13.11.2017: Вопросы экологии напрямую касаются аграрной отрасли, где активно применяются пестициды. Сегодня экологизация земледелия идет за счет создания новых действующих веществ, снижения норм применения препаратов (1 г/га), новых препаративных форм (МКС, ККР, МЭ), снижения токсической нагрузки на агроценозы, снижения класса опасности, а также иных способов применения препаратов (обработка семян, опрыскивание), за счет комбинированных препаратов (4 д. в., инсектицид + фунгицид).
В последние годы в России особенно остро встают агроэкологические проблемы, решать которые необходимо в срочном порядке. Биологизация земледелия - наиболее верный путь, который позволит значительно улучшить состояние почвы и при этом получить материальную выгоду. Во многих регионах России приняты долгосрочные программы по освоению биологизированных систем земледелия.
Справедливости ради, отметим, что в течение многих лет компания «Щелково Агрохим» последовательно и настойчиво сама осваивает и предлагает своим партнерам инновационные агротехнологии - Систему управления вегетаций (CVS) и ЭКОплюс, - эффективные примеры биологизированной системы земледелия. Вот почему представляются интересными и познавательными размышления ученых России и Беларуси, которые позволят расширить познания аграриев по этой теме и применить передовой опыт у себя.
Биологическая защита растений - высокая эффективность
 |
Виктор Долженко,
руководитель Центра биологической регламентации использования пестицидов ФГБНУ ВИЗР,
доктор сельскохозяйственных наук,
академик РАН:
В ближайшие 10-15 лет приоритетами научно-технологического развития Российской Федерации следует считать те направления, которые позволят получить научные и научно-технические результаты и создать технологии, являющиеся основой инновационного развития внутреннего рынка продуктов и услуг, устойчивого положения России на внешнем рынке и обеспечат переход к высокопродуктивному и экологически чистому агро- и аква-хозяйству, разработку и внедрение систем рационального применения средств химической и биологической защиты сельскохозяйственных растений и животных, хранение и эффективную переработку сельскохозяйственной продукции, создание безопасных и качественных, в том числе функциональных, продуктов питания.
Потери, которых можно избежать
- Защита растений - область науки, которая изучает теоретические и практические вопросы защиты растений от вредных организмов. А их в природе очень много. Из существующих сегодня более 70 % - инвазивные виды. Всего в мире насчитывается: насекомых - 9 тысяч вредных видов, возбудителей болезней - 50 тысяч, сорных растений - 8 тысяч. Они наносят глобальный вред сельскому хозяйству: ежегодные потери урожая сельскохозяйственных культур составляют от 21 до 36 %. В России они равны почти 100 млн тонн зерновых единиц. Так, в 2014 году валовой сбор зерновых культур составил 105 млн. тонн. При этом потери от сорных растений равнялись 15,8 млн тонн, от болезней - 10,5 млн тонн, от вредителей - 8,4 млн тонн. Сохраненный урожай составил 34,7 млн тонн, потери - 33 %. Если говорить о картофеле, то в том же году мы могли потерять почти половину выращенного урожая.
Химические средства защиты растений в России ежегодно применяются на площади 75-85 млн га. А необходимо защищать - 120-140 млн га. Сегодня зарегистрировано 1668 наименований средств химических и биологических СЗР. Во всем объеме средств защиты растений доля российских препаратов составляет по гербицидам - 79,1 %, фунгицидам - 67,1 %, инсектицидам - 86,5 %. Поэтому говорить об импортозамещении не приходится, мы можем защитить все культуры отечественными препаратами.
Экология за счет биологии
- 2017 год не случайно назван Годом экологии, и, в первую очередь, он касается аграрной отрасли, где активно применяются пестициды. Сегодня экологизация земледелия идет за счет создания новых действующих веществ, снижения норм применения препаратов (1 г/га), новых препаративных форм (МКС, ККР, МЭ), снижения токсической нагрузки на агроценозы, снижения класса опасности, а также иных способов применения препаратов (обработка семян, опрыскивание), за счет комбинированных препаратов (4 д. в., инсектицид + фунгицид).
Отмечу, что основные из этих направлений активно разрабатываются специалистами АО «Щелково Агрохим». На биологизацию земледелия направлена разработанная здесь программа ЭКОПЛЮС с применением инновационных технологий.
Особое внимание российскими учеными уделяется созданию микробиопрепаратов, предназначенных для органического (биологического, экологического) земледелия. Одно из главных их достоинств: безопасность для человека, окружающей среды, домашних и диких животных, насекомых (опылителей, энтомофагов) и других представителей биоценоза.
В 2015 году было использовано почти 56 тысяч тонн биопрепаратов. В настоящее время спектр микробиологических средств пополнился новейшими разработками. В 2016 году были зарегистрированы препараты 47 наименований. Это инсектициды разной направленности, вирусные препараты, бактериальные, нематодные, грибные и т. д. Для совершенствования и развития биометода в настоящее время ведется поиск новых видов микроорганизмов и энтомофагов, селекция микроорганизмов и энтомофагов, идет пополнение коллекции, разрабатываются биотехнологические методы, технологии производства, хранения и применения биологических средств защиты растений.
