Біологічні фактори забезпечення продовольчої безпеки України (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 7 лютого 2024 р.)

На виконання завдання із забезпечення продовольчої безпеки України в Інституті фізіології рослин і генетики НАН України сформовано цілісну систему нарощування продуктивності озимої пшениці та інших сільськогосподарських культур. Високий потенціал продуктивності вітчизняних сортів озимої пшениці реал...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Вісник НАН України
Дата:	2024
Автор:	Швартау, В.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Українська
Опубліковано:	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2024
Теми:	З кафедри Президії НАН України
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/201818
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Біологічні фактори забезпечення продовольчої безпеки України (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 7 лютого 2024 р.) / В.В. Швартау // Вісник Національної академії наук України. — 2024. — № 4. — С. 15-24. — Бібліогр.: 21 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859643073596751872
author	Швартау, В.В.
author_facet	Швартау, В.В.
citation_txt	Біологічні фактори забезпечення продовольчої безпеки України (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 7 лютого 2024 р.) / В.В. Швартау // Вісник Національної академії наук України. — 2024. — № 4. — С. 15-24. — Бібліогр.: 21 назв. — укр.
collection	DSpace DC
container_title	Вісник НАН України
description	На виконання завдання із забезпечення продовольчої безпеки України в Інституті фізіології рослин і генетики НАН України сформовано цілісну систему нарощування продуктивності озимої пшениці та інших сільськогосподарських культур. Високий потенціал продуктивності вітчизняних сортів озимої пшениці реалізується з одночасним зменшенням витрат на вирощування та зниженням викидів парникових газів. Ці рішення становлять основу розвитку рослинництва України як у воєнний час, так і в період повоєнної відбудови, і мають важливе значення для забезпечення продовольчого достатку держави та збереження ролі України як одного з гарантів продовольчої безпеки світу. To ensure Ukraine’s food security, an integrated system for increasing the productivity of winter wheat and other crops has been created in the face of resource shortages. The high productivity potential of local winter wheat varieties will be realized by reducing cultivation costs and greenhouse gas emissions in farming technologies. These solutions are the basis for the development of crop production in Ukraine during the war and post-war reconstruction, and are of paramount importance for ensuring the country’s food security and maintaining Ukraine’s role as one of the guarantors of global food security.
first_indexed	2025-12-07T13:24:47Z
format	Article
fulltext	ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2024, № 4 15 БІОЛОГІЧНІ ФАКТОРИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПРОДОВОЛЬЧОЇ БЕЗПЕКИ УКРАЇНИ За матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 7 лютого 2024 року На виконання завдання із забезпечення продовольчої безпеки України в Інституті фізіології рослин і генетики НАН України сформовано цілісну систему нарощування продуктивності озимої пшениці та інших сільсько- господарських культур. Високий потенціал продуктивності вітчизняних сортів озимої пшениці реалізується з одночасним зменшенням витрат на вирощування та зниженням викидів парникових газів. Ці рішення ста- новлять основу розвитку рослинництва України як у воєнний час, так і в період повоєнної відбудови, і мають важливе значення для забезпечення продовольчого достатку держави та збереження ролі України як одного з гарантів продовольчої безпеки світу. Ключові слова: механізми формування продуктивності, продовольча безпека, пшениця, захист та живлення рослин, ефективність використан- ня азоту, резистентність. Рослинництво в Україні є однією з найважливіших галузей економіки, яка забезпечує значну частку надходжень до держ- бюджету. У рейтингу глобального індексу продовольчої без- пеки за 2020 р. Україна досягла високих показників, посівши 54-те місце серед 200 країн1, а темпи зростання індексу були найвищими у світі: +11 позицій за рік. За оцінками експертів ООН2, війна в Україні зумовила світову продовольчу кри- зу, яка може тривати роками [1]. Через воєнні дії Україна за- знає катастрофічних втрат людських і матеріальних ресурсів, руйнувань виробничої бази, а посівні площі вже скоротилися більш як на 2 млн га. Ситуація значно погіршилася після руй- нування греблі Каховської ГЕС, оскільки весь південь Украї- ни залишився без зрошення. Реакцією на всі ці виклики став 1 Global Food Security