The pole of progress: History and prospects of agro-innovations in the Far North

Full Text

Институт агробиотехнологий ФИЦ Коми НЦ УрО РАН – обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра «Коми научный центр Уральского отделения Российской академии наук» – является ключевым научным учреждением в Республике Коми, которое занимается разработкой и внедрением инновационных агротехнологий, адаптированных к суровым климатическим условиям.

 

Дом-музей А. В. Журавского в с. Усть-Цильме Республики Коми.

The house museum of A. V. Zhuravsky in the Ust-Tsilma village of the Komi Republic.

 

Развитие сельскохозяйственной науки на Крайнем Севере имеет глубокие исторические корни. Систематическое изучение сельскохозяйственных возможностей и природных богатств северного края связано с именем Андрея Владимировича Журавского – одного из первых исследователей, привлекающего внимание правительственных и научных организаций к нуждам северных территорий. В 1905 г. по инициативе А. В. Журавского в с. Усть-Цильме открыта Зоологическая станция, в 1906 г. переименованная в Печорскую естественно-историческую станцию, на базе которой Департаментом земледелия и землеустройства в 1911 г. начала свою деятельность Печорская сельскохозяйственная опытная станция [1, c. 3-22].

Андрей Владимирович определил основные задачи, стоящие перед сельскохозяйственной наукой Севера того времени. Это вопросы земледелия, почвенного плодородия, освоение болот под сельскохозяйственные угодья; он же определил и основу сельскохозяйственного производства на Севере ‒ животноводство.

Интенсивное развитие сельскохозяйственной науки на Крайнем Севере началось в Советский период, особенно в 1920-1930-е гг., когда государство взяло курс на освоение северных территорий. В этот период было организовано несколько исследовательских центров и экспериментальных станций, задачей которых было изучение возможностей ведения сельского хозяйства в условиях низких температур и короткого вегетационного периода.

После Гражданской войны, с 1925 г. возобновилась исследовательская работа по межпородному скрещиванию печорского крупного рогатого скота с холмогорской породой, местной печорской грубошерстной короткохвостой овцы с английскими мериносами породы ромни-марш. Начались работы по оленеводству в Ижемском бакветинституте. На полях станции велась работа по акклиматизации пшеницы, овса, гороха, картофеля разных сортов, белокочанной капусты, редьки и репы. Из технических культур – льна и конопли, из ягодников – черной смородины, земляники и малины. В закрытом грунте выращивались огурцы и томаты [2].

В 1928 г. была организована опытная сельскохозяйственная станция в с. Ульяново Усть-Куломского района, которая с 1939 г. стала называться Коми республиканской комплексной сельскохозяйственной опытной станцией.

После Великой Отечественной войны усилия по развитию сельскохозяйственной науки на Крайнем Севере были возобновлены с новой силой. В этот период был сделан акцент на механизацию и внедрение научных достижений в производство. Научно-исследовательские институты занимались селекцией культур и пород скота, которые могли бы эффективно развиваться в условиях холодного климата.

Разработаны уникальные подходы к оленеводству, а также новые методы ведения молочного и мясного животноводства в закрытых помещениях, что позволило значительно увеличить производительность отрасли в северных регионах.

В период послевоенной разрухи стояла задача номер один – создание устойчивой кормовой базы для животноводства на основе кормов собственной заготовки, особенно из луговых трав, которые втрое дешевле сеяных. Порода крупного рогатого скота, районированная на Севере, должна быть способна потребить и трансформировать большие объемы кормов – сена, силоса, сенажа, корнеплодов при сокращении доли дорогих привозных комбикормов.

Датой создания современного НИИСХ Республики Коми считается 1957 год, когда в соответствии с постановлением ЦК КПСС № 253 от 14 февраля 1956 г. «О мерах по улучшению работы научно-исследовательских учреждений по сельскому хозяйству» [3, с. 3-24; 4], приказом Министерства сельского хозяйства СССР от 8 марта 1956 г. № 87 и постановлением Совета Министров Коми АССР от 26 декабря 1956 г. на базе Нижне-Човской сельскохозяйственной опытной станции колхоза им. Хрущева Сыктывдинского района в г. Сыктывкаре была организована Государственная сельскохозяйственная опытная станция Коми АССР (далее – ГСХОС Коми АССР) с подчинением Главе науки Министерства сельского хозяйства РСФСР, а на местном уровне – Министерству сельского хозяйства Коми АССР. Директором вновь созданной станции был назначен Гавриил Иванович Гагиев, д.с.-х.н., профессор (1957-1982), до этого 5 лет проработавший директором Печорской сельскохозяйственной опытной станции. В соответствии с постановлением Совета Министров РСФСР № 474 от 21 сентября 1979 г. Государственной сельскохозяйственной опытной станции Коми АССР присвоено имя А. В. Журавского. В течение последующих 18 лет станцию (1983-1990), а затем Институт (1993-2003) возглавлял к.с.-х.н. Геннадий Тимофеевич Шморгунов.

