ИСТОРИЯ СТАНОВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ ИНСТИТУТА ЗЕРНОВОГО ХОЗЯЙСТВА

Это было время зарождения принципиально новых направлений в развитии аграрной науки. С этого времени все усилия Института были направлены на проведение полномасштабных исследований и заклад­ку полевых опытов по всем фундаментальным вопросам земледелия, одновременно новые приемы возделывания проверялись в условиях производства, что дало возможность найти правильные решения.

Для решения прикладных и фундаментальных вопросов земледелия в 60-ые годы были определены стратегические направления в обработ­ке почвы, построении севооборотов, в агротехнике полевых культур, производстве новой техники, создании сортов устойчивых к засухе.

Мировую известность институту принесла разработка и внедрение на площади более 60 млн. га почвозащитной системы земледелия, базовые элементы которой остаются фундаментом при разработке современных систем и технологий. Впервые в истории аграрной на­уки группе ученых в 1972 году была присуждена Ленинская премия за разработку мероприятий по защите почв от эрозии: Бараеву А.И., директору института, академику ВАСХНИЛ; кандидатам наук – Госсе­ну Э.Ф., Зайцевой А.А., Берестовскому Г.Г., Плишкину А.А. и Хороши­лову И.И.

В последующем были изучены различные варианты систем пло­скорезной обработки почвы под зернофуражные культуры (К.А. Ахме­тов) и разработаны параметры глубины и необходимости осенней об­работки почвы (И.Г. Зинченко). Скоробогатовой В.Н. и Сулейменовым М.К. впервые в регионе была изучена теоретическая основа предпо­севной обработки почвы под зерновые культуры на стерневых фонах с применением орудий противоэрозионной обработки почвы, таких как игольчатые бороны и стерневые сеялки – культиваторы СЗС-2.1. Исследованиями В.Т. Фогель установлена оптимальная плотность верхнего слоя почвы для набухания семян пшеницы, выявлены изме­нения скорости поглощения воды семенами в зависимости от влаж­ности почвы, способа посева.

Разработкой принципов построения полевых севооборотов под ру­ководством директора Института А.И. Бараева длительное время за­нимались кандидаты сельскохозяйственных наук Б.Б. Гумеров, А.А. По­лупуднов, П.И. Хлебов, Е.И. Шиятый, Н.В. Шрамко, К.А. Ахметов. Для решения теоретических вопросов был включен «бессменный пар».

В последующих исследованиях выявлено влияние сроков сева на эффективность предшественников, технологии подготовки пара, фона минерального питания, способа посева, применения гербицидов, сортовые особенности и сроки уборки (М.К. Сулейменов, М.В. Карпенко, Т.А. Волкова, А.Ф. Готовец, В.И. Глуховцов, М.М. Блудший, В.П. Бело­зеров, Ж.А. Каскарбаев). Сегодня Центр имеет уникальные данные по урожайности и качеству зерна длительного полевого опыта по срокам посева яровой пшеницы начиная с 1961 года.

На основе многолетних исследований Н.М. Бакаев, С.Н Попков, И.А. Васько выявили закономерности водного режима почв, динамику на­копления почвенной влаги по периодам сельскохозяйственного года, резервы накопления влаги за счет осенне-зимних осадков и способы задержания талых вод.

Новая почвозащитная технология потребовала создания принципи­ально новых машин и орудий для обработки почвы и посева. Исследо­ваниями А.А. Зайцевой, Э.Ф. Госсен, Т.Н. Дворниковой даны теоретиче­ские обоснования агротехническим требованиям к противоэрозионной технике, суть которых заключалась в сохранении пожнивных остатков на поверхности поля после прохода орудий, минимально допустимом распылении почвы рабочими органами.

Были созданы сеялки-культиваторы, сеялки для ленточного посева и зернотравяные, игольчатые бороны, широкозахватные культивато­ры-плоскорезы, плоскорезы-глубокорыхлители, глубокорыхлители-

у­добрители, тяжёлые культиваторы, орудия предпосевной обработки почвы, плоскорезы-щелеватели др.

Существенный вклад в развитие механизации почвозащитного зем­леделия внесли: д.т.н. А.Г. Громов, к.т.н – А.Н. Важенин, А.С. Буряков, М.И. Матюшков, Н.С. Шумаков, В.М. Акулов, Н.Г. Поликутин, А.Г. Кар­пенко, В.Я. Шатин, П.А. Новиков, Л.Р. Гейдт, А.А. Конищев, В.А. Маркус, В.С. Бурдейный, Г.И. Романов, В.В. Стяжковой и др.

