РЕФЕРАТ

Отчет 88 с., 13 табл., 52 рис., 18 источн., 3 прил.

ЛЕЙКОЗ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА, РАННЯЯ ДИАГНОСТИКА, УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОТИВОЛЕЙКОЗНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ, СЕРОЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА, РИД (РЕАКЦИЯ ИММУНОДИФФУЗИЯ), ПЦР (ПОЛИМЕРАЗНАЯ ЦЕПНАЯ РЕАКЦИЯ).

В отчете представлены результаты исследований, выполненных в рамках технического задания НИР МСХ РФ «Разработка ранней диагностики лейкоза крупного рогатого скота с целью усовершенствования системы оздоровления».

Объект исследования – крупный рогатый скот молочного направления, инфицированные и больные лейкозом крупного рогатого скота животные молочного стада.

Цель работы — разработка ранней диагностики лейкоза крупного рогатого скота с целью усовершенствования системы оздоровления.

Методы исследований – эпизоотологический, серологический (реакция иммунодиффузии), гематологический и молекулярно-биологические (полимеразная цепная реакция) методы исследований.

Методология проведения работы — методика усовершенствованной постановки РИД: отличается от стандартной методики тем, что серологические исследования проводятся не каждые 6 месяцев, а через каждые 2-3 месяца. На этапе пробоподготовки испытуемые сыворотки подвергаются дополнительному центрифугированию, с целью концентрирования противолейкозных антител в испытуемом материале. Реакция иммунодиффузии проходит в условиях термостата с визуализацией полученных результатов через 24-48 часов.

Использование разработанной методики ранней диагностики лейкоза крупного рогатого скота, заключающейся в уменьшении кратности проведения серологических исследований и усовершенствования реакции иммунодиффузии, что позволяет повысить выявляемость в РИД инфицированных животных и усовершенствовать систему противоэпизоотических мероприятий.

Применение предлагаемого способа ранней диагностики лейкоза крупного рогатого скота позволяет выявлять инфицированных лейкозом животных на более ранних стадиях развития лейкозного процесса, находящихся в начальный период выработки противолейкозных антител, что позволяет сократить время их нахождения в стаде. Это способствует ускорению проведения оздоровительных противолейкозных мероприятий, не требуя значительных материальных и временных затрат.

Результаты НИР могут быть использованы для борьбы с лейкозом крупного рогатого скота в стационарно неблагополучных по этой инфекции МТФ, а также в системе общих противоэпизоотических мероприятий при лейкозе крупного рогатого скота, которые позволят в более короткие сроки оздоровить хозяйство.

В будущем результаты данных НИР могут быть положены в систему противолейкозных мероприятий с целью усовершенствования борьбы с лейкозом крупного рогатого скота.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

В настоящем отчете о НИР применяют следующие определения, обозначения и сокращения:

Лейкозы – системные поражения кроветворения, включающие лимфоидную, миелоидную, моноцитарную и недифференцированные формы.

Реакция иммунодиффузии (РИД) – серологический метод исследования животных на наличие лейкоза крупного рогатого скота. Метод основан на обнаружении в сыворотке крови животных специфических преципитирующих антител а антигенам вируса лейкоза крупного рогатого скота.

ВЛКРС – вирус лейкоза крупного рогатого скота

КРС – крупный рогатый скот

МТФ – молочно-товарные фермы

НИР — научно-исследовательская работа

РИД – реакция иммунодиффузии

ПЦР – полимеразная цепная реакция

BLV -Bovine leukemia virus- вирус лейкоза крупного рогатого скота

EBL -Enzootic bovine leukosis – энзоотический лейкоз крупного

рогатого скота.

ВВЕДЕНИЕ

Вирусные инфекционные заболевания животных продолжают занимать доминирующее положение в системы противоэпизоотических мероприятий, проводимых на животноводческих сельскохозяйственных предприятиях Белгородской области. Одним из самых актуальных заболеваний при этом является лейкоз крупного рогатого скота (EBL) как в Белгородской области, так и в большинстве стан мире, вызывая высокий уровень инфицированности поголовья скота и связанные с этим экономические затраты на проведение противоэпизоотических мероприятий. Довольно позднее выявление инфицированности животных, несмотря на использование современных диагностических тестов, способствует широкому распространению лейкоза крупного рогатого скота [1, 2].

Современные требования к оздоровлению от лейкоза крупного рогатого скота требуют раннего выявления инфицированных вирусом животных, находящихся в начальных стадиях развития инкубационного периода. Пути решения этой проблемы требуют разработки новых возможностей в диагностике и профилактике вирусных инфекционных заболеваний животных в системе противоэпизоотических мероприятий.

Эффективность выявления заболевших животных на более ранних этапах развития инкубационного периода при медленно протекающих инфекциях является залогом формирования устойчивого благополучия по лейкозу крупного рогатого скота.

Исполнитель НИР: Белгородский государственный аграрный университет им. В. Я. Горина.

Срок выполнения работы НИР: начало — январь 2020г.; окончание – декабрь 2020г.

Цель и задачи проводимых исследований — разработка ранней диагностики лейкоза крупного рогатого скота с целью усовершенствования системы оздоровления.

Для достижения указанных целей предполагается решить следующие задачи:

1. Провести эпизоотологические мониторинговые исследования на предмет инфицирования вирусом лейкоза крупного рогатого скота в молочно-товарных хозяйствах Белгородской области.

Ответственные: Коваленко А.М., Оскольская В.Ю.

2. Изучить уровень заболеваемости лейкозом крупного рогатого скота в неблагополучных хозяйствах Белгородской области.

Ответственные: Капустин Р.Ф., Ткачев А.В.

3. Изучить возможность ранней диагностики лейкоза крупного рогатого скота при проведении оздоровительных мероприятий. Ответственные: Явников Н.В., Беляева С.Н.

4. Отработать поэтапное выявления больных лейкозом животных с применением более раннего выявления инфицированных особей для усовершенствования системы оздоровления в отдельно взятом хозяйстве ООО «Победа».

Ответственные: Коваленко А.М., Мерзленко Р.А.

Объект и предмет исследования

Объект исследования – крупный рогатый скот молочного направления, инфицированные и больные лейкозом крупного рогатого скота животные молочного стада.

Предмет исследования – эпизоотический скрининг по лейкозу крупного рогатого скота и создание методики ранней диагностики лейкоза крупного рогатого скота.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Вирусные инфекционные заболевания животных наносят значительный экономический ущерб скотоводству, а лейкоз крупного рогатого скота, являясь наиболее актуальным заболеванием, вызывает в большинстве стран мира высокий уровень инфицированности поголовья. Довольно позднее выявление инфицированности животных, несмотря на использование современных диагностических тестов, способствует широкому распространению лейкоза крупного рогатого скота [1, 2].

Лейкоз крупного рогатого скота (EBL), вызываемый В-лимфотропным вирусом лейкоза (ВЛКРС), относящийся к РНК-содержащим вирусам семейства Retroviridae, рода Deltaretrovirus, является медленно протекающим хроническим инфекционным заболеванием опухолевой природы [3, 4, 5].

Эффективное выявление инфицированных животных на более ранних этапах развития инкубационного периода при медленно протекающих инфекциях является залогом формирования устойчивого благополучия по лейкозу крупного рогатого скота. Лейкоз до настоящего времени является одним из наиболее экономически значимых заболеваний, наносящих значительный ущерб развитию молочного и мясного скотоводства [6, 7, 10].

Для улучшения эпизоотической ситуации по лейкозу КРС в неблагополучных хозяйствах стран ЕС, США и Японии разработаны национальные программы по оздоровлению от этой инфекции с использованием передовых технологий [11, 12, 13].

Ведущие лейкозоологи указывают на процесс распространения и стационарного неблагополучия по лейкозу крупного рогатого скота, на постоянное выявление антропогенных факторов, одним из которых является техногенное загрязнение, напрямую влияющее на состояние иммунной системы животных [14, 15].

Существенно ускорился процесс эффективного оздоровления

поголовья крупного рогатого скота от лейкоза благодаря использованию разработанных серологических диагностических тест-систем [16]. Базовыми серологическими тестами для выявления инфицированных вирусом лейкоза крупного рогатого скота является реакция иммунной диффузии (РИД) и иммуноферментный анализ (ИФА), где используется в качестве испытуемого клинического материала — сыворотки крови и молоко, с последующим применением гематологического теста [17].

В Европейских государствах с 1988 года прописано применение РИД и ИФА для выявления инфицированных лейкозом крупного рогатого скота. Кроме того, в последние годы все шире используется метод молекулярно-генетического анализа (ПЦР) для диагностики лейкоза крупного рогатого скота. Высокая специфичность такого метода достигается благодаря детекции фрагмента провирусной ДНК вируса лейкоза. Специфичность задается нуклеотидной последовательностью праймеров, что исключает возможность получения ложных результатов. Метод ПЦР обладает высокой чувствительностью, дающей возможность обнаружить единичные фрагменты вирусных нуклеиновых кислот [18].