 

Визит президента АН СССР М. В. Келдыша в Коми филиал АН СССР в 1972 г. Слева направо: спиной – В. П. Подоплелов, М. П. Рощевский, А. В. Непеин, М. В. Келдыш, Л. П. Кормановский, Г. И. Гагиев.

Visit of the President of the USSR Academy of Sciences M. V. Keldysh to the Komi Branch of the USSR Academy of Sciences in 1972. From left to right: in back position - V. P. Podoplelov, M. P. Roshchevskiy, A. V. Nepein, M. V. Keldysh, L. P. Kormanovskiy, G. I. Gagiev.

 

Приказом Отделения по Нечерноземной зоне Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук от 23 марта 1990 г. № 35, в соответствии с указанием Совета Министров РСФСР от 28 февраля 1990 г. № 4608-3 на базе Государственной сельскохозяйственной опытной станции Коми АССР им. А. В. Журавского и Сыктывкарского отдела мелиорации Северного научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации был создан Научно-исследовательский и проектно-технологический институт агропромышленного комплекса Коми АССР (далее – НИПТИ АПК Коми АССР). С 1990 по 1993 г. руководил и был организатором основных направлений деятельности Института к.э.н. Николай Васильевич Гусятников.

27 ноября 2000 г. Институт переименован в Государственное учреждение Научно-исследовательский и проектно-технологический институт агропромышленного комплекса Республики Коми (далее – ГУ НИПТИ АПК РК); в 2007 г. – в Государственное научное учреждение «Научно-исследовательский и проектно-технологический институт агропромышленного комплекса Республики Коми» Российской академии сельскохозяйственных наук (далее – ГНУ «НИПТИ АПК РК Россельхозакадемии»); в 2010 г. переименован в Государственное научное учреждение Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Республики Коми Российской академии сельскохозяйственных наук (далее – ГНУ НИИСХ АПК Республики Коми Россельхозакадемии).

В соответствии с Федеральным законом от 27 сентября 2013 г. № 253-ФЗ «О Российской академии наук, реорганизации государственных академий наук и внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» [5] и приказом Федерального агентства научных организаций от 30 июля 2014 г. № 458 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Республики Коми» (ФГБНУ НИИСХ Республики Коми) передано в ведение Федерального агентства научных организаций (далее – ФАНО России). С 2003 по 2016 г. Институтом руководил к.т.н. Александр Фемистоклович Триандафилов.

С 2018 г. Институт сельского хозяйства является обособленным подразделением ФИЦ Коми НЦ УрО РАН. Приказом Министерства науки и высшего образования Российской Федерации от 29 мая 2019 г. № 349 были внесены изменения в Устав ФИЦ Коми НЦ УрО РАН: Институт сельского хозяйства Коми НЦ УрО РАН был переименован в Институт агробиотехнологий им. А. В. Журавского, к нему были присоединены Выльгортская научно-экспериментальная биологическая станция, а также Печорская опытная станция им. А. В. Журавского. С 2016 г. и по настоящее время Институт возглавляет к.э.н. Андрей Алексеевич Юдин.

 

Заведующая лабораторией кормопроизводства, селекции и семеноводства многолетних трав, к.с.-х.н. Р. А. Беляева на лугу, засеянном новыми сортами лугопастбищных трав, отвечающими требованиям интенсивного земледелия.

Head of the Laboratory of Fodder Production, Selection and Seed Production of Perennial Grasses, Cand. Sci. (Agric.) R. A. Belyaeva in the field sown with new varieties of pasture grasses that meet the requirements of high agriculture.

 

Среди достижений последних лет, которые позволили значительно повысить эффективность сельскохозяйственного производства в регионе, снизить зависимость от внешних поставок и улучшить продовольственную безопасность, можно выделить следующие:

