Зерно и наука

Современные наукоемкие технологии позволяют не только повысить урожай зерна пшеницы – главного экспортного продовольственного товара России, но и сделать его независимым от погодных условий, нашествия вредителей и болезней. Для фермера это будет стоить сущие копейки при условии, что проблемой займутся на государственном уровне.

Ситуацию комментирует главный научный сотрудник Института биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН, доктор биологических наук, профессор Александр Гапоненко.
- Хлебные злаки (пшеница, рожь, ячмень) являются стратегическим продуктом для России - около половины населения страны получают 80% белка и 70% углеводов исключительно из хлебных и крупяных продуктов. Наращивание производства высококачественного зерна – основа для развития пищевой и перерабатывающей промышленности страны.

Урожай зерновых в прошлом году составил 108,1 млн. тонн, однако этого недостаточно для обеспечения продовольственной безопасности: в России с ее 140-миллионным населением должно производиться ежегодно не менее тонны зерна на человека.

Увеличение производства продовольственного зерна пшеницы возможно, главным образом, за счет роста урожайности и снижения потерь. А потери у нас, в первую очередь, связаны с засоренностью, заболеваниями и вредителями, которые не только снижают урожайность, но и отрицательно влияют на качество продукции. Только из-за отсутствия сортов пшеницы, устойчивых к ржавчинным и головневым заболеваниям, потери урожая в неблагоприятные годы достигают 60%. А ведь при внедрении интенсивных технологий возделывания зерновых культур в посевах резко возрастает вредоносность листостебельных патогенов.

Сравнение урожайности и качества российского зерна пшеницы с другими странами показывает, что наше зерно экономически и качественно неконкурентоспособно. В рекордном 2008 году средняя урожайность в РФ, по данным Минсельхоза, составляла 25,5 ц/га. Это обусловлено, в основном, благоприятными погодными условиями прошлого года. В Германии среднегодовая урожайность пшеницы в последние годы достигла 73,96 ц/га, во Франции - 69,82, Белоруссии - 40,91, Китае - 42,18. В России же средняя урожайность последних лет была на уровне 20 ц/га. Кроме того, рекордному объему урожая пшеницы в 2008 году сопутствовало резкое увеличение в нем низкосортной составляющей.

Можно ли изменить эту безрадостную статистику? Да, если развивать сельскохозяйственную биотехнологию.

Точка роста
Единственный экологически безопасный и перспективный путь развития отечественного сельского хозяйства – это выведение и распространение устойчивых сортов методами биотехнологии. К насущным проблемам, которые можно решить с помощью биотехнологии, в первую очередь относятся: повышение устойчивости к засухе и грибковым заболеваниям (таким, как бурая ржавчина пшеницы). Существует более 200 рас возбудителя этого заболевания. В странах Африки и Азии распространяется новая высоко вирулентная форма стеблевой ржавчины UG99, вызывающая 100%-ную гибель растений. Дальнейшее распространение этой болезни пшеницы может затронуть и Россию. Наиболее эффективный способ создания устойчивой к этой расе ржавчины пшеницы – генная инженерия.

Для российских производителей пшеницы много хлопот доставляет главный экономически значимый вредитель этой культуры – клоп вредная черепашка. Поражение посевов клопом-черепашкой приводит к значительному снижению качества зерна. Единственной мерой борьбы с ним является применение химических средств защиты растений. Стоимость такой защиты обходится минимум в 300 руб./га. Только в Южном федеральном округе и Поволжье, основных житницах страны, ежегодные затраты на химическую борьбу с клопом-черепашкой составляют 3-5 млрд. рублей.

Неконтролируемое размножение клопа вредной черепашки в подавляющем большинстве случаев приводит к формированию зерна, которое по качеству клейковины и теста относится к самому низкому, 6-му, классу. Цена этого зерна в 1,5 раза меньше продовольственного. Не удивительно, что в годы массового размножения черепашки потери производителей пшеницы достигают десятков миллиардов рублей.

Несколько лет назад член-корреспондент РАСХН, заведующий отделом селекции и семеноводства яровой пшеницы НИИСХ юго-востока Николай Васильчук (автор сортов твердой пшеницы, которые занимают более 1 млн. га в РФ) обратил наше внимание на эту важную для главных районов производства пшеницы проблему и поставил задачу - создать методами биотехнологии пшеницу, устойчивую к клопу вредная черепашка. Мы разработали идеологию и методологию способа создания такой пшеницы.

