CC BY
13
УДК 631
Новые задачи аграрной науки
В.В. КУЛИНЦЕВ, кандидат сельскохозяйственных наук, директор
Ставропольский НИИ сельского хозяйства
E-mail: sniish@mail.ru
Показаны основные итоги деятельности Ставропольского НИИ сельского хозяйства за последние годы.
Ключевые слова: концепция, система земледелия, ГИС-технологии, климат, селекция, биотехнология.
Сегодня Ставропольский научно-исследовательский институт сельского хозяйства - крупный научный центр Юга России, ведущий исследования по важнейшим направлениям. Здесь работают селекционный центр, включающий шесть лабораторий, отделы биотехнологии, агролан-дшафтного земледелия и агроэкологии, технологий возделывания сельскохозяйственных культур, физиологии растений, кормопроизводства, экономики, лаборатории защиты растений и ГИС-технологий, информационно-аналитический центр. Научно-исследовательские работы проводятся также в подведомственных институту Прикумской опытно-селекционной станции, Незлобненской семеноводческо-технологической станции, Ставропольском ботаническом саду и базовых хозяйствах, расположенных в различных почвенно-климатических зонах края.
Институт активно сотрудничает с различными структурами и организациями в системе АПК Северо-Кавказского федерального округа. На базе института проходят заседания Совета по земледелию Северного Кавказа, научно-практические конференции, семинары. Обеспечивая научное сопровождение эффектив-^ ного развития агропромышленного © комплекса в округе, институт принял м участие в разработке «Концепции z устойчивого развития АПК в СКФО ф на период до 2020 г.», которая | учитывает специализацию субъек-üt тов округа, отвечающую специфике с- их природно-климатических, эконо-§ мических особенностей и нацио-m
нальных традиций. Реализация этой концепции обеспечит по сравнению с 200S-2008 гг. увеличение валового сбора зерна до 10,7 млн т, или на 27 %, мяса - до 941 тыс. т, или на 77 %, молока -до 3113 тыс. т, или на S7 % , а также повысит занятость и уровень жизни сельского населения.
С 2011 г. в институте активно работает информационно-анапити-ческий центр, где в течение года был подготовлен аналитический материал для 1S совещаний по наиболее актуальным проблемам в различных отраслях (пищевой и перерабатывающей промышленности, мелиорации, кормопроизводства, мясного, молочного и племенного животноводства, овощеводства и бахчеводства и т. д.), которые проводились в администрации аппарата полномочного представителя Президента в СКФО.
Нашими учеными дан экономический анализ развития регионального сельского хозяйства за последнее десятилетие, выявивший положительные (в зерновой отрасли) и негативные (в животноводстве) тенденции и позволивший разработать систему мер для повышения эффективности использования ресурсного потенциала отрасли.
Дальнейшее развитие АПК Ставрополья тесно связано с освоением систем земледелия нового поколения. Внедрение разработанных в 60-х - 80-х годах XX в. систем земледелия Ставропольского края, в том числе «сухого земледелия», позволило увеличить среднегодовой объем валовой продукции в 1,3 раза (табл.), сгладить влияние неблагоприятных факторов (засух, эрозии почв и т. д.) и предотвратить резкий спад урожай-
ности в последующие годы. Однако сегодня, в новых условиях, резервы роста продуктивности этих систем земледелия исчерпаны. Изменились климат, земельные отношения, формы собственности и землепользования. По сравнению с дореформенным периодом резко (в 2,7 раза) уменьшилось поголовье скота, в шесть раз снизилась площадь под кормовыми культурами, произошла дифференциация хозяйств по финансовому состоянию, упало плодородие почв.
В условиях разнообразия почвен-но-климатических условий края (о чем косвенно свидетельствует наличие 24 ландшафтов) однотипные зернопаровые и зернопропашные агроландшафты теряют свою устойчивость, деградируют и не способны к росту продуктивности. Становится очевидным, что дальнейший прогресс сельского хозяйства связан с разработкой более совершенных систем земледелия нового поколения, адаптированных к многообразию природных условий и позволяющих приостановить деградационные процессы, которые являются одной из основных причин неустойчивости сельскохозяйственного производства. Это поможет обеспечить прирост объема сельскохозяйственной продукции (в пересчете на зерно) до
Динамика производства зерна по этапам развития системы «сухого» земледелия в Ставропольском крае
Показатель До внедрения (19711975 гг.) В период внедрения (19761980 гг.) После внедрения (19811990 гг.) В годы реформирования
19912000 гг. 20012010 гг.
Валовой сбор зерна, 3,35 3,63 4,44 4,07 6,46
млн т
Урожайность, ц/га 16,0 18,5 22,9 23,4 31,7
NóááÓí¡'íeü.-2.p65 4 26.03.2012, 12:42
1,8 млн т, или около 4,4 ц с I га пашни, что в денежном выражении составит около 2 тыс. руб/га.