• Создано 12 новых сортов многолетних трав, семь из которых районированы. Предлагаемые сорта низовых трав овсяницы красной Тентюковская, овсяницы луговой Цилемская, мятлика лугового Дырносский являются лучшими рекультивантами для восстановления растительного покрова техногенных почв в Заполярье. Все злаковые сорта рекомендованы для создания высокопродуктивных агроценозов в качестве главного компонента с бобовыми. Сорт серпухи венценосной Памяти Журавского обладает повышенным содержанием биологически активных веществ, используется как растительное сырье в пищевой промышленности при производстве БАД, а также в кормовых целях [6, с. 55–57].
• Разработана технология ускоренного размножения семенного картофеля, которая позволяет повысить коэффициент размножения в три-четыре раза и тем самым сократить срок внедрения новых сортов в товарное производство с 8–10 до 3–5 лет.
• Предложено возделывание картофеля на основе обработки клубней и растений регуляторами роста, что позволяет получать урожайность картофеля до 48 т/га и снизить затраты энергии и ресурсов до 56 %.
• Созданы новые сорта картофеля, адаптированные к условиям Республики Коми, способные формировать полноценный урожай в условиях длительного светового дня, короткого вегетационного периода роста клубней [7, c. 45–47].
• Изучено длительное последействие различных доз извести и минеральных удобрений на агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы, продуктивность и качество сельскохозяйственных культур. Установлена эффективность однократного известкования в дозах по 1,0–2,5 г.к. и ежегодного внесения минеральных удобрений: кислотность почвы поддерживается на оптимальном для культур уровне, повышается содержание элементов питания (фосфор и калий) и гумуса в почве [8, c. 11–13]. Данный прием обеспечивает повышение урожайности сухой массы на 85,2 %, с выходом обменной энергии 66,1 ГДж/га.
• Внедрен в производство метод предпосевного гамма-облучения семян овощных культур, позволяющий ускорить их развитие, созревание, повысить урожайность и улучшить качество продукции.
• Разработана улучшенная технология выращивания семян белокочанной капусты в пленочных теплицах, обеспечивающая получение гарантированного урожая высококачественных семян до 120 г/м² [9, c. 49–52]. Выращивание моркови, свеклы и белокочанной капусты по разработанным экологически безопасным технологиям обеспечивало получение урожая до 50 т/га, улучшение качества продукции и снижение затрат энергии и ресурсов на 15–20 %.
• Разработана агротехника выращивания смородины черной и красной, малины, земляники садовой, крыжовника, жимолости; испытаны сотни сортов этих культур и лучшие из них рекомендованы и широко используются садоводами республики [10, c. 10–25]. Технология выращивания саженцев крыжовника, жимолости и смородины обеспечивает увеличение выхода стандартных саженцев на 10–15 %.
• Разработаны установка для дражирования семян многолетних трав и овощных культур; устройство для внесения консерванта в сенажную массу, позволяющее сократить потери питательных веществ относительно стандартной технологии на 6 %, протеина – на 8 %; устройство для выращивания гидропонного корма для крупного рогатого скота в зимне-стойловый период, обеспечивающего повышение удоя на 15 % и снижение себестоимости молока на 12,5 %.
• Разработана методология определения эффективности и уровня инновационности в Республике Коми; определены направления государственной политики поддержки и стимулирования инновационной деятельности аграрного сектора региона, обоснован организационно-экономический механизм повышения инновационности аграрного производства [11, c. 73–77].
• Установлена возможность акклиматизации айрширского скота на севере, в том числе и за полярным кругом; изучена эффективность скрещивания холмогорской и голштинской пород; разработаны, апробированы и внедрены биоинформационные технологии в селекции крупного рогатого скота; внедрена генетическая экспертиза происхождения животных [12, c. 15–21].
• Предложена к использованию в производстве малокомпонентная балансирующая минеральная добавка, разработанная в соответствии с условиями кормления дойных коров в хозяйствах Республики Коми и содержания овец печорской породной группы.
• Разработан метод терапии энтамозов, сибирской язвы, некробактериоза и ряда гельминтозов северных оленей, обеспечивающий снижение затрат труда на 30-40 % и повышение выхода кожсырья до 100 %, сохранности поголовья на 2–3 %, увеличение выхода мяса на голову – 4–5 кг, повышение доходов хозяйств на 25-30 % [13, с. 332–336].

В рамках Программы фундаментальных научных исследований на 2021–2030 гг. перед Институтом агробиотехнологий ФИЦ Коми НЦ УрО РАН поставлены задачи, направленные на решение ключевых проблем сельского хозяйства в условиях Крайнего Севера. Основной целью является создание новых сортов сельскохозяйственных культур, которые смогут эффективно развиваться в экстремальных климатических условиях, характерных для этого региона. Это требует разработки передовых геномных и селекционных методов для повышения устойчивости растений к болезням, стрессам и низким температурам.

 

Заместитель директора по научной работе, к.с.-х.н. Г. Т. Шморгунов ознакамливает участников республиканского совещания агрономов с селекционными участками по выведению новых сортов картофеля, адаптированных к условиям Республики Коми.

Deputy Director for Science, Cand. Sci. (Agric.) G. T. Shmorgunov introduces selection plots for the development of new potato varieties adapted to the conditions of the Komi Republic to the participants of the republican meeting of agronomists.

 

В результате одним из важнейших направлений работы Института стало улучшение генетических ресурсов сельскохозяйственных животных, включая разработку селекционно-генетических программ, нацеленных на повышение продуктивности скота и его устойчивости к заболеваниям в условиях сурового климата. Кроме того, Институт активно занимается разработкой и внедрением новых агробиотехнологий, способных обеспечить стабильное и экологически чистое производство продуктов питания, несмотря на неблагоприятные природные условия.