При разработке элементов системы почвозащитного земледелия возникла необходимость в проведении исследований по рациональ­ному использованию минеральных удобрений для получения ста­бильно высоких урожаев зерна. Под руководством О.В. Сдобниковой было положено начало интенсивному развитию агрохимии на целине в плане теоретических и практических исследований, разработана группировка черноземных почв по содержанию азота, которая не по­теряла своей актуальности в современных условиях. В начале 80-х годов определена глубина проникновения корневой системы яровой пшеницы (120-150 см) и ячменя (85-140 см).

Существенный вклад в развитие агрохимии внесли П.Л. Сычев, В.Н. Лапонников, В.С.Гусак, Е.Д.Волков, О.Т. Ермолаев, Н.Н. Майстрен­ко, И.Т. Рудь, И.П. Охинько, И.Ф. Татошин, Л.И. Ревенский, С.С. Свеш­ников, А.И. Лихтенберг.

Первые работы по использованию солонцов касались разработки агротехнических приемов повышения их продуктивности (Г.И. Пеня­сов, А.А. Зайцева, Т.И. Панкрашкина). Исследованиями В.И. Кирюш­ина, А.И. Еськова, А.Т. Лузина, И.Н. Лебедевой изучены закономер­ности географического распространения солонцовых почв Северного Казахстана по генезису и причинам формирования неблагоприятных солонцовых свойств, разработаны принципы почвенно-мелиоратив­ных изысканий земель. Работы А.И. Еськова, В.В. Окоркова, А.Н. Верещагина посвящены развитию теории образования солонцов, причин их физико-химической солонцеватости и совершенствованию мелиоративных технологий, обосновано положение о ведущей роли электростатического фактора в природе повышенной пептизируемо­сти илистой фракции солонцовых почв.

В середине 70-х годов был определен видовой состав патогенных ми­кроорганизмов и причины проявления заболеваний, вызывающих «чер­ный зародыш» зерна яровой пшеницы (З.Ф. Ляпшина, З.П. Карамшук).

Под руководством д.э.н. Н.П.Сафронова исследованиями В.И. Калу­гина, П.М. Першукевич, А.И. Филатова, Е.П. Антоновой была осущест­влена теоретическая разработка почвозащитной системы земледелия как экономической категории. Подготовлены предложения по совершен­ствованию механизма планирования производства и заготовки сильных пшениц.

Академиком М.К. Сулейменовым впервые было выдвинуто предло­жение сократить площадь чистого пара в структуре зернопаровых се­вооборотов, как наиболее подверженного ветровой и водной эрозии по­чвы, а также потере гумуса в результате его минерализации, и переходу к плодосменным севооборотам. Более того, установлено, что при вы­сокой культуре земледелия замена чистого пара полевыми культурами может дать увеличение продуктивности использования пашни.

Исследованиями Каскарбаева Ж.А., Шашкова В.П., Кияса А.А., Ак­шалова К.А., Скобликова В.Ф., Кенжебекова А.Ж., Кидралиной А.И., Вернера А.В., Похорукова Ю.А., Заболотских В.В., Филонова В.М., Наз­драчева Я.П., Фоменко Л.Ю., Тулегенова А.К., Кунанбаева К.К., Черного А.А., Чуркиной Г.Н., Рукавициной И.В. обосновано применение высоко­эффективных, точных технологий с использованием современных тех­нологий дистанционного зондирования и ГИС – технологий, переход от зернопаровых к плодосменным севооборотам.

На основе диверсификации растениеводства определены оптималь­ные схемы размещения сельскохозяйственных культур в севооборотах, разработаны оптимальные параметры фотосинтетической деятельно­сти посевов гороха, нута и чечевицы, изучены различные штаммы био­препаратов при возделывании бобовых культур и их последействие на урожайность яровой пшеницы.

Определены влияние минеральных удобрений, приемов предубо­рочной обработки зерна, глубины заделки семян, способов посева и снегонакопления на выбор оптимального срока сева зерновых культур.

Наряду с земледелием в Институте развивалась селекция сельско­хозяйственных культур. Ее история в Северном Казахстане связана с именем талантливого ученого, селекционера, академика В.П. Кузьмина, заложившего еще в 1936 г. теоретическую основу практической селек­ции для степных регионов СССР.