Проектом заинтересовался заведующий отделом селекции и семеноводства озимой пшеницы Всероссийского НИИ зерновых культур имени И.Г. Калиненко Виктор Ковтун – автор сортов мягкой озимой пшеницы, которые занимают более 3,6 млн. га. Директора трех институтов РАН и трех институтов РАСХН направили письма министру сельского хозяйства РФ с выражением желания участвовать в выполнении проекта, который, по их мнению, чрезвычайно актуален для производства высококачественного зерна в России. Ученые из Международного института улучшения кукурузы и пшеницы (CIMMYT), Мексика и представитель CIMMYT по Центральной Азии и Закавказью тоже высоко оценили значение проекта. О желании участвовать в нем заявили ученые и представители минсельхоза Республики Казахстан.

В итоге уже четыре года ведутся научные разработки. Способ получения биотехнологической пшеницы, устойчивой к клопу вредная черепашка, нами запатентован, но эта работа, к сожалению, пока не получила государственного финансирования.

В то время как генетическая революция охватывает все больше индустриальных и развивающихся стран мира, Россия оказывается на задворках прогресса. Причины этого заключаются в том, что у правительства РФ отсутствует ясная политика относительно агробиотехнологии, а в Минсельхозе не хватает образованных и квалифицированных специалистов – генетиков, селекционеров и биотехнологов.
В российских сельскохозяйственных вузах недостаточно кафедр, готовящих квалифицированных биотехнологов. И даже там, где кафедры биотехнологии существуют, они, как правило, не выпускают специалистов по причине отсутствия квалифицированных преподавателей.

Соскочить с иглы
У России есть все возможности стать одним из крупнейших экспортеров зерна, прежде всего пшеничного, - это мнение большинства экспертов разделяет и высшее руководство страны. Вопрос в том, каким путем идти к достижению цели. Добиться высоких позиций в мировом рейтинге экспортеров зерна Минсельхоз планировал путем наращивания его производства, в том числе за счет ввода в эксплуатацию ранее вышедшей из оборота пашни. В ближайшие пять лет предполагалось ускоренными темпами ввести в оборот 10-15 млн. га. По объемам это равносильно поднятию целины в 1950-е годы.

Многие квалифицированные эксперты критикуют такой подход: экстенсивный путь развития сельскохозяйственного производства – тупиковый. Ведь опирается он на старые сорта с малой урожайностью, а не на сорта нового типа, созданные на основе наукоемких технологий, к которым относится генная инженерия растений.
Сделать Россию крупным экспортером продуктов сельского хозяйства, и в первую очередь пшеницы, возможно лишь при повышении урожайности и улучшении качества зерна. Новый министр сельского хозяйства Елена Скрынник заявила, что «первостепенная задача на сегодняшний день – интенсификация экспорта зерна». Но первостепенная задача Минсельхоза – разработать стратегию освобождения зависимости России от импорта продовольствия. А этого нельзя сделать без биотехнологии.

Однако развития биотехнологии и применения ее результатов в России пока не наблюдается. А импортозамещение семян – не выход из положения. Это неперспективный и крайне дорогой путь увеличения производства.

Процесс создания новых сортов и гибридов должен идти непрерывно. Ведь абсолютной устойчивости к какому-либо агенту создать невозможно – рано или поздно она может быть преодолена возбудителем. Но даже несмотря на это, экономическая эффективность биотехнологического метода защиты растений превышает эффект от использования пестицидов в десятки раз. Во всем мире устойчивые к болезням и вредителям высокопродуктивные сорта и гибриды являются главным орудием сельскохозяйственного производства и важнейшим элементом в системе интегрированной защиты растений от болезней и вредителей.

Мы вступили в так называемую «эру постгеномной революции в генетике». В результате этой революции, которая уже совершается в ряде стран, селекция и биотехнология растений стали еще более мощными факторами повышения рентабельности и конкурентоспособности сельскохозяйственного производства.Но в России в многочисленных публикациях об экономических и административно-политических мерах подъема сельского хозяйства пока нет даже упоминания о современной селекции и биотехнологии.

 Диана НАСОНОВА

  • Материалы раздела