В России создан специальный центр мирового уровня «в помощь агропрому»
Человечеству недостает протеина, спасение – в бактериях; у России 60% территории расположены на мерзлоте, она оттаивает и становится пригодной для земледелия; всех тружеников агропрома (от тех, кто на полях, до сотрудников региональных минсельхозов) можно координировать в цифровой среде... Это только малая часть вопросов, которые будут решать ученые центра «Агротехнологии будущего». Пока, как пишут некоторые эксперты, в России лишь 2% земель обрабатывают с помощью сберегающих технологий, а в мировой рейтинг университетов попал лишь один российский сельхозвуз – Государственный аграрный университет – Тимирязевская академия.
«Россия – аграрная страна»
Так утверждает ректор Тимирязевки Владимир Трухачев. Он, кстати, не согласен с тем, что у нас так плохо с правильной обработкой земель. Судит как – в прошлом – председатель колхоза и глава сельского района:
«Где есть желание работать – там урожай. А где землю перепродают, перекупают – там плохо, там страдают люди, деревни, села».
Академик Трухачев уверяет: в некоторых областях России свекловоды дают результат не хуже французских.
«Как хорошо показала себя Центральная Россия! Сумасшедшая засуха была летом, а какие результаты!»
Но если российских агровузов в мировых рейтингах практически нет – значит результаты, в том числе научной деятельности в области сельского хозяйства, мировую научную общественность не впечатляют.
Тимирязевка – на 250-м месте в рейтинге QS. Это весьма неплохо. Вуз и стал объединяющим звеном в новом консорциуме. Туда также входят «москвичи»: федеральный исследовательский центр «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН, Почвенный институт им. В. В. Докучаева, Институт проблем информатики федерального исследовательского центра «Информатика и управление» РАН, а также три петербургских учреждения – СПбГУ, Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н. И. Вавилова (ВИР) и Всероссийский НИИ сельскохозяйственной микробиологии.
Каждое учреждение будет работать на своем фронте.
Например, ВИР уже 125 лет как основа всего сельского хозяйства страны, напоминает замдиректора Алексей Заварзин: знаменитая генетическая коллекция культурных растений со всего света и их диких родичей. Сейчас в ВИРе создают Центр агробиотехнологий, «в нем будут сконцентрированы научные силы за счет переформатирования ведущих научных групп и привлечения молодых ученых в аспирантуру».
В Тимирязевской академии сосредоточатся на ускоренной селекции овощных культур, сорбентах из отходов, новых микробиологических препаратах и биологизации защиты растений, то есть способах защищать, не прибегая к «химии».
СПбГУ осмысливает арктическую зону как ресурс для земледелия. По словам декана биофака Игоря Тихоновича, из-за потепления разрушаются многолетние мерзлые породы, тамошние почвы уже и «мерзлотными» называют с оговоркой – они периодически оттаивают. Сотрудники кафедры генетики и биотехнологии привнесут в проект свои недавние исследования ГМО: как мы уже писали, выяснилось, что генетическими модификациями занимается и природа – во многие растения вставила гены «чужаков», микроорганизмов.
То, что в сельхозпроекте участвуют исследователи беспозвоночных – червей и клещей, для обывателя как бы не в порядке вещей. Прав академик Тихонович: продвигать технологии надо не только на поля, но и в сознании людей. Скажем, при чем тут черви? Притом что они переваривают органику, а «на выходе» мы получаем биогумус с аминокислотами, природными антибиотиками и нужными ферментами. Все это куда лучше навоза, к тому же без его волшебного аромата. Берем отходы сельхозпроизводства, черви помогают делать из них безопасное органическое удобрение.
Или клещи. Речь не о тех, что опасны для человека, а о тех, которые вредят растениям. Видели наросты-галлы на листьях или стволах? Это их «рук» дело. Заставляют растения образовывать наросты, обосновываются в них и тянут соки. Заставить клещей поработать на народное хозяйство пока не удается, но есть соображения, как попридержать их вредоносную деятельность.
