, Россия
сотрудник
Россия
ГРНТИ 68.31 Сельскохозяйственная мелиорация
ОКСО 35.00.00 Сельское, лесное и рыбное хозяйство
ББК 40 Естественнонаучные и технические основы сельского хозяйства
BISAC TEC003000 Agriculture / General
Экологические, природно-ресурсные и технологические вызовы создают существенные риски, подрывающие доходность сельскохозяйственного производства. Для смягчения проблем, связанных с этими вызовами, необходимо внедрять методы устойчивого землепользования и ресурсосберегающие технологии орошения. При этом основой достаточного и устойчивого производства сельскохозяйственной продукции в условиях климатических стрессов, остается орошаемое земледелие в сочетании с комплексными мелиорациями.
вызовы, орошаемое земледелие, деградация почвы, дефицит пресной воды, комплексные мелиорации
В современном мире Россия, в целом, как и другие государства, столкнулась с глобальными и национальными вызовами, обусловленными кризисными явлениями в геополитике, социально-экономической и других сферах, оказывающие непосредственное влияние на аграрный сектор нашей страны. При этом особого внимания заслуживают экологические, природно-ресурсные и технологические вызовы (рис. 1), которые одновременно с созданием существенных рисков, подрывающих доходность сельскохозяйственного производства, представляют важный фактор научно-технологического развития [1].
|
|
Рисунок 1 - Основные вызовы и актуальные проблемы науки в орошаемом земледелии |
Актуальность вызовов обусловлена беспрецедентным ростом деградации земель и нарастанием дефицита пресной воды при недостаточно рациональном ее использовании. Так, за последние 50 лет деградировало 24% земель планеты, из которых почти 20% пашня и 25% пастбища. Эти глобальные феномены отягощены процессами изменения климата и недостаточно устойчивым земледелием. При сохранении тенденций землепользования и водопотребления (~ 27 куб. км в год) предприятиями АПК, а также учитывая увеличение длительности и интенсивности засух процессы деградации земель, в том числе опустынивания, снижение качества и доступности воды будут продолжаться [2, 3].
Конкуренция сельского хозяйства за пресные водные ресурсы с другими секторами экономики усугубляет ситуацию. Для смягчения этой проблемы на используемых сельскохозяйственных землях, а также при освоении и вовлечении в оборот неиспользуемых мелиорированных земель необходимо внедрять методы устойчивого землепользования, ресурсоэффективные технологии орошения и схемы полива, новые материалы в оросительной сети и поливной технике, автоматизированные системы управления водораспределением и водоподачей, другие инновационные технологические и технические средства. При этом основой достаточного и устойчивого производства сельскохозяйственной продукции в условиях климатических стрессов, остается орошаемое земледелие в сочетании с комплексными мелиорациями [4, 5].
Согласно Концепции комплексной мелиорации сельскохозяйственных земель [6], разработанной российскими учеными, потребность в орошаемых и осушаемых землях нашей страны составляет не менее 10 млн гектаров и не менее 8 млн гектаров соответственно, что в 8 раз больше относительно количества используемых сегодня.
Это позволит не только закрыть потребности населения страны в плодово-ягодной, овощной продукции, рисе, не только создать прочную кормовую базу, а значит обеспечить его мясом и молоком собственного производства, но сохранить и даже приумножить экспортный потенциал зерновой продукции.
С учетом изложенных проблем, в решении задач по устойчивому развитию АПК и сельских территорий, важнейшая роль должна принадлежать мелиоративной науке, основанной на междисциплинарных подходах в исследованиях с использованием природоподобных технологий. Это научное обоснование и решение вопросов повышения плодородия почв, создания стрессоустойчивых высокоурожайных сортов и гибридов сельскохозяйственных культур, экономии водных, энергетических и других видов ресурсов.
В этом плане, несомненно, следует отметить значимость и результаты исследований ВНИИ орошаемого земледелия. В противостоянии глобальным вызовам применительно к сельскому хозяйству, в том числе усилению антропогенных и климатических стрессовых воздействий, особой актуальностью отличаются разработки института в направлении:
- мониторинга эколого-мелиоративного состояния агроландшафтов при их длительном орошении;
- водосберегающих технологий орошения сельскохозяйственных культур, отвечающих требованиям реализации их продуктивности и экологической устойчивости мелиорированных агроландшафтов;
- системы полевого кормопроизводства на орошаемых землях для реализации биологического потенциала кормовых агрофитоценозов в целях обеспечения животноводства высококачественными сбалансированными кормами при воспроизводстве почвенного плодородия;
- селекции сельскохозяйственных культур с заданными хозяйственно ценными признаками, отзывчивые на орошение для получения безопасных и качественных, в том числе функциональных продуктов питания.
