Russian Federation
employee
Russian Federation
GRNTI 68.31 Сельскохозяйственная мелиорация
OKSO 35.00.00 Сельское, лесное и рыбное хозяйство
BBK 40 Естественнонаучные и технические основы сельского хозяйства
BISAC TEC003000 Agriculture / General
Environmental, natural resource and technological challenges create significant risks that undermine the profitability of agricultural production. To mitigate the problems associated with these challenges, it is necessary to introduce methods of sustainable land use and resource-saving irrigation technologies. At the same time, the basis of sufficient and sustainable agricultural production in conditions of climatic stress remains irrigated agriculture in combination with complex land reclamation
challenges, irrigated agriculture, soil degradation, fresh water shortage, complex land reclamation
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. Ukaz Prezidenta Rossiyskoy Federacii ot 01.12.2016 №642 «O Strategii nauchno-tehnologicheskogo razvitiya Rossiyskoy Federacii».
2. Degradaciya zemel' i opustynivanie v Rossii: noveyshie podhody k analizu problemy i poisku putey ee resheniya / G.S. Kust, T.M. Kuderina, O.V. Andreeva, S.B. Suslova i dr. M.: Izd-vo «Pero». 2019. 235s.
3. Vodnaya strategiya agropromyshlennogo kompleksa Rossii na period do 2020 goda / B.M. Kizyaev, S.Ya. Bezdnina, G.G. Gulyuk, A.Yu. Petrov i dr. M.: Izd-vo VIUA im. D.N. Pryanishnikova. 2009. 72s.
4. Osvoenie neispol'zuemyh zemel' sel'skohozyaystvennogo naznacheniya: metod. ukazaniya / V.A. Shevchenko, V.V. Borodychev, M.N. Lytov, S.A. Men'shikova, A.E. Novikov. M., 2020. 76s.
5. Kruzhilin I.P. Melioraciya zemel' - neobhodimoe uslovie vysokogo urovnya razvitiya sel'skohozyaystvennogo proizvodstva // Vestnik RASHN. 2013. №1. S. 16-19.
6. Rasporyazhenie Pravitel'stva Rossiyskoy Federacii ot 22.01.2013 № 37-r «Ob utverzhdenii «Koncepciya federal'noy celevoy programmy «Razvitie melioracii zemel' sel'skohozyaystvennogo naznacheniya Rossii na 2014-2020 gody».
7. Kruzhilin I.P., Novikov A.E., Dubenok N.N. Obosnovanie vodnogo rezhima pochvy i reglamenta polivov aerobnogo risa // Vestnik RSN. 2021. №1. S. 62-66. DOIhttps://doi.org/10.30850/vrsn/2021/1/62-66.
8. Patent № 2687527 Rossiyskaya Federaciya, MPK A01G 22/22, A01B 79/02, A01G 25/02. Sposob vozdelyvaniya risa pri maloob'emnom prizemnom dozhdevanii / M.A. Ganiev, I.P. Kruzhilin, V.V. Melihov, A.E. Novikov, K.A. Rodin, A.G. Bolotin. Opubl. 14.05.2019.
9. Ukaz Prezidenta Rossiyskoy Federacii ot 21.01.2020 №20 «Ob utverzhdenii Doktriny prodovol'stvennoy bezopasnosti Rossiyskoy Federacii».
10. Svidetel'stvo o gosudarstvennoy registracii programmy dlya EVM №2021660667 «Sistema iskusstvennogo intellekta dlya al'golizacii presnovodnyh vodoemov Yuga Rossii shtammom Chlorella vulgaris IFR № S-111 v raschete na ploschad' vodnogo zerkala» / A.E. Novikov, V.V. Melihov, L.N. Medvedeva, M.V. Frolova, M.V. Moskovec, A.V. Medvedev. Opubl. 30.06.2021.
