Žemdirbiai perima tai, ką kuria mokslas, – liko vos žingsnis ir iki genų redagavimo

Nebestebina, nors ir ne visiems ūkiams dar pasiekiama: skystąsias trąšas purškiančios bepilotės skraidyklės, traktoriai su azoto jutikliais, išmaniosios sėjamosios, navigacijos sistemos ir duomenų apie dirvožemį bei augaluose vykstančią fotosintezę fiksavimas.

Lietuvos žemės ūkis yra imlus inovacijoms, kurių poreikį diktuoja klimato kaita, būtinybė aprūpinti žmones maistu, taip pat tvarumas, ekologija ir aplinkosauga.

Mokslininkai sutelkė dėmesį į tokių javų ir žolių veislių, kurios atremtų gamtos iššūkius, kūrimą. Selekcininkai tai daro ir tradiciniais metodais, ir eina koja kojon su naujausiomis technologijomis.

Jie yra išvedę tokias žolių veisles, iš kurių pagaminti pašarai pasiekia daugybę pasaulio šalių, o arabai Jungtiniuose Arabų Emyratuose (JAE) jais šeria savo žirgus ir – jiems tai svarbu – kupranugarius.

Lietuvos biotechnologijų įmonės daro tai, kas iš nuostabos pritūpti verčia konkurentus kitose šalyse. Jų sukurti mikrobiologiniai preparatai eksportuojami į gausybę valstybių, kurios prioritetą skiria ekologijai.

2021-ųjų kovo 5-oji. Tą dieną Mindaugas Dorelis su inžinerijos studijų draugu Mariumi bei aviacijos inžinieriumi Michailu Semenišinu kalendoriuje apvedė ryškiais ratilais. Mindaugo įkurta įmonė „Agrodronas“, kurioje tuo metu jie visi trys dirbo, su žemės ūkiui skirtų bepiločių skraidyklių gamybos kompanija XAG pasirašė atstovavimo Baltijos šalyse sutartį.

Tai jie padarė anksčiau ir už kaimynus lenkus, ir už nuolat priekyje šuoliuojančius vokiečius. „Dėl to, kad esame pirmi, man buvo labai gera ant širdies“, – yra sakęs Mindaugas.

Pirmosios skraidyklės į Lietuvą buvo atgabentos 2021-ųjų rugpjūtį. „Tai buvo sprogimas – nesitikėjome, kad susidomėjimas jomis bus toks didelis. Juk nebuvo jokio rinkodaros įdirbio, bet jau sklandė gandai. Pasirodo, ūkininkai patys landžiojo po skraidyklių gamintojo svetainę, galvojo ir apie atstovavimą jam, o dabar tereikia jas nusipirkti“, – sakė M.Dorelis.

2019 metais jis investavo savo asmenines lėšas ir įsigijo skraidyklę Kinijoje norėdamas įvertinti šios technologijos ekonominį naudingumą ir kartu su Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro (LAMMC) Daržininkystės institutu ėmėsi bandomojo projekto – bandymų.

Per pusantrų metų buvo išbandytas skraidykle paskleistų augalų apsaugos priemonių poveikis instituto bandomuosiuose laukuose – rezultatai buvo geri.

Nuo pirmosios skraidyklės – drono – atsiradimo praėjo vos ketveri metai, o per tą laiką technologijos nušuoliavo tolyn.

Šiuolaikiniai bepiločiai orlaiviai turi daugiaspektrines kameras, kurių surinkta ir žemėlapiuose atvaizduota informacija gali parodyti augalų vegetacijos indeksą, mineralinių medžiagų trūkumą ir kitus parametrus. Gavę juos agronomai gali analizuoti duomenis ir priimti reikalingus sprendimus.

„Vilnius TECH“ Antano Gustaičio aviacijos institute maždaug prieš metus buvo sukurta automatinė dronų stotis DBOX, kurią šiuo metu jau naudoja vienos žemės ūkio įmonės plėtojamas ūkis „Ateities ūkis“, – tokia stotis jame atsirado pernai pavasarį ir buvo pradėta testuoti.

