Математическое моделирование урожайности сельскохозяйственных культур базируется на физическом принципе баланса причинно-следственных взаимодействий в замкнутой физической системе (causal interaction). Определены условия верификации модели, позволяющие получать объективные и достоверные выводы. Отмечено, что эмпирические уравнения, представляющие зависимость урожайности от урожаеформирующих факторов в виде полиномов любой степени, полученные методом множественной нелинейной регрессии, справедливы только для условий конкретного полевого опыта. С их использованием невозможно проводить теоретические обобщения, позволяющие развить эти частные решения до обобщенной математической модели. Показано, что математическая модель урожайности, представленная в мультипликативной форме, может включать неограниченное число урожаеформирующих факторов. В качестве фактора, характеризующего влагообеспеченность растений при отсутствии орошения, использованы атмосферные осадки. Справедливость разработанного решения подтверждена 13-летними данными урожайности сахарной свеклы (гибрид NZ-тип), возделываемой в Беларуси в ГСХУ «Молодечненская сортоиспытательная станция». Математическая модель урожайности представлена в безразмерной форме, все блоки сомножителей данной модели являются критериями подобия. Это позволяет сравнивать между собой результаты математического моделирования урожайности любой сельскохозяйственной культуры на почвах с любыми агрохимическими свойствами. Подобный анализ невозможно проводить с результатами расчета урожайности по формулам частных математических моделей урожайности сельскохозяйственных культур в виде алгебраических полиномов.

Коллекции генетических ресурсов растений являются гарантом сохранения как природного биологического разнообразия, так и достижений селекции. В основном генетические коллекции состоят из семян, и надлежащее их хранение в оптимальных условиях является необходимостью (освобождает от их частого воспроизводства, связанного с материальными и трудовыми затратами). Необходим поиск оптимальных природных условий для длительного хранения семян, потому как в случае нештатных ситуаций техногенного характера они окажутся наиболее неуязвимыми. Проводится многолетний эксперимент по длительному хранению в условиях многолетней мерзлоты семян сельскохозяйственных растений. Цель работы – поиск оптимальных и безопасных условий для длительного хранения семян и зерна как на посевные цели, так и на продовольственные, изучение условий естественных хранилищ для создания стратегических запасов семян и продовольствия. В 2010 г. на хранение были заложены партии семян основных хлебных зерновых культур (пшеница яровая, ячмень яровой, рожь озимая, овес); в 2016 г. произведена закладка коллекции семян 26 сортообразцов 8 видов овощных культур. Проведены метеорологические наблюдения, применены термографы, гигрографы в хранилище. Первая выемка образцов состоялась после 6 лет хранения. Лабораторный анализ качества семян проводился с применением ГОСТ 12036-85; ГОСТ 12038-84; ГОСТ 12041-82; ГОСТ 12042-80; ГОСТ Р 52325-2005. Результаты показали высокую сохранность жизнеспособности семян зерновых и овощных культур. Семена всех образцов зерновых культур соответствовали требованиям, предъявляемым к репродукционным семенам (всхожесть более 87 %) согласно ГОСТ Р 52325-2005. Семена 17 образцов овощных культур сохранили всхожесть на уровне первого класса согласно требованиям ГОСТ 12038-84. Многолетние метеонаблюдения показывают постепенное потепление арктического климата за счет относительно высоких летних температур. В целом растет континентальность климата, и эксперимент продолжается, большая часть вышеназванных партий семян остаются еще на хранении, намечены дальнейшие экспедиции с выемкой образцов на 2025, 2035 и 2050 гг. Полученные данные метеоусловий свидетельствуют о повышении континентальности арктического климата и общем его потеплении. Полученные данные по жизнеспособности зерна злаковых и семян овощных культур при длительном хранении показывают эффективность использования условий многолетней мерзлоты для данной цели.

