К 2050 году население земли вырастет до девяти миллиардов человек. Значит, производство продовольствия должно быть удвоено. Сделать это нужно без увеличения обрабатываемых площадей, с меньшим количеством воды и без нанесения ущерба планете.

 

Конец «зеленой революции»

На фоне исчерпания природных ресурсов, растущих социальных волнений и межгосударственных конфликтов, глобальных экологических катаклизмов – это, с одной стороны, драматический вызов для человечества, но с другой – колоссальные возможности для внедрения инноваций. Доля прибыли в цепочке создания продуктов питания неуклонно снижается от высокотехнологичной ее части (семена, пестициды, удобрения, техника) к менее технологичной: ритейлу, переработке. Постепенно она сводится к минимуму в растениеводстве и животноводстве.

 Во всем мире сельское хозяйство существует за счет дотаций. Хотите в этом убедиться – попробуйте построить зимнюю теплицу и вырастить органические овощи хотя бы для своей семьи. Мы на собственном опыте убедились, что себестоимость – астрономическая. Снизить ее (а значит, стать конкурентоспособным) удастся только за счет технологий. А вот с агротехнологиями в России дела обстоят пока не очень хорошо. Например, в 2016 году объем экспорта сельхозпродукции из России составил 16 млрд долларов (2% от всего экспорта), а из США – 160 млрд. По количеству обрабатываемых земель США почти вдвое превосходят РФ. Все стремительнее развиваются технологии. Более того, новый технологический уклад оставляет за бортом сегодняшних, казалось бы, непоколебимых чемпионов сельхозрынка. «Зеленая революция», идущая с 60-х годов прошлого века и предполагающая резкий рост применения минеральных удобрений и химических средств защиты растений, привела к резкой интенсификации сельского хозяйства. Это позволило удовлетворить спрос на продовольствие без увеличения объема обрабатываемых земель. Однако сегодня можно констатировать: «зеленая революция» исчерпала свой потенциал, и человечество стоит перед огромным продовольственным вызовом.

К этому привели следующие причины:

1. Население планеты растет экспоненциально, поэтому количество пахотных земель на душу населения уменьшилось в два раза за последние 50 лет.

2. Существующие технологии перестали обеспечивать необходимый рост производительности. Мировое производство зерновых ежегодно увеличивалось в среднем на 3,6% в период между 1960 и 1970 годами, но лишь на 0,6% в период между 1990 и 2000-ми. Однако спрос на продукты питания продолжает возрастать по экспоненте.

3. Скромные результаты достигаются ценой гигантских усилий. В 1960 году на одну тонну удобрений производилось 80 тонн зерновых. В 1995-ом на ту же тонну удобрений получалось всего 20 тонн зерна.

Воздействие через микроорганизмы

Рост сельхозпроизводства в последние годы достигается за счет введения новых технологий – автоматизации, биологизации, орошения земель... Как было отмечено выше, сельскохозяйственные земли буквально заливают химикатами, но отдача растет очень медленно. Гораздо медленнее, чем концентрация химии в воде, воздухе и продуктах. При длительном применении минеральных удобрений в почве содержание органического углерода за полвека снизилось с 0,864 до 0,669%.

Порог урожайности в развитых странах уже достигнут, происходит снижение отдачи на килограмм вносимых удобрений. Чрезмерное применение минеральных удобрений, гербицидов и пестицидов привело к тому, что их остаточные отложения на одном квадратном километре достигли в России четырех килограммов. Аналогичный показатель в США составляет один килограмм.

Можно увеличивать потребление минеральных удобрений, однако лишь 10% усваивается растениями. Остальное вымывается в грунтовые воды, накапливается в виде нитратов в растениях. Например, в отдельных районах ФРГ содержание нитратов в грунтовых водах превышает норму в три раза. ЕС планирует наложить миллиардные штрафы на Германию в этой связи.

Как перевести уже имеющиеся в почве соединения фосфора, азота, калия в усваиваемую растениями форму? Решение одно – через высокотехнологичные микробиологические препараты. Регуляторы и стимуляторы роста позволяют повысить иммунитет растения, его стрессоустойчивость.

Так, например, штамм Bacillus amyloliquefaciens действует в прикорневой зоне, подавляет развитие фитопатогенных грибов, улучшает развитие корневых волосков и их поглотительную способность.

А стоит такой препарат около четырех долларов на гектар, обеспечивая защиту от большинства заболеваний. Дженерик тебуконазола примерно в три-четыре раза дороже. При этом имеет проблемы с резистентностью и существенно более опасен для человека и агробиоценоза.

Биология как фундамент

Биологические препараты – мудрость природы. Микроорганизм – живой реактор. В числе достоинств микробиологических препаратов – многообразие механизмов воздействия, отсутствие привыкания, продленный эффект воздействия, отсутствие токсичных отходов в почве.

Механизмы работы биологических организмов крайне разнообразны. Они создавались природой тысячелетиями и отличаются крайней эффективностью, целенаправленностью действия и изяществом. И кстати, именно эти механизмы используются и синтетическими СЗР – только в очень грубой, упрощенной форме. Например, Bacillus amyloliquefaciens подавляет рост или полностью уничтожает вредоносный объект посредством воздействия антибиотиков, гидролитических ферментов, синтезируемых клетками штамма, а также вследствие конкурентной борьбы за пищевые ресурсы и жизненное пространство. На микроскопическом уровне разыгрывается целая «войсковая операция». Правда, микробиологические организмы трудно увидеть невооруженным глазом, поэтому приведу пример, который каждый может наблюдать сам.

Осы Polzsphincta научились зомбировать пауков. Оса откладывает личинки в паука. Они питаются его соками, а потом выделяют нейростимуляторы, которые заставляют паука плести вместо обычной паутины сложные 3D-сооружения, которые будут надежным убежищем для куколок ос. Как только домик готов, личинки убивают своего помощника, полностью высасывают его и окукливаются с полным комфортом.

Более того, многие химические гиганты провели целый ряд поглощений небольших инновационных биотехнологических компаний и существенно нарастили бюджеты исследований в области агробиотехнологий. Сегодня каждая из этих компаний имеет в линейке своих продуктов агробиопрепараты и наращивает производственные мощности в этой области.

Рост потребления биопестицидов во всем мире – порядка 20% в год, тогда как потребление химических пестицидов падает на 1–3%.

По прогнозам аналитиков, к 2030 году в Европе порядка 50% пестицидов будут биологического происхождения; в США, которые двигаются по пути активного внедрения трансгенных технологий, биопестициды заменят около 30% препаратов. Китай, несмотря на то, что является основным производителем химических пестицидов, ввел программу нулевого роста химизации сельского хозяйства с 2021 года и запустил целый ряд программ по поддержке биологизации.

Умная пестицидная защита – современный тренд в растениеводстве. Система интегрированной защиты и питания растений – комбинация химических и биологических методов. Биологические методы в этой системе являются фундаментом, обеспечивая профилактику, повышая иммунитет, снижая инфекционный фон и улучшая почву.

Рустам Рамазанов, генеральный директор ООО «Бионоватик», Игорь Давлетбаев, директор департамента науки  ООО «Органик парк».

«Земля и Жизнь» №18 16-30 сентября 2017г.