Index, GFSI. https://impact.economist.com/ sustainability/project/food-security-index/resources/Regional_Report_ Europe_Final_21_Jan_2021.pdf 2 War in Ukraine Drives Global Food Crisis. WFP. Rome, Italy, 2022. https:// fscluster.org/sites/default/files/wfp-0000140700.pdf ШВАРТАУ Віктор Валентинович — член-кореспондент НАН України, завідувач відділу фізіології живлення рослин Інституту фізіології рослин і генетики НАН України З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИНАН УКРАЇНИ doi: https://doi.org/10.15407/visn2024.04.015 16 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2024. (4) З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ Указ Президента України № 681/2023, яким було введено в дію рішення Ради національної безпеки і оборони України від 9 жовтня 2023 р. «Про стан забезпечення продовольчої без- пеки». Впродовж двох років війни програма Grain From Ukraine («Зерно з України») стала важливою гуманітарною місією і значно спри- яла наповненню державного бюджету, а зерно- вий коридор, відкритий Україною в Чорному морі, вкотре засвідчив роль України як одного з гарантів продовольчої безпеки у світі. Як зазначає академік НАН України В.В. Мор- гун, проблема забезпечення людства продукта- ми харчування має глобальний характер, а її вирішення — це питання не лише економіки, а й великої політики. Варто наголосити, що хліб — це не просто продукт харчування, це національна безпека і стабільність держави. Сільськогосподарське виробництво в Украї- ні може стати одним з основних локомотивів розвитку економіки як під час війни, так і в пе- ріод повоєнної відбудови. Нові сорти та родю- чі чорноземи сприятимуть поверненню нашій державі слави світової житниці, адже наразі Україна, яка займає всього 0,4 % суші планети, забезпечує 10 % світового експорту зерна. Негативним чинником, який останнім ча- сом істотно впливає на рівень продуктивності рослин, є глобальні зміни клімату, що можуть перетворити окремі регіони на зони, непри- датні не лише для виробництва зерна, а й для будь-якої аграрної діяльності. Недаремно ООН визначила газ, нафту, воду і продоволь- ство критичними чинниками розвитку цивілі- зації в ХХІ ст. На думку провідних генетиків, селекціонерів, фізіологів рослин та біотехно- логів, одним із головних факторів виживання людства є збільшення врожайності сільсько- господарських культур, зокрема пшениці. Важливою складовою новітніх систем живлен- ня та захисту посівів стає істотне скорочення викидів парникових газів у технологіях виро- щування пшениці та інших сільськогосподар- ських культур [2—6]. За період незалежності України Інститут фізіології рослин і генетики НАН України зро- бив значний внесок у забезпечення продоволь- чої безпеки для сталого розвитку держави. Сорти озимої пшениці та гібриди кукурудзи селекції Інституту займають в Україні та за її межами значні посівні площі й мають великі обсяги продажу насіння. Щороку площа посі- вів озимої пшениці сортів Інституту становить близько 2,0 млн га, а валове виробництво зер- на перевищує 8,0 млн т, що є вагомим внеском у вирішення проблеми продовольчої безпеки. У 2022 р. Інститут виграв тендер Продоволь- чої та сільськогосподарської організації ООН (ФАО) на постачання озимої пшениці високих репродукцій для вітчизняних виробників зер- на [5, 6]. При Інституті фізіології рослин і генетики НАН України створено мережу базових насін- ницьких господарств, яка постійно розширю- ється, щороку до неї додаються нові учасники з різних агрокліматичних зон України. Діяль- ність цієї мережі має важливе господарське значення, оскільки її основною метою є ви- рощування високоякісного насіння і впрова- дження у сільськогосподарське виробництво країни нових високопродуктивних сортів ози- мої пшениці та гібридів кукурудзи, новітніх комплексних мінеральних добрив, бактеріаль- них добрив, бакових сумішей гербіцидів та аг- ротехнологій, розробником яких є Інститут. Рівень життя в Україні значною мірою зале- жить від успішності рослинництва, що ґрунту- ється на впровадженні інноваційних сортів та гібридів, а також технологій живлення і захис- ту, які дозволяють реалізувати генетичний по- тенціал сортів. Однак на сьогодні проблемою номер один у рослинництві України є тоталь- ний дефіцит людських та матеріальних ресур- сів і очевидна нестача часу для прийняття ви- важених рішень. Безумовно, головною рушійною силою під- вищення продуктивності є забезпечення посі- вів азотом [7]. За даними ФАО, у 2023 р. у світі вироблено 110 млн т азотних добрив, причому 60 % з них призначено для внесення під зер- нову групу. Проте ефективність використання азоту становить лише 34 %. Слід зазначити, що високі рівні надходжен- ня мінерального азоту з добрив перевищують ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2024, № 