Спасти почву и получить высокий урожай — интервью с экспертом, часть 2

Сегодня мы продолжаем нашу беседу с директором НПО БИОЦЕНТР Александром Генриховичем Харченко. Он рассказывает о научных идеях, на которых базируется новая модель агробионического сельхозпроизводства, которую он разрабатывает с коллективом единомышленников. Разработки в области ядерной физики и микробиологии, которые не берут в расчет представители традиционной науки о сельском хозяйстве стали основой для разработки биопрепаратов, повышающих плодородие почвы.

Во второй части интервью:

• влияние корневых экссудатов на качественный и количественный состав почвы; 
• минеральные удобрения повышают урожайность, но снижают плодородие почвы;
• эффективность использования минеральных удобрений;
• технологии конструирования колоса помогают увеличить урожайность в 2 раза;
• органическое земледелие как реакция на перепроизводство сельхозпродукции;
• сложно ли ученому вести борьбу со сторонниками интенсивного земледелия. 

Отвечая на этот вопрос, Александр Генрихович отметил, что недостаточно углубленно мы воспринимаем многие понятия из «большой» биологии, например, понятие экологии. Прежде всего, экология — это наука о взаимодействии форм жизни между собой и с неживой природой, а также о функционировании биосистем различных уровней (популяции, сообщества, экосистемы), и ни в коем случае не защита окружающей среды. Такое определение дал этой науке Юджин Одум — американский биолог, которого называют отцом современной экологии. При этом часто упускается изучение системы взаимодействия различных форм жизни и обмен энергией между объектами живой и неживой природы.

Также недостаточно изучена тема влияния корневых экссудатов на качественный и количественный состав почвы.

Вещества, выделяемые корнями (корневыми волосками) растений в процессе их жизнедеятельности в прикорневую зону — ризосферу, формирует и кормит микробное сложное микробное сообщество, члены которого способствуют усвоению растениями питательных веществ из почвы, вызывают частичное растворение фосфатов, карбонатов, сульфатов, силикатов, повышая их доступность для растений,  участвуют в циркуляции элементов питания растений в биогеоценозах, в значительной степени влияют на процесс образования почвы и ее плодородие.

Может быть интересен график, который иллюстрирует тот факт, что нет жесткой прямой связи урожайности с количеством используемых минеральных удобрений. Он взят из презентации академика РАН В.Г. Сычева. До августа 2020 года он был директором Всероссийского научно-исследовательского института агрохимии им. Д.Н. Прянишникова. 

Плодородие почвы — результат совместной деятельности растений и микроорганизмов, а также мезофауны. Сравнительно недавно, когда появились научные методы определения ДНК микроорганизмов почвы, выяснилось, что о микроорганизмах почвы и их взаимодействии мы практически ничего не знаем. Прежние знания оказались ущербными, поскольку 90% из почвенных микроорганизмов не растут на искусственных питательных средах и невозможны к изучению обычными методами. 

Это происходит из-за того, что не все ученые, со старыми методиками способны проникнуть в суть процессов, которые происходят в почве. Также их научные интересы могут вращаться в очень узкой сфере и недостатке широкого научного общения.

Так, микробиологи «пропустили» научное открытие физиков МГУ 1993 года, что есть микроорганизмы, которые в определенных условиях в процессе своей жизнедеятельности могут превращать радиоактивные стронций и цезий в безопасный барий. А в живых системах происходят процессы, которые можно отнести к разделу ядерной физики. В почве при высокой биологической активности живых систем могут происходить процессы трансмутации одних элементов таблицы Менделеева в другие.

На основе понимания этих процессов, чтобы управлять ими, уже можно создавать отдельные агроприемы и агротехнологии. Тут нужна любознательность, детский интерес, чтобы профессионально развиваться — считает Александр Генрихович. В данном случае на помощь агроному, конечно, должна прийти наука, но…

Какой бы ни был строй и какие бы не были времена, на верхушке пирамиды власти, в том числе в науке, как правило, оказываются «люди системы», которым сложно породить нечто новое. Поэтому практически нет свежих идей, либо они имеют бессистемный характер.

К сожалению, члены комиссии при распределении бюджета на научные работы часто отдают предпочтение чему-то традиционному в рамках устоявшейся парадигмы научного понимания сельского хозяйства и отклоняют перспективные новые идеи. Ученый присутствовал во время работы подобной комиссии на Украине, куда в качестве гостя его привел член правительства. Тему некоторых работ маститые ученые не воспринимали, а иногда просто не понимали, поэтому отдавали предпочтение финансировать работы по чему-то известному и традиционному. И таких случаев немало.

Он уверен, что ученые сельхозакадемии самоустранились от решения прикладных задач сельского хозяйства, а именно к ним можно отнести создание агротехнологий выращивания сельскохозяйственных культур, с помощью которых в условиях изменившегося климата, дефицита бюджета, постоянно дорожающих ГСМ и удобрений можно получать высокорентабельный урожай.