Minėto aviacijos instituto profesorius-partneris ir įmonės „IT logika“ vadovas dr. Linas Gelažanskas yra pasakojęs, kad bepiločių orlaivių priedėlio idėja kilo iš poreikio taupyti žmogiškuosius išteklius.

Dauguma dronų valdymo procesų yra automatizuoti, tačiau žmogaus visada prireikdavo jų baterijoms pakeisti.

Dabar „Ateities ūkyje“ pakilęs dronas apskrenda laukus, surenka informaciją ir grįžta į savo DBOX stotį, kurioje automatiškai įkraunamos baterijos, o prireikus jas pakeičia robotinė ranka.

Maždaug prieš metu Lietuvos įmonė „Nando Droid“ pristatė vieną moderniausių ir galingiausių žemės ūkiui skirtų bepiločių skraidyklių – droną „Agras T50“. Pasak „Nando Droid“ vadovo Mykolo Treigio, naujojo drono skrydžio saugumą ir tikslumą užtikrina daugiakrypčiai jutikliai, kurie fiksuoja skrydžio trajektorijoje esančias kliūtis: medžius, stulpus, laidus, tad skraidyklė juos saugiai apskrenda.

„Dėl šių jutiklių dronas gali purkšti tirpalus, barstyti sėklas arba trąšas stačiuose šlaituose, tad jis gerai tinka ūkiams, esantiems kalvotuose Lietuvos regionuose“, – teigė M.Treigys. Pasak jo, su pilnu 40 litrų tirpalo arba 75 litrų sėklų ar trąšų baku drono našumas gali siekti iki 21 hektaro per valandą, o reguliuojamas lašelių dydis leidžia pagal oro sąlygas parinkti jį efektyviausią geriausiam rezultatui pasiekti.

Tai, ką dabar daro dronai ir žemės ūkio technika, yra didžiulė pagalba ūkininkams, kurių misija – patenkinti maisto poreikį. Tačiau, tikėtina, dar svarbiau už skraidykles ir išmaniąją techniką yra tai, ką užaugina žemė.

Žemdirbiai sėja javus, augina žoles ganykloms ir galvijų pašarams ruošti, bet derliaus gausai gamta kone kasmet pateikia iššūkių – liūtis, sausras, šalčius, audras.

„Klimatas kinta, atsiranda naujų kenkėjų, plinta naujos augalų ligos, nuo kurių ne visada apsaugo įprastinės priemonės. Todėl selekcininkai bando išvesti tokias žemės ūkio kultūrų veisles, kurios būtų atsparios ir ligoms, ir kenkėjams, pavyzdžiui, pradėtų žydėti anksčiau, kol kenkėjų dar nėra, arba gerokai vėliau.

Svarbu ir tai, kad augalai taptų atsparūs klimato pokyčiams, pavyzdžiui, sausrai. Lietuvoje ji vis dažniau suniokoja derlių, todėl reikia tokių veislių javų ir pašarinių žolių, kurių derliui ir kokybei neigiamos įtakos nepadarytų sausra“, – sakė LAMMC direktoriaus pavaduotoja mokslui dr. Vita Tilvikienė.

Kiekvienos naujos veislės kūrimas naudojant tradicines selekcijos priemones yra ilgas procesas, trunkantis 10–12 metų, tačiau jam paspartinti jau yra ir naujų technologijų.

„Viena jų – genų redagavimo technologija. Pirmasis Lietuvoje to ėmėsi Vilniaus universiteto Gyvybės mokslų centro prof. Virginijus Šikšnys, o dabar tokia pat technologija jau gali būti taikoma ir augalininkystėje.

Kol kas Europoje teisinis reglamentavimas labai griežtas – dar nėra leidžiama dirvožemyje auginti genetiškai redaguotų augalų. Bet pokyčiai vyksta, ir ši galimybė, tikėtina, netruks atsirasti.

Mūsų mokslininkai yra pasiruošę dirbti su naujomis technologijomis, tereikia teisės aktų pokyčių. Dirbti laboratorijoje mes galime, bet ne daugiau.

Tikimasi, kad dabar, kai Europos Parlamentui pirmininkauja Lenkija, teisės aktų pakeitimų procesas paspartės, nes daugumai ES šalių tai ypač aktualu“, – aiškino V.Tilvikienė.