4 17 З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ можливості фітоценозів щодо його асиміля- ції, що призводить до руйнування органічної складової ґрунтів та зростання обсягів викидів парникових газів. Адже відомо, що закис азоту (N2O) як парниковий газ приблизно в 300 ра- зів небезпечніший, ніж СО2. Зважаючи на це, перспективними рішення- ми для підвищення ефективності використан- ня азоту є позиціонування зон його внесення та розподілення на дози, врахування ролі фос- фору та редокс-мікроелементів, застосування інноваційних біотехнологій живлення, на- лежний контроль за поширенням хвороб та бур’янів, вжиття заходів проти вилягання по- сівів, використання в агротехніці цифрових технологій та сучасних розробок. Для досягнення високих рівнів ефективнос- ті використання азоту фізіологічно обґрун- тованим є внесення амонію у формі безвод- ного аміаку [8] або аміачної води на глибину 12—20 см у шар ґрунту, де волога зберігається впродовж тривалого часу (рис. 1). Внесення амонію на цю глибину формує розгалужену у вологому шарі кореневу систему, а також стій- кий до посухи, більш зимостійкий і резистент- ний до вилягання посів озимини. У класичному розумінні основ живлення рослин ефективність використання азоту за- лежить від присутності фосфору. Проте стрім- ке зменшення запасів фосфоритів у світі та зростання цін на фосфорні добрива призве- ли до значного скорочення обсягів внесення фосфорних добрив в Україні. Вітчизняні ж фосфорні добрива хоча й дешевші, але мають досить низьку якість. Крім того, застосування фосфорних добрив спричиняє негативні еко- логічні наслідки, зокрема неконтрольований ріст фітопланктону та ціанобактерій у водо- ймах. Можливим вирішенням проблеми нестачі фосфору є біотехнології, пов’язані зі створен- ням рослин, здатних метаболізувати фосфіт у фосфат [9—11]. Фосфіт є відходом у багатьох галузях промисловості, і на сьогодні накопиче- но великі його запаси. Однак рослини, на від- міну від мікроорганізмів, не здатні засвоювати фосфіт. Тому перспективним є створення ліній рослин із генами, що кодують фосфітоксидо- редуктазу. Такі лінії зможуть отримувати фос- фор із фосфітних добрив і, відповідно, будуть конкурентоспроможними в агроценозах. Для створення трансгенних ліній рослин ми залучали вектор із геном ptxD від ґрунтової бактерії Pseudomonas stutzeri, який кодує фер- мент фосфітоксидоредуктазу, здатний пере- творювати фосфіти на фосфати. У співпраці з фахівцями Інституту клітинної біології та ге- нетичної інженерії НАН України ми здійсню- ємо Agrobacterium-опосередковану генетичну трансформацію і проводимо дослідження фос- фітметаболізуючих ліній культурних рослин. При цьому фосфіти у складі добрив засвою- Рис. 1. Внесення безводного аміаку восени перед по- сівом озимої пшениці сорту Смуглянка підвищує вро- жайність та ефективність використання азоту. Чер- каська область, 2010—2021 рр. Врожай за внесення аміачної селітри (N135) становив 74,6 ц/га, ефектив- ність використання N — 43 %; врожай за внесення без- водного аміаку (N100) перед посівом — 83,5 ц/га, ефек- тивність використання N — 61 %. 18 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2024. (4) З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ ються майже на 100 %. Важливо, що фосфіт у дозах 5—20 кг/га не лише формує достатню кількість фосфору в культурах, а й позитивно впливає на гербіцидну, фунгіцидну і частково росторегулюючу активність рослин, а отже, ця розробка відповідає вимогам Європейського зеленого курсу та принципам Паризької угоди, тобто сприяє побудові кліматично нейтраль- ної економіки. Гранульованим азотним добривом номер один є карбамід — 46 % діючої речовини. Про- те в агрофітоценозах уреазна активність і фо- торозклад нівелюють його переваги. Для ви- рішення цієї проблеми на підприємствах АТ «Дніпроазот» виготовили карбамід із захисним одно- або двошаровим покриттям карбамідо- формальдегідною смолою. В наших дослідах на посівах у Вінницькій області в разі внесення карбаміду з п одвійним покриттям в умовах де- фіциту вологи було отримано суттєві прибавки врожаю. Підвищення ефективності викорис- тання азоту з карбаміду дозволяє поліпшити азотне живлення сільськогосподарських куль- тур на Півдні та в центральній частині України, тобто в регіонах, де друге внесення азоту є не- ефективним через нестачу вологи. Застосуван- ня карбаміду дозволяє також скоротити вики- ди парникових газів у технологіях вирощуван- ня сільськогосподарських культур [7]. Доведено, що ефективність використання азоту підвищується завдяки позакореневому внесенню редокс-мікроелементів (Cu, Zn, Mn). У разі внесення цих мікроелементів зростає величина пулів асимілятів для перерозподі- лу в генеративний орган зі стебла, що