Разобщенность мощных научных сообществ бывшего Советского Союза также пагубно сказывается на состоянии аграрной науки и практики. По разную сторону границ оказались хорошие школы биоценологии, физиологии растений, микробиологии и вирусологии и других направлений, которые при должном взаимодействии могли заложить новые идеи для научного рывка. Например, Институт Экспериментальной Ботаники им В.Ф. Купревича НАН Беларуси, ведущий Институт биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси и сильное сообщество ученых-вирусологов и микробиологов в Украине. К сожалению, ботаники, физиологи, физики не пересекаются в своей деятельности, но участвуют в каких-то своих локальных научных конференциях и дискуссиях.

Начиная работу над материалом об оздоровлении почвы и бионической модели сельского хозяйства, я не думала, что в этой истории может быть какой-то детективный момент. Однако он присутствует. Уникальные формулы микробных препаратов НПО БИОЦЕНТР являются предметом охоты как крупных холдингов, так и отдельных ловцов коммерческой удачи. И на то есть веские основания.  

Конечно, какие-то подобные биопрепараты для работы с пожнивными остатками и улучшения плодородия почвы на рынке есть, да и попытки их создать продолжаются. Но большинству конкурентов не удается получить правильную микробную экосистему — естественную, разнообразную, устойчивую и активную. Сейчас почву после обильного воздействия агрохимии приходится восстанавливать с помощью сложных многовидовых биопрепаратов. Своей во многих почвах уже нет.

«Никто не верил, что создать сложный препарат, дающий сразу все нужные эффекты, и способный устойчиво существовать как система, который может приживаться и сохраняться в почве. Пришлось соединить несоединимое: практическую агрономию с классической микробиологией. Оказалось, что нужными возможностями и компетенциями обладают не сельскохозяйственные, а медицинские микробиологи: у них более эффективные среды, лучшие способы стабилизации, более глубокое понимание биохимии и микробного сожительства. 

И ученые это сделали: объединили до 36 видов микроорганизмов в единую синтрофную микробную ассоциацию. (Синтрофизм — особый случай симбиотической кооперации между метаболически разными типами бактерий, которые зависят друг от друга при разрушении субстратов).

Препарат был усилен несколькими видами целлюлозомонас, грибами и актиномицетами — антагонистами патогенной микрофлоры, азотфиксаторами, фосфомобилизующими бактериями. Весь этот «букет» активно разлагает не только целлюлозу, но и лигнин, и вдобавок сам себе добывает азот, подавляет патогены и даже снабжает корни фосфором», — говорится на официальном сайте компании. 

На практике большой препарат разделен на отдельные до 15 микробов ассоциации. Выпускается более десятка видов с более резко выраженным функционалом каждого для производства.

Руководителю поступают предложения наладить какую-то совместную работу по дальнейшей разработке препаратов, но выясняется порой, что у инициаторов этих предложений нет опытного участка для проведения исследований, и даже собственного приусадебного участка, где можно проверить практическую эффективность своих технологий и препаратов, тоже нет. Поэтому ученый расценивает такой подход как «ничем не подкрепленные научные фантазии на тему здоровья почвы».

Те, у кого есть деньги, не оставляют попыток заполучить каким-то образом формулы, и приходится защищать в этой связи свои коммерческие интересы, поскольку государственного финансирования как в былые советские времена, нет. Компания ведет свою работу в условиях рыночной конкуренции и самоокупаемости.

Насколько подошли к понятию биологизации земледелия производители органической продукции? Разве такой метод производства не является идеальным с точки зрения поддержания здоровья почвы? Александр Генрихович рассказал, что как-то ему довелось тесно сотрудничать по теме органического земледелия с высшими аграрными кругами Великобритании (MAFF) и фермерами-органиками графства Линкольншир.

В свое время (в 80-х гг. ХХ века) органический способ производства сельхозпродукции был предложен европейскими стратегами как реакция на перепроизводство сельхозпродукции в Европе. При органическом земледелии производится в 2 раза меньше продукции, и с этим фактом не поспоришь. При этом стоит она в 4-5 раз дороже, хотя к качеству тоже много вопросов.

Что мы имеем в итоге при органическом подходе?

• Снижение объема производимой растениеводческой продукции.
• Увеличение трудозатрат.
• Огромную степень риска гибели посевов от болезней и вредителей.
• Невысокое качество продукции.

При этом что-либо предложить им, чтобы исправить положение вещей, не получается. 

Ученый считает, что несмотря на то, что Российская Федерация достигла значительных успехов в аграрном производстве за последнее десятилетия, сейчас она на пике максимума своих возможностей, и в рамках интенсивной технологии Н.Борлоуга внутренних ресурсов роста растениеводства уже нет. Из-за дорожающих ресурсов производства и достаточно устаревшей базе знаний, на которую эта система опирается.

«ГлавАгроном» благодарит Александра Генриховича Харченко за беседу. Желаем успеха в неутомимых научных и практических поисках. Надеемся на дальнейшее сотрудничество и практические советы для наших читателей, которые позволят оздоровить почву, максимально использовать природные ресурсы и получить высокомаржинальную сельхозпродукцию.