Rosyjscy hodowcy co roku tworzą nowe obiecujące odmiany ziemniaków, ale wyspecjalizowane instytucje naukowe często mają słabą bazę technologiczną i stosują technologie reprodukcji o niskim współczynniku, co wpływa na tempo produkcji nasion. Nowoczesnego i wydajnego sprzętu potrzebują także prywatne firmy zajmujące się produkcją wolnych od wirusów nasion ziemniaków.
Projekt Meristema, realizowany przez firmę Ural NPO Agross, może pomóc krajowym hodowcom nasion przejść na jakościowo nowy poziom technologiczny.
Istotą projektu jest opracowanie technologii produkcji pierwotnego, wolnego od wirusów materiału ziemniaka w izolowanym środowisku na potrzeby pierwotnej produkcji nasion i hodowli przyspieszonej. Technologia pozwoli na przyspieszoną ocenę potencjału numerowanych mieszańców w procesie hodowlanym, a także wykonanie wielu operacji funkcjonalnych związanych z pierwotnym procesem nasiennym i hodowlanym, w tym hybrydyzacją i selekcją klonalną.
Firma pracuje nad rozwojem linii technologicznej specjalistycznego sprzętu (moduł aerohydroponiczny, urządzenia oświetleniowe, maszyny do przygotowania materiału siewnego i nasadzeniowego), a także zestawu technik i oprogramowania agrotechnologicznego, które łącznie pozwolą na produkcję wolnej od wirusów ziemniaków pierwotnych materiał siewny do celów pierwotnej produkcji nasiennej i selekcji przyspieszonej:
- Charakteryzuje się maksymalnym współczynnikiem reprodukcji (minimum 30 minibulw na roślinę in vitro, czyli 4,3-6 razy większym niż przy tradycyjnej uprawie doniczkowej).
- Szeroki zakres możliwych zadań. Technologia pozwoli na minimum 3 cykle uprawy w roku kalendarzowym.
- Łatwość konserwacji. Stopień automatyzacji wynosi 90% wszystkich procesów rosnących.
- Najkrótszy możliwy okres realizacji (uruchomienie cyklu produkcyjnego).
- Niskie koszty produkcji.
Istniejąca konstrukcja prototypowego modułu aerohydroponicznego umożliwia uzyskanie in vitro minibulw ziemniaka o współczynniku od 50 do 500 sztuk z rośliny. Dane potwierdzają artykuły Wyższej Komisji Atestacyjnej autorstwa
we współpracy ze specjalistami z Uralskiego Oddziału Rosyjskiej Akademii Nauk.
Firma opracowała własne oprogramowanie PRIMOCORE, przeznaczone do stosowania jako centralny system sterowania urządzeniami linii PRIMO, z możliwością zdalnego monitorowania i sterowania nim w sposób zautomatyzowany.
Jak podkreśla kierownik projektu Alexey Kovalev: „Wyjątkowość instalacji nie polega na sprzęcie ani zastosowaniu specjalnego zespołu oświetleniowego, ale na technologicznych cyklach produkcyjnych. Na tej instalacji teoretycznie można uprawiać wszystko: od truskawek po sałatę, ale w naszych planach jest wprowadzenie na rynek łatwego w obsłudze, łatwego w utrzymaniu i administrowaniu, niezawodnego sprzętu, który pozwoli każdemu przedsiębiorstwu działającą w branży oryginalnej produkcji materiału siewnego ziemniaka, aby uprawiać zgodnie ze swoimi potrzebami potrzebną ilość materiału pierwotnego (minibulwy), przy jednoczesnym obniżeniu jego kosztów i podniesieniu jakości.”
Pierwszy egzemplarz zautomatyzowanej instalacji Meristem LAB 40 w podstawowej konfiguracji został oddany do użytku w listopadzie 2020 roku w Technoparku „Uniwersytet” obwodu swierdłowskiego. Uczestnicy projektu posadzili w tej instalacji in vitro rośliny ziemniaka odmiany Legend, wybrane przez Federalną Państwową Budżetową Instytucję Naukową Urfanitsi Ural Oddział Rosyjskiej Akademii Nauk.
Następnie sprzęt został przeniesiony na teren Uralskiego Instytutu Badawczego Rolnictwa, oddziału Uralskiego Federalnego Centrum Badań Rolniczych Oddziału Ural Rosyjskiej Akademii Nauk, gdzie przez około dwa lata znajdował się teren demonstracyjny projektu. Wspólna praca z naukowcami z centrum selekcji i technologii Uralskiego Oddziału Rosyjskiej Akademii Nauk pomogła osiągnąć ważne wyniki, ale wtedy NPO Agross z wielu powodów zdecydowała się działać niezależnie.
31 października 2023 roku firma otworzyła nowe laboratorium eksperymentalne w Universitetsky Technopark w celu badania biotechnologicznych technik uprawy, a także zachowania roślin ziemniaka podczas uprawy z roślin in vitro w sztucznym środowisku. Już 2 listopada na zautomatyzowanej instalacji posadzono in vitro rośliny ziemniaka.
Obecnie platformy Meristem są instalowane w państwowych instytutach edukacyjnych i badawczych w Jekaterynburgu, Czelabińsku i Irkucku.
Na Uniwersytecie Rolniczym w Irkucku w pierwszym cyklu wegetacyjnym uzyskano 4 minibulw. Współczynnik reprodukcji wynosi 671 bulw na roślinę. 58,3 bulw – frakcje 2+ mm, tj. nadające się do sadzenia zmechanizowanego. Osiągnięty współczynnik mnożenia uważa się za bardzo wysoki.
Trwa współpraca z uczelnią, zespół NPO „Agross” doradza pracownikom uczelni oraz prowadzi wspólne badania naukowe dotyczące zachowania pozyskiwanego materiału. Ze swojej strony pracownicy uczelni formułują propozycje dalszego udoskonalenia wyposażenia platformy Meristema.
W Instytucie Ogrodnictwa i Uprawy Ziemniaków Południowego Uralu w październiku 2023 r. odbyło się pierwsze sadzenie ziemniaków in vitro na „grządkach”, na platformie umieszczono rośliny odmian wyhodowanych w ramach programu KSTP. Celem doświadczenia jest zbadanie reakcji odmiany na zastosowanie wobec niej technologii uprawy aeroponicznej.
W grudniu 2023 roku projekt Platformy Meristem, opracowany w NPO Agross, otrzymał status rezydenta Fundacji Skołkowo. Zespół NPO Agross oczekuje, że wsparcie funduszu pozwoli na przyspieszenie i osiągnięcie trwałości projektu.
Do 2025 roku firma planuje rozpocząć produkcję standardowych urządzeń do masowego użytku. Prezentacja tego typu sprzętu planowana jest na połowę lata 2024 roku. Jednocześnie spółka będzie kontynuować produkcję eksperymentalnych modeli sprzętu dla instytutów badawczych i uczelni.