сприяє підвищенню продуктивності посівів пшениці. Зокрема, під дією міді істотно потовщуються стебла та зростає ефективність використання азоту. При цьому підвищується рівень конт ро- лю за поширенням грибів-сапрофітів, мікоток- синпродуцентів, які спричиняють ураження рослин альтернаріозами й фузаріозами [7]. Загалом останніми роками в агровиробни- цтві спостерігається поширення ураження культурних рослин високошкодочинними хво- робами, такими як сажкові захворювання, аль- тернаріози, фузаріози, збудники яких є міко- токсинпродуцентами. Це вже стає проблемою майже для всіх регіонів. Скорочення обробітку ґрунту з метою економії пально-мастильних матеріалів лише сприяє поширенню хвороб рослин. В Інституті фізіології рослин і генетики НАН України створено композиції для про- труєння насіння на основі фунгіцидів — інгі- біторів сукцинатдегідрогенази, фенілпіролів і азолів з магнієм і редокс-мікроелементами, що забезпечує оптимальний розвиток кореневої системи пшениці та високі рівні захисту від шкодочинних хвороб [12] (рис. 2). Рис. 2. Синергічні композиції фунгіцидів з мікроеле- ментами від початку вегетації ефективно захищають посіви озимої пшениці від ураження шкодочинними хворобами: а — посіви, оброблені композицією фун- гіцидів з магнієм та редокс-мікроелементами (Cu, Zn, Mn) у Дослідному сільськогосподарському виробни- цтві Інституту фізіології рослин і генетики НАН Укра- їни в Київській області; б — загиблі від ураження фуза- ріозними кореневими гнилями посіви озимої пшениці в Сумській області а б ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2024, № 4 19 З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ За допомогою позакореневого внесення фунгіцидів — інгібіторів сукцинатдегідрогена- зи з азолами та стробілуринами в композиціях із магнієм та редокс-мікроелементами вдалося досягти належного контролю фузаріозів, сеп- торіозів та інших плямистостей, офіобольозу, борошнистої роси тощо. При цьому зберігала- ся фотосинтетична активність у прапорцевому листку та в під’ярусах (це явище називають «ефект парасольки», коли верхній ярус/пра- порцевий листок захищає нижчі) з відповід- ним подовженням вегетації, що підвищує рівні використання елементів живлення та продук- тивність рослин [13]. Відомо, що неконтрольоване поширення бур’янів значно знижує валові збори зерна. На Європейському конгресі гербологів ми пре- зентували дані мас-спектрометрії, які свідчать, що бур’яни поглинають елементи живлення в рази швидше та більше, ніж рослини пшениці [14]. Тому важливо забезпечувати контроль бур’янів від початку вегетації до жнив. У До- слідному сільськогосподарському виробни- цтві ІФРГ НАН України (рис. 3) та в кількох українських агрохолдингах було показано, що застосування розроблених в Інституті компо- зицій на основі інгібіторa синтезу каротиноїдів дифлуфенікану дозволяє досягти належного контролю бур’янів і одночасно забезпечити ви- соку ефективність використання азоту. Серйозною проблемою для рослинництва є домінування тотожних за сайтом дії гербіци- дів — інгібіторів ацетолактатсинтази (АЛС) та АЛС-резистентність у бур’янів. Найбільш шкодочинними є види АЛС-резистентних плоскухи, щириці, лободи. В Інституті вперше ідентифіковано мультирезистентну (до гербі- цидів двох різних механізмів дії) амброзію, яка в 2023 р. ушкоджувала посіви соняшнику на Півдні та в центральній частині України (див. табл.) [15—17]. Ідентифікація високошкодочинних крос- та мультирезистентних біотипів бур’янів у південній та центральній частинах «зерново- го поясу» України свідчить про недостатню ефективність контролю бур’янів у разі засто- сування гербіцидів з одним механізмом дії, що потребує ґрунтовного перегляду в державі принципів формування сівозмін і контролю бур’янів для підтримання високих рівнів рен- табельності та продуктивності агрофітоцено- зів. Ця проблема є нагальною щодо збережен- ня потенціалу України як одного з гарантів продовольчої безпеки світу. Ідентифіковані у рослинництві України резистент- ні до дії гербіцидів біотипи бур’янів (International Herbicide-Resistant Weed Database, 2023) Рік вияв- лення Види бур’янів Встановлено резистентність до дії гербіцидів 2017 Плоскуха звичайна Крос-резистентність до по- хідних інгібіторів ацетолак- татсинтази 2020 Щириця за- гнута Крос-резистентність до по- хідних інгібіторів ацетолак- татсинтази 2022 Лобода біла Крос-резистентність до по- хідних інгібіторів ацетолак- татсинтази 2023 Амброзія полинолис- та Мультирезистентність до похідних інгібіторів ацето- лактатсинтази та протопор- фіриногеноксидази Рис. 3. Композиції гербіцидів з інгібітором синтезу каротиноїдів дифлуфеніканом, внесені восени, забез- печують належний контроль бур’янів і високі рівні ефективності використання азоту