Надо подчеркнуть, что использование этих средств защиты растений требует иного уровня квалификации и подготовки кадров. Нужно обладать знаниями, четко понимать, когда, в каких условиях работать с такими препаратами, чтобы они были максимально эффективными.
Между тем природные ресурсы для защиты сельскохозяйственных культур колоссальны: у нас есть большой потенциал энтомофагов и микроорганизмов, которые должны быть нашими друзьями и работать на человека.
Так, в Краснодарском крае полезные насекомые применяются в борьбе с колорадским жуком, который, как известно, очень прожорлив и способен оставлять после себя голые поля.
Эффективные энтомофаги применяются для биологической борьбы с сосущими вредителями. Технологии, которые используются также в теплицах, защищены патентами по использованию полезных насекомых. Разработаны также системы управления численностью популяций основных вредных видов в садах органического земледелия. Они основаны на усовершенствовании мониторинга численности вредных видов, применении исключительно микробиологических препаратов, феромонной дезориентации и естественной биоценотической регуляции. Мы постоянно ведем поиск микроорганизмов, полезных животных, которые позволяют получать средства высокого качества. Так, ученые ВИЗР, ВНИИБЗР и коллеги из Германии создали вирусный биологический инсектицид для защиты плодовых от яблонной плодожорки с нормой применения 1 г /га. Он безопасен для теплокровных. Другой наш препарат предназначен для защиты картофеля, томатов, баклажан, перца, капусты и других овощных культур от широкого спектра вредителей - колорадского жука, капустной совки, огневки и других...
Этот же препарат способен избавить сады от плодовой моли, боярышницы, американской белой бабочки, листовертки, шелкопряда, пяденицы, златогузки. Огурцы в теплице препарат надежно защищает от паутинного клеща, а сахарную свеклу, люцерну, подсолнечник, морковь, капусту - от лугового мотылька. Для защиты озимых зерновых, многолетних трав, плодовых культур от грызунов предназначены препараты - различные родентициды и Бактороденцид. Микробиологический фунгицид Алирин-Б подавляет широкий спектр возбудителей грибных заболеваний. Нужно отметить, что все эти препараты защищают от вредителей и при этом не наносят вреда почве и окружающей среде, что позволяет получать экологически чистые продукты питания.
«Щелково Агрохим» вносит свой вклад в биологизацию защиты растений
Российские ученые умеют хорошо работать, они проводят мощные фундаментальные исследования, добиваются впечатляющих результатов, но, к сожалению, сегодня наука не может активно способствовать внедрению своих достижений. Полученные результаты порой бывают отложены на год, два, десять. Между тем, стратегией научно-технологического развития в ближайшие 10-15 лет в России намечен переход к экологически чистому агрохозяйству, созданию безопасных и качественных продуктов питания. Отрадно, что компания «Щелково Агрохим» развивает биологическое направление, строит биологическое производство. Это значит, что у нее есть хорошая перспектива для внедрения достигнутых результатов в современное сельскохозяйственное производство.
13.11.2017 0Правительство России завершает подготовку национального проекта «Технологическое обеспечение биоэкономики». Он объединит передовые решения в сфере биотехнологий, возобновляемых биоресурсов, а также создания новых материалов.
Кажется, ещё 10 лет назад о биоэкономике мало кто слышал, а сегодня на её развитие направлены средства нацпроектов, о биоэкономике в сельском хозяйстве, пищевой промышленности, фармацевтике и в других отраслях говорит национальный лидер. Что же это такое?
Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН определяет биоэкономику как «использование возобновляемых биологических ресурсов, биологических процессов и принципов устойчивого производства товаров и услуг во всех секторах экономики». При этом биоэкономика напрямую связана с достижениями биотехнологии в сельском хозяйстве и промышленности.
Если сказать чуть иначе, биоэкономика – это, по сути, новый способ создания продукта в условиях шестого технологического уклада, рывок в который человечество совершило в 2020-е годы. Этот новый уклад учёные описывают через инженерию живых тканей и организмов с заранее заданными свойствами, искусственный интеллект, беспилотные летательные системы, анализ больших данных и космический мониторинг. Для сельского хозяйства это принципиально новый уровень производительности труда, полная переработка отходов с помощью микроорганизмов, биотехнологическое производство любых молекул и манипуляции с генами, оптимизация геномов живых организмов.
Нацпроект
Координационный центр правительства России сообщает, что новый нацпроект «Технологическое обеспечение биоэкономики» призван обеспечить технологический суверенитет страны, ускорить развитие сельского хозяйства через внедрение биотехнологий, а также создать условия для самореализации граждан.
В своём выступлении на стратегической сессии в марте с. г. премьер-министр Михаил Мишустин подчеркнул, что нацпроект будет носить комплексный характер и формировать фундамент сразу для нескольких направлений.
Михаил Мишустин - премьер-министр Российской Федерации
«В их числе – химия, пищевая индустрия, энергетика, медицина, экология, сельское хозяйство. Все те отрасли, где возможно глубокое внедрение биопроцессов и использование современных форматов производства на индустриальном уровне», – подчеркнул Председатель Правительства.
