Агропромышленные рецепты «Золотой долины»

Научно-производственный форум «Золотая долина» предложил сельхозпроизводителям инновационные разработки научного сообщества Сибири для решения насущных задач отечественного агропрома.

Рецепт первый: больше пшеницы, хорошей и разной

В Сибири научились выращивать много пшеницы. Сегодня достаточно стабильными урожаями, способными с профицитом закрывать потребности сибирских регионов в зерновых культурах, уже никого не удивишь. Но вот добиться высокого качества той же пшеницы пока не удается. Похвастаться высоким содержанием клейковины в своих урожаях аграрии той же Новосибирской области, например, не могут. В чем же причина? Неужели нельзя «доработать» сибирскую пшеницу таким образом, чтобы клейковины в ней стало больше?

— На сегодняшний день существует только один ген во всем мире, который предсказуемо способствует увеличению содержания клейковины в зерне, — поясняет руководитель сектора генетики и качества зерна Института цитологии и генетики СО РАН, кандидат биологических наук Татьяна Пшеничникова. – Но в нашей стране его, к сожалению, не используют. Хотя потребность в пшенице, обладающей этим геном, в России огромная. Даже в главной житнице нашей страны – Южном федеральном округе – сильных и цельных сортов пшеницы (первого и второго класса) выращивается критически мало. Что уж говорить о Сибири.

В Новосибирской области, к примеру, пшеницы первого и второго класса практически не производится. 19,7 процента урожая составляет зерно ординарное (третьего класса). 59,6 процента – условно продовольственная пшеница (четвертого класса) и 20,5 процента – непродовольственная (пятого класса). Чтобы повысить качество пшеницы, ее устойчивость к климатическим условиям региона, особенностям почвы и болезням, мы переносим необходимые гены в пшеницу. Причем, перенося эти гены в геномы других сортов, мы можем точно прогнозировать, насколько удастся увеличить содержание клейковины в зерне. И даже в условиях чрезвычайной ситуации, вызванной погодными аномалиями, которая была объявлена в сельских районах Новосибирской области в этом году, наши гены поддерживали высокое содержание клейковины на опытных площадках зерновых культур.

Такие прорывные научные достижения еще только предстоит внедрить в аграрное производство. Но для начала разработками новосибирских генетиков необходимо увлечь селекционеров, что, прямо скажем, тоже дело непростое. Ведь селекционные предприятия, как и любой другой бизнес, хотят гарантированных доходов – много и сразу. А тут существует риск не получить быстрого и желаемого результата. Да и не доверяют почему-то до сих пор аграрии новым отечественным разработкам.

Рецепт второй: мискантус

Поиск альтернативных возобновляемых источников энергии и в России, и в других странах не прекращается. И использование энергетически ценных растений в этом процессе играет важнейшую роль. Одно из таких растений – мискантус. Из него, например, выгодно производить целлюлозу, сохраняя тем самым привычно вырубаемые для этого леса.

— Мискантус представляет интерес для получения сырья в целлюлозно-бумажной промышленности и строительной отрасли. Его используют в сельском хозяйстве и ландшафтном дизайне, — рассказывает заместитель руководителя Сибирского НИИ растениеводства и селекции, доктор сельскохозяйственных наук Светлана Капустянчик. – Он с успехом используется и в производстве топливных брикетов и гранул.

Специалистами Института цитологии и генетики СО РАН создан и запатентован сорт мискантуса «Сорановский», способный отлично расти в климатических условиях Сибири. Казалось бы, вот оно – инновационное решение многих экономических задач современного развития России. Тем более, что мискантус может успешно произрастать и на солонцовых почвах, обеспечивая урожай биомассы до пяти тонн на гектар даже в засушливые годы.

— Технологии переработки мискантуса разработаны, — говорит Светлана Капустянчик. – Во Владимирской области уже строится соответствующее опытное производство. Наиболее реально в сегодняшних экономических условиях использовать мискантус при производстве пеллет. Открытие целлюлозно-бумажных заводов, ориентированных на мискантус, потребует больших финансовых вложений и новаций технологического цикла. Это задача непростая, но работа в данном направлении ведется. И в Новосибирской области запланирован проект открытия завода под мискантус.

Рецепт третий: болезни растений легче предупредить

В условиях санкций уже ставшие привычными тест-системы на выявление болезней животных и растений стали малодоступными. Приходится отправлять биологические материалы в лабораторию, которая проводит анализы в течение 10-14 дней. Да, и сегодня есть варианты сделать необходимые исследования за рубежом. Но времени это занимает еще больше.

Новосибирская компания занялась решением этой проблемы. В первую очередь сконцентрировали свои усилия на помощи тепличным комбинатам.

— Нами уже реализован проект по разработке цело линейки диагностических тест-систем методом ПЦР (полимеразной цепной реакции), — рассказывает руководитель ООО «Научно-исследовательский центр «Инновации», кандидат биологических наук Наталья Блажко. – Организована работа двух лабораторий в крупных тепличных комбинатах, комплектуем сейчас еще одну.

Наталья Блажко считает, что лучше все же заниматься профилактикой здоровья растений, чем, как говорится, тушить пожар, когда уже крыша рухнула. Но многие аграрии, увы, до сих пор считают иначе: мол, зачем тратить время и деньги на то, чтобы предупредить проблемы, которые, вполне возможно, так и не возникнут.