Созданный в институте уникальный полигон «Агроландшафт», который посещают многочисленные делегации из различных регионов страны, служит практическим примером оптимальной организации территории фермерского хозяйства. Здесь выявляется степень адаптации звеньев системы земледелия к различным экологическим условиям. Только рациональное размещение культур в агроландшафте позволяет получить до S тыс. руб/га прибыли без каких-либо дополнительных затрат.
С 200S г. наши ученые исследуют региональные особенности изменения климата в новых условиях. Институтом издан Атлас изменения климатических параметров в Ставропольском крае, создан алгоритм анализа агроклиматических показателей и адаптации к ним систем земледелия, который может использоваться в любом регионе России. Составлен реестр засух летне-осеннего, весенне-летнего и вегетационного периодов. Рассмотрены сценарии развития климатических ситуаций для озимых культур, в частности, установлено, что в Ставропольском крае наиболее опасны весенне-летние засухи, которые уносят от 2S до S1 % урожая. Эти работы позволили выделить зоны различной климатической обеспеченности производства качественного зерна, что позволяет дифференцировать агротехнические мероприятия.
На основании пятилетних исследований усовершенствована технология возделывания озимой пшеницы и озимого ячменя, позволяющая без дополнительных затрат, только благодаря смещению сроков сева на 810 дн. в сторону более поздних по сравнению с ранее принятыми, повысить урожайность на 6-8 ц/га и получить более качественное зерно.
Глубокие исследования по физи-олого-биохимическим особенностям роста, развития, питания растений и формирования урожая стали теоретической основой технологий возделывания озимой пшеницы по зонам края. Именно применение научно-обоснованных технологий в комплексе с другими факторами позволило в 2011 г. впервые получить рекордный валовой сбор зерна этой культуры - 6,8 млн т при урожайности 40,2 ц/га.
В новых климатических условиях для повышения эффективности зернового производства рекомендовано использовать на озимой пшенице разработанный лабораторией защиты растений метод осеннего применения гербицидов против двудольных зимующих сорняков. Это позволяет не только снизить затраты на препараты по сравнению с весенними обработками на 2S % из-за уменьшения их дозы, но и на 20 % повысить урожайность озимой пшеницы.
В институте созданы многолетние стационары по изучению различных систем обработки почвы (заложен в 1972 г.), систематическому внесению возрастающих доз удобрений (197S г.), эффективности севооборотов с различной насыщенностью чистыми парами в засушливых условиях (1969 г.), использования различных доз органоминеральных удобрений в зоне каштановых почв края (1990 г.). Полученные данные лежат в основе теоретических разработок и практических предложений по дальнейшему развитию АПК Ставрополья.
Создание систем земледелия нового поколения невозможно без широкого использования инновационных ГИС-технологий. С 2010 г. в институте начато комплексное разви-тие2 геоинформационной инфраструктуры, включающее создание необходимой базы (локальная вычислительная сеть, серверное оборудование, компьютеризация рабочих мест сотрудников, приобретение и установка лицензионного программного обеспечения и т. д.) и разработку программ развития исследований с использованием ГИС-техно-логий. Создано два раздела ГИС: статистика производства основных сельскохозяйственных культур в Ставропольском крае и динамика агроклиматических ресурсов агроландшаф-тов края, а также направления оптимизации систем земледелия.
Информация по этим разделам, в том числе электронные карты, представлены на официальном сайте Института.
В 2010 г. была разработана Информационно-аналитическая система (ИАС) «Агроклиматический потенциал Ставропольского края», позволяющая решать ряд задач, включая анализ, сравнение и поиск лет-аналогов по основным агроклиматическим показателям с выдачей инфор-
мации в графической форме. Разработка ИАС - новый перспективный проект Института в области информатизации и оптимизации изучения агроклиматических ресурсов, пока не имеющий аналогов. Система адаптирована под конкретные задачи производства, оперативно обеспечивает пользователя графической информацией по всем действующим метеостанциям Ставропольского края с 1961 г. Разработано мультимедийное руководство для пользователей ИАС, которое дает возможность освоить работу с системой за короткое время и при наличии базы данных может служить основой для создания таких систем в любом регионе.
В 2011 г. учеными нашего института впервые в России разработан пилотный проект аграрного ГИС-пор-тала ^ЕВ-ГИС), позволяющего проводить комплексную оценку ресурсного потенциала Ставропольского края на различных масштабных уровнях на основе ГИС-сервера МарЭегуег - программного обеспечения с открытым исходным кодом, которое распространяется бесплатно. В этом программном продукте представлены следующие тематические блоки:
- социально-экономический (границы административных районов, административные центры);
- физико-географический (речная сеть, топография, углы наклона, экспозиция склонов, почвы);
- климатический (температура, осадки, ГТК, сумма активных температур, агроклиматическое районирование);
- агроклиматический (биоклиматический потенциал по Шашко (1967); показатели Е.С. Улановой для озимой пшеницы (1973), Ю.С. Мельник - для подсолнечника (1972), С.А. Сапожниковой - для яровых зерновых (19S8) и Ю.И. Чиркова - для кукурузы (1969));
- сельскохозяйственный (границы полей края, космоснимки с.-х. угодий края, зоны прямого посева пропашных культур).