В настоящее время изучено влияние колострального иммунитета на серологические диагностические исследования молодняка крупного рогатого скота, которое обуславливает появление ложноположительных результатов. Учитывая этот феномен, с 15-дневного возраста телят исследуют с использованием метода ПЦР-диагностики.

Сложная эпизоотическая ситуация по лейкозу крупного рогатого скота в Российской Федерации, в том числе и в молочно-товарных предприятиях Белгородской, Тюменской, Челябинской, Курганской областей и Республики Башкортостан послужила началом исследований по раннему выявлению инфицированных животных в неблагополучных хозяйствах с целью повышения успешности проводимых оздоровительных противолейкозных мероприятий.

2 РЕЗУЛЬТАТЫ НИР

2.1 Материал и методика исследований

Методика исследований

Работа выполнялась на базе ФГБОУ ВО «Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина» (испытательная лаборатория, лаборатория по изучению инфекционных и инвазионных болезней и апробации ветеринарных препаратов); Шебекинской межрайонной ветеринарной лаборатории; с использованием данных Белгородского управления ветеринарии по эпизоотическому состоянию в неблагополучных по лейкозу молочно-товарных хозяйствах Белгородской области – ООО «ММФ Нежеголь» и АО «Орлик» с. Воскресеновка Чернянского района; ЗАО «Восход» и ООО «Победа» Шебекинского района.

Методы исследований – эпизоотологический, серологический (реакция иммунодиффузии) гематологический и молекулярно-биологические (полимеразная цепная реакция) методы исследований.

Методология проведения работы – Методика усовершенствованной постановки РИД: отличается от стандартной методики тем, что на этапе пробоподготовки испытуемые сыворотки подвергаются дополнительному центрифугированию, с целью концентрирования противолейкозных антител в испытуемом материале. Реакция иммунодиффузии проходит в условиях термостата при температуре 37ºС, а визуализацию полученных результатов проводят через 24-48 часов.

Материал для исследований

Материалом для исследований были эпизоотологические данные по распространенности лейкоза крупного рогатого скота, а также сыворотки крови и стабилизированная кровь от крупного рогатого скота в молочно-товарных хозяйствах благополучных и неблагополучных хозяйствах по лейкозу крупного рогатого скота. Отбор проб крови проводился одноразовыми инструментами в стерильные пробирки из подхвостовой вены для получения сыворотки крови для исследований в реакции иммунодиффузии, а также стабилизированной крови для исследований гематологическим методом и полимеразной цепной реакции.

Исследования проводили согласно методикам:

1. Методика эпизоотологического обследования поголовья крупного рогатого скота (Приказ Минсельхозпрода РФ от 11.05.1999 N 359 «Об утверждении правил по профилактике и борьбе с лейкозом крупного рогатого скота» (Зарегистрировано в Минюсте РФ 04.06.1999 N 1799).

2. Методика проведения гематологических, серологических исследований и молекулярно-биологические методов. (Методические указания по диагностике лейкоза крупного рогатого скота, утверждённые руководителем Департамента Ветеринарии Министерства сельского хозяйства Российской Федерации М.В. Кравчук 23.08.2000 г. N 13-7-2/2130).

3. Визуализацию гематологических показателей на предметном стекле после окраске по Лейшману осуществляли на микроскопе Labor microscopes, 60×/0,75 со встроенной камерой. Подсчет лейкоцитов в камере Горяева согласно методике Кондрахина И.П. (Приложение А, рис. 23- 24).

4. Гематологические исследования крови животных проводили на автоматическом гематологическом анализаторе URIT-3020 (Китай) согласно инструкции по работе с данным прибором (Приложение А, рис. 25-26).

2.2 Проведение эпизоотологических мониторинговых исследований на предмет инфицирования вирусом лейкоза крупного рогатого скота в молочно-товарных хозяйствах Белгородской области.

Эпизоотическая ситуация по лейкозу крупного рогатого скота на протяжении последних нескольких лет остается неизменной в РФ. Так, наиболее инфицированным BLV поголовье крупного рогатого скота находится в Центральном федеральном округе и составляет более 41%. (рис.1).

Рисунок 1 – Изучение эпизоотической ситуации

по лейкозу крупного рогатого скота в РФ

Проведенные ретроспективные и проспективные мониторинговые эпизоотологические исследования по изучению эпизоотической ситуации по BLV инфекции в молочно-товарных хозяйствах Белгородской области показали, что до начала проведения плана оздоровления по лейкозу крупного рогатого скота ситуация оставалась напряженной.

Необходимо отметить, что в большинстве хозяйств, относящимся к большим холдингам уровень инфицированности лейкозом крупного рогатого скота значительно ниже по сравнению с молочно-товарными хозяйствами, содержащими аборигенный скот длительное количество лактаций. Это связано в первую очередь с тем, что в молочно-товарных холдингах животные эксплуатируются незначительное количество лактаций, в среднем от 2 до 4.

На начало текущего года в молочно-товарных хозяйствах Белгородской области стационарно неблагополучными по лейкозу крупного рогатого скота являлись в основном хозяйства Шебекинского и Чернянских районов области, в которых насчитывалось значительное количество РИД (+) животных – до 85%.

Использовали эпизоотологический метод исследования с применением усовершенствованной методики раннего выявления инфицированных вирусом лейкоза крупного рогатого скота животных и результаты ретроспективных и проспективных эпизоотологических и серологических исследований. В основу методики раннего выявления лейкозных животных в неблагополучных хозяйствах заложено сокращение периодичности проведения исследования в два раза и увеличение концентрации антител к ВЛ КРС в исследуемых образцах сывороток крови.

На начало текущего года в Белгородской области стационарно неблагополучными по лейкозу крупного рогатого скота было всего лишь четыре хозяйства с уровнем инфицированности от 31,7% до 84,1%, а на конец текущего года эти показатели снизились соответственно до 11,5 % и 80,2% соответственно (рис. 2 и табл. 10).

Рисунок 2 – Динамика уровня инфицированности ВЛКРС поголовья крупного рогатого скота в стационарно неблагополучных по лейкозу хозяйствах (ООО «ММФ Нежеголь», АО «Орлик», ЗАО «Восход» и ООО «Победа» Белгородской области.

Неблагополучными по лейкозу крупного рогатого скота на начало 2020 года являлись на территории Белгородской области: ООО «ММФ Нежеголь» и АО «Орлик» с. Воскресеновка Чернянского района; ЗАО «Восход» и ООО «Победа» Шебекинского района, а в конце отчетного периода 2020 года удалось, используя методику ранней диагностики лейкоза крупного рогатого скота и усовершенствующую систему оздоровления, полностью оздоровить поголовье животных АО «Орлик».

2.3 Изучение уровня заболеваемости лейкозом крупного рогатого скота в модельных неблагополучных хозяйствах Белгородской области

По состоянию на начало текущего года в неблагополучных по лейкозу хозяйствах (ООО «ММФ Нежеголь», АО «Орлик», ЗАО «Восход» и ООО «Победа») содержалось следующее поголовье крупного рогатого скота 1105, 3526, 663, 1311 голов соответственно.

За первое полугодие 2020 г. при проведении исследований в реакции иммунодиффузии с использованием методики ранней диагностики лейкоза крупного рогатого скота было выявлено в ООО «ММФ Нежеголь» 748 голов, что составило 67,69% от общего поголовья стада. При исследовании сывороток от 748 голов, ранее дающих положительную реакцию в РИД, у 59 особей крупного рогатого скота при исследовании периферической крови выявлена гематологическая стадия развития лейкозного процесса, что составило 8% (таблица 1).

Таблица 1 – Результаты серологических и гематологических исследований по лейкозу КРС в неблагополучных хозяйствах

на территории Белгородской области (январь 2020 г.)

В ЗАО «Восход» было выявлено 374 головы, реагирующих в РИД положительно, что составило 56,4% от общего количества поголовья крупного рогатого скота в хозяйстве. При исследовании 374 РИД положительно реагирующих животных – у 46 голов выявлена гематологическая стадия развития лейкозного процесса, что составило 12,3%.

В целом по Белгородской области по состоянию на январь 2020 года, учитывая неблагополучие по лейкозной инфекции крупного рогатого скота среди четырех вышеприведенных хозяйств с численностью поголовья 6605 голов, было выявлено реагирующих в реакции иммунодиффузии 3343 головы, что составляло 50,6%. При этом гематологически больных особей было выявлено 219 голов (6,55%) (рис. 3).

Рисунок 3 – Результаты использования методики ранней диагностики лейкоза крупного рогатого скота при оздоровлении неблагополучных по лейкозу хозяйств Белгородской области.

