлось использовать инсектициды. Когда наши посевы риса Мустабан дали цветки, на них нигде не было клопа-щитника».

Специалисты БАТАН планируют продолжать исследования и разработки, с тем чтобы расшить ассортимент новых сортов растений и учесть отзывы фермеров в интересах дальнейшего совершенствования их характеристик. Исследования будут проводиться также в направлении оптимизации методов выращивания с учетом местной сельскохозяйственной практики, в том числе систем внесения удобрений, а также в различных условиях окружающей среды — с учетом местных почв, сильных ветров и осадков.

indonesia-crops2-1140x640.jpg

(Photo: National Nuclear Energy Agency (BATAN))

Growing more rice around the country

Three of BATAN’s 23 new rice varieties, for example, are now being widely cultivated in different regions around the country. Known as Bestari, Inpari Sidenuk, and Mustaban, these rice plants were selected because they can produce, on average, more than 150% more rice in a shorter time than other local varieties. They are also more resistant to changes in the climate as well as diseases and insects.

‘’In my area, the planthopper insect is everywhere, and when I saw these good Mustaban plants, I thanked God the planthopper does not affect it,” said Hamid, a seed breeder from the Pontang area in Serang in Banten province. Nearby in Kaseman village, another seed grower, Tatang, also added: “We did not have to use insecticides. Once the flowers from our Mustaban plants came out, there were no rice stink bugs to be found, but the plant needs to be shorter.”

Experts at BATAN plan to continue research and development to expand the number of new plant varieties and to incorporate farmers’ feedback to further refine and improve how the plants perform. The research will also be geared toward optimizing how plants grow using local agricultural practices, such as fertilizer systems, and under different environmental conditions, such as local soils, strong winds and heavy rains.

“Sustaining agricultural production has never been more challenging than today as water scarcity, soil erosion, land degradation and crop failures keep amplifying,” said Qu Liang, Director of the Joint FAO/IAEA Division during a visit to Indonesia in March 2019. “Climate-smart agriculture through effective plant mutation breeding programmes like Indonesia’s is an important part of building a sustainable future.”