Мировой рынок сельскохозяйственных биологических препаратов в 2017 году составил 4,8 млрд долларов США, и ожидается, что к 2025 году он достигнет 10,7 млрд долларов, при ежегодном росте в 11,5%. Малые, средние и крупные компании все чаще инвестируют солидные суммы в исследования и разработки биологических продуктов обработки семян для сельского хозяйства

 

Биологическая обработка семян - этот сегмент приобретает все большее значение как для производителей, так и для общества в целом, демонстрируя огромный рыночный потенциал, сказал в интервью эксклюзивному интервью AgroPages Мартин Грюсс, глава Global SeedGrowth в Bayer Division Crop Science.

Также свое мнение о настоящем и будущем рынка биопрепаратов для обработки семян рассказали журналистам AgroPages Иоана Тюдор (Syngenta), Питер Остерс (Koppert Biological Systems) и Марсело де Годой Оливейра (генеральный директор Simbiose).

Эксперты отметили, что есть много проблем, которые необходимо решить при разработке и применении биологических продуктов для обработки семян, такие как выбор штаммов микробов, разработка рецептур, совместимость с синтетическими продуктами, хранение и так далее.

Тем не менее, научно-технические достижения в отрасли убеждают в том, что биологическая индустрия обработки семян имеет светлое будущее.

1. На ваш взгляд, каково нынешнее состояние развития биологической индустрии обработки семян?

Питер Остерс: Введите запрос «биологическая обработка семян» в Google, и вы найдете десятки страниц с аналитическими отчетами о том, что это направление является многомиллиардным рынком. При этом, на практике, биологическая обработка семян по-прежнему остается нишевым, хотя и быстрорастущим, рынком.

Хотя продукты на рынке по-прежнему ограничены, некоторые из более крупных семенных компаний уже начинают включать биологические обработки семян в свой портфель средств для обработки семян. И ряд продуктов подтверждает свою эффективность, главным образом, при абиотическом стрессе в малоплодородных почвах. Ожидается, что такие биопродукты будут развиваться в направлении эффективности и на более плодородных почвах.

Иоана Тюдор: С момента внедрения биотехнологий в сельском хозяйстве мы много узнали о ферментации и разработке биологических препаратов. Сегодня к этим продуктам большой интерес и я считаю, что у них блестящие перспективы. Я считаю, что они не смогут заменить химикаты в краткосрочной перспективе, но они будут больше дополнять наши текущие предложения агрохимических средств на рынке.

Марсело де Годой Оливейра: Я изучаю все биологические технологии для обработки семян, предлагаемые на мировом рынке, и я вижу, что большинство из них были разработаны без учета их применения в сочетании с другими технологиями, обычно используемыми в той или иной стране.
В мире мало компаний, которые на самом деле имеют биологические технологии, разработанные исключительно для лечения семян. К счастью, среди этих немногих компаний есть те, кто располагает новейшими технологиями и необходимыми производственными мощностями для масштабного выпуска биопродуктов на десятки миллионов гектаров.

Мартин Грюсс: Хотя результаты в области варьируются в зависимости от нескольких факторов, правильная комбинация защиты семян кукурузы при помощи агрохимии и микробных биопродуктов, например, привела к значительному повышению урожайности до десяти процентов за последнее десятилетие.

Аналогичные выгоды в повышении урожайности были достигнуты при производстве соевых бобов, хлопчатника и зерновых культур. Биологическая обработка может дать зерну решающее преимущество в критическом временном окне для лучшего прорастания и повышения урожайности, что может способствовать долгосрочной устойчивости в сельском хозяйстве. По этой причине многопрофильная исследовательская группа Bayer фокусируется исключительно на биологических решениях. Мы также рассчитываем на укрепление нашего портфеля путем формирования сотрудничества с другими партнерами, кто разрабатывает инновации в данной сфере.

В целом, за последние несколько лет в отрасли наблюдается огромный рост спроса и предложения на рынке. В то же время стремительно растущие требования потребителей и ужесточающаяся нормативная среда создавали определенные трудности у производителей. Такие компании, как Bayer с сильными возможностями в области исследований и разработок, глобальной информационно-пропагандистской деятельностью и инновационными, тщательно протестированными продуктами, могут помочь смягчить эти проблемы и предложить дифференцировать решения для сельского хозяйства и общества.

2. Каковы трудности встречаются на этапе исследований и разработки биологических продуктов обработки семян и каковы проблемы в практических применениях?