Поскольку животноводческое хозяйство ООО «Победа» Шебекинского района является неблагополучным по лейкозу крупного рогатого скота на протяжении многих лет и уровень зараженности поголовья BLV инфекцией значительно превышает 30% инфицированность стада, то было принято решение использовать данное хозяйство как модельное. Согласно усовершенствованной методике раннего выявления инфицированных вирусом лейкоза крупного рогатого скота животных отбор проб крови для проведения серологических исследований проводить не один раз в шесть месяцев, а одни раз в 2-3 месяца.

В ООО «Победа» при проведении серологических исследований выявлено 1103 головы РИД положительных особей от 1311 общего количества поголовья крупного рогатого скота в стаде. Таким образом, инфицированность ВЛКРС в хозяйстве составила 84,1%. Проведенными гематологическими исследованиями среди 1103 РИД положительно реагирующих выявлено 39 голов находящихся в гематологической стадии развития инфекционного процесса, что составляет 3,5%.

На конец исследуемого периода использование разработанной методики ранней диагностики лейкоза крупного рогатого скота с целью усовершенствования системы оздоровления позволило повысить выявляемость в реакции иммунодиффузии инфицированное поголовье с 1668 до 1741 голов, что составило на 6,35% больше в сравнении с началом периода исследований. Что касается выделения гематологически больных лейкозом крупного рогатого скота животных, то на конец года их количество было всего 22 головы, что в процентном отношении составило 1,26%. Это в 5,2 раза меньше по сравнению с началом года.

Таким образом, разработанная методика ранней диагностики лейкоза крупного рогатого скота позволила ускорить процесс оздоровления неблагополучных хозяйств на территории Белгородской области за счет увеличения кратности проводимых исследований с 6-ти месяцев до 2—3-х месяцев в течение года, увеличение чувствительности реакции иммунодиффузии и полного выполнения плана профилактических оздоровительных (противолейкозных) мероприятий, разработанных в Белгородской области, что сопровождалось интенсивным уменьшением выявляемости гематологически больных животных в 5,2 раза и увеличение количества инфицированных особей на 6,35%.

2.4 Изучение возможности ранней диагностики лейкоза крупного рогатого скота при проведении оздоровительных мероприятий

При очередном исследовании поголовья крупного рогатого скота неблагополучного хозяйства ООО «ММФ Нежеголь» в июне 2020 года было выявлено 405 голов, дающих положительный ответ в реакции иммунодиффузии, что составило 39% от 1054 голов крупного рогатого скота, находящихся в этом хозяйстве. При этом с помощью гематологического теста выявлено 34 головы, что составило 8,4% от общего количество РИД-положительных животных (таблица 2).

Это свидетельствует об ухудшении эпизоотической ситуации по лейкозу крупного рогатого скота, так как количество гематологически больных животных в процентном отношении увеличилось с 8 до 8,4%. Было принято решение для ускорения оздоровления неблагополучных хозяйств уменьшить периодичность исследований с 6 до 3 месяцев, так как полугодовой период исследований может способствовать перезаражению животных инфицированными особями, находящимися на ранних стадиях развития лейкозного процесса, у которых ранее не выявляли антитела к ВЛКРС в реакции иммунодиффузии, поскольку имелся низкий противовирусный антительный индекс.

Таблица 2 – Результаты серологических и гематологических исследований по лейкозу КРС в неблагополучных хозяйствах на территории Белгородской области (первое полугодие 2020 г.)

В АО «Орлик» до июня месяца было проведено три исследования и все положительно реагирующее в РИД животных перемещены в отделенные помещения для РИД (+) положительных животных, а гематологически больные особи были удалены из стада и сданы на санитарный убой на мясокомбинат.

Такую же эффективность по оздоровлению от лейкоза неблагополучных хозяйств – использование увеличения кратности проведения серологической диагностики в два раза с применением усовершенствованной РИД – установили в ЗАО «Восход». При проведении исследований в июне 2020 года — среди 1775 голов крупного рогатого скота было выявлено 672 головы, реагирующих позитивно в реакции иммунодиффузии, что составило 37,8%. Ранее серопозитивность в этом хозяйстве составляла 56,4%.

В ООО «Победа» за первое полугодие 2020 года при общем количестве поголовья 1192 головы было выявлено РИД (+) положительных особей 399 голов, что составляло 33,5%. Также было выявлено 14 голов крупного рогатого скота, находящихся в гематологической стадии развития лейкозного процесса. Эти показатели свидетельствовали об улучшение эпизоотологической ситуации в хозяйстве в результате применения методики ранней диагностики, способствующей ускорению выявляемости инфицированных животных по сравнению с началом текущего года. При этом уровень инфицированности снизился более чем в два раза с 84,1% до 33,47%. Выявляемость РИД (+) положительных животных сократилась с 1103 до 399 голов и количество гембольных животных с 39 до 14 голов, т.е. поголовье РИД (+) и гембольных животных снизилось в 2,8 раза.

В последующих исследованиях при сокращении интервала между исследованиями до двух месяцев и применении усовершенствованной постановки реакции иммунодиффузии было всего исследовано 363 головы крупного рогатого скота, из которых оказались 34 головы инфицированы вирусом лейкоза (РИД+), что составило 9,37%. При этом необходимо отметить, что с использованием усовершенствованной методики проведения РИД удалось дополнительно выявить 5 инфиированных вирусом лейкоза животных, что на 14,71 % больше по сравнению со стандартной методикой (таблица 3).

Таблица 3 – Динамика выявляемости инфицированных и больных

лейкозом крупного рогатого скота животных

за первое исследование второго полугодия 2020 года в ООО «Победа»

Следует отметить, что при первом исследовании второго полугодия выявлено 52 РИД (+) животных, среди которых было 29 коров и 23 телки до 18 месяцев, а также обнаружены гематологически больные животные, 28 особей, что составило 53,85%. Что касается коров, то гематологически больных особей выявлено 17 голов (58,62%) коров и 11 голов телок (47,82%) (таблица 3-4, рис. 3).

Таблица 4 – Динамика выделяемости гематологически больных животных по количеству лейкоцитов среди больного лейкозом крупного рогатого скота поголовья ООО «Победа» (первое исследование второго полугодия, 2020 год)

*Показатели количества лейкоцитов близки к 12,0±03 тыс/мкл

Гематологические исследования материала от 5 особей показало, что в крови обнаружено около 12,0±03 тыс/мкл лейкоцитов, среди них: у 3 телок (27,27%) и у 2 коров (11,76%) (таблица 4, рис. 4-5).

Рисунок 4 – Количественные показатели содержания лейкоцитов у гематологически больных животных за первое исследование второго полугодия среди поголовья крупного рогатого скота по разным возрастным группам ООО «Победа».

В пробах крови от 13 гематологически больных коров количество лейкоцитов составило от 12 до 20 тыс/мкл, что составило 46,43%, среди них 7 телок (12-18 мес.) – 63,64% и 6 коров – 35,29% (таблица 4, рис. 4, рис. 6).

Исследования проб крови от гематологически больных животных позволило выявить 6 особей с количеством лейкоцитов свыше 20 тыс/мкл, что составило 21,43%, среди них 1 телка (12-18 мес.) – 9,09% и 5 коров – 29,41% (таблица 4, рис. 4 и рис. 7); (Приложение 1, рис. 23-24).

Рисунок 5 – Мазок крови от гематологически больной коровы с содержанием количества лейкоцитов 12±0,3 тыс/мкл (окраска по Лейшману, микроскоп с программным обеспечением, Labor microscopes, 60×/0,75)

Рисунок 6 – Мазок крови от гематологически больной коровы с содержанием количества лейкоцитов от 12 до 20 тыс/мкл (Labor microscopes, 60×/0,75).

Рисунок 7 – Мазок крови от гематологически больной коровы с содержанием количества лейкоцитов свыше 20 тыс/мкл (Labor microscopes, 60×/0,75).

Установлено, что в 4 пробах крови от коров (23,53%) количество лейкоцитов было свыше 30 тыс/мкл (таблица 4, рисунок 4, рис.8).

Рисунок 8 – Мазок крови от гематологически больной коровы с содержанием количества лейкоцитов свыше 30 тыс/мкл (Labor microscopes, 60×/0,75).

При последующем исследовании 180 проб крови крупного рогатого скота (за второе исследование второго полугодия), в том числе 11 телок, обнаружено 11 гематологически больных животных (6,11%), среди них 10 голов — коров (5,9%) и 1 голова – телка (9,09%) (таблица 5, рис. 9).