Разработано мультимедийное руководство по использованию ГИС с открытым исходным кодом (Оиап- и 1итС13) для создания и поддержки 2 электронных карт предприятий. л
Для повышения эффективности л управления производством нами раз- и работан и постоянно совершенству- 2 ется программный комплекс «Авто- ¡° матизированное рабочее место м
(АРМ) агронома». Эта программа за- 2
р
S
N6aa6TlTeu.-2.p65 5 26.03.2012, 12:42
патентована и внедрена в восьми хозяйствах края с общей площадью свыше 100 тыс. га. Она позволяет:
- создавать и корректировать технологии конкретного поля (ТКП);
- осуществлять автоматический поиск информации с выдачей затребованных материалов (планов проведения сева, уборки, объемов и доз применения удобрений, средств защиты растений и т. д.), что существенно упрощает разработку структуры посевных площадей, оптимизацию размещения сельскохозяйственных культур.
Кроме того разработана технология интеграции АРМ агронома с различными ГИС и геоинтерфейсом Гугл Планета Земля. (Доступ к каталогам отчетов, сформированных АРМ агронома, возможен по запросам с электронной карты).
Одно из центральных мест занимает селекционная работа с широким набором сельскохозяйственных культур. За период существования института создано 2SS сортов зерновых, кормовых, лекарственных, пряно-ароматических, плодово-ягодных и овощных культур, из них районировано 138 сортов. Результаты испытания наших сортов зерновых культур в Киргизии и Казахстане показали существенное их преимущество по урожайности (на 8,1-16,0 ц/га) по сравнению с местными стандартами.
В экстремально засушливых условиях новые сорта и гибриды сахарного сорго и суданской травы, пайзы и сорго-суданковых гибридов, чумизы и могара нашей селекции, обладающие высокой устойчивостью к стресс-факторам, могут обеспечи-
вать бесперебойное поступление зеленых кормов в течение второй половины летнего и всего осеннего периода.
Наши районированные сорта бобовых и злаковых трав возделыва-ются не только в чистых и многокомпонентных посевах, но и успешно используются для увеличения продуктивности создаваемых по методу аг-ростепей сенокосов. Метод успешно внедряется не только в крае, но и других регионах страны - Ростовской области, Краснодарском крае, Калмыкии, Карачаево-Черкесии, Адыгее, Башкирии, а также на Украине и может использоваться для эффективного решения самых разных задач -от борьбы с эрозией и сорной растительностью, создания кормовой базы до воспроизводства биоразнообразия, сохранения редких и исчезающих растений. Эффективность метода демонстрировалось на проведенной в Институте Международной научной конференции по биоразнообразию и борьбе с опустыниванием, в работе которой принимали участие ученые России, Украины, Белоруссии, Молдовы, Казахстана, Узбекистана, Грузии, Китая, Германии, Нидерландов.
В отделе биотехнологии создан высокопродуктивный и засухоустойчивый сорт картофеля Ипатовский, ведутся совместные работы с селекционерами по созданию новых сортов озимых зерновых культур пшеницы и тритикале. В целях совершенствования и развития системы семеноводства картофеля в Южном регионе, ученые-биотехнологи занимаются разработкой новых эффектив-
ных приемов оздоровления семенного картофеля, а также получения безвирусного посадочного материала винограда.
Ставропольский НИИСХ поддерживает тесную связь с сельхозтоваропроизводителями многих регионов РФ и ближнего зарубежья. Ежегодно они посещают День поля института, где демонстрируются не только перспективные сорта зерновых, бобовых, кормовых, лекарственных культур и картофеля, но и последние достижения в области технологий их возделывания.
В 2011 г. внедрение научных разработок осуществлялось в 103 хозяйствах, совместное выращивание посадочного материала картофеля, семян зерновых колосовых, многолетних трав, сорго и лекарственных растений - в 29 хозяйствах Ставропольского края, Поволжья и других регионов России.
Ежегодно на Дне поля института гостям демонстрируются новые сорта сельскохозяйственных культур и достижения в области технологий их возделывания
New aims of agriculture
V.V. Kulintsev
There are shown the principle activity results of Stavropol SRI of agriculture for the last few years. Keywords: conception, agricultural system, GIS-technology, climate, breeding, biotechnology.
NôàâÔîïîëu.-2.p65 6 26.03.2012, 12:42