Мартин Грюсс: Растительная ризосфера и многомерное взаимодействие между микробами, почвой и растениями чрезвычайно сложны и развиваются в течение миллионов лет. Поэтому задача переноса положительных результатов из лабораторной или парниковой среды на поле в различных климатических и почвенных условиях, представляет определенную сложность. Ведь сельхозпроизводителям надо предоставить надежную технологию с той эффективностью, которую они ожидают. Вы не можете просто взять биологический продукт, применить его к семенам на поле и надеяться, что это сработает, поскольку результаты вероятно, будет разочаровывающие. Вы должны изучать многочисленные взаимодействия между биологическим продуктом, растением и окружающей средой. Ключом к успеху является использование биологических продуктов в правильном направлении!

Мы не хотим разрабатывать биологические препараты в качестве нишевых продуктов, которые показывают эффективность только в определенном географическом регионе в узко ограниченных условиях. В идеале, препараты должны демонстрировать преимущества для широкого круга культур и различных регионов и сельскохозяйственной практики. Но это продолжает оставаться одним из основных препятствий для практической применимости биологических обработок семян, так как различные среды (например, почвы, погода, абиотические и биотические стрессы) – явно изменчивы.

Следовательно, здесь надо применять инструменты прогнозирования и решать вопросы на основании имеющихся данных. Эта сложность усиливается взаимодействием полезных и вредных микробов в почве - области, которая все еще изучается как в академических кругах, так и в промышленности. В один год могут быть случаи и условия, подходящие для полезных микробов, демонстрирующих значительные преимущества (например, быструю, полную всхожесть и энергичные растения) – но на другой год эти условия и ситуации могут быть совершенно другими.

Наконец, еще одна важная задача для практического применения биологических обработок семян - это срок хранения непосредственно на семенах и совместимость с другими компонентами обработки семян, такими как синтетические фунгициды или инсектициды, микроэлементы или дополнительные микробы, такие как инокулянты.

Поскольку производительность сельского хозяйства должна быть повышена, фокус нашей исследовательской деятельности в Bayer все больше устремляется на разработку биопродуктов для обработки семян - мы ставим перед собой цель укрепить растения с самого начала. Таким образом, они могут успешно справляться не только с вредителями и болезнями, но и с неблагоприятными условиями окружающей среды, такими как стресс и малоплодородные почвы.

Иоана Тюдор: Основные трудности заключаются в том, что большинство современных биологических препаратов на рынке имеют довольно узкий спектр приложений и зачастую весьма чувствительны к почвам и условиям окружающей среды. Не многие могут использоваться на разных территориях по всему миру, таким же образом, как и химические вещества, поэтому процесс разработки и коммерциализации вынужденно локализируется. И вы видите конкретный продукт в одной стране.

Вызовы состоят в том, что биопродукты часто нестабильны на семенах и могут потерять эффективность с течением времени, поэтому, если вы будете обрабатывать ими семена за несколько недель до посадки, эффективность будет потеряны. Наконец, они часто не совместимы с химическими веществами, что является серьезным препятствием для обработки семян, когда фермеры хотят защитить семена по максимуму при помощи нескольких химических активных ингредиентов в одной и той же рецептуре. По этим причинам Syngenta Seedcare выбрала стратегию партнерства в биологических средах - мы работаем со многими компаниями в области исследований и разработок и с теми нововведениями, которые хорошо вписываются в наш портфель, мы можем быстро их внедрить в производство.

Питер Остерс: Задача науки на этапе разработки продукта состоит в том, чтобы сразу определить правильный набор культур, болезней и региона применения, так как вы, как компания, можете потратить свое время и возможности только один раз. Срок хранения биологических препаратов является ключевой проблемой и, следовательно, является фокусом, в котором Koppert работает и добивается прогресса.

Марсело де Годой Оливейра: Задачи, с которыми мы сталкиваемся на пути к новым продуктам, это: поиски веществ органического происхождения или даже синтетические, пригодные для составления рецептур биологических продуктов; поиск профессионалов, обладающих знаниями для составления рецептур биопродуктов, адекватное законодательство для биопродуктов.

3. Как можно обеспечить эффективность биопродуктов для обработки семян?Как продукт может быть адаптирован к различным условиям и условиям применения?

Иоана Тюдор: Улучшение процесса ферментации для обеспечения высококачественной продукции и временные рамки применения продукта ближе к посадке обеспечат лучшую жизнеспособность организмов в продукте. И, как я упоминала ранее, нам, возможно, потребуется разработать локализованные решения, которые отвечают конкретным условиям окружающей среды, а не искать продукт, который будет развернут широко во многих географических регионах.

Питер Остерс
: Понимание рабочего механизма является ключевым в разработке хорошего и широко применимого продукта. Все больше и больше наших испытаний показывают различные эффекты на уровне сорта. Это означает, что определенный биологический организм может реагировать по-разному на определенные сорта или гибриды культур, хотя другие переменные, такие как почва, влажность, температура и солнечный свет, точно также играют роль. Совместная работа с несколькими ведущими селекционерами на рынке помогает понять рабочие механизмы взаимодействия разновидностей растений и биопрепаратов. Мы постоянно ищем правильное совпадение, прежде чем продолжить работу над формулированием определенного решения.