Таблица 5 – Динамика выделяемости инфицированных и больных

лейкозом крупного рогатого скота животных

за второе исследование второго полугодия 2020 года в ООО «Победа»

В конце второго полугодия 2020 года среди общего количества исследуемых животных (505 голов) ООО «Победа» в РИД выявлено — 15 голов инфицированных вирусом лейкоза крупного рогатого скота особей (2,97%) (таблица 5). При этом среди общего количества животных – 180 голов, подвергнутых гематологическим исследованиям, выявлено 1 телка (9,09%) и 10 коров (5,92%) — рис.9.

Рисунок 9 – Динамика выявляемости гематологически больных лейкозом животных в ООО «Победа» в конце исследуемого периода.

Из данных таблице 6 видно, что при общем количестве 11 гематологически-больных голов крупного рогатого скота, из которых 6 коров и 1 телка имели в крови от 12 до 20 тыс/мкл лейкоцитов, что составило 54,5% и 36,4% соответственно; 4 коровы имели в крови свыше 20 тыс/мкл лейкоцитов, что составило 40,0% (рис. 10).

Таблица 6 – Показатели содержания лейкоцитов у гематологически больных животных поголовья ООО «Победа» (октябрь, 2020 год)

_____________________________________________________________________________

* Показатели количества лейкоцитов близки к 12,0±03 тыс/мкл

При исследовании на гематологическом анализаторе URIT-3020 (Китай) по стандартной методике выявлено у 11 гематологичеки больных особей следующие показатели, представленные в таблице 7, свидетельствующие о более ярком представлении гематологических изменений в крови больных животных (Приложение 1, рис. 25-26).

У одной лейкозной телки содержание лейкоцитов составило 55,5 тыс/мкл, что превышало физиологическую норму на 246,88% (таблица 7, Приложение А, рис. 27-28).

Рисунок 10 – Количественные показатели содержания лейкоцитов у гематологически больных животных за второе исследование второго полугодия среди поголовья крупного рогатого скота по разным возрастным группам ООО «Победа».

У коров (7-9 летнего возраста) данный показатель составлял от 37,3 до 46,9 тыс/мкл, что превышало физиологические показатели на 133,13-193,13% (Приложение 1, рис. 29-30). В среднем по всей группе гематологически больных особей – количество лейкоцитов составило 42,5 тыс/мкл, что на 165,7% или в 3,0 раза выше физиологической нормы (таблица 7).

Интерпретируя данные таблицы 7 необходимо акцентировать внимание на том, что показатели содержания лимфоцитов и моноцитов превышают абсолютные единицы более чем в 2 раза; а содержание гранулоцитов более чем в 2,2 раза, что свидетельствует о тяжести лейкозного процесса у данных животных (таблица 7).

Таблица 7 – Показатели лейкоцитарной формулы у больных лейкозом крупного рогатого скота животных ООО «Победа»

__________________________________________________________________

— ** URIT-3020 — референтно-физиологические показатели здоровых животных: общее количество лейкоцитов — 5,0-16,0 тыс/мкл

Поскольку у РИД (-) отрицательных особей данные по количеству лейкоцитов, имеют физиологические нормативные показатели (Приложение 1, рис. 30-33), то можно с уверенностью говорить, что данные о количественном соотношении выше упомянутых форменных элементов, особенно лейкоцитов и моноцитов, можно было бы использовать при отработки методики в случае стабильных достоверных результатов для характеристики течения лейкозного процесса, используя его в качестве теста ранней диагностики инфицированных вирусом лейкоза крупного рогатого скота животных и на завершающем этапе проведения оздоровительных противолейкозных мероприятий.

Таблица 8 – Изучение гематологических показателей

у РИД (-) отрицательных животных в ООО «Победа»

__________________________________________________________________

— ** URIT-3020 — референтно-физиологические показатели здоровых животных: общее количество лейкоцитов — 5,0-16 тыс/мкл

Изучив клинические показатели крови (содержания лейкоцитов, лимфоцитов, моноцитов и гранулоцитов) у РИД (-) животных нами установлено, что нормальные показатели лейкоцитов превышали у двух особей, а у одного животного приближались к верхней границе (таблица 8, Приложение 1, рис. 31-32).

Что касается количества лимфоцитов и гранулоцитам, то они выше физиологической нормы у коровы с инв. номером №300780 на 18,89% и 48,35% соответственно.

В целом за первое полугодие текущего года среди вышеперечисленных четырех неблагополучных хозяйств, в которых насчитывается 4439 голов крупного рогатого скота выявлено РИД (+) положительных особей — 1476, что составило 33,2%.

Установлено наличие за этот период гематологически больных животных — 56 голов, что составило 3,8% от числа положительно реагирующих в реакции иммунодиффузии.

Результаты серологических и гематологических исследований по лейкозу крупного рогатого скота в неблагополучных хозяйствах на территории Белгородской области представлены в таблицах №1 и №2 и на рисунках 11, 12 и 13.

Рисунок 11 – Уровень инфицированности поголовья крупного рогатого скота в неблагополучных хозяйствах Белгородской области (%).

Рисунок 12 – Количественный показатель выявляемости инфицированных животных вирусом лейкоза с использованием РИД в неблагополучных хозяйствах Белгородской области (голов).

Рисунок 13 – Выявляемость гематологически больных лейкозом животных в неблагополучных хозяйствах Белгородской области (голов).

В комплексе диагностических исследований в качестве дополнительного метода исследования применяли полимеразную цепную реакцию с использованием тест-системы «Лейкоз» на поголовье телят ООО «Победа», полученных от РИД (+) животных. При исследовании в январе 22 проб клинического материала от молодняка до 2-х мес. возраста – 3 головы дали положительный результат на наличие вируса лейкоза крупного рогатого скота. Для постановки ПЦР использовали тест-систему «Лейкоз» согласно инструкции по ее применению, утвержденную руководителем Россельхознадзора от 19 мая 2009 г. [18].

Таблица 9 – Результаты исследования проб крови от телят ООО « Победа» в полимеразной цепной реакции с использованием тест-системы «Лейкоз»

Далее было принято решение провести исследование всего поголовья телят от 15 дней до 6 месяцев, полученного от РИД (+) коров (таблица 9). В результате проведенных исследований в январе месяце от 114 телят (проб кров) в 16 пробах выявлено присутствие вируса лейкоза крупного рогатого скота, что составило 11,11%. На основе полученных данных при очередных исследованиях в мае и июне также использовали данный тест для обследования телят с целью недопущения распространения лейкозной инфекции через инфицированный молодняк. Поскольку данные особи являются источниками возбудителя инфекции и находясь в общем стаде с другими телятами перезаражают вирусом лейкоза все остальное поголовье. Во избежание перезаражения и с целью эпизоотологической цепи последующие исследования с использованием полимеразой цепной реакцией проводились через каждые три-четыре месяца.

Исследованиями, проведенными в мае месяце проб крови от 50 голов телят от 15 дней до 3-х месяцев было выявлено в 14 пробах присутствие вируса лейкоза крупного рогатого скота, т.е. в 28% проб, полученного от данного поголовья.

В дальнейшем, в июне при исследовании телят от 15 дней до 1,5 месяцев из 36 проб крови было выявлено всего 2 позитивные пробы, в которых присутствовал вирус лейкоза крупного рогатого скота, что составляло 5,5% от общего количества исследованных животных.

В целом же за исследуемый период было детектировано наличие вируса лейкоза у 32 голов телят до 6 месяцев из общего числа 230 телят, полученных от РИД (+) коров, что составило 13,9% (таблица 9).

Все телята, у которых было выявлено в крови провирусное ДНК вируса лейкоза, были удалены из общего стада и отправлены на откорм в отдельное помещение.

Таким образом, молекулярно-генетические исследования с использованием ПЦР тест-системы «Лейкоз» позволяет выявлять 32 инфицированных теленка, что составило 13,91%.

Анализируя данные таблицы 10, необходимо отметить, что наиболее успешными противолейкозные мероприятия с использованием ранней диагностики были в ЗАО «Восход». В данном хозяйстве на начало года, перед применением ранней диагностики было 56,4% инфицированных особей, а на конец исследуемого периода 41,4%, т.е. количество инфицированных животных снизилось на 15%, а выделяемость гематологически больных животных снизилась с 12,3% до 1,9%, т.е. в 6,5 раза (таблица 10, рис. 18).

Таблица 10 – Динамика изменения уровня инфицированности и количество гематологически больных животных в неблагополучных по лейкозу крупного рогатого скота хозяйствах на территории

Белгородской области за 2020 г.

Рис. 14 – Динамика изменения уровня инфицированности и количество гематологически больных животных в неблагополучном по лейкозу крупного рогатого скота хозяйстве ООО «ММФ Нежеголь» на территории Белгородской области за 2020 г.

Рис. 15 – Динамика изменения уровня инфицированности и количество гематологически больных животных в неблагополучном по лейкозу крупного рогатого скота хозяйстве АО «Орлик» на территории Белгородской области за 2020 г.