Впервые в Северном Казахстане В. П. Кузьмин начал скрещивания яровых пшениц с озимыми, как важнейшим источником продуктивности и холодостойкости, использовал отбор засухоустойчивых генотипов по количеству зародышевых корней и ввел термин «корешковость». Пер­вым сортом синтетической селекции на севере Казахстана была Акмо­линка 1, которая в 1945 г. районировалась в северных областях Казах­стана и на протяжении более 20 лет посевная площадь ее достигала 3,5 млн. га. Многогранность исследований позволила Валентину Петровичу одновременно создавать сорта по широкому спектру различных сельскохозяйственных культур: яровой пшенице, ячменю, ржи, гречихи, подсолнечнику, картофелю, льну и др.

В дальнейшем под руководством академика В. П. Кузьмина созданы сорта яровой мягкой пшеницы – Акмолинка 1, Акмолинка 5, Снегурка, Шортандинка, Целиноградка, Пиротрикс 28, Целинная 21; твердой – Акмолинка 5.

За создание высокопродуктивных сортов зерновых культур и внедре­ние в производство прогрессивных методов обработки почвы Указом Президиума Верховного Совета СССР от 25 мая 1967 года Всесоюзный научно-исследовательский институт зернового хозяйства награжден ор­деном Трудового Красного Знамени.

История селекции в Казахстане неразрывно связана с именем та­лантливого ученого к. с.-х.н. В. К. Мовчана, автора 14 сортов яровой мягкой пшеницы. Под его руководством проведены исследования по выявлению изменчивости и наследования скороспелости, по продолжи­тельности определенных фаз вегетационного периода, элементов про­дуктивности растений у сортов и гибридов от внутривидовых, межвидо­вых скрещиваний, дигаплоидов, химических мутагенов. На основе этих теоретических разработок выведены сорта Целинная 24, Целинная 26, Эритроспермум 35, Целинная юбилейная, Целинная 3с, Акмола 2, Аста­на, Астана 2. Сегодня сорта В.К. Мовчана занимают более 3 млн. га посевных площадей.

Селекционная работа по зернофуражным культурам началась в 1962 году с подбора исходного материала местных и лучших селекционных сортов мировой коллекции ВИР. Итогом работы селекционеров И.Ф. Ло­шака, Н.Д. Логачева, Н.Т. Ониськова, Н.А. Кравченко, Т.А. Соловьевой, Э.Г. Бекка, Р.Н. Оковитой, И.И. Кривобочек, Р.И. Терещенко стало созда­ние 17 сортов ячменя и овса. Исследованиями по селекции зернобобо­вых культур начаты под руководством И.М. Юданова, главная задача – вывести, размножить и внедрить новые сорта гороха, нута, сои и др. культур. Итогом проведенной работы по селекции зернобобовых куль­тур стало создание 6 сортов.

Для обеспечения селекционеров генетическими ресурсами различ­ного эколого-географического происхождения в 1996 г. была создана лаборатория генофонда зерновых культур, которую возглавил к.с.-х.н. Тысленко А.М. Основная задача – формирование, комплексное изуче­ние, пополнение и создание информационного банка данных. Сотруд­никами Зеленским Ю.И., Казанцевой Л.Н., Оковитой Р.Н., Штефан Г.И., Фердерер Э.И., Ивановой Г.Н. создан генофонд более 6 000 образцов зерновых культур из 63 трех стран мира, изданы каталоги мировой кол­лекции НПЦЗХ и сформирован банк данных.

С 1994 по 2008 г. под руководством Штефан Г.И. (сотрудники Ива­нова Г.Н., Фердерер Э.И.) проводились исследования по интродукции и технологии возделывания лекарственных растений. Собран и изучен генофонд дикорастущих и фармакопейных лекарственных растений из различных эколого– географических зон, определены перспективные виды для выращивания в условиях Северного Казахстана, выведен сорт зверобоя лекарственного Деңсаулык, разработаны рекомендации по технологии возделывания валерианы лекарственной и бессмертника песчаного, изданы каталоги лекарственных растений Северного Казах­стана.

Успех селекционной работы во многом зависел от ученых, работа­ющих в других смежных лабораториях: Н.А. Куличенко, М.И. Хайдуко­вой, А.И. Пантелеймоновой, Б.А. Зозули, А.Ф. Эчбергер, В.М. Капишена, Г.Г. Шамовского, В.И. Грачева, Г.А. Лакс, И.В. Антоновой, С.С. Синицы­на, Л.А. Троицкой, Е.И. Меновщиковой, Л.М. Городиловой, В.В. Плахот­ник, Г.И. Рязановой, Э.Г. Демидовой, З.П. Лузиной, Р.П. Сулейменовой, Д.И. Ребрилова, О.В. Нефедова, Н.Я. Меновщиковой, Л.И. Еськовой, А.А. Курьянович, В.К. Кашинская, Г.И. Бекк, Н.А. Быхаловой, Л.Ф. Гер­линской, Л.К.Купановой, С.С. Мамыкиной, С.М. Дашкевич и др. Большой вклад в разработку методов ускоренного выращивания внесли заведую­щие лабораторией УВР кандидаты с.-х. наук Воробьев В.Ф., Тыслен­ко А.М., научные сотрудники Сочивко Н.И., Каратаева Л.П., Зелен­ский Ю.И., Соловьева Т.А., инженер Любовцев В.В. и др.