Марсело де Годой Оливейра: Большинство технологий, предлагаемых сейчас для обработки семян, не были разработаны конкретно для этого, что привело к катастрофическим последствиям для производителя и биологического сегмента. Для обеспечения эффективности биологической технологии, будь то препараты для обработки семян или с любые другие, мы начинаем со строгой оценки организма, который будет использоваться для разработки продукта. Мы должны знать, как действие этого продукта будет применяться к семенам, при каких показателях почвы, влажности, температуры и будет ли это связано с некоторыми другими технологиями обработки семян. После перечисления потребности в характеристиках продукта, который будет разработан, исследование начинает переносить все нужные предметы в биологический продукт для эффективного удовлетворения цели, для которой он был разработан. Хороший результат в разных климатических условиях зависит от предыдущих полевых тестирований. Понимая контекст, в котором будет использоваться препарат, есть возможность рекомендовать наилучшую форму или дозу продукта.

Мартин Грюсс
: Для исследователей почва остается увлекательным «резервуаром», заполненным крошечными микробами и имеющим прямое влияние на сельское хозяйство. Чтобы предложить аграриям лучшие варианты, мы вкладываем значительные ресурсы и время во весь разработки новых биопродуктов и тщательно проверяем результат в лаборатории, в наших теплицах и, в конечном счете, в поле на местах.

Мы работаем над тем, чтобы узнать больше о симбиотических отношениях между растениями и микробами, используя новейшие алгоритмы машинного обучения для анализа полевых тестов по-новому. Цель состоит в том, чтобы определить потенциальные основные агрономические факторы, влияющие на работу микробиологических сообществ, которые затем будут использовать для создания биопродуктов, адаптированных к разным условиям.

Наши эксперты Bayer исследуют предпочтительные штаммы микробов различными вариантами (компьютерным и биологическим), а также изменяют процессами ферментации для получения идеального и стабильного количества сильных и работоспособных спор. Затем, годы исследований идут на разработку конечного продукта и нахождение оптимального состава всех ингредиентов состава. Как указывалось ранее, принятие продуктов в различных прикладных средах и условиях требует значительных затрат времени и усилий на исследования и разработки, а конкретные модели использования могут быть выданы только после нескольких лет полевых испытаний. Мы делаем это, адаптируя полевые испытания к различным производственным средам и имея несколько сезонов с достаточным количеством повторений, чтобы избежать искажений от больших вариаций в данных.
Одним из самых больших достижений последних лет является то, что мы можем пользоваться цифровыми технологиями для обработки и анализа огромного количества данных.

4. Какие новые технологии появились в этой области за последние несколько лет? Есть ли в вашей компании новые продукты?

Мартин Грюсс: Уровень научной работы в биологических исследованиях ускорился в последние десятилетия. Компании применяют новейшие методы исследований из фармацевтических и других исследовательских отраслей, чтобы создавать, оптимизировать и поставлять биологические продукты фермерам по всему миру. Значительные улучшения в эффективности являются одними из плодов этих инвестиций.

В качестве лидера R & D в области биологических исследований исследователи Bayer теперь могут предлагать новые решения для производителей, используя полезные бактерии: белки и ферменты могут улучшить здоровье растений, повышать урожайность и защищать растения от вредителей или болезней, но они обычно нестабильны или легко деградируют в сельскохозяйственных условиях. Использование оптимизированных и стабилизированных микробов могло бы стать важным шагом, чтобы помочь накормить растущее население мира, так как полезные микробы могут сделать естественную переработку земли более продуктивной.

Bayer сотрудничает с частными и государственными учреждениями, чтобы продвигать понимание микробиома почвы и выявлять полезные микробные штаммы из разных сред по всему миру. Кроме того, мы занимаемся оценкой новых технологий в микробном пространстве, таких как синтетическая биология. С этой целью в 2017 году Bayer и Ginkgo Bioworks основали новую компанию (Joyn Bio), которая сначала сосредоточит внимание на улучшении способности микроорганизмов обеспечивать урожайность за счет поставок азота естественным образом, уменьшая потребность культур в дополнительных синтетических удобрениях. Компании-стартапы в биологическом пространстве обогащают всю отрасль своими инновационными подходами.

Bayer имеет большой опыт разработки и коммерциализации инновационных биологических методов обработки семян, а также с нашим мощным научно-исследовательским подразделением мы продолжим внедрение новых инструментов для поддержки наших клиентов по всему миру.