Рис. 16 – Динамика изменения уровня инфицированности и количество гематологически больных животных в неблагополучном по лейкозу крупного рогатого скота хозяйстве ЗАО «Восход» на территории Белгородской области за 2020 г.

Рис. 17 – Динамика изменения уровня инфицированности и количество гематологически больных животных в неблагополучном по лейкозу крупного рогатого скота хозяйстве ООО «Победа» на территории Белгородской области за 2020 г.

В ООО «Победа» показатель инфицированности лейкозом крупного рогатого скота снизился с 84,1% до 11,5%, т.е. на 72,6%, однако количество гематологически больных животных интенсивно выросло с 3,5% до 16,4% (таблица 10, рис. 17).

В ООО «Нежеголь» наблюдается процесс более активного выявления инфицированных вирусом лейкоза и гематологически больных животных за счет применения ранней диагностики. Это проявилось увеличением количества инфицированных и гематологически больных животных соответственно на 17% и 3,5%. На наш взгляд это связано с наличием большего количества животных, по сравнению с предыдущими хозяйствами, находящихся в скрытой стадии лейкозного процесса с низким уровнем антител, что в свою очередь влияет на результаты реакции иммунодиффузии (таблица 10, рис.14).

Таким образом, необходимо отметить, что применение ранней диагностики лейкоза крупного рогатого скота при проведении оздоровительных мероприятий позволило полностью оздоровить от лейкозной инфекции поголовье в неблагополучном хозяйстве АО «Орлик» (таблица 10, рис.15). А в двух других неблагополучных по лейкозу хозяйствах: ЗАО «Восход» и ООO «Победа» снизить уровень инфицированности соответственно с 56,4%, 84,1 до 41,4%, 11,5%.

Об эффективности используемой ранней диагностики лейкоза крупного рогатого скота при проведении оздоровительных мероприятий в этих двух неблагополучных хозяйствах свидетельствуют данные о снижении уровня инфицированности восприимчивого поголовья животных в 2 и 3,6 раза соответственно в ЗАО «Восход» и ООО «Победа» (рис.16-17).

Рисунок 18 – Динамика изменения уровня инфицированности и выявляемости гембольных после применения ранней диагностики лейкоза крупного рогатого скота при проведении оздоровительных мероприятий в неблагополучных хозяйствах Белгородской области

В целом же по всем неблагополучным хозяйствам за счет безукоризненного выполнения плана реализации программы по оздоровлению Белгородской области от лейкоза крупного рогатого скота (Приложение Б), удалось снизить уровень инфицированности поголовья животных BLV в два раза.

2.5 Отработка поэтапного выявления больных лейкозом животных с применением более раннего выявления инфицированных особей для усовершенствования системы оздоровления в отдельно взятом хозяйстве ООО «Победа».

Перед началом проведения исследований был проведён эпизоотический мониторинг с использованием данных официальной статистики государственной ветеринарной службы Белгородской области. Согласно этим данным ООО «Победа» является стационарно-неблагополучном пунктом по лейкозу крупного рогатого скота. ВЛКРС инфицировано 43% животных, среди которых у 3% выявляли признаки гематологической стадии данного заболевания.

Анализируя результаты мероприятий по борьбе с лейкозом крупного рогатого скота, проводимые в стационарно неблагополучном хозяйстве ООО «Победа» в течение последних 13 лет можно утверждать, что данные мероприятия по борьбе с ВЛКРС показали низкую эффективность.

Нами совместно с органами государственной ветеринарной службы были разработаны мероприятия по разделению стада на инфицированных РИД (+) и условно здоровых РИД (-). РИД положительные животные были размещены на отделении Терновое, в трех помещениях, и в телятнике, а условно-здоровые на отделении Белянка в корпусах №3, №4, №5, №1 и №2, где содержались соответственно 210, 120, 151, 203, 32 и 78 голов крупного рогатого скота. В корпусе №3 Белянка размещены телята от 6 до 18-месячного возраста. И отдельно содержались телята до 6 месяцев в количестве 86 голов на ферме №1. Что касается распределения животных, условно-здоровых, то в корпусе № 4 располагались сухостойные коровы и нетели, №5 – коровы дойного стада; №1 – молодняк до 6 месяцев; №2 – родильное отделение (коровы и молодняк до 3-недель) (рисунок 19- 20).

Рисунок 19 – Карта-схема расположения РИД+ и РИД- животных в неблагополучном по лейкозу крупного рогатого скота ООО «Победа», с. Белянка

Рисунок 20 – Схема размещения РИД (+) и РИД (-) животных на площадке село Белянка.

Инфицированные вирусом лейкоза животных (РИД положительные) разместили следующим образом. На отделении Терновое в коровнике №1 (коровы дойного стада), в телятнике ферма №2, где располагались бычки и телки 3-6-месячного возраста; ферма №3 – бычки и телки с 3-6-месячного возраста и телки старше 18-месячного возраста. Всего на начало исследований числилось РИД положительных (больных лейкозом) – 451 голов, из которых: коров – 281 гол., бычки с 6-12-месячного возраста – 85 гол., телки с 6-12 месячного возраста и старше 18-месяцев – 85 гол.

Формировали фермы с поголовьем РИД (+) положительных животных (инфицированные вирусом лейкоза) в соответствии с инструкцией по борьбе с лейкозом крупного рогатого скота и с учетом путей их передвижения. Как на территории соответствующих отделений, так и в внутри животноводческих площадок. С учетом раздельного доения (отдельный доильный зал), отдельного обслуживающего персонала и использования технических средств. После растёлов от РИД положительных животных немедленного перемещение приплода в телятнике с РИД отрицательными особями (Приложение, рис. 20-21).

Всего было подвергнуто исследованию в первом полугодие , протестировано 320 проб с использованием гематологических исследований, из них дали положительный результат, , телки старше 18-мес. возраста и нетели – 18 голов и телки 6-12 мес. возраста и старше 18-мес. возраста – 22 головы. В июне 2020 года выявлено 14 гембольных животных, из которых 8 коров дойного стада, 6 телок старше 18-мес. возраста и нетелей.

Применение ранней диагностики лейкоза крупного рогатого скота с использованием усовершенствованной постановки реакции иммунодиффузии при исследовании испытуемых сывороток крови от животных ООО «Победа» в начале года позволило выявить 1103 головы РИД положительных особей, что составило 84,1% от 1311 общего количества поголовья крупного рогатого скота в стаде. После было принято решение об уменьшении интервала между проведения серологических исследований с шести до двух месяцев (таблица 1-2).

Рисунок 21 – Отдельный доильный зал для РИД (+) животных

Поголовье крупного рогатого скота, положительно реагирующее в РИД было размещено в отдельные помещения с автономным кормлением, отдельным обслуживающим персоналом, а также использованием отдельного доильного оборудования, инвентаря и отделением в течение одного часа после растела от РИД (+ ) коров, телят (здоровых), в отдельное родильное отделения с выпойкой молозива и молока от РИД отрицательных особей (рис. 21-22).

Рисунок 22 – Схема раздельного применения для РИД (+) животных инвентаря, спецодежды и т.д.

При первом серологическом исследовании исследовании в 2020 года 1192 проб сывороток крови от животных ООО «Победа» выявлено РИД положительных особей 399 голов, что составило 33,5%. При обследовании проб от 399 РИД-позитивных животных выявлено 14 голов крупного рогатого скота, находящихся в гематологической стадии развития лейкозного процесса.

При этом в марте было выявлено 140 положительно реагирующих коров в реакции иммунной диффузии, из которых в первой лактации – 40; во второй – 60; в третьей – 18, а в четвертой – 22 головы. В этом же цикле исследований среди коров выявлено 10 голов гематологически больных: в первой лактации – 2; во второй – 3 и в третьей – 5 голов.

В марте среди положительно реагирующих телят в РИД выявлено 170 голов телят: до 12 мес. – 140 и старше 12 месяцев – 30 голов.

Исследования сывороток проб крови проводили с использованием усовершенствованной методики постановки реакции иммунной диффузии, входящей в состав комплекса ранней диагностики лейкоза крупного рогатого скота, при проведении оздоровительных мероприятий в неблагополучных хозяйствах.

Методика ранней диагностики лейкоза крупного рогатого с целью усовершенствования системы оздоровления предполагает кроме сокращений сроков серологических исследований еще и совершенствование постановки реакции иммунодиффузии.

Постановка реакции иммунной диффузии осуществлялась в условиях испытательной лаборатории ФГБОУ ВО Белгородский ГАУ (Приложение В).