від початку вегета- ції до жнив озимої пшениці, ДСВ ІФРГ НАН України, 2022 р. 20 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2024. (4) З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ Рішенням проблеми контролю бур’янів є впровадження композицій з різними механіз- мами дії та розроблення систем управління бі- оценозами з використанням цифрових техно- логій, штучних нейронних мереж та штучного інтелекту [18]. Ще не так давно здавалося, що цей напрям стосується далекого майбутнього, але вже сьогодні з’являються можливості для його реалізації найближчим часом. Ефективному використанню азоту сприяють також заходи з протидії виляганню посівів. Науковці Інституту вперше показали, що зміни концентрації внутрішньоклітинного кальцію можуть бути первинним механізмом дії ретардантів [19]. В Інституті розроблено ме- тоди контролю прикореневих гнилей рослин пшениці (рис. 4) та композиції ретардантів су- часного класу циклогексадіонів із пулами амо- нію для підвищення ефективності контролю за виляганням посівів озимої пшениці, які тепер широко використовують в агровиробництві (рис. 5) [20]. Для регулювання агрофітоценозів розро- блено і впроваджено цифрові технології мо- ніторингу стану посівів пшениці та її попере- дників у сівозмінах, зокрема технологію екс- прес-ідентифікації потреб рослин в елементах живлення, а також прогнозу розвитку хвороб рослин. Тривають дослідження з розроблення методу ідентифікації рослин бур’янів у посівах Рис. 4. Внесення фунгіциду рано навесні є важливим для контролю прикореневих гнилей та ламкості стебел і протидіє виляганню посівів. ДСВ ІФРГ НАН Укра- їни, 2023 р.: а — посіви із застосуванням фунгіциду; б — без застосування фунгіциду Рис. 5. Вплив синергічної композиції сульфату амонію з ретардантом прогексадіоном-Са на вилягання посі- вів високоврожайних сортів озимої пшениці, Хмель- ницька область, 2020 р.: а — посіви із застосуванням композиції; б — без застосування композиції а б а б ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2024, № 4 21 З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ культурних рослин для скорочення обсягів за- стосування пестицидів [18]. Розглянуті вище механізми підвищення ефективності використання азоту та інших ре- сурсів було розроблено й апробовано на сортах пшениці селекції школи академіка Володими- ра Васильовича Моргуна. Зокрема, останніми роками в реалізації генетичного потенціалу цих сортів досягнуто таких результатів: • 2021 р. — інноваційні сорти озимої пшени- ці Софія Київська, Городниця та Київська 19 сформували врожаї від 110 до 136 ц/га за се- реднього врожаю в Україні 31,37 ц/га; • 2022 р. — сорти Київська 19, Софія Київ- ська та Городниця сформували врожаї від 107 до 117 ц/га за середнього врожаю в Україні 19,91 ц/га; • 2023 р. — сорт Городниця (рис. 6) сфор- мував урожай 134,8 ц/га, Софія Київська — 144,1 ц/га, сорт високоякісної пшениці Здоба Київська — 106,5 ц/га, сорт Київська 19 — 132,3 ц/га за середнього врожаю в Україні 22,21 ц/га. Важливим питанням є також вибір попере- дників озимої пшениці у сівозмінах. У рамках міжнародного (13 країн-учасниць) проєкту International Boron Fertilizer Project (2018— 2022), в якому брав участь Інститут фізіології рослин і генетики НАН України, визначено но- вітні шляхи забезпечення борзалежних куль- тур (ріпак, соняшник, соя, цукровий буряк тощо) бором від початку вегетації. Отримані результати дають змогу на 2—5 ц/га підвищи- ти продуктивність соняшнику за відсутності потреби в багаторазових обприскуваннях цим елементом впродовж вегетації [21]. У 2022 р. у співпраці з колегами з Великої Британії і США розпочалися важливі роботи з визначення елементного та ізотопного складу зерна для ідентифікації регіонів вирощування з метою запобігання крадіжкам зерна з Украї- ни та формування цивілізованого ринку збіж- жя у світі. Розроблені в Інституті технології, які за- безпечують нарощування продуктивності пшениці за дефіциту ресурсів, впроваджено на площі 570 тис. га у провідних агропідпри- ємствах, розташованих у Київській, Черкась- кій, Вінницькій, Полтавській та інших облас- тях України. Рис. 6. Сорт Городниця у ДСВ ІФРГ НАН України (Київська область) у 2023 р. забезпечив отримання врожаю 134,8 ц/га за середнього врожаю в Україні 22,21 ц/га. Світло-жовтий колір посіву перед жнивами свідчить про відсутність ураження рослин збудниками хвороб мікотоксинпродуцентами Alternaria spp. та ін. 22 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2024. (4) З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ Зазначені вище розробки відзначено Дер- жавною премією України в галузі науки і тех- ніки та премією імені М.