Инновационные разработки института по возделыванию риса при периодических поливах обеспечивают значительную экономию поливной воды по сравнению с традиционной технологией орошения (оросительная норма 4…6 тыс. м3/га против 20…25 тыс. м3/га), и более эффективное использование земельных ресурсов. Многолетними исследованиями под научным руководством академика РАН Кружилина И.П. доказана возможность получения при дождевании, поверхностном и капельном орошении (рис. 2) в сочетании с внесением удобрений конкурентоспособной урожайности риса-сырца до 7 т/га [7, 8].
|
|
|
Рисунок 2 - Посевы риса при периодических поливах капельным способом и дождеванием
Селекция новых сортов и гибридов сельскохозяйственных культур, отличающихся высокой урожайностью, устойчивостью к болезням, засухоустойчивостью и адаптированностью к различным условиям окружающей среды - основа продовольственной безопасности нашей страны. Институт в целях реализации поставленных Доктриной продовольственной безопасности Российской Федерации [9] задач активно проводит селекционную работу с такими культурами как кукуруза, соя, рис (рис. 3).
В Госсортреестр на 2020 год включены 5 сортов сои (ВНИИОЗ 31, ВНИИОЗ 76, ВНИИОЗ 86, Волгоградка 1, Волгоградка 2), районированных по 8 и 9 регионам, 15 гибридов кукурузы (Хопер 150 СВ, Хопер 160 СВ, Хопер 200 МВ, Хопер 255 МВ и другие), районированных по 3, 4, 5, 6, 7 и 8 регионам, 3 сорта риса (Сталинград 1, Волгоградский, Суходол), районированных по 6 и 8 регионам. В 2022 и 2023 годах будут переданы новые среднеспелый сорт сои Волгоградка 3 с потенциальным уровнем урожайности 3,7 т/га и содержанием сырого протеина на уровне 39,1%, раннеспелые гибриды кукурузы Хопер 160 МВ и Хопер 180 СВ зернового направления с потенциальным уровнем урожайности 9,5…10 т/га.
Интерес вызывают исследования института по разработке и практическому освоению биотехнологии повышения качества воды в открытых водоемах, обеспечивающей их экологическое и биологическое равновесие, повышение продуктивности аквакультуры. В основе биотехнологии заложены принципы структурной перестройки фитопланктона при использовании для альголизации штамма хлореллы ИФР № С-111 [10]. В настоящее время проводятся работы по улучшению качества воды в открытых водоемах в Волгоградской, Астраханской, Ростовской и Саратовской областях, Ставропольском и Краснодарском краях. Выполняется государственный научный грант Волгоградской области «Восстановление экосистемы Дона на основе повышения потенциала микроводорослей, участвующих в развитии биологических водных ресурсов».
Таким образом, научные наработки Всероссийского научно-исследовательского института орошаемого земледелия позволят повысить эффективность орошаемого земледелия, будут способствовать высокорентабельному возделыванию сельскохозяйственных культур на орошаемых землях и в целом более эффективно противостоять глобальным вызовам в сельском хозяйстве и в мелиорации, в частности.
1. Указ Президента Российской Федерации от 01.12.2016 №642 «О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации».
2. Деградация земель и опустынивание в России: новейшие подходы к анализу проблемы и поиску путей ее решения / Г.С. Куст, Т.М. Кудерина, О.В. Андреева, С.Б. Суслова и др. М.: Изд-во «Перо». 2019. 235с.
3. Водная стратегия агропромышленного комплекса России на период до 2020 года / Б.М. Кизяев, С.Я. Безднина, Г.Г. Гулюк, А.Ю. Петров и др. М.: Изд-во ВИУА им. Д.Н. Прянишникова. 2009. 72с.
4. Освоение неиспользуемых земель сельскохозяйственного назначения: метод. указания / В.А. Шевченко, В.В. Бородычев, М.Н. Лытов, С.А. Меньшикова, А.Е. Новиков. М., 2020. 76с.
5. Кружилин И.П. Мелиорация земель - необходимое условие высокого уровня развития сельскохозяйственного производства // Вестник РАСХН. 2013. №1. С. 16-19.
6. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 22.01.2013 № 37-р «Об утверждении «Концепция федеральной целевой программы «Развитие мелиорации земель сельскохозяйственного назначения России на 2014-2020 годы».
7. Кружилин И.П., Новиков А.Е., Дубенок Н.Н. Обоснование водного режима почвы и регламента поливов аэробного риса // Вестник РСН. 2021. №1. С. 62-66. DOI:10.30850/vrsn/2021/1/62-66.
8. Патент № 2687527 Российская Федерация, МПК A01G 22/22, A01B 79/02, A01G 25/02. Способ возделывания риса при малообъемном приземном дождевании / М.А. Ганиев, И.П. Кружилин, В.В. Мелихов, А.Е. Новиков, К.А. Родин, А.Г. Болотин. Опубл. 14.05.2019.
9. Указ Президента Российской Федерации от 21.01.2020 №20 «Об утверждении Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации».
10. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2021660667 «Система искусственного интеллекта для альголизации пресноводных водоемов Юга России штаммом Chlorella vulgaris ИФР № С-111 в расчете на площадь водного зеркала» / А.Е. Новиков, В.В. Мелихов, Л.Н. Медведева, М.В. Фролова, М.В. Московец, А.В. Медведев. Опубл. 30.06.2021.