Этапы проведения усовершенствованной реакции иммунной диффузии, проведенные нами в условиях лаборатории ФГБОУ ВО «БелГАУ», представлены из следующей этапов ниже:

1. Центрифугирование сывороток крови от испытуемых животных в пробирках Эппендорфа, на центрифуге в течение 5 минут (Приложение 1, рис. 35).
2. После приготовления солевого агара и создания лунок, а также нанесения лейкозного антигена, положительных контрольных сывороток, производим нанесение испытуемых ранее процентрифугированных проб сыворотки крови (Приложение 1, рис. 36-46).
3. Следующим этапом является помещение плашек с нанесенным агаром, разнесенными испытуемыми сыворотками с антигеном и положительной сывороткой в металлический бикс с незначительным количеством дистиллированной воды, на его дне (Приложение 1, рис. 47-48).
4. Помещение закрытого металлического бикса в термостат при температуре 37 ºС (Приложение 1, рис. 49-50.
5. Учет результатов реакции иммунодиффузии через 24 и 48 часов

(Приложение 1, рис. 51-52).

В опыт было взято 1251 голов крупного рогатого скота из неблагополучного хозяйства по лейкозу ООО «Победа» Испытуемые сыворотки от этих животных готовили по вариантам №№1-3 и проводили в условиях, указанных в соответствующих образцах.

Вариант №1. После получения сыворотки крови, проводили центрифугирование в пробирках Эппендорфа 2,0 мл при 2,5 тыс. об/мин. в течение 5 минут. Испытуемую сыворотку вносили в лунки агаровых палеток, помещая на 48 часов в термостат при 37ºС, затем читали реакцию.

Вариант №2. После получения сыворотки крови, проводили центрифугирование в пробирках Эппендорфа 2,0 мл при 5 тыс. об/мин. в течение 5 минут. Испытуемую сыворотку вносили в лунки агаровых палеток, помещая на 48 часов в термостат при 40ºС, затем читали реакцию.

Вариант №3. После получения сыворотки крови, проводили центрифугирование в пробирках Эппендорфа 2,0 мл при 7 тыс. об/мин. в течение 5 минут. Испытуемую сыворотку вносили в лунки агаровых палеток, помещая на 48 часов в термостат при 37ºС, затем читали реакцию.

Вариант №4. Стандартное проведение реакции иммунодиффузии. После получения сыворотки крови, центрифугирование не проводили. Исследуемый материал сразу помещали в лунки с агаром. После проводили учет реакции (проведено согласно Методическим указаниям по диагностике лейкоза крупного рогатого скота от 23 августа 2000 г. N 13-7-2/2130).

В результате проведенных исследований по изучению эффективности выделения РИД (+) инфицированных вирусом лейкоза крупного рогатого скота животных с использованием усовершенствованной реакции иммунной диффузии установлено, что при первом исследовании сыворотки крови от 383 голов крупного рогатого скота, ранее дающих отрицательную реакции иммунной диффузии, положительные реакции на стандартную постановку РИД выявлены у 36 голов.

При тестировании 3-х вариантов постановки усовершенствованной реакции иммунодиффузии было выявлено наибольшее количество дополнительно выявленных РИД (+) животных (43 головы) при использовании III варианта постановки РИД, что составило дополнительно 7 голов, выявленных инфицированных животных или 19,44%.

Далее по убывающей при постановке II варианта выявлено 41 голова (10,7%), что привело к дополнительному выявлению 5 инфицированных вирусом лейкоза животных или 13,9%.

Первый вариант усовершенствованной постановки РИД позволил дополнительно выявить 3 головы, инфицированных ВЛКРС, что составило 8,3% от стандартных показателей (таблица 11).

Таблица 11 — Эффективность выделения вирусом лейкоза крупного рогатого скота животных с использованием усовершенствованной

реакции иммунной диффузии (начало текущего года)

Таблица 12 — Эффективность выделения вирусом лейкоза крупного рогатого скота животных с использованием усовершенствованной

реакции иммунной диффузии (середина текущего года)

Испытания на поголовье 363 голов крупного рогатого скота привело к следующим результатам 3-х вариантов постановки усовершенствованной реакции иммунодиффузии. Проведенными исследованиями было выявлено наибольшее количество дополнительно выявленных РИД (+) животных (39 головы) при использовании III варианта постановки РИД, что составило дополнительно 5 голов, выявленных инфицированных ВЛКРС особей или 14,71% (таблица 12).

Менее эффективным по выделяемости инфицированных ВЛКРС особей оказался II вариант, позволивший выявить 38 голов (10,7%), что привело к дополнительному детектированию еще 4 голов, инфицированных ВЛКРС вирусом лейкоза животных или 11.76%.

Что касается первого варианта усовершенствованной постановки РИД, то он позволил дополнительно выявить лишь 3 головы, инфицированных ВЛКРС, что составило 8,82% от стандартных показателей.

Таблица 13 – Эффективность выделения вирусом лейкоза крупного рогатого скота животных с использованием усовершенствованной

реакции иммунной диффузии (середина текущего года)

При проведении исследований на наибольшем количестве поголовья 505 голов крупного рогатого скота было установлено, что испытуемый III вариант усовершенствованной реакции иммунной диффузии показал наибольшую эффективность по дополнительной выявляемости ВЛКРС животных. Дополнительно выделенные 4 головы, инфицированных ВЛКРС животных в процентном отношении позволили детектировать до 26,67% особей, которые ранее не давали положительной реакции при применении стандартной РИД (таблица 13).

Сыворотки крови от всех 39 голов имели широкие линии преципитации с лейкозным антигеном.

В отношении второго варианта, усовершенствованной реакции иммунной диффузии, необходимо отметить, что он позволил выявить лишь 38 голов, инфицированных ВЛКРС, что на 3 головы больше по сравнению со стандартной постановкой и это прибавило в процентном отношении по выявляемости инфицированных особей 20,0%.

Первый вариант испытуемой усовершенствованной реакции РИД позволил дополнительно выявить 2 головы, что составило 13,13%.

В среднем исследования 505 проб сыворотки крови с использованием усовершенствованной РИД позволили довыявить 9 голов (16,67%).

В результате проведенных исследований можно сделать вывод, что предлагаемый способ усовершенствованной РИД при проведении диагностики лейкоза крупного рогатого скота основанный на установление прямой связи концентрации искомых антител в испытуемой сыворотке и абсолютного связывания антител с антигенами при более физиологически приближенным к in vivo условиям реакции антигена с антителом, приводит к повышению чувствительности реакции иммуннодиффузии (вариант №3) и позволяет выявлять в среднем на 20,25% больше инфицированных вирусом лейкоза животных по сравнению с постановкой стандартной реакции иммунодиффузии.

Применение предлагаемого способа диагностики лейкоза крупного рогатого скота позволяет выявлять инфицированных лейкозом животных на более ранних стадиях, находящихся в начальный период выработки противолейкозных антител, что позволяет сократить время их нахождения в стаде. Это способствует ускорению проведения оздоровительных мероприятий, не требуя значительных материальных и временных затрат.

Дополнительное применение молекулярно-генетических тестов по детекции провирусной ДНК вируса лейкоза позволяет выявлять на ранних стадиях развития лейкозного процесса у телят с 15-дневого возраста геномный материал ВЛКРС до 14% телят со скрытым течением лейкозного процесса и ничтожно-малым недектируемым лейкозным индексом. Это, в конечном счете, позволит в более короткие сроки провести качественное оздоровление молодняка крупного рогатого скота в неблагополучных хозяйствах.

3. Публикации по результатам выполнения НИР

3.1 Список публикаций

Публикации по результатам выполнения научно-исследовательской работы:

1. Development of approaches to the diagnosis of cattle leukemia in the system of antiepisootic measures in the Belgorod region / I.M. Donnik, А.М. Коvalenko, S.N. Belyaeva, A.F. Dorofeev, N.V. Yavnikov, V.Yu. Oskol’skaya, M.V.Petropavlovskiy.

2. Ранняя диагностика инфицированных вирусом лейкоза крупного рогатого скота животных – залог успешного оздоровления хозяйства / Коваленко А.М. [и др. //]. Ветеринария Кубани. -№ 6, 2020г.

3. И.М. Донник, Н.И. Гулюкин, И.А. Шкуратова, Д.В. Карайченцев, А.М. Коваленко, Н.В. Явников, С.Н. Беляева, М.В. Петропавловский, В.Ю. Оскольская «Методические рекомендации по ранней диагностике лейкоза крупного рогатого скота с целью усовершенствования системы оздоровления неблагополучных хозяйств». — Методические рекомендации, п. Майский, изготовлено в ФГБОУ ВО Белгородский ГАУ 2020 г.-39 с.

3.2 Копии статей

1.

2.