LAMMC pradėjo bendradarbiauti su Masačusetso technologijų institutu.

„Masačusetso technologijų institutas yra pirmaujantis pasaulyje, o mes su juo jau turime kontaktą ir dėl augalų genetinių tyrimų – redagavimo technologijų. Tikimės, kad veikla išsiplėtos iki ypač svarbių projektų“, – sakė V.Tilvikienė.

Pernai gruodį buvo pasirašyta jungtinės veiklos sutartis – įtvirtinta konsorciumo dėl Tarptautinių mokslo ir technologijų iniciatyvų programos bendra veikla, kurioje dalyvauja dalis Lietuvos mokslo institutų, keletas universitetų, verslo įmonių, o kartu ir LAMMC.

Javai, pašarinės ir vejos žolės, vaismedžiai ir daugybė kitų augalų. Tai LAMMC selekcininkų darbų zona, kuri yra gerai regima ir pasaulyje.

Pasak V.Tilvikienės, selekcininkai turi ypač gerų sėkmės atvejų kurdami žolių veisles. Jos dauginamos ir platinamos ne tik Lietuvoje, bet ir kitose Baltijos šalyse, kur tuo užsiima ir pavieniai ūkininkai, ir privačios įmonės.

LAMMC turi sutartį ir su partneriais Kanadoje, kurie joje platina tam tikrų veislių žolių sėklas.

Šiuo metu į Nacionalinį augalų veislių sąrašą iš viso yra įrašytos 149 LAMMC sukurtos žemės ūkio augalų veislės, pernai jame registruotos 9 naujos veislės.

„LAMMC Žemdirbystės institute kuriamos įvairios technologijos, kurių reikia, kad kuriamos veislės būtų derlingos, o grūdai – kokybiški.

Dabartinė aktualija – baltyminiai augalai, kurie ypač svarbūs dirvožemio kokybei. Šie augalai kaupia atmosferos azotą, kurį panaudoja vėliau pasėti augalai, todėl mažiau reikia sintetinių trąšų“, – pažymėjo V.Tilvikienė.

Vienas baltyminių augalų – Žemdirbystės instituto selekcininkų sukurtos margosios liucernos ‘Milda’, gerai žiemojanti, atspari išgulimui ir tam tikroms ligoms veislė. Derlingumu ji šiek tiek pranoksta ankstesniais metais selekcininkų sukurtas liucernos ‘Antanė’, ‘Žydrūnė’, ‘Malvina’ veisles.

Kiti naujieji Žemdirbystės instituto selekcininkų kūriniai – žieminiai kviečiai ‘Sima’, vasariniai miežiai ‘Gunda DS’, avižos ‘Simer DS’, siauralapiai lubinai ‘VB Ainiai’, esparcetai ‘VB Žilvinai’.

Mokslininkai dirba ir pagal verslo užsakymus, pavyzdžiui, prieš kelerius metus Žemdirbystės institutas turėjo bendrą projektą su Lietuvos įmone „Amelina“, kurios užsakymu buvo sukurta speciali kviečių veislė ‘Maxis’.

Šių kviečių sudėtyje yra specifinio krakmolo, tinkančio bioplastikui gaminti.

Selekcininkų konkurencija yra didelė. Dažniausiai selekcija užsiima privačios įmonės, kurios nemažai investuoja į tą procesą, ir su jais konkuruoti mokslininkams nėra paprasta.

Pasak Žemdirbystės instituto selekcininko dr. Žilvino Letuko, kiekvienos veislės selekcija užtrunka ilgai, o kai pasiekiamas rezultatas, kyla problemų ją platinant.

„Įvairių veislių žieminių kviečių pasiūla didelė – siekia apie 100 veislių, nes tai yra pagrindinis žemės ūkio augalas, kuris ūkiams suneša pagrindines pajamas.

Tačiau poreikis keičiasi. Žiemos šyla, ir jei anksčiau mūsų kuriamos žiemkenčių veislės turėdavo didelį pranašumą, dabar atsparumas šalčiui nebėra toks svarbus.