— Многолетний анализ сельхозпроизводства на тепличных комбинатах убедительно доказывает, что профилактика все же выгоднее, — говорит Блажко. – Поэтому мы рекомендуем проводить качественную ликвидную обработку теплиц, комплексную дезинфекцию, наладить контроль смывов до и после дезинфекции, внедрять комплексные программы биозащиты. И конечно, необходим постоянный мониторинг признаков инфекций и проверка растений с такими признаками на месте производства методами иммунохроматографического анализа.

До санкций в сельском хозяйстве РФ широко применяли тест-полоски для определения заболеваний растений. Сейчас они официально не доступны, так как производят их в Германии и Америке. Поэтому новосибирская компания совместно с Новосибирским государственным аграрным университетом занялась разработкой широкого спектра диагностических тест-полосок для выявления фитопатогенов. Для огурцов и томатов такие тесты уже созданы. На очереди — диагностика цветочных культур. По запросу аграриев в Новосибирске готовы производить диагностические тест-системы для любых сельскохозяйственных культур.

Рецепт четвертый: о чем чихает лошадь?

Еще одна новосибирская фирма уже пять лет занимается внедрением искусственного интеллекта в животноводство. Нейронные сети помогают контролировать здоровье животных в режиме онлайн. Совместно с учеными НГАУ уже разработана система диагностики заболеваний органов дыхания у лошадей.

— Лошади – животные крупные, использовать уже привычные для людей КТ и МРТ для них, мягко говоря, проблематично, – поясняет руководитель компании «ЭМБЛ» Алексей Ирков. – И мы поставили перед собой задачу диагностировать заболевания легких у лошадей с помощью нейросетей. Причем, — в начальной стадии, когда болезнь еще обратима.

После года сбора данных на Новосибирском ипподроме и в московской ветеринарной клинике специалистам компании удалось добиться точности диагностики органов дыхания у лошадей в 77 процентов. Сейчас они работают над тем, чтобы повысить эффективность своего ноу-хау при работе в условиях посторонних шумов.

Владельцы конюшен также проявили интерес к использованию нейросетей при мониторинге поведения животных.

— Владельцев лошадей, прежде всего, интересовало то, как меняется поведение лошадей при коликах, но мы решили расширить систему мониторинга и научить искусственный интеллект анализировать реакцию животных на все возможные болезнетворные признаки, — говорит Ирков.  – Несмотря на, казалось бы, простую задачу, работали мы над этим два года, было проанализировано порядка сорока тысяч часов видеозаписей с лошадьми. В итоге удалось создать систему, которая распознает поведенческие признаки различных заболеваний. В том числе, например, — снижение аппетита или бессонницу.

В этом году в компанию поступил запрос от животноводов на создание системы контроля за качеством обрезки копыт крупного рогатого скота. Одна из причин частой выбраковки КРС – хромота, так как при этом у коровы снижается аппетит и она начинает меньше давать молока. Нейросеть позволяет круглосуточно следить, насколько своевременно и качественно обрезают копыта каждому животному в стаде.

Вот так и становится в животноводстве больше интеллекта, пусть и искусственного.

Рецепт пятый: отходы не пахнут, вы просто не умеете их готовить

За последние пять лет в России серьезно ужесточили законодательство в области утилизации и переработки органических отходов. Выстраиваются новые приоритеты развития АПК в связи с переходом на гораздо более экологичные методы ведения сельского хозяйства. Птицеводческие и животноводческие предприятия переводят на экономику замкнутого цикла. Очевидно, что добиться этого невозможно без решения вопросов, связанных с отходами.

— Сейчас отходы сельского хозяйства сжигают или захоранивают, — констатирует заведующий лабораторией Исследовательского центра переработки органических отходов НГАУ Петр Мирошников. – Экономика замкнутого цикла предполагает их повторное использование. Государство поставило цель снизить количество захоронения отходов с 94 процентов до 59-ти. Кстати говоря, в сельском хозяйстве экономика замкнутого цикла, в принципе, существовала всегда. Простой пример. Выращиваются кормовые культуры, они скармливаются животным, животные производят компост, который, как удобрение, используется для нового выращивания растений. Но такая долговременная схема обращения с отходами уже давно перестала всех устраивать. Отходов образуется все больше. С ними далеко не всегда обращаются правильно. Причем, если сельхозпроизводитель начнет использовать органические отходы без предварительной обработки, он рискует получить большой штраф или даже оказаться за решеткой.

Как отметил Мирошников, животноводы за каждую тонну не переработанных отходов платят экологический сбор. Если же они наладили бы их переработку, то могли получать дополнительные доходы. К сожалению, взаимопонимания между аграриями, предприятиями, которые производят отходы, и владельцами технологий по их переработке до сих не выстроено. Сельхозпроизводители продолжают цепляться за традиционные методы обращения с органическими отходами, не желая вкладывать средства в оборудование и технологии инновационной переработки органики. А компании, обладающие должными компетенциями в этой области, не хотят за свой счет строить заводы по экологически чистой утилизации и повторному использованию отходов без гарантий получения прибыльных заказов на свою работу.

— Мы предлагаем решать эту проблему через аудит и консалтинг, — рассказал Петр Мирошников. – Для сельхозпроизводителя мы подбираем технологию с учетом всех особенностей его хозяйства, а технологической компании помогаем закрыть все «узкие места» и сопроводить проект до финальной стадии его внедрения.

В НГАУ, по информации Мирошникова, разработаны технологии для утилизации и переработке всех видов органических отходов. Так что, можно надеяться, что дурно пахнущих птицеводческих фабрик и свиноводческих ферм все же станет меньше. Во всяком случае, на форуме «Золотая долина» в Новосибирске ученые показали, что это возможно.