Протеин из газа
У федерального центра «Информатика и управление» в консорциуме полтора десятка проектов, в том числе «по продуктам питания».
Научный руководитель центра академик Владимир Попов ставит перед фактом: у человечества дефицит белка. Особенно животного происхождения. Нехватка эта даже подсчитана: 20 млн тонн, если в целом по миру; около 2 млн тонн не хватает россиянам.
Белок – стройматериал для организма, а мы его заменяем в основном углеводами. Они тоже необходимы, но у нас в таком переизбытке, что откладываются жиром на талии и в прочих местах и здоровью откровенно не способствуют.
Животноводство все равно не покроет потребностей человечества в животном протеине: слишком много едоков. Мир ищет альтернативные источники, в том числе весьма экзотичные: например, из насекомых. Но перспектива щелкать жуков как семечки не каждому улыбается, у центра альтернативное предложение: пусть источником станут микроорганизмы (это направление в мире набирает обороты).
Центр уже сотрудничает по этой теме с «Газпромом». Казалось бы, где газовая компания, а где протеин? Рядом: есть микроорганизмы, которые питаются природным газом, на нем набирают биомассу – вот вам и белок.
– В случае успеха речь пойдет о целой новой отрасли промышленной микробиологии по созданию белка из микроорганизмов, – уверен академик Попов.
Если все получится, через четыре года технология заработает в промышленном масштабе. Академик видит большой экспортный потенциал.
Во Всероссийском НИИ сельскохозяйственной микробиологии, как видно уже из названия института, тоже рассчитывают на микроорганизмы.
Директор Николай Проворов говорит: растение сильно, если противостоит вредителю, выживает в неблагоприятной среде, но это достижение не столько самого растения, сколько его кооперации с микроорганизмами. Именно бактерии усваивают атмосферный азот, вырабатывают токсины и защитные вещества. Задача НИИ – изучать этот глубинный симбиоз растений и бактерий (его называют симбиоген). И искать гены, определяющие те или иные важные признаки.
Конечная цель, считает Николай Проворов, – перейти от интенсивного земледелия (когда борются с вредителями и повышают урожайность агрохимикатами) к адаптивному (с максимально широким применением микроорганизмов; это натурально и безопасно).
Цифры и почва
Главным по цифровым технологиям в консорциуме логично назвать Институт проблем информатики федерального исследовательского центра «Информатика и управление» РАН. Это так. Но, например, о «цифре» не меньше говорят в Почвенном институте имени В. В. Докучаева.
Замдиректора по науке членкор РАН Игорь Савин поясняет: человечество борется за продуктивность сельхозкультур, но обратная сторона всего этого – истощение, загрязнение и эрозия почв. И противоречие это обостряется. Нужно сведения из разных наук сводить в одну информационную систему, «чтобы сельхозпроизводитель уверенно себя чувствовал в том многообразии факторов, которое приходится учитывать».
Пока, как говорит замдиректора по науке Института проблем информатики Владимир Будзко, управление в отечественном агропромышленном комплексе есть лишь частично. В странах, где оно налажено, все участники сельхозпроизводства работают в единой системе в режиме реального времени. «Пространственно-временное согласование всех процессов» – так формулирует Владимир Будзко.
Процессов множество: данные GPS и ГЛОНАСС; кадастровый план с наложенными на него результатами дистанционного зондирования угодий; показатели агродатчиков; данные физиологических функций растений... Словом, все, что поможет конкретному сельхозпроизводителю принимать правильные решения. Система должна объединять всех участников рынка – от сельхозпроизводителей и транспортных компаний до поставщиков удобрений, семян, а также банки, лицензирующие организации, минсельхозы в регионах и Минсельхоз России.
«Тогда мы минимизируем затраты, материалы, энергию при производстве», – резюмирует Владимир Будзко.
...В декабре-январе, по словам ректора Академии Тимирязева, о работе всего консорциума уже можно будет говорить предметнее.