Антракноз (Colletotrichum acutatum) – опасное заболевание земляники. На территории Евразийского экономического союза C. acutatum является карантинным патогеном. Поэтому важной задачей является идентификация и создание новых форм земляники с генетически детерминированной устойчивостью. Применение диагностических ДНК-маркеров аллелей резистентности целевых генов повысит надежность идентификации и эффек- тивность селекционного процесса. Целью исследования являлся молекулярный скрининг аллеля резистентности к антракнозу Rca2 у сортов и отборных сеянцев земляники для выявления форм с генетически детерминированной устойчивостью к C. acutatum. Объектами исследования являлись 1-й сорт земклуники (F. × anashata Kantor.) и 53 генотипа земляники садовой (F. × ananassa Duch.): 38 сортов и 16 отборных форм. Молекулярный скрининг аллеля резистентности Rca2 проводили с использованием ДНК-маркера STS-Rca2_240. Для контроля протекания ПЦР маркер STS-Rca2_240 мультиплексировали с маркером EMFv020. В результате проведенного анализа маркерный фрагмент гена Rca2 идентифицирован у 14 (25,9 %) из 54 проанализированных образцов. Среди сортов он присутствует у 8 форм (21,1 %), а среди отборных форм – у 6 (37,5 %). У остальных проанализированных образцов ген Rca2 представлен аллелем rca2 в гомозиготном состоянии. Из сортов российской селекции ген Rca2 присутствует у земклуники Дар (гетерозиготное сочетание аллелей). Среди форм зарубежной селекции ген Rca2 выявлен у сортов Aprica, Florence, Laetitia, Malwina, Monterey, Portola и Selva (гомозиготное (аллель Rca2) или гетерозиготное сочетание аллелей). Среди проанализированных отборных форм земляники ген Rca2 в гетерозиготной форме идентифицирован у гибридов 2/1-24 (Quicky × Olympia), 3/9-28 (Florence × Faith), 4/7-10, 4/7-19 (Asia × Aprica), 5/2-26, 5/2-32 (San Andreas × Monterey). Указанные генотипы являются генетическими источниками устойчивости к антракнозной черной гнили и могут использоваться в программах маркер-опосредованной селекции. 

Гранулоцит-колониестимулирующий фактор человека (GCSF, ГКСФ) – один из белков фармакологического назначения, который может быть выделен из молока трансгенных (ТГ) животных. Была получена плазмида, содержащая ген GCSF человека под контролем регуляторных элементов гена β-лактоглобулина крупного рогатого скота, и ген репортерного зеленого флуоресцентного белка (ЕGFP) под цитомегаловирусным (cmv) промотором. Использование выбранных промоторов обеспечивает тканеспецифичную экспрессию целевого белка в молочной железе ТГ животного-продуцента и высокий уровень ранней экспрессии репортерного белка в клетках эукариот, что позволяет детектировать ТГ эмбрионы на стадии культивирования и производить их предымплантационный отбор. Тестирование конструкции для оценки ее эффективности проводили на ТГ кроликах, полученных методом микроинъекции в мужской пронуклеус зигот. Был сделан вывод о токсичности GFP для эмбрионов на ранних стадиях развития из-за чрезмерной экспрессии гена EGFP под сильным cmv промотором. Была получена ТГ крольчиха (F0), у которой методом ИФА был оценен уровень ГКСФ человека в молоке и сыворотке крови. Из 22 крольчат, полученных от нее за четыре окрола, два были трансгенны. От ТГ самца F0 было получено потомство (F1), 56 % которого составляли самцы, из них 88 % были ТГ и по состоянию здоровья не отличались от обычных кроликов. Среди самок ТГ было 10 %, и они погибали в течение двух недель после рождения.

