Ученые ТюмГУ исследуют возможности выращивания гуара в Западной Сибири

Разработку проекта по изучению экологической и экономической целесообразности выращивания гуара в условиях Западной Сибири ведут ученые Центра трансфера технологий Тюменского государственного университета (ТюмГУ) совместно с индустриальным партнером, 6 ноября сообщает пресс-служба университета.

Гуар — бобовая культура, из семян которой получают камедь, используемую в разных отраслях экономики в качестве загустителя. Гуаровая камедь (гуаран) представляет собой полимерное соединение, растворимое в воде и обладающее достаточной жесткостью при повышенной эластичности.

Эти свойства гуарана делают его востребованным в качестве эмульгатора и стабилизатора для пищевой, косметической, текстильной и угольной промышленности. Гуаровая камедь необходима при производстве бумаги и взрывчатых веществ, ее используют в нефтедобыче при гидроразрыве нефтяного пласта.

Создание промышленного производства гуаровой камеди в России поставлено одной из приоритетных задач развития нефтегазового комплекса в условиях импортозамещения и вошло отдельным пунктом в дорожную карту, разработанную Минпромторгом, Минэнерго и крупнейшими нефтегазодобывающими компаниями страны.

Для производства камеди питательную ткань семян гуара (эндосперм) измельчают в мелкий порошок, который и является высокоэффективным загустителем.

Эту сельхозкультуру в основном выращивают в Индии и Пакистане. В России она появилась недавно, и масштабных исследований по адаптации ее к новым условиям еще нет.

В рамках данного проекта ученые ТюмГу приступили к изучению экологической и экономической целесообразности выращивания гуара в Западной Сибири. Исследователи занимаются определением механизмов толерантности сортов к стресс-факторам окружающей среды, которые позволяют не снижать урожайность, например, при воздействии вредных организмов (биотическая устойчивость) и неблагоприятных климатических условий (абиотическая устойчивость).

Характеристики сельскохозяйственных культур должны удовлетворять ряду условий, например, обладать скороспелостью, устойчивостью к болезням, засухам и пониженным температурам воздуха и почвы.

Если на юге России почвенно-климатические условия позволяют получать до 2,5 тонны гуара с гектара и уже создано нескольких сортов отечественной селекции, то перспективы производства гуаровой камеди в Западной Сибири пока неясны, отмечают исследователи.

Профессор Школы естественных наук (ШЕН) ТюмГУ доктор сельскохозяйственных наук Нина Боме пояснила существующую на данный момент ситуацию с гуаром:

«Отсутствие опыта и знаний по выращиванию растения в Тюменской области не позволяет адекватно оценить возможные проблемы продуктивности и качества продукции. Необходимы всестороннее изучение сортов и разработка технологий, которые помогут ускорить тестирование по отношению к стресс-факторам, выявить механизмы устойчивости генотипов и обеспечить максимальную реализацию гуара на новой для него территории».

Первую полевую оценку гуара ученые университета провели в 2024 году, посадив его на модельных делянках на дерново-подзолистой почве экспериментального участка биостанции ТюмГУ «Озеро Кучак». Они наблюдали за ростом растений, накоплением и разрушением (деградацией) хлорофилла в листьях, а также устойчивостью к полеганию и поражению фитопатогенными грибами.

В настоящее время ученые анализируют отдельные экземпляры растения на продуктивность, идентифицируют возбудителей болезней гуара, исследуют биологические свойства семян.

Также гуар выращивают в контролируемых условиях фотопериода, температуры и влагообеспеченности в климатической камере лаборатории биотехнологических и микробиологических исследований ШЕН ТюмГУ.

В планах исследователей демонстрационные и экологические испытания сортов и селекционных линий, которые будут проходить в разных агроэкологических зонах региона: в подтайге Нижнетавдинского района, северной лесостепи Тюменского и южной лесостепи Армизонского районов.

Проект реализуется совместно с Западно-Сибирским межрегиональным научно-образовательным центром мирового уровня. Участие в проекте, кроме специалистов ТюмГУ, принимают ученые Государственного аграрного университета Северного Зауралья, сотрудники Тобольской комплексной научной станции УрО РАН и представители индустриального партнера — компании ООО «ВИТ».

«Для создания эффективной технологии выращивания гуара в России необходимо выполнить значительный объем научно-исследовательских работ, — отметил руководитель „ВИТ“ Пётр Зубков. — Важно понять, как правильно проводить предпосевную обработку семян для ускоренного развития всходов и эффективного использования короткого вегетационного периода, как защищать от болезней, вредителей и сорняков. Необходимо определить оптимальные параметры взаимодействия культуры с микробиотой для разных географических ареалов».

Промышленное выращивание гуара требует научного подхода для селекции сортов. В настоящее время она не учитывает содержание камеди в растениях, так как соответствующий анализ стоит дорого. Это требует создания экспресс-методов определения содержания полезных веществ в семенах гуара, которые позволят быстро отбирать сорта с оптимальными качествами.

Тюменские ученые отмечают, что существует еще несколько перспективных направлений использования гуара. Эту культуру можно включать в севооборот растениеводства, стебли растения можно использовать как пищу в животноводстве. В качестве зеленого удобрения гуар, являющийся бобовым растением, позволит рекультивировать почвы с низким плодородием, высокой засоленностью и щелочностью.

Предполагается также, что обработка семян гуаровой камедью увеличит всхожесть и биологическую устойчивость сельхозрастений в поле. Порошок камеди биоразлагаем и нетоксичен, поэтому его применение обеспечивает минимальное воздействие на окружающую среду, отмечают разработчики проекта.