Įsivyravo tendencija: visiems reikia gero derliaus, tad vis labiau norima didelio tūrio ir mažiau paisoma grūdų kokybės – baltymų kiekio, glitimo, sedimentacijos, kritimo kiekio ir kitų parametrų.

Maisto pramonė įgudo ir prastesnės kokybės kvietinius miltus įvairiais priedais pagerinti taip, kad gaminiai iškeptų, bet jie nebeturi originalaus skonio“, – kalbėjo Ž.Letukas.

„Mes turime savo rinką – ūkininkus-sėklininkus, kurie daugina sėklas, tad per juos platiname savo sukurtas veisles. Jie jau sėja ir naujuosius ‘Sima’ kviečius. Ši veislė brandina geros maistinės kokybės grūdus, o derlingumas iš hektaro siekia kone 9 tonas.

Pernai rudenį veislėms tirti ūkininkams perdavėme spalvotuosius kviečius. Jų grūdai ne šviesiai rudi, kaip įprasta, bet tamsiai rudi ir mėlyni. Šios veislės turi papildomą maistinę vertę, nes medžiagos, kurios suteikia spalvą, yra tokios pat kaip ir esančios uogose ir vaisiuose – joms būdinga antioksidacinė geba“, – paaiškino mokslininkas.

„Mūsų ūkis – sėklininkystės ir mes sėjame tik lietuviškų veislių augalus. Įsigyjame svetur nebent tai, ko mūsiškai neturi, pavyzdžiui, judrų“, – patikino Alytaus rajone kartu su sūnumi Martynu ūkininkaujantis Alfonsas Peckus.

Jųdviejų ūkyje sėjamos liucernos, dobilai, judros, soros, žieminiai kviečiai, valgomosios rietmenės, italinės šerytės, speltų kviečiai, garstyčios, burnočiai, grikiai, barkūnai ir kiti augalai.

Užklausus, kodėl ūkininkai ėmėsi dauginti tik lietuvių selekcininkų išvestų veislių sėklas, A.Peckus atsakė: „Tokia jau mano nuostata. Jeigu jau imuosi dauginti sėklas, tai turi būti lietuviškos veislės.

Ir šiuo metu esu paėmęs dauginti naujausių veislių – Žemdirbystės instituto sukurtų dobilų, liucernų. Iš manęs jų įsigiję ūkiai būna patenkinti.

Kiekvienais metais kuri nors veislė „šlubčioja“, nes tai priklauso nuo gamtos sąlygų. Kai metai būna geri, visos lietuviškos veislės puikiai uždera.

Naujaisiais ‘Sima’ kviečiais esu apsėjęs 12 hektarų, esu patenkintas, jie gerai peržiemojo, nenušalo, želmenys gražūs.“

Anot A.Peckaus, ūkyje jie su sūnumi išbandė ir naująją technologiją – dobilų sėją pasitelkus droną. Pasak jo, procesas perpus lėtesnis, bet naudingesnis, nes dirvožemyje nepridaroma vėžių.

Anot Žemdirbystės instituto mokslininko dr. Vaclovo Stukonio, žolių veislių kūrimas – ilgas procesas ir kol kas dar nesumanytos tokios inovacijos, kokios galėtų jį paspartinti.

Nepaisant lėtumo, šios srities Lietuvos mokslininkai turi gerą vardą pasaulyje, tad mūsų šalies selekcininkų išvestos kai kurios žolių veislės pasklido po įvairias valstybes.

„Lietuvoje maždaug pusė pievų yra apsėtos lietuviškų veislių žolių mišiniais, o lietuviškų javų veislės sudaro apie dešimtadalį ūkininkų jiems skiriamo ploto.

Mes, žolininkai, esame konkurencingi ir kai kurios mūsų sukurtos veislės toliau dauginamos ir auginamos JAV, Vokietijoje, Kanadoje. Mums pavyko patekti į pasaulio rinkas, nors su didžiulėmis privačiomis sėklininkystės įmonėmis ir nėra paprasta konkuruoti“, – patikino V.Stukonis.

Pasak jo, lietuviai bendradarbiauja su Persijos įlankos šalimis, net eksportuoja biomasę – žolės miltus pašarams, daugiausia į JAE.