3.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные эпизоотологические исследования в четырех неблагополучных по лейкозу крупного рогатого скота хозяйств Белгородской области с применением разрабатываемой ранней диагностики лейкоза крупного рогатого скота показали, что за текущий год выявляемость в РИД (инфицированных вирусом лейкоза крупного рогатого скота) в неблагополучных по лейкозу крупного рогатого скота хозяйствах с уровнем инфицированности от 31,7 до 84,1% снизилась под конец текущего года к 11,5 — 80,2% по различным хозяйствам.

При изучении уровня заболеваемости лейкозом крупного рогатого скота в неблагополучных хозяйствах Белгородской области установлено, что если на начало текущего года выявлялось до 50,6% инфицированных вирусом лейкоза РИД (+) животных, то на конец года этот показатель инфицированности снизился на 11,9% и 38,7%.

Использование разработанной методики ранней диагностики лейкоза крупного рогатого скота позволяет повысить выявляемость в реакции иммунодиффузии инфицированных животных с 1668 до 1741 голов, что составило на 6,35% больше. Применение ранней диагностики лейкоза крупного рогатого скота при проведении оздоровительных мероприятий позволило полностью оздоровить от лейкозной инфекции поголовье крупного рогатого скота МТФ АО «Орлик» с. Воскресеновка Чернянского района, а в других двух ранее неблагополучных по лейкозу хозяйствах: ЗАО «Восход» и ООO «Победа» Шебекинского района Белгородской области снизить уровень инфицированности с 56,4%, и 84,1 % до 41,4%, и 11,5 % соответственно.

Об эффективности используемой методики ранней диагностики лейкоза крупного рогатого скота при проведении оздоровительных мероприятий в этих двух неблагополучных хозяйствах свидетельствуют данные о снижении уровня инфицированности восприимчивого поголовья животных в 2 и 3,6 раза соответственно в ЗАО «Восход» и ООО «Победа». В целом же по всем неблагополучным хозяйствам уровень инфицированности за истекший период исследований понизился в два раза.

При отработке поэтапного выявления больных лейкозом животных с применением более раннего выявления инфицированных особей для усовершенствования системы оздоровления в отдельно взятом хозяйстве ООО «Победа» было уставлено, что предлагаемый способ усовершенствованной РИД при проведении диагностики лейкоза крупного рогатого скота, основанный на установление прямой связи концентрации искомых антител в испытуемой сыворотке и абсолютного связывания антител с антигенами при более физиологически приближенным к in vivo условиям реакции антигена с антителом, приводит к повышению чувствительности реакции иммунодиффузии и позволяет выявлять в среднем от 8,8% до 20,25% больше инфицированных вирусом лейкоза животных по сравнению с постановкой стандартной реакции иммунодиффузии.

Применение предлагаемого способа диагностики лейкоза крупного рогатого скота позволяет выявлять инфицированных лейкозом животных на более ранних стадиях развития лейкозного процесса, находящихся в начальный период выработки противолейкозных антител, что позволяет сократить время их нахождения в стаде. Это, в конечном счете, способствует ускорению проведения оздоровительных противолейкозных мероприятий, не требуя значительных материальных и временных затрат. В тоже время дополнительное применение молекулярно-генетических тестов для детекции провирусной ДНК вируса лейкоза позволяет выявлять на ранних стадиях развития лейкозного процесса у телят с 15-дневого возраста геномный материал ВЛКРС, что также позволит в более короткие сроки провести качественное оздоровление молодняка крупного рогатого скота в неблагополучных хозяйствах.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Выявление специфических антител классов G и M к вирусу лейкоза крупного рогатого скота в сыворотках крови / М.И. Гулюкин, О.В. Капустина, И.Ю. Ездакова, С.В. Вальциферова, Т.В. Степанова, М. Аноятбеков // Вопросы вирусологии. – 2019. – 64(4) : 173-177. – [Электронный доступ]. – URL : https://doi.org/10.36233/0507-4088-2019-64-4-173-177 (дата обращения: 01.06.2020).

2. Mutation of a Single Envelope N-Linked Glycosylation Site Enhances the Pathogenicity of Bovine Leukemia Virus/ A. De Brogniez, A.B. Bouzar, J.R. Jacques et al. // J. Virology. – 2015. – V. 89 (17). – P. 8945-56.

3. Межвидовая передача вируса лейкоза крупного рогатого скота в эксперименте / М.И. Гулюкин, Н.Г. Козырева, Л.А. Иванова, Т.В. Степанова, А.И. Клименко, А.В. Коваленко, Ю.Д. Дробин, В.Н. Василенко // Вопросы вирусологии. – 2015. – 60(5) : 32-37. – [Электронный доступ]. – URL : https://virusjour.elpub.ru/jour/article/view/354 (дата обращения: 01.06.2020).

4. Валихов, А.Ф. Лейкоз крупного рогатого скота: контроль и профилактика болезни [Обзор] // Молочная промышленность. – 2018. – № 9. – С. 74-77.

5. Донник, И.М. Результативность комплексных мероприятий борьбы с лейкозом крупного рогатого скота на Среднем Урале / И.М. Донник, И.А. Шкуратова, А.Т. Татарчук [и др.] // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. – 2015. – № 2. – С. 42–46.

6. Степанова, Т.В. Анализ экономического ущерба при заболевании лейкозом крупного рогатого скота в период с 2010 по 2014 годы в Российской Федерации // Russian J. Agricultural and Socio Economic Sciences (RJOAS). — 2016. – №8(56). – Р.49-56.

7. Тимошина, С.В. Успешная борьба с лейкозом крупного рогатого скота в Вологодской области / С.В. Тимошина, О.Б. Бадеева // Ветеринария и кормление. – 2012. – № 4. – С. 6–7.

8. Проблема лейкоза крупного рогатого скота / В.А. Мищенко, О.Н. Петрова, А.К. Караулов, А.В. Мищенко. – Владимир: ФГБУ «ВНИИЗЖ», 2018. – 38 с.

9. Храмцов, В.В. Экспертная оценка качества мышечной ткани и молока коров, скомпрометированных в отношении лейкоза / В.В. Храмцов, Н.Г Двоеглазов, Р.С. Хафизова // Инновации и продовольственная безопасность. – —   2014. – №2(4). – С.61-70.

10. Свириденко, Г.М. Проблема безопасноти молочных продуктов в связи с лейкозом крупного рогатого скота // Молочная промышленность. – 2017. –№ 8. – С. 13-16.

11. Reduced humoral immunity and atypical cellmediated immunity in response to vaccination in cows naturally infected with bovine leukemia virus / M.C. Frie, K.R. Sporer, J.C. Wallace, R.K. Maes, L.M. Sordillo, P.C. Bartlett et al. // Vet. Immunol. Immunopathol. – 2016. – 182 : 125-35. DOI: http://doi.org/10.1016/j.vetimm.2016.10.013 (дата обращения: 05.06.2020).

12. Increased expression of the regulatory T cellassociated marker CTLA-4 in bovine leukemia virus infection / S. Suzuki, S. Konnai, T. Okagawa, R. Ikebuchi, A. Nishimori, J. Koharaet al. // Vet. Immunol. Immunopathol. –2015. – 163(3-4): 115-24. DOI: http://doi.org/10.1016/j.vetimm.2014.10.006 (дата обращения: 05.06.2020).

13. A point mutation to the long terminal repeat of bovine leukemia virus related to viral productivity and transmissibility / H. Murakami, H. Todaka, J. Uchiyama, R. Sato, K. Sogawa, M. Sakaguchi et al. // Virology. –2019. – 537 : 45-52. DOI: http://doi.org/10.1016/j.virol.2019.08.015 (дата обращения: 05.06.2020).

14. Влияние препарата «Лейкозав» на клеточное звено иммунитета крыс: электронный журнал EESJ: [сайт] – URL: https://eesa-journal.com/2017/03/14/vliyanie-preparata-lejkozav-na-kletochnoe-zvo/ (дата обращения: 05.06.2020).

15. Характеристика В1-клеток в процессе экспериментального лейкомогенеза / И.Ю. Ездакова, О.В. Капустина, М.И. Гулюкин, Т.В. Степанова // Вопросы вирусологии. – 2020. – 65(1) : 35-40. DOI: https://doi.org/10.36233/0507-4088-2020-65-1-35-40 (дата обращения: 06.06.2020).

16. Экспериментальные данные по эффективности диагностических исследований на ранних стадиях вирусоносительства вируса лейкоза крупного рогатого скота / И.М. Донник [и др.]. – Научные рекомендации. – ООО «ИРА УТК», Екатеринбург, 2011. –26 с.

17. Донник, И.М. Профилактика лейкоза крупного рогатого скота в племенных хозяйствах Краснодарского края / И.М. Донник, Г.А Джаилиди, С.В.Тихонов // Ветеринария Кубани. – 2013. – № 5. – С.15-19

18.Инструкция по применению тест-системы «лейкоз» для выявления вируса лейкоза крупного рогатого скота (крс) методом полимеразной цепной реакции, утверждена 19 мая 2009 г. – [Электронный доступ].– URL : http://docs.cntd.ru/document/1200137604 (дата обращения: 06.06.2020).