Значительное внимание уделяется исследованиям в области органического земледелия и созданию биопрепаратов нового поколения, которые смогут улучшить структуру почв и повысить их плодородие. Эти биопрепараты разрабатываются с целью снижения зависимости от химических удобрений и пестицидов, что особенно важно в контексте экологической устойчивости региона.

В настоящее время Институт агробиотехнологий ФИЦ Коми НЦ УрО РАН достиг значительных результатов по каждому из направлений, обозначенных в Программе фундаментальных научных исследований [14].

Одним из основных достижений в области селекции сельскохозяйственных культур стало выведение новых гибридов картофеля, которые сочетают в себе высокую урожайность, устойчивость к грибковым болезням, таким как рак картофеля и фитофтороз и нематодам, в частности золотистой картофельной нематоде. Эти свойства чрезвычайно важны для успешного выращивания картофеля в условиях Крайнего Севера, где климатические и почвенные условия значительно усложняют сельскохозяйственное производство.

Исследования в области органического земледелия привели к созданию новых эффективных препаратов, которые улучшают структуру почв и способствуют лучшему усвоению питательных веществ растениями. Биопрепараты доказали свою эффективность в полевых условиях, позволяя повысить урожайность и качество продукции без применения химических удобрений, что особенно важно для экологически чистого производства на Крайнем Севере.

Одним из ключевых направлений исследований стали разработка и внедрение программы селекционно-генетического совершенствования голштинизированного скота, направленная на улучшение продуктивности и устойчивости скота к заболеваниям в северных условиях. В результате этих исследований были получены конкретные генетические маркеры, которые позволили увеличить удои и улучшить здоровье животных, что значительно повышает эффективность молочного и мясного производства в регионе. Исследования являются важным вкладом в развитие молочного скотоводства в северных регионах. Они позволяют не только улучшить качество стада, но и оптимизировать племенную работу, направленную на получение животных, которые лучше адаптированы к экстремальным условиям Крайнего Севера.

Кроме того, Институт добился значительных успехов в области ветеринарных наук, сосредоточив свои усилия на изучении паразитофауны северных оленей в Республике Коми и Ненецком автономном округе. В результате этих исследований была проведена диагностика зараженности оленей различными паразитарными заболеваниями, такими как анаплазмоз, бабезиоз, тейлериоз и эрлихиоз.

В экономической сфере Институт разработал механизм реализации государственно-частного партнерства, направленный на развитие агропромышленного комплекса Республики Коми. Этот механизм включает в себя систему государственных закупок и кластерное взаимодействие между государственными органами, сельскохозяйственными предприятиями, научными и образовательными организациями.

 

Печорская порода овец.

The Pechora sheep breed.

 

Дальнейшие перспективы развития сельскохозяйственной науки на Крайнем Севере связаны с совершенствованием селекционных программ и разработкой новых технологий, которые позволят обеспечить стабильное и экологически чистое производство продуктов питания. Важной задачей остается улучшение генетических ресурсов сельскохозяйственных животных и растений, что позволит повысить их устойчивость к климатическим изменениям и биотическим стрессам.

Кроме того, необходимо продолжать работу над развитием органического земледелия, в том числе через внедрение биопрепаратов, которые позволяют повысить плодородие почв и устойчивость растений к заболеваниям. Также немаловажным аспектом является развитие государственно-частного партнерства, что способствует укреплению агропромышленного комплекса региона и созданию новых рабочих мест.

Сельскохозяйственная наука на Крайнем Севере прошла долгий путь от первых исследований до современных инновационных решений. Работы, проведенные Институтом агробиотехнологий, представляют собой значительный шаг вперед в области адаптации сельского хозяйства в условиях севера, а в долгосрочной перспективе могут привести к улучшению продовольственной безопасности и экологической устойчивости региона.

 

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

About the authors

Andrey A. Yudin

Institute of Agrobiotechnologies named after A. V. Zhuravsky, Komi Science Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: audin@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0003-3368-7497

Candidate of Sciences (Economics), Director

Russian Federation, 27 Rucheynaya st., Syktyvkar, 167023 Komi Republic

Svetlana V. Kokovkina

Institute of Agrobiotechnologies named after A. V. Zhuravsky, Komi Science Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: kokovkina.svetlana@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-1175-2991

Candidate of Sciences (Agriculture), Academic Secretary

Russian Federation, 27 Rucheynaya st., Syktyvkar, 167023 Komi Republic

Tatyana V. Tarabukina

Institute of Agrobiotechnologies named after A. V. Zhuravsky, Komi Science Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: strekalovat@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-9738-0542

Candidate of Sciences (Economics), Researcher

Russian Federation, 27 Rucheynaya st., Syktyvkar, 167023 Komi Republic

References

Supplementary files