„Teoriškai ir mes galėtume taikyti genetinio redagavimo technologiją, tačiau kuriant žolių veisles tai per brangu. Žolės pačios savaime nėra brangi kultūra, nors jų poreikis didelis. Ekologiniai ūkiai neišsiverčia be dobilų, pupinių žolių.

Inovacijų mūsų darbe mažai, nes kai kurios veislės išvedamos iš laukinių augalų, o tam tiesiog reikia daug laiko. Turime sukūrę daug dobilų, mėlynžiedžių liucernų, esparcetų, eraičinų, šunžolių veislių. Kai kurie mūsų sukurti baltyminiai augalai auginami Prancūzijoje, Arabijos pusiasalio šalyse.

Lietuvoje mažėja pašarinių žolių poreikis, nes mažėja pievų – mažėja gyvulių. Kadangi mūsų sukurtų veislių sėklas ima ūkiai, kurie jas daugina, jiems nėra paprasta konkuruoti su solidžiomis dauginimo firmomis“, – kalbėjo V.Stukonis.

„Lietuvos žemės ūkis konkuruoja globaliame pasaulyje, vadinasi, mūsų ūkininkams reikia ir geriausių pasaulyje veislių javų – geresnių priemonių, kad būtų galima atremti konkurenciją.

Geresnės priemonės – tai derlingos kviečių, miežių, avižų bei kitų kultūrinių augalų veislės, atsparesnės ligoms, sausroms, tam pačiam derliui užauginti sunaudojančios mažiau trąšų“, – sakė „Linas Agro Group“ įmonių grupei priklausančios bendrovės „Dotnuva Seeds“ Sėklininkystės skyriaus vadovas Sigitas Augas.

Tai, ką sukuria Lietuvos selekcininkai, kaip ir kitų mokslininkų išvestos veislės, atsiduria tiksliųjų bandymų laukuose.

„Bendradarbiaujame su Žemdirbystės instituto selekcininkais. Šiuo metu taip pat atliekame jų sukurtų naujausių žieminių ir vasarinių kviečių veislių, taip pat žirnių ir kitų augalų tiksliuosius bandymus.

Lietuviški žiemkenčiai peržiemojo gerai, bet ir juos, ir kitų selekcininkų sukurtas žiemines kultūras vargino gegužės šalnos. Kol kas stebime, o galutinį rezultatą juk parodys kombainas: ir derlingumą, ir kokybę, ir tai, kiek pajamų iš hektaro sugeneravo kiekviena veislė. Nes mūsų tikslas – atrinkti perspektyviausias, daugiausia pajamų iš hektaro duodančias veisles“, – pabrėžė S.Augas.

Kas šiuo metu svarbiausia žemdirbiams – ar iš hektaro prikuliamų grūdų kiekis, ar jų kokybė? O gal atsparumas žiemos šalčiams net nebėra aktualus?

„Viskas svarbu, kokybė – taip pat, nes tai turi įtaką grūdų supirkimo kainoms, – atsakė S.Augas. – Veislė gali būti ir labai derlinga, bet grūdai – prastos kokybės, vadinasi, už jų toną ūkis gaus mažesnę kainą, o pajamos iš hektaro gali būti net mažesnės, palyginti su mažiau derlinga, bet aukštos kokybės veisle.

Ūkiai neišvengiamai skaičiuoja. Jiems svarbu, kad, esant toms pačioms išlaidoms, kurių reikia hektarui žemės įdirbti ir javams užauginti, jie gautų kuo didesnes pajamas.“

Šiuo metu „Dotnuva Seeds“ daugina žieminius kviečius ‘Lakaja DS’ ir ‘Ada’ – veislę, kuri buvo registruota 2001-aisiais ir iki šiol neprarado paklausos.

„Selekcininkams nėra paprasta reaguoti į rinkos pokyčius, nes selekcija – ilgas procesas, o rinkos labai greitai keičiasi.

Vienais metais kainų skirtumas tarp kokybinių klasių būna vos 3 eurai už toną, o kitais – gerokai daugiau, šiuo metu, pavyzdžiui, jis siekia 10 eurų.