В селекции сформировались научные направления, которые продол­жают Бабкенов А.Т., Шелаева Т.В., Филиппова Н.И., Коберницкий В.И., Ошергина И.П., Слепкова Н.Н., Парсаев Е.И., Долинный Ю.Ю., Бабке­нова С.А., Утебаев М.У., Жылкыбаев Р.С., Каиржанов Е.К., Коберниц­кая Т.М., Тен Е.А., Бабкенова С.А. и др.

В настоящее время в селекции зерновых культур изучаются вопро­сы экологической пластичности и стабильности вновь создаваемых сортов. Испытание перспективного и гибридного материала прово­дится на двух агрофонах, контрастных по водному и пищевому ре­жимам почвы. Ведутся насыщающие скрещивания с целью создания исходного материала, устойчивого к бурой и стеблевой ржавчинам, септориозу. При создании нового исходного материала применяет­ся метод гаплоидии. Разработаны ДНК маркеры по продуктивности и экологической пластичности на основе полногеномного анализ ассо­циаций (ПГАА).

Изучаются вопросы гормональной экспрессии генома гороха, уча­стие регуляторов роста в реализации генетической информации, изу­чение стрессорного ответа генотипа в процессе адаптации к токсичным метаболитам фитопатогенных грибов. Изучены биологические особен­ности и физиологические свойства основных возбудителей грибковых заболеваний гороха. Созданы новые генотипы гороха на основе клеточ­ной селекции, устойчивые к возбудителям грибных заболеваний. 

Проводятся исследования на основе полиморфизма запасных бел­ков пшеницы глиадина и глютенина по выявлению сопряжённости генов глиадина и глютенина с качественными характеристиками зерна, идентификация сортов и контроль за чистосортностью. Выявлены связи отдельных аллелей глютенинкодирующих локусов с содержанием клей­ковины, валориметрической оценкой, соотношением P/L (упругость к растяжимости теста). 

Создание селекционного материала и сортов многолетних зла­ковых и бобовых трав проводится с использованием классических (отбор, гибридизация) и эффективных методов (поликросс, создание сложно-гибридных популяций, индуцированный мутагенез) селекции с высокой продуктивностью кормовой массы и семян, с улучшен­ным качеством корма, устойчивые к абиотическим и биотическим факторам среды. В селекции используются современные методы молекулярной генетики по изучению генетического разнообразия ка­захстанских популяций многолетних бобовых трав (люцерны, эспар­цета, донника и др.) с помощью ДНК фингерпринта, на основе но­вых типов молекулярно-генетических маркеров, выявляющих полиморфизм основных фракций генома, с целью повышения каче­ства селекции. 

С 2002 по 2007 институт претерпел ряд реорганизаций и с сентября 2007 года был преобразован в ТОО «Научно-производственный центр зернового хозяйства им. А. И. Бараева». Это был новый период развития Центра, который осуществлял координацию научно-исследовательской работы 11 научно-исследовательских предприятий, опытных станций и высших учебных заведений Северного и Центрального Казахстана. 

В 2015 году Центру присвоен статус производителя оригинальных семян и элитно-семеноводческого хозяйства по производству и реали­зации семян элиты зерновых и масличных культур.

С 2020 года Центр вошел в состав НАО «Казахский агротехнический университет имени С. Сейфуллина».

В настоящее время ТОО «Научно-производственный центр зерново­го хозяйства им. А. И. Бараева» является крупным научным центром Республики Казахстан в области земледелия и селекции сельскохозяй­ственных культур.

Центр состоит из 5 научно-исследовательских отделов и входящих в их состав 23 лабораторий, центра распространения знаний, отдела по производству продукции растениеводства, отдела инфраструктуры и офиса коммерциализации. При Центре функционирует «Аналитический центр по качеству почв и зерновой продукции» аккредитованный в системе технического регулирования в соответствии с требованиями, установленными в СТ РК ИСО/ МЭК 27052 – 2007.

Подтверждением высокого научного потенциала исследователей и сотрудников, которые посвятили себя становлению НПЦЗХ им. А.И. Ба­раева служат результаты: исследований: