Поиск - новости науки и техники

Хранители земли. Ученые разных специальностей встали на защиту почв

27.07.19

Недавно Российский фонд фундаментальных исследований провел крупный междисциплинарный конкурс, посвященный проблемам управления почвенными ресурсами. Отметим, что проходил он впервые и привлек всеобщее внимание. Фонд рассчитывал примерно на 100 заявок, а их поступило аж 266. Подготовили предложения по организации конкурса почвоведы МГУ. Рассказывает председатель секции экспертного совета РФФИ, заместитель декана факультета почвоведения МГУ член-корреспондент РАН Павел КРАСИЛЬНИКОВ.

– В РФФИ идея проведения подобного конкурса буквально витала в воздухе, ведь почвы – важный и сложный объект исследований. Недаром их уважительно называют «кожей Земли», ее «благородной ржавчиной». Поэтому наше предложение было воспринято позитивно. В борьбу за гранты включились специалисты почти всех регионов России – не только почвоведы, но и геологи, экономисты, химики и биологи, специалисты сельского хозяйства и представители инженерных наук (информацию о почвах получают с помощью космических спутники и дронов, а также полевых геофизических приборов), – сказал Павел Владимирович. – Считается, что конкурс удался, если соблюдается пропорция «один грант к трем заявкам». В этот раз вышло больше, чем один к пяти. И многие сильные проекты поддержки, увы, не получили. Лишь 46 самых продвинутых работ удостоились грантов. Они предусматривают проведение глубоких фундаментальных исследований с выходом на решение сложных наукоемких прикладных задач. Отрадно, что более половины грантов досталась регионам РФ – от Дальнего Востока до Крыма и Кавказа.

Распределение поддержанных проектов по регионам


– И все-таки почему почвы удостоились такого внимания?
– Потому что проблема назрела. Казалось бы, в нашей стране почв более чем достаточно. Однако, как мы говорим, здоровых, плодородных не так уж и много, их площади сокращаются и деградируют. По данным последнего обследования, от ветровой эрозии страдают 13,5% земель сельскохозяйственного назначения, от водной – 17,6%, от засоления – 4,1%. Наступают города, их инфраструктура постоянно расширяется. Известно, скажем, что в Австрии ежедневно, подчеркну, асфальтируют территорию равную примерно футбольному полю. И что с этим прикажете делать? Можно ли остановить разрушительные процессы, если людей становится все больше и им нужно обустраивать Землю?
– И какие ответы РФФИ рассчитывает получить через три года?
– У междисциплинарного, повторюсь, конкурса множество целей и задач. Выяснить, например, как изменение климата влияет на состояние «кожи Земли» и что ждет нас в будущем. Наша страна находится на севере Евразии, где подтаивает вечная мерзлота. В перспективе сельское хозяйство, возможно, мигрирует дальше на Север. Но это в будущем, а пока мы имеем лишь неприятные последствия. В Якутии целые поселки чуть ли не под землю уходят. В результате таяния мерзлоты из почв высвобождается огромное количество метана – одного из наиболее активных парниковых газов. Поэтому поддержку фонда среди прочих получил проект, изучающий изменения почв в результате потепления климата в северной Якутии.
Как говорил Мао Цзэдун, когда дует ветер, надо строить не заградительные щиты, а ветряные мельницы. И почвоведы должны думать, как лучше адаптироваться к переменам климата. Очевидно, что даже при снижении количества выбросов в атмосферу мы вряд ли полностью остановим этот процесс. Но есть другой путь, может быть, парадоксальный: подъем сельского хозяйства поможет снизить содержание парниковых газов в атмосфере. Принято считать, что сельское хозяйство и животноводство несут ответственность за значительную часть выбросов углекислого газа и метана, ведь при распашке огромное количество углерода из почвы в виде углекислого газа попадает в атмосферу. Однако это негативное явление прямо зависит от способов обработки почв. Четыре года назад Франция выступила с инициативой, получившей название «4 промилле». Французы призывают каждый год повышать запасы углерода, содержащегося в гумусе сельскохозяйственных почв, на 0,4%. Тогда мы полностью компенсируем антропогенные выбросы парниковых газов в атмосферу.
– А это осуществимо?
– Идея чрезвычайно привлекательная: можно одновременно повышать плодородие почв и снижать негативные последствия изменений климата. Но осуществима ли? Сегодня по этому поводу в мире идут дискуссии. Ученых смущает недостаток органических и органоминеральных удобрений. Есть на Земле области, где не развито животноводство и навоза – основы органических удобрений – просто нет. Правда, для тех же целей можно использовать компост с растительной основой, запахивать в землю сидераты – многолетние травы, бобовые растения. В последние годы стало популярным внесение в почву биочара – древесного угля. Он способствует стабилизации органического вещества почвы. Методы действительно эффективные, но затратные. Для фермеров, скажем, в развивающихся странах они просто неподъемные. Помогли бы специальные субсидии, но немногим государствам это по силам. Так сельское хозяйство прямо зависит от глобального изменения климата, непосредственно влияющего на продовольственную безопасность страны.
– Объясните, пожалуйста, как они связаны?
– По определению ООН продовольственная безопасность достигается, когда населению в достаточных количествах доступна здоровая, качественная пища. Экономисты нередко заявляют: а так ли уж важно сельхозпроизводство для обеспечения продовольственной безопасности? По их подсчетам, оно составляет всего 8% от общей стоимости произведенных продуктов. Большинство средств идет на хранение, переработку, упаковку и доставку продуктов. Но если не произвести продукцию на эти 8%, то нечего будет перевозить и упаковывать. Наша страна не может опираться на импорт, недаром Доктрина продовольственной безопасности РФ декларирует необходимость продовольственной независимости. А угроза действительно возникает, если бездумно уничтожать пригодные для земледелия поля.
– Почвам совершенствование сельского хозяйства во благо или нет?
– Это извечный вопрос, на века. Начали спор, похоже, римляне в I веке нашей эры – один из первых агрономов, ученый Колумелла, и Плиний Старший. Первый верил, что труд на земле идет ей во благо и повышает плодородие почв. А Плиний утверждал, что землю спустя рукава обрабатывают самые нерадивые рабы, их хозяева думают только о прибыли и почвы в итоге деградируют. Как ни странно, оба мнения верны, разница в подходах невелика. Бедный крестьянин истощает землю, поскольку не в состоянии вносить удобрения. Но деградирует она и когда сельскохозяйственное производство избыточно интенсивно, применяется много удобрений и пестицидов, что, напомню, наносит вред и окружающей среде. Для устойчивого рачительного использования земель необходимо рационально возделывать почву. Еще в Древнем Риме знали, что почвам надо давать отдых, применять севооборот: один год, скажем, выращивать пшеницу, второй – люцерну. Чтобы не заводились вредители, чтобы растения не болели, чтобы почвы не истощались и не уплотнялись, а накапливали азот с углеродом. Сегодня к известным методам добавились новые, в частности, концепция цифрового земледелия, она тоже входила в тематику конкурса РФФИ.
– А это еще что такое?
– Существует несколько этапов инновационного развития земледелия. Точное земледелие основано на привязке всех операций к GPS, картограммам и данным дистанционного зондирования. В результате только обеспечение совершенно прямой борозды позволяет поднять урожайность на 10-15%. Есть адресное, основанное на знании, сколько удобрений надо вносить в каждую часть поля. Это экономит удобрения и, главное, снижает загрязнение окружающей среды. «Умное земледелие» управляет обработкой почвы на основе данных, получаемых в режиме реального времени, например, о влажности почв, с помощью датчиков, закрепленных на дронах и тракторе, – это знание помогает повышать продуктивность полей. И, наконец, цифровое, когда компьютерную систему трактора наделяют искусственным интеллектом. Программа получает самые разные сведения из всех возможных источников, осмысливает их и выдает решение: как самым эффективным способом обрабатывать почвы в каждый момент времени. Отдельно следует сказать о модном сейчас органическом земледелии, исключающим применение химии и обеспечивающим производство здоровой пищи. Но вряд оно заменит традиционное, использующее удобрения: без них мы не сможем снабдить все культурные растения элементами питания. Поэтому задача состоит, скорее, во внедрении элементов биологического, почвозащитного земледелия в традиционное сельское хозяйство, а органическое земледелие останется сравнительно небольшим премиум-сегментом на рынке сельскохозяйственной продукции.
– Возвращаясь к грантам. Пройдет три года, РФФИ получит столь необходимое новое знание, будет ли оно работать, будет ли востребовано?
– Вопрос непростой. И все же. Фонд поддерживает фундаментальные исследования и твердо уверен, что только на основе серьезной теоретической базы можно развивать прикладные разработки. И если проекты обладают инновационным потенциалом, возможна дальнейшая коммерциализация полученных продуктов. В данном случае внедрять результаты предстоит на разных уровнях. В МГУ по распоряжению Правительства РФ создан Евразийский центр по продовольственной безопасности (я являюсь его замдиректора), который напрямую работает с интересующими нас министерствами и ведомствами. Мы можем внести туда предложения, основанные на знании, полученном благодаря РФФИ. Надеемся и на интерес со стороны крупных производителей и общественных организаций, фермеров-энтузиастов, заинтересованных в освоении всего нового. Есть контакты и с Национальным движением сберегающего земледелия России, заинтересованным в воплощении передовых идей. Так что возможности имеются, и, уверен, исследования, выполненные по требованиям гранта, не останутся лежать на полках.

Юрий ДРИЗЕ

Нет комментариев