В Республике Беларусь урожайность сельскохозяйственных культур за последние 60 лет увеличилась в 3,5–5 раз за счет совокупного результата работ в сфере селекции, механизации применения удобрений и химических средств защиты растений, что является значительным достижением науки и практики [1, с. 28]. Одним из основных критериев оценки эффективности применения минеральных удобрений принято считать окупаемость 1 кг NPK, которая должна составлять не менее 8 кг зерна или 10–12 к. ед. всеми культурами на пашне [2, с. 113; 3]. Для достижения таких результатов разбрасыватели должны выполнять качественное распределение минеральных удобрений в установленные агротехнические сроки. Критерием оценки качества распределения минеральных удобрений по площади поля выступает коэффициент вариации, который определяется как отношение стандартного отклонения к среднему значению дозы. Помимо равномерного распределения по площади поля существенное значение также имеет качественная заделка минеральных удобрений почвообрабатывающими орудиями. Что касается своевременности внесения заданных доз удобрений в установленные агротехнические сроки, то это зависит от наличия техники в хозяйствах в наиболее загруженный период, а также обеспеченности разбрасывателями удобрений высокой производительности. Необходимо учитывать, что машины химизации земледелия используются с ранней весны до поздней осени, а годовая их загрузка превышает аналогичный показатель для другой сельскохозяйственной техники. Кроме того, работа разбрасывателей удобрений сопряжена с взаимодействием с агрессивными средами, что возлагает соответствующие требования по обеспечению их надежности. Необходимо отметить, что в настоящее время для внесения средств химизации начинают активно использоваться беспилотные летательные аппараты [4, c. 2], в научной литературе все чаще появляются публикации о разработке и испытаниях наноудобрений [5, c. 319]. В этой связи для определения дальнейших тенденций совершенствования технических средств для внесения удобрений необходимо проанализировать основные стадии развития этих технических средств и выявить характерные этапы их совершенствования.

Представлено перспективное направление развития оптико-электронных методов и средств для контроля за состоянием молочной железы дойной коровы. Разработана схема к определению технических параметров средства относительно теплового поля молочной железы коровы. Теоретически и экспериментально определены технические параметры средства для бесконтактной идентификации мастита коров термографическим методом в условиях поточного производства молока. Угол обзора объектива технического средства в горизонтальной плоскости  α_гор= 33 град, в вертикальной плоскости  α_верт =  24 град; фокусное расстояние  f = 0,0075 м; зона обзора вымени в горизонтальной плоскости  S_гор = 0,57 м, в вертикальной плоскости S_верт = 0,42 м; минимальный элемент разрешения вымени в горизонтальной плоскости  Δ_гор = 0,0037 м, в вертикальной плоскости  Δ_верт = 0,0047 м; рациональное расстояние от объектива технического средства до вымени  L = 1 м; рациональное расстояние от объектива технического средства до пола  H = 1 м. Определены четыре группы животных в заданных температурных условиях: здоровая  – животные с отрицательным тестом по кенотесту (–) в диапазоне температур  [34,6 ºС < Т_max< 36,8 ºС]; сомнительная – с сомнительным тестом по кенотесту (+) в диапазоне температур  [36,8 ºС < Т_max< 38 ºС]; субклиническая – с субклинической стадией мастита по кенотесту (++) в диапазоне температур [38 ºС < Т_max < 39 ºС] и клиническая – с выраженной стадией мастита по экспресc-тесту (+++) в диапазоне температур [39 ºС < Т_max < 40,5 ºС]. Представлена конструктивно-технологическая схема включения термографического метода диагностики мастита в поточную линию доения коров, дана системная оценка методов диагностики мастита.

Выполнен обзор современных подходов к валоризации боенских отходов с применением биологических и термохимических процессов для получения альтернативных источников энергии, а также кормовых продуктов с высокой биологической и питательной ценностью с целью восполнения недостаточности протеина в животноводстве. Особое внимание уделено потенциальным возможностям применения кормовых средств из боенских отходов для жвачных животных при низкой доступности их биологической полноценности симбионтам преджелудков, а также использования эндокринного сырья для коррекции метаболических процессов в организме. Установлено, что эффективность деятельности мясоперерабатывающих производств должна определяться полнотой переработки исходного сырья. Применение современных физико-химических или биотехнологических методов может способствовать переработке отходов побочных продуктов (пищевые ингредиенты, биоматериалы, фармацевтические препараты и др.), с получением добавленной стоимости, являясь экономически выгодной стороной производственного процесса. Создание технологий замкнутого цикла крупнотоннажных производственных процессов по переработке побочных продуктов мясного производства (в частности, боенских отходов) может являться потенциальным источником высокоценных кормовых продуктов для нужд животноводства, а также способствовать снижению негативного влияния на окружающую среду. Рециклинг боенских отходов следует рассматривать в качестве постоянного сырьевого источника кормовых средств, с решением ряда экологических проблем утилизации, что имеет большое научно-практическое значение.