Он добавил, что ключевая задача национального проекта – консолидировать усилия, мощности и ресурсы, создать конкурентные предприятия, в том числе за счёт модернизации имеющихся, чтобы вернуть позиции одного из глобальных лидеров биотехнологического рынка.
Цели и задачи
Среди других задач проекта «Технологическое обеспечение биоэкономики» можно выделить следующие:
- Технологический рывок в АПК. Нацпроект призван стать платформой для опережающего развития сельского хозяйства и других смежных отраслей за счёт внедрения передовых биотехнологических решений.
- Технологический суверенитет и лидерство: развитие собственной биоэкономики рассматривается как стратегически важный шаг для снижения зависимости от импортных технологий и продукции, а также для занятия ведущих позиций на мировом рынке.
- И наконец, новый национальный проект должен способствовать дальнейшему расцвету науки и производства, а также решению кадрового вопроса для работы в такой новой сфере, как биоэкономика. В конечном итоге новый нацпроект должен привести к росту экономики и повышению уровня жизни в стране.
Ответ на вызовы
Глобальные вызовы в области продовольственной безопасности, связанные с ростом народонаселения планеты и изменением климата, цифровой трансформацией экономики, требуют должного отклика. И здесь «Щёлково Агрохим» даёт достойный ответ сразу по нескольким направлениям.
Прежде всего это обширные селекционно-семеноводческие программы в Орловской области, на Центральном Черноземье и в Краснодарском крае, нацеленные на формирование замкнутого цикла сельскохозяйственного производства. По словам члена-корреспондента РАН Александра Прянишникова, в рамках этой работы «Щёлково Агрохим» создаёт для АПК России системы новых сортов, дополняющих друг друга по комплексу хозяйственных и биологических свойств; обеспечивает программы первичного и оригинального семеноводства достаточными объёмами исходного материала; формирует 100-процентный уровень обеспеченности промышленного семеноводства собственными сортами.
Научный консорциум по селекции
Для решения столь фундаментальных биотехнологических задач «Щёлково Агрохим» задействовует уникальные коллективы учёных из научных институтов по всей стране: от Института фундаментальных проблем биологии РАН и Института общей генетики РАН до ВНИИСБ, ВНИИМК им. В.С. Пустовойта и НИИСХ Северного Зауралья и др. С целым рядом научных учреждений существуют совместные программы исследований. Так, с институтом Цитологии и генетики (ИЦиГ СО РАН) совместная программа работы нацелена на получение константных (не расщепляющихся) форм растений, выявление сопряжённости индексов NDVI с молекулярными маркерами, контролирующих темпы развития растений. С учёными из Института фундаментальных проблем биологии (г. Пущино) ведётся оценка сортовых особенностей по активности фотосинтетического аппарата растений, поиск генетических маркеров, определяющих функционал фотосинтетических и продукционных процессов у растений, и др.
Цифровые двойники
Для тестирования аграрных технологий «Щёлково Агрохим» разработал собственную цифровую новинку – иммерсивного цифрового двойника. Это виртуальная копия реального производства, позволяющая изучать и моделировать сельскохозяйственные процессы в режиме реального времени и проводить виртуальные испытания технологий и сельхозмашин.
Начальник отдела информационных технологий «Щёлково Агрохим» Дмитрий Москвин на конференции в г. Щёлково представил эту разработку компании широкой публике. Двойник повторяет всё, что происходит на промышленном объекте или в теплице, и позволяет моделировать любой процесс – от роста растений до работы оборудования. На основе данных, получаемых от цифрового двойника, можно оценивать потребности в ресурсах, прогнозировать болезни полевых культур и оперативно реагировать на любые изменения, что повышает эффективность работы.
Дмитрий Москвин - начальник отдела информационных технологий «Щёлково Агрохим»
Система также способна прогнозировать степень износа производственного оборудования, позволяя сократить вероятность его отказов. Новый софт даёт возможность проводить краш-тесты и обучать сотрудников на симуляторе, где ошибки становятся безопасной частью практики, помогая предотвратить реальные инциденты. Следующим этапом развития станет внедрение искусственного интеллекта для автоматизации управления процессами.
Цифровой образ сорта
Прошедшей осенью также было подписано соглашение между «Щёлково Агрохим» и Госсорткомиссией. В рамках совместной работы стороны займутся внедрением цифровых технологий в селекционный процесс. Первым шагом станет реализация пилотного проекта по формированию цифрового образа сортов и гибридов. Этот подход позволит анализировать и прогнозировать фенотипические и генотипические характеристики новых растений в виртуальной среде, что значительно ускорит создание новых сортов, адаптированных для разных регионов страны.
Заключение
Возможности искусственного интеллекта, машинное обучение, доступ к большим данным стали новой магией и навсегда изменили наши подходы к развитию биотехнологий. Никогда раньше у человечества не было такого количества инструментов для анализа и улучшения сложных биологических систем и оптимизации самых разных процессов. Несомненно, развитие биоэкономики ускорит научные открытия в области сельского хозяйства и промышленности и обеспечит технологический суверенитет страны.