Niekas negali nuspėti, koks kainų skirtumas tarp skirtingos kokybės grūdų klasių bus ateityje.

Selekcininkai labiau paiso kokybės, sukuria tokių veislių javų, nors būna, kad tuo metu, kai jos registruojamos, rinkai reikia derliaus gausos. Vis dėlto veislė juk nepražūva, jei vienais metais netiko, tiks kitais“, – kalbėjo pašnekovas.

Dar vienas šios įmonės ir LAMMC bendradarbiavimo būdas – Žemdirbystės instituto mokslininkams palyginamiesiems bandymams atlikti pateikiamos kitų selekcininkų sukurtos žolių veislės, stebima, kaip jos konkuruoja su lietuviškomis.

Anot S.Augo, įmonės pašarinių žolių asortimente didžiąją dauginamų veislių dalį sudaro būtent lietuviškos – iš jų ruošiami įvairūs pašarinių žolių mišiniai. Pagrindiniai jų naudotojai yra gyvulininkystės ūkiai.

„Dauginame ne tik pašarines, bet ir vejos žolės sėklas, taip pat sideralinių augalų, kuriuos ūkiai sėja dirvožemiui pagerinti. Taigi turime viską, ko tik reikia ūkiams, o tai kartu yra ir Lietuvos mokslininkų nuopelnas“, – sakė S.Augas.

Lietuvių sukurta biotechnologijų įmonė „Nando“ kuria ir gamina aukštos kokybės mikrobiologinius produktus, skirtus įvairioms žemės ūkio kultūroms ir dirvožemiui.

Kad „Nando“ produktai yra vertinami ne tik Lietuvoje, bet ir visame pasaulyje, liudija ir didelis eksporto šalių sąrašas, ir tarptautiniai sertifikatai, pavyzdžiui, ECOCERT sertifikatas patvirtina, kad produktai atitinka griežtus ekologinio ūkininkavimo reikalavimus Europos Sąjungoje, JAV ir Japonijoje, kitose valstybėse.

Pasak įmonės vadovo ir bendraturčio Justino Taruškos, „Nando“ produktų efektyvumą patvirtina ilgalaikiai tyrimai.

Estijoje, „Luunja Mois“ ūkyje, toje pačioje vietoje vykdomi nepriklausomi ilgalaikiai tyrimai, kuriuose naudojami „Nando“ mikrobiologiniai produktai.

„Ilgalaikis stebėjimas yra itin vertingas įrodymas, kad produktai užtikrina ilgalaikę naudą dirvožemiui ir augalams. Tyrimų rezultatai rodo, kad gerokai padidėjo dirvožemio mikrobiomo įvairovė – atsirado 11 unikalių grybų genčių ir 16 unikalių bakterijų genčių.

Taip pat fiksuojamas didelis augalų ir dirvožemio mikroorganizmų aktyvumas. Svarbu ir tai, kad sumažėjo patogeninių bakterijų kiekis ir padaugėjo naudingųjų bakterijų, atsakingų už maistinių medžiagų apykaitą.

Tyrimai parodė, kad „Nando“ produktų naudojimas padidino prieinamų makroelementų (azoto, fosforo, kalio), taip pat geležies, cinko, mangano ir huminių rūgščių kiekį dirvožemyje. Visa tai lėmė ir aukštesnę augalų maistinę vertę“, – paaiškino J.Taruška.

Vienas naujausių įmonės produktų yra aukštos koncentracijos mikrobinis biostimuliantas, skirtas aktyvuoti natūralią dirvos biologiją, išlaisvinti maistines medžiagas ir skatinti augalų augimą nuo pat šaknų.

„Pastaruoju metu dirvožemis dažnai kenčia nuo biologinio nualinimo dėl perteklinio tręšimo ir intensyvaus dirbimo. Tai silpnina maistinių medžiagų ciklą, augalų atsparumą ir ilgalaikį derlingumą.

Naujasis produktas atkuria dirvos gyvybingumą, įvesdamas stabilų naudingų bakterijų ir grybų konsorciumą, kuris tirpdo fosforą, fiksuoja atmosferinį azotą ir išlaisvina kalį, įstrigusį dirvos mineraluose“, – sakė J.Taruška.