Г. Холодного НАН України. Їх впровадження забезпечило отри- мання додаткової продукції вартістю понад 1 млрд грн. Щороку Інститут представляє результати своїх досліджень на конференціях «День поля», вітчизняних та міжнародних симпозіумах, що сприяє розширенню сфери впровадження цих розробок в агровиробництво, формуванню основ сталого розвитку України, виконанню зо бо в’язань нашої держави в рамках Паризької угоди та Європейського зеленого курсу щодо побудови кліматично нейтральної економіки. Отже, дослідження, проведені в Інститу- ті фізіології рослин і генетики НАН України, дозволили побудувати цілісну систему фор- мування продуктивності озимої пшениці та ін- ших сільськогосподарських культур в умовах дефіциту ресурсів. Розподілені по ключових фазах розвитку (від сходів до жнив) системи живлення та захисту є надійним підґрунтям для досягнення високої продуктивності посі- вів. Важливо, що при цьому високий потенці- ал продуктивності вітчизняних сортів озимої пшениці реалізується за скорочених витрат на вирощування (зокрема, завдяки ефективному використанню азоту) та істотного зменшення викидів парникових газів. Ці рішення становлять основу розвитку рослинництва України як під час війни, так і в період повоєнної відбудови, і мають важливе значення для забезпечення продовольчого до- статку держави та збереження ролі України як одного з гарантів продовольчої безпеки світу. Автор висловлює глибоку подяку академіку НАН України Володимиру Васильовичу Моргу- ну за незмінну підтримку та допомогу в роботі, а також українським і закордонним колегам за активну і плідну співпрацю. REFERENCES [СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ] 1. Ben Hassen T., El Bilali H. Impacts of the Russia-Ukraine War on Global Food Security: Towards More Sustainable and Resilient Food Systems? Foods. 2022. 11(15): 2301. https://doi.org/10.3390/foods11152301 2. Morgun V.V. Contribution of genetics and plant breeding to the food security of Ukraine. Visn. Nac. Akad. Nauk Ukr. 2016. (5): 20—23. [Моргун В.В. Внесок генетики і селекції рослин у забезпечення продовольчої безпеки України. Вісник НАН України. 2016. № 5. С. 20—23.] 3. Morgun V.V., Rybalka O.I. Strategy of cereals genetic improvement aimed at food safety, health promotion and indus- try needs. Visn. Nac. Akad. Nauk Ukr. 2017. (3): 54. https://doi.org/10.15407/visn2017.03.054 [Моргун В.В., Рибалка О.І. Стратегія генетичного поліпшення зернових злаків з метою забезпечення продовольчої безпеки, лікувально-профілактичного харчування та потреб переробної промисловості. Вісник НАН України. 2017. № 3. С. 55—66.] 4. Morgun V.V. Scientific research to ensure the country’s bread abundance: Report on the occasion of awarding of V.I. Vernadsky Gold Medal of NAS of Ukraine. Visn. Nac. Akad. Nauk Ukr. 2018. (5): 82—86. [Моргун В.В. Науковий пошук задля забезпечення хлібного достатку країни: Доповідь з нагоди вручення Золотої медалі ім. В.І. Вернадського НАН України. Вісник НАН України. 2018. № 5. С. 82—86.] 5. Morgun V.V., Schwartau V.V., Konovalov D.V., Mikhalska L.M., Skriplev V.O. Klub 100 tsentneriv. Suchasni sorty ta systemy zhyvlennia i zakhystu pshenytsi ozymoi. Kyiv, 2022 (in Ukrainian). [Моргун В.В., Швартау В.В., Коновалов Д.В., Михальська Л.М., Скрипльов В.О. Клуб 100 центнерів. Сучасні сорти та системи живлення і захисту пшениці озимої. Київ: Вістка, 2022.] 6. Morgun V.V., Schwartau V.V. Khlibnyi dostatok krainy — vahomyi arhument nashoi Peremohy. Propozytsiia. 2022. (07-08) (in Ukrainian). [Моргун В.В., Швартау В.В. Хлібний достаток країни — вагомий аргумент нашої Перемоги. Пропозиція. 2022. № 7-8.] 7. Schwartau V.V., Mykhalska L.M., Zozulia O.L., Dubrovin V.V. Efektyvnist vykorystannia azotu u posivakh pshenytsi. Kyiv, 2023 (in Ukrainian). ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2024, № 4 23 З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ [Швартау В.В., Михальська Л.М., Зозуля О.Л., Дубровін В.В. Ефективність використання азоту у посівах пшениці. Київ: Вістка, 2023.] 8. Miroshnychenko M.M., Hladkikh Ye.Yu., Revtye A.V., Halushka S.V., Mykhal’ska L.M., Schwartau V.V. Use of an- hydrous ammonia in improving the nitrogen utilization efficiency in winter wheat plantings. Agricultural Science and Practice. 2014. 1(3): 8—14. https://doi.org/10.15407/agrisp1.03.008 9. López-Arredondo D., Herrera-Estrella L. Engineering phosphorus metabolism in plants to produce a dual fertiliza- tion and weed control system. Nat. Biotechnol. 2012. 30: 889—893. https://doi.org/10.1038/nbt.2346 10. González-Morales S.I., Pacheco-Gutiérrez N.B., Ramírez-Rodríguez C.A., Brito-Bello A.A., Estrella-Hernández P., Herrera-Estrella L., López-Arredondo D.L. Metabolic engineering of phosphite metabolism in Synechococcus elon- gatus PCC 7942 as an effective measure to control biological contaminants in outdoor raceway ponds. Biotechnol. Biofuels. 