Russische Züchter züchten jedes Jahr neue vielversprechende Kartoffelsorten, aber spezialisierte wissenschaftliche Einrichtungen verfügen oft über eine schlechte technologische Basis und verwenden Reproduktionstechnologien mit niedrigem Koeffizienten, was sich auf die Saatgutproduktionsrate auswirkt. Auch private Unternehmen, die virenfreies Kartoffelsaatgut produzieren, benötigen moderne und effiziente Anlagen.
Das vom Uraler Unternehmen NPO Agross umgesetzte Meristema-Projekt kann einheimischen Saatgutbauern dabei helfen, auf ein qualitativ neues technologisches Niveau zu gelangen.
Der Kern des Projekts besteht in der Entwicklung einer Technologie zur Produktion von primär virusfreiem Kartoffelmaterial in einer isolierten Umgebung zum Zweck der ursprünglichen Saatgutproduktion und beschleunigten Züchtung. Die Technologie ermöglicht eine beschleunigte Bewertung des Potenzials nummerierter Hybriden im Züchtungsprozess und ermöglicht die Durchführung vieler funktioneller Vorgänge im Zusammenhang mit der ursprünglichen Saatgutproduktion und dem Züchtungsprozess, einschließlich Hybridisierung und klonaler Selektion.
Das Unternehmen arbeitet an der Entwicklung einer technologischen Reihe von Spezialgeräten (Aerohydroponikmodul, Beleuchtungsgeräte, Maschinen zur Vorbereitung von Saatgut und Pflanzmaterial) sowie einer Reihe agrotechnologischer Techniken und Software, die zusammen die Produktion virusfreier Primärkartoffeln ermöglichen Saatgut zum Zweck der ursprünglichen Saatgutproduktion und beschleunigten Selektion:
- Mit maximaler Reproduktionsrate (mindestens 30 Miniknollen pro Pflanze in vitro, was 4,3-6 mal höher ist als bei der traditionellen Topfanbaumethode).
- Große Auswahl an möglichen Aufgaben. Die Technologie ermöglicht mindestens drei Anbauzyklen pro Kalenderjahr.
- Einfache Wartung. Der Automatisierungsgrad beträgt 90 % aller wachsenden Prozesse.
- Der kürzestmögliche Implementierungszeitraum (Start des Produktionszyklus).
- Niedrige Produktionskosten.
Das bestehende Design des Prototyps des aerohydroponischen Moduls ermöglicht die Gewinnung von Kartoffel-Miniknollen mit einem Koeffizienten von 50 bis 500 Stück pro Pflanze in vitro. Die Daten werden durch Artikel der Higher Attestation Commission bestätigt, die von verfasst wurden
in Zusammenarbeit mit Spezialisten der Uraler Zweigstelle der Russischen Akademie der Wissenschaften.
Das Unternehmen hat eine eigene PRIMOCORE-Software entwickelt, die als zentrales Steuerungssystem für Geräte der PRIMO-Linie dient und die Möglichkeit bietet, diese automatisiert aus der Ferne zu überwachen und zu steuern.
Projektleiter Alexey Kovalev betont: „Die Einzigartigkeit der Installation liegt nicht in der Hardware oder der Verwendung einer speziellen Beleuchtungseinheit, sondern in den technologischen Produktionszyklen. Auf dieser Anlage ist es theoretisch möglich, alles anzubauen: von Erdbeeren bis zu Salat, aber unsere Pläne bestehen darin, benutzerfreundliche, leicht zu wartende und zu verwaltende sowie zuverlässige Geräte auf den Markt zu bringen, die jedem Unternehmen die Möglichkeit geben Wir sind im Bereich der Produktion von Originalkartoffelsamen tätig, um bedarfsgerecht die erforderliche Menge an Primärmaterial (Miniknollen) anzubauen und gleichzeitig die Kosten zu senken und die Qualität zu steigern.“
Das erste Muster der automatisierten Anlage Meristem LAB 40 in der Grundkonfiguration wurde im November 2020 im Technopark in Betrieb genommen „Universität“ der Region Swerdlowsk. Die Projektteilnehmer pflanzten in dieser Anlage In-vitro-Kartoffelpflanzen der Sorte Legend, ausgewählt von der föderalen Staatshaushaltswissenschaftlichen Einrichtung Urfanitsi Ural, Zweigstelle der Russischen Akademie der Wissenschaften.
Anschließend wurde die Ausrüstung in die Räumlichkeiten des Uraler Forschungsinstituts für Landwirtschaft, einer Zweigstelle des Uraler Föderalen Agrarforschungszentrums der Uraler Zweigstelle der Russischen Akademie der Wissenschaften, verlegt, wo sich etwa zwei Jahre lang der Demonstrationsstandort des Projekts befand. Die gemeinsame Arbeit mit Wissenschaftlern des Auswahl- und Technologiezentrums der Uraler Zweigstelle der Russischen Akademie der Wissenschaften trug dazu bei, wichtige Ergebnisse zu erzielen, doch dann beschloss NPO Agross aus mehreren Gründen, unabhängig zu handeln.
Am 31. Oktober 2023 eröffnete das Unternehmen ein neues Versuchslabor im Universitetsky Technopark, um biotechnologische Anbautechniken sowie das Verhalten von Kartoffelpflanzen beim In-vitro-Anbau aus Pflanzen in künstlichen Umgebungen zu untersuchen. Bereits am 2. November wurden Kartoffelpflanzen in einer automatisierten Anlage in vitro gepflanzt.
Heute sind Meristem-Plattformen in staatlichen Bildungs- und Forschungsinstituten in Jekaterinburg, Tscheljabinsk und Irkutsk installiert.
An der Agraruniversität Irkutsk wurden im Rahmen des ersten Wachstumszyklus 4 Miniknollen gewonnen. Der Reproduktionskoeffizient beträgt 671 Knollen pro Pflanze. 58,3 Knollen – Fraktionen 2+ mm, also für maschinelle Pflanzung geeignet. Die erreichte Vermehrungsrate gilt als sehr hoch.
Die Zusammenarbeit mit der Universität geht weiter, das Team der NPO „Agross“ berät Hochschulpersonal und führt gemeinsame wissenschaftliche Untersuchungen zum Verhalten des gewonnenen Materials durch. Und Universitätsmitarbeiter erarbeiten ihrerseits Vorschläge zur weiteren Verbesserung der Ausstattung der Meristema-Plattform.
Am Südural-Forschungsinstitut für Gartenbau und Kartoffelanbau fand im Oktober 2023 die erste Anpflanzung von In-vitro-Kartoffeln auf „Beeten“ statt; auf der Plattform wurden Pflanzen derjenigen Sorten platziert, die im Rahmen des KSTP-Programms gezüchtet wurden. Der Zweck des Experiments besteht darin, die Reaktion der Sorte auf die Anwendung der Aeroponik-Anbautechnologie zu untersuchen.
Im Dezember 2023 erhielt das bei NPO Agross entwickelte Projekt Meristem Platform den Status eines Residenten der Skolkovo Foundation. Das Team von NPO Agross erwartet, dass die Unterstützung des Fonds das Projekt beschleunigen und nachhaltig werden lässt.
Bis 2025 will das Unternehmen mit der Produktion von Standardgeräten für den Massengebrauch beginnen. Die Präsentation dieser Art von Ausrüstung ist für Hochsommer 2024 geplant. Gleichzeitig wird das Unternehmen weiterhin experimentelle Gerätemodelle für Forschungsinstitute und Universitäten produzieren.