Уходящий год стал рекордным для отрасли сельского хозяйства в России. Агропромышленный комплекс чуть было не побил исторический рекорд по урожаю зерновых. Активно велась работа по импортозамещению семян, которые до недавнего времени были в дефиците и закупались за рубежом. И, конечно же, внедрялись новые технологии: «умные» теплицы и ИИ-системы контроля, появлялись новые сорта растений, удобрения и виды кормов. Больше об итогах года в сельском хозяйстве — в материале «Научной России».
Технологии искусственного интеллекта
Агропромышленный комплекс считается одной из самых консервативных отраслей производства. Все новое и необычное появляется там с задержкой, внедряется медленно и неохотно. Между тем в уходящем году аграрии обратили пристальное внимание на технологии искусственного интеллекта и их огромный потенциал.
Так, эксперты из Федерального научного агроинженерного центра «Всероссийский институт механизации» (ФНАЦ ВИМ) и Института общей физики РАН создали «умную» оптическую систему для сортировки и поиска повреждений и болезней овощей, яблок и картофеля после сбора урожая. В ходе испытаний инновация отобрала плоды по размеру с точностью 95,4%, а по наличию дефектов — с точностью 93,1%.
Ученые Тюменского государственного университета, в свою очередь, занялись разработкой уникального электронного помощника для ведения хозяйства на «умных» фермах. Новая система контроля отслеживает множество различных показателей: от освещения и состояния микроклимата до признаков зарождающихся заболеваний у растений. По результатам анализа программа формулирует индивидуальные рекомендации по повышению урожайности и качества продукции.
Во время студенческого тура «Научной России» в Московскую сельскохозяйственную академию им. К.А. Тимирязева ученые лаборатории искусственного климата продемонстрировали гостям принципы работы сити-ферм, вертикальных теплиц и технологии светокультуры растений. «Умные» сити-фермы — мобильные теплицы для выращивания экологически чистых растений в черте города, в частности в Арктическом регионе России.
Новые сорта растений
Особенности климата множества разных регионов России диктуют аграриям свои условия. Где-то можно без труда взращивать тепличные виды овощей и фруктов, где-то требуются особые сорта пшеницы. Проблема семян также решается: за год было подано 935 заявок на включение в госреестр сортов и гибридов отечественной селекции.
Селекционеры Московского НИИ сельского хозяйства «Немчиновка» снабжают сортовыми семенами 30 регионов в центральной части России. В 2023 г. ученые создали новейший сорт озимой пшеницы «Васильевна», который на делянке показал 158 центнеров с гектара, причем без потери качества зерна. В принципе за последние 20 лет учеными «Немчиновки» было создано более десятка сортов озимой пшеницы, в которых значительно больше белка, чем у сортов конкурентов из Германии и Франции.
В свою очередь, на Крымской опытно-селекционной станции создали 11 сортов овощного гороха разных сроков созревания, так называемый конвейер сортов. «Мы создаем новые сорта с применением генетических технологий, которые могут в два раза ускорить процессы по сравнению с традиционной селекцией, а также используем симбиоз растений с клубеньковыми бактериями. В результате в корневой зоне происходит накопление большого количества азота, что в дальнейшем обеспечивает получение высоких урожаев культур, выращиваемых на этой же земле», — отметил соавтор сортов, заслуженный работник сельского хозяйства Краснодарского края, кандидат сельскохозяйственных наук Анатолий Григорьевич Беседин.
Повышение эффективности
Важно не только количество собранного урожая, но и качество его сбора. Повышая эффективность работы агропромышленного комплекса, возможно, не увеличивая наделы, собирать с них гораздо больше урожая. В прошедшем году ученые многое сделали для того, чтобы ни один гектар земли не использовался зря.
Сотрудники Всероссийского института сельскохозяйственной микробиологии и Санкт-Петербургского государственного университета в рамках своей работы в НЦМУ «Агротехнологии будущего» разработали минеральные удобрения нового поколения. Демонстрационные полевые опыты показали повышение урожайности у яровой пшеницы и кукурузы на 15%, у картофеля — на 20%, у салата — на 30%.
В сельском хозяйстве для уничтожения сорняков часто применяют химические препараты — гербициды. Их постоянное использование приводит к тому, что в почве накапливаются вредные вещества. Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета исследовали процесс роста микроорганизмов, которые используют гербициды в качестве единственных источников углерода и энергии в процессе жизнедеятельности, и определили эффективное соотношение культур для очистки почвы от химических препаратов.
Не отставали в прошедшем году от своих коллег и создатели сельскохозяйственной техники. Экспериментальный электротрактор на солнечной батарее, предназначенный для посева культур, разработали специалисты Вавиловского университета. Новая технология позволяет экономить более 45% затрат на эксплуатацию машины в сравнении с аналогичным трактором с классическим двигателем внутреннего сгорания.