2020. 13: 119. https://doi.org/10.1186/s13068-020-01759-z 11. Grabchuk S.M., Mykhalska L.M., Schwartau V.V. Ways to improve the efficiency of phosphorus nutrition in plants. Fiziol. Rast. Genet. 2017. 49(6): 482—494. https://doi.org/10.15407/frg2017.06.482 12. Mykhalska L.M., Schwartau V.V., Makoveychuk T.I., Zozulia O.L. Influence of inorganic ions and seed treatment compositions on development of winter wheat seedlings. Fiziol. Rast. Genet. 2021. 53(6): 523—531. https://doi. org/10.15407/frg2021.06.523 [Михальська Л.М., Швартау В.В., Маковейчук Т.І., Зозуля О.Л. Вплив композицій неорганічних іонів та протруювача насіння на розвиток проростків пшениці озимої. Фізіологія рослин і генетика. 2021. Т. 53, № 6. С. 523—531.] 13. Mykhalska L.M., Zozulya O.L., Schwartau V.V. Features of the interaction of succinate dehydrogenase inhibitors with microelements to increase the winter wheat productivity. Fiziol. Rast. Genet. 2022. 54(4): 351—364. https://doi. org/10.15407/frg2022.04.351 [Михальська Л.М., Зозуля О.Л., Швартау В.В. Особливості взаємодії інгібіторів сукцинатдегідрогенази з мікроелементами для підвищення продуктивності пшениці озимої. Фізіологія рослин і генетика. 2022. Т. 54, № 4. С. 351—364.] 14. Ivaschenko O.O., Mykhalska L.M., Schwartau V.V. Accumulation of nutrients by weeds and winter wheat plants. In: Proc. 16th European Weed Research Society (EWRS) Symposium (24—27 June 2013, Samsun, Turkey). P. 75. 15. Schwartau V., Mykhalska L. Herbicide-resistant weed biotypes in Ukraine. Dopov. Nac. Akad. Nauk Ukr. 2022. (6): 85—94. https://doi.org/10.15407/dopovidi2022.06.085 [Швартау В.В., Михальська Л.М. Ідентифікація резистентних до дії гербіцидів біотипів бур’янів в Україні. Доповіді НАН України. 2022. № 6. С. 85—94.] 16. Mykhalska L.M., Schwartau V.V. Identification of acetolactate synthase resistant Amaranthus retroflexus in Ukraine. Regulatory Mechanisms in Biosystem. 2022. 13(3): 231—240. https://doi.org/10.15421/022230 17. Schwartau V.V., Mykhalska L.M., Makoveychuk T.I., Tretiakov V.O. Identification of a herbicide-resistant biotype of Echinochloa crus-galli in Ukraine. Biosystems Diversity. 2023. 31(3): 297—304. https://doi.org/10.15421/012334 18. Zozulya O.L., Schwartau V.V., Mykhalska L.M. et al. Suchasni metody tsyfrovoho monitorynhu v roslynnytstvi [Mod- ern methods of digital monitoring in crop production]. Kyiv, 2023 (in Ukrainian). [Зозуля О.Л., Швартау В.В., Михальська Л.М., Ковель О.Л., Гнатієнко Г.М., Снитюк В.Є., Домрачев В.М., Тмєнова Н.П. Сучасні методи цифрового моніторингу в рослинництві. Київ: Від А до Я, 2023.] 19. Schwartau V.V., Virych P.A., Makoveychuk T.I., Artemenko A.Y. Calcium in plant cells. Biosystems Diversity. 2014. 22(1): 19—32. https://doi.org/10.15421/01142201 [Швартау В.В., Вирыч П.А., Маковейчук Т.И., Артеменко А.Ю. Кальций в растительных клетках. Вісник Дніпропетровського університету. Серія: Біологія. Екологія. 2014. Т. 22, № 1. С. 19—32.] 20. Mykhalska L.M., Makoveychuk T.I., Tretiakov V.O., Schwartau V.V. The influence of sulfate ammonium on the re- tardant activity of trinexapacethyl on wheat. Fiziol. Rast. Genet. 2023. 55(4): 355—367. https://doi.org/10.15407/ frg2023.04.355 [Михальська Л.М., Маковейчук Т.І., Третяков В.О., Швартау В.В. Вплив амонію сульфату на ретардантну активність тринексапакетилу на пшениці. Фізіологія рослин і генетика. 2023. Т. 55, № 4. С. 355—367.] 21. Morgun V.V., Cakmak І., Schwartau V.V., Mykhalska L.M. Physiological peculiarities of sunflower boron nutrition. Fiziol. Rast. Genet. 2020. 52(3): 187—195. https://doi.org/10.15407/frg2020.03.187 24 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2024. (4) З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ Victor V. Schwartau Institute of Plant Physiology and Genetics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7402-5559 BIOLOGICAL FACTORS AFFECTING FOOD SECURITY IN UKRAINE According to the materials of scientific report at the meeting of the Presidium of NAS of Ukraine, February 7, 2024 To ensure Ukraine’s food security, an integrated system for increasing the productivity of winter wheat and other crops has been created in the face of resource shortages. The high productivity potential of local winter wheat varieties will be realized by reducing cultivation costs and greenhouse gas emissions in farming technologies. These solutions are the basis for the development of crop production in Ukraine during the war and post-war reconstruction, and are of paramount importance for ensuring the country’s food security and maintaining Ukraine’s role as one of the guarantors of global food security. Keywords: productivity mechanisms, food security, wheat, plant protection and nutrition, nitrogen use efficiency, resis- tance. Cite this article: Schwartau V.V. Biological factors affecting food security in Ukraine. Visn. Nac. Akad. Nauk Ukr. 2024. (4): 15—24. https://doi.org/10.15407/visn2024.04.015