Иоана Тюдор: Syngenta запустила CLARIVA®, который является биологическим нематицидом, который мы в настоящее время продаем в США, Канаде и Бразилии. Это единственный биологический нематицид на рынке сегодня, который находится в непосредственном контакте с нематодой и убивает ее. Кроме того, мы продаем ряд биологически активных семян.

Питер Остерс: Koppert запустил свой первый биопродукт для обработки семян Panoramix пару лет назад. Работая в качестве стимулятора, этот мнофункцинальный продукт раскрывает полный потенциал роста зерновых, соевых и кукурузных семян. Он содержит среди других ингредиентов штаммы Bacillus, Trichoderma, Endomycorrhiza и набор полезных добавок, таких как витамины, фульвовые и гуминовые кислоты. Panoramix был разработан как продукт для обработки семян для использования на фруктах или для применения специализированными компаниями, такими как фермерские кооперативы. Для получения наилучших результатов в отношении качества микроорганизмов семена следует высевать сразу же после обработки.

Koppert также производит и продает множество продуктов со штаммами Pseudomonas для защиты зерновых культур от грибов Fusarium, Tilletia caries и Septoria nodorum. На данный момент эти продукты ориентирован на европейский рынок. В этот момент компания над биопрепаратами для обработки семян на основе одного из своих штаммов Trichoderma.

Марсело де Годой Оливейра: Последние решения, разработанные для обработки семян, это Simbiose Nod - инокулянты на основе азотфиксирующих бактерий для всех бобовых культур; Simbiose Mays - модификатор на основе азотфиксирующих бактерий и стимулятор роста растений, для трав; StimuControl - биофунгицид на основе грибка для борьбы с основными патогенами почв; NemaControl - нематицид на основе бактерий для борьбы с основными нематодами. Ожидается, что Simbiose в течение следующих трех лет запустит шесть новых биологических продуктов для обработки семян на мировом рынке. Эти технологии, безусловно, привлекут внимание производителей.

5. Как вы оцениваете будущее биологической промышленности по обработке семян?

Иоана Тюдор: Отличная возможность узнать еще очень многое. Я считаю, что в течение следующего десятилетия на рынке появится много новых продуктов биоконтроля. Есть два внешних рыночных фактора, которые будут по-прежнему способствовать этому: 1) для биоконтроля - в Европе со значительными регуляторными ограничениями на химические вещества существуют рыночные пробелы, которые могут закрыть биологические вещества, даже если их эффективность меньше, чем у синтетических, и 2) для биостимуляторов существует значительный спрос со стороны наших клиентов - высокий интерес к продуктам, стабилизирующим или повышающим урожайность при различных абиотических стрессах.

Питер Остерс: Мы видим светлое будущее для отрасли. Рассматривая текущие события, можно отметить, что биостимуляторы начали завоевывать позиции на рынке. Этот тип продуктов готовит рынок для более сложных микробных средств защиты растений, которые доказали свою эффективность не только, как биологический фунгицид,

Марсело де Годой Оливейра: Я считаю, что обработка семян разделится на несколько форматов. Первый – обработка семян на ферме (традиционный способ). Второй – покупка семян, уже обработанных биопрепаратами на производстве. Третий - наиболее технически целесообразный для биотехнологий: приобретение спецоборудования, которое в сочетании с обработанными семенами будет в момент посадки впрыскивать биологические продукты в канавку с семенами. За последние два года мы инвестировали в инновационный проект по разработке эксклюзивного оборудования для биопродуктов.

Мартин Грюсс: биологическая индустрия обработки семян будет стремительно развиваться в условиях все более сложной регуляторной среды как для синтетических, так и для биотехнологических решений, а также в связи с растущем потребностью населения в здоровых продуктах.

Биологические обработки семян обладают разнообразными возможностями – от биоконтроля до биоукрепления здоровья семян. Научно-технические достижения в отрасли, такие как метагеномика и наука о микробиоме, а также редактирование генома, откроют новые области инноваций и возможностей для повышения урожайности без потери плодородности почвы. В этом контексте мы ожидаем увидеть более тесную интеграцию биопродуктов с конкретными сортами и генетическими признаками сельскохозяйственных культур, а также прогресс в области стабилизации грамотрицательных микробов.

Мы знаем, что потребители все больше заинтересованы в том, чтобы узнать как растет их еда, и хотят знать, что методы ведения сельского хозяйства являются экологически устойчивыми. Биологические обработки семян уже играют определенную роль в оказании помощи фермерам в сокращении выбросов CO 2 и могут помочь их культурам более эффективно использовать удобрения. Мы считаем, что эти продукты могут дополнять традиционные синтетические методы обработки семян, поэтому надеемся увидеть от регулирующих органов в глобальном масштабе большей согласованности и гармонизированных стандартов.

(Источник: news.agropages.com. Автор: Кристина Се).