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-201818
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1027-3239
language	Ukrainian
last_indexed	2025-12-07T13:24:47Z
publishDate	2024
publisher	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
record_format	dspace
spelling	Швартау, В.В. 2025-02-17T13:39:02Z 2024 Біологічні фактори забезпечення продовольчої безпеки України (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 7 лютого 2024 р.) / В.В. Швартау // Вісник Національної академії наук України. — 2024. — № 4. — С. 15-24. — Бібліогр.: 21 назв. — укр. 1027-3239 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/201818 DOI: doi.org/10.15407/visn2024.04.015 На виконання завдання із забезпечення продовольчої безпеки України в Інституті фізіології рослин і генетики НАН України сформовано цілісну систему нарощування продуктивності озимої пшениці та інших сільськогосподарських культур. Високий потенціал продуктивності вітчизняних сортів озимої пшениці реалізується з одночасним зменшенням витрат на вирощування та зниженням викидів парникових газів. Ці рішення становлять основу розвитку рослинництва України як у воєнний час, так і в період повоєнної відбудови, і мають важливе значення для забезпечення продовольчого достатку держави та збереження ролі України як одного з гарантів продовольчої безпеки світу. To ensure Ukraine’s food security, an integrated system for increasing the productivity of winter wheat and other crops has been created in the face of resource shortages. The high productivity potential of local winter wheat varieties will be realized by reducing cultivation costs and greenhouse gas emissions in farming technologies. These solutions are the basis for the development of crop production in Ukraine during the war and post-war reconstruction, and are of paramount importance for ensuring the country’s food security and maintaining Ukraine’s role as one of the guarantors of global food security. Автор висловлює глибоку подяку академіку НАН України Володимиру Васильовичу Моргуну за незмінну підтримку та допомогу в роботі, а також українським і закордонним колегам за активну і плідну співпрацю. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Вісник НАН України З кафедри Президії НАН України Біологічні фактори забезпечення продовольчої безпеки України (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 7 лютого 2024 р.) Biological factors affecting food security in Ukraine (According to the materials of scientific report at the meeting of the Presidium of NAS of Ukraine, February 7, 2024) Article published earlier
spellingShingle	Біологічні фактори забезпечення продовольчої безпеки України (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 7 лютого 2024 р.) Швартау, В.В. З кафедри Президії НАН України
title	Біологічні фактори забезпечення продовольчої безпеки України (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 7 лютого 2024 р.)
title_alt	Biological factors affecting food security in Ukraine (According to the materials of scientific report at the meeting of the Presidium of NAS of Ukraine, February 7, 2024)
title_full	Біологічні фактори забезпечення продовольчої безпеки України (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 7 лютого 2024 р.)
title_fullStr	Біологічні фактори забезпечення продовольчої безпеки України (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 7 лютого 2024 р.)
title_full_unstemmed	Біологічні фактори забезпечення продовольчої безпеки України (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 7 лютого 2024 р.)
title_short	Біологічні фактори забезпечення продовольчої безпеки України (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 7 лютого 2024 р.)
title_sort	біологічні фактори забезпечення продовольчої безпеки україни (за матеріалами доповіді на засіданні президії нан україни 7 лютого 2024 р.)
topic	З кафедри Президії НАН України
topic_facet	З кафедри Президії НАН України
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/201818
work_keys_str_mv	AT švartauvv bíologíčnífaktorizabezpečennâprodovolʹčoíbezpekiukraínizamateríalamidopovídínazasídanníprezidíínanukraíni7lûtogo2024r AT švartauvv biologicalfactorsaffectingfoodsecurityinukraineaccordingtothematerialsofscientificreportatthemeetingofthepresidiumofnasofukrainefebruary72024

Біологічні фактори забезпечення продовольчої безпеки України (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 7 лютого 2024 р.)

Репозитарії

Схожі ресурси