Приложения

РЕФЕРАТ

Отчет 98 с., 4 рис., 24 табл., 165источн., 19 прилож.

СПОСОБ, СЕЛЕКЦИЯ, ОЦЕНКА, ПЛЕМЕННАЯ ЦЕННОСТЬ, ПРОДУКТИВНОСТЬ, СОЧЕТАЕМОСТЬ, ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ, ГЕТЕРОЗИС

Объекты исследования – свиноматки, хряки, свинки

Цель работы – разработать способ оценки племенной ценности свиней в раннем возрасте на основе геномного прогноза их племенных и продуктивных качеств.

В работе будут использованы теоретические и экспериментальные (лабораторные) методы научного исследования. Для получения экспериментальных физико-химических и микробиологических показателей используются общепринятые ГОСТы, стандартные и стандартизированные методики физико-химического, биохимического и микробиологического анализов, методы математического моделирования и обработки экспериментальных данных.

Впервые в условиях Центрально-Черноземной зоны России разработаны способы повышения эффективности и ускорения селекции свиней на основе использования генных технологий с учетом использования племенной продукции в программах гибридизации.

Использование нового способа селекции позволяет сокращать затраты на приобретение импортных свиней в 2 раза и в результате получены ценные животные в генетическом плане, т.е. с лучшими качествами, что будет способствовать более интенсивному и эффективному использованию свиней, выполнению программ производства молодняка и снижению себестоимости продукции.

При этом в значительной мере снизятся затраты на покупку дорогостоящего ремонтного маточного молодняка на стороне и уменьшится риск заноса в хозяйство различных заболеваний.

ВВЕДЕНИЕ

Современная технология производства свинины базируется на использовании высокопродуктивных животных, объединенных в линии, семейства, заводские и внутрипородные типы. Племенная работа – то непрерывное совершенствование продуктивных качеств методами селекции в поколениях животных при одновременном воздействии факторов среды на индивидуальное развитие. Племенная работа является неотъемлемой частью технологии, поскольку вне племенной работы породные животные быстро деградируют, превращаясь в низкопродуктивных особей. И наоборот, чем выше генетический потенциал процесса, тем шире при других равных условиях технологические возможности произвести за одно и то же время больше свинины лучшего качества (В.Д. Кабанов, 2001, 2003).

С повышением среднего уровня продуктивности породы или ее структурных единиц сложнее становятся методы селекции, требующие все больше знаний и труда для того, чтобы обеспечить прогресс отрасли.

По данным ВНИИ племенного дела, в России по состоянию на 01.01.2019 г. разводится 16 пород и типов свиней. Наиболее широко распространена крупная белая порода – 65,9%, далее следует ландрас – 14,84%, йоркшир – 12,86%, дюрок – 4,46%. Другие породы не столь многочисленны – 1,94%, они имеют локальное распространение и такое же значение. Такие породы, как ландрас и дюрок используют преимущественно в качестве отцовских при скрещивании, а в дальнейшем и при гибридизации. С увеличением производства мясной свинины эти породы все больше используют, так как полученный от них помесный молодняк убойного контингента обладает хорошими мясными качествами, скороспелостью и экономичностью затрат корма на прирост живой массы.

Индустриализация селекции свиней и свиноводства и возросшие требования хозяйств промышленного типа к количеству и качеству племенного молодняка, поступающего на ремонт маточных стад комплексов и ферм, — все это побуждает к совершенствованию производственной структура отрасли.

Российские свиноводческие предприятия за последние 12 лет совершили серьезный рывок в товарном свиноводстве, увеличив самообеспеченность страны свининой на 95%. Однако менее активными темпами совершенствуется отечественное племенное свиноводство. Ремонтными свинками РФ полностью обеспечена, и они больше не ввозятся, хотя еще пять лет назад отечественные предприятия их импортировали. Ввоз чистопородных животных сократился в десятки раз и составил менее 5 тыс. голов в 2018 году (по данным федеральной таможенной службы). Дефицита в племенном материале в РФ нет, однако племенных животных с низкими показателями в плане генетического прогресса у нас достаточно, а действительно высококачественных племенных животных не хватает.

Глобальная проблема в свиноводстве и селекции свиней – импортозависимость в генетических ресурсах.

Для решения проблемы необходима разработка программы развития отечественной племенной базы в Белгородской области путем организации племенных свиноводческих хозяйств и выведение отечественных селекционных достижений – типов и специализированных линий свиней для обеспечения системы гибридизации.

Цель этапа – разработать способ оценки племенной ценности свиней в раннем возрасте на основе геномного прогноза их племенных и продуктивных качеств.

Впервые в условиях Центрально-Черноземной зоны России будут разработаны способы повышения эффективности и ускорения селекции свиней на основе использования генных технологий с учетом использования племенной продукции в программах гибридизации.

Использование нового способа селекции сократит затраты на приобретение импортных свиней в 2 раза и в результате нашей разработки нами будут получены ценные животные в генетическом плане т.е. с лучшими качествами, что будет способствовать более интенсивному и эффективному использованию свиней, выпол¬нению программ производства молодняка и снижению себестоимости продукции.

При этом в значительной мере снизятся затраты на покупку дорогостоящего ремонтного маточного молодняка на стороне и уменьшится риск заноса в хозяйство различных заболеваний.

Ожидаемые результаты НИР/НИОКТР- будет разработан способ оценки племенной ценности свиней на основе геномного прогноза их племенных и продуктивных качеств в раннем возрасте.

1 АНАЛИЗ ОБЩЕГО СОСТОЯНИЯ СЕЛЕКЦИИ СВИНЕЙ (СВИНОВОДСТВО) БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Белгородской области, за последнее десятилетие общее количество завезенных в область импортных племенных свиней составило около 26 тыс. гол. Общей стоимостью более -3,5 млрд. руб. В последние 2-3 года завоз поголовья из-за рубежа заметно снизился, однако ресурсы племенной базы области не позволяют осуществлять воспроизводство стад в полном объеме из-за его дефицита. По состоянию на 01.01.2019 г. удельный вес племенного маточного поголовья (таблица 1) в области составлял лишь 1,5% («Ежегодник по племенной работе в свиноводстве в хозяйствах РФ», 2019 г.) при необходимом 4,0-5,0%.

Таблица 1 – Состояние племенного свиноводства (селекции свиней) в Белгородской области(по состоянию на 01.01.2019 г.)

Недостающие 2,5-3,5% поголовья завозятся из-за рубежа, или воспроизводство стад в товарном свиноводстве осуществляется за счет саморемонта, что категорически недопустимо. Сложившаяся ситуация бессистемного воспроизводства стад племенной продукцией, приобретаемой из-за рубежа, зачастую из разных источников или за счет собственной репродукции в товарных фермах не позволяет говорить о какой-либо гибридизации. В лучшем случае в свиноводстве области, как и в целом в Российской Федерации используется метод межпородного бессистемного промышленного скрещивания. Недостатком этого метода являются неэффективное использование маточного поголовья и возможные потери получаемого потомства при неудачных вариантах подбора животных, как на породном, так и на индивидуальном уровнях.

Целью решенияданной проблемы является создание стабильной отечественной племенной базы, способной конкурировать по продуктивным качествам с импортной продукцией, а по таким качествам как адаптационная способность, приспособляемость, устойчивость к заболеваниям и вкусовым качествам мяса превосходить её.

Работа по созданию нового типа свиней проводится с января 2020 года ФГБНУ «ВНИИплем» совместно с учеными и специалистами ФГБОУ ВО Белгородский ГАУ и базовым хозяйством СПК «Колхоз имени Горина» Белгородской области.

На первом этапе создания внутрипородного типа свиней крупной белой породы для объективной оценки племенных качеств хряков крупной белой породы, принадлежащих базовому хозяйству, были проведены исследования по изучению воспроизводительной функции и продуктивности этих животных. Для опыта по принципу аналогов было отобрано 6 взрослых хряков (2,0…2,5 лет) крупной белой породы (3 хряка линии «Олимп в» и 3 хряка линии «Топигс 1»).

Условия кормления и содержания подопытных хряков соответствовали нормам Федерального научного центра животноводства ВИЖ имени академика JI. К. Эрнста. Взятие спермы хряков, определение количественных и качественных показателей проводили также по методам от данного научного центра.

Половую охоту у свиноматок выявляли с помощью хряков-пробников дважды в сутки: в 8 часов утра и в 13 часов дня. Искусственное осеменение свиноматок проводили с помощью одноразовых катетеров, двукратно: первый раз сразу после установления половой охоты и через 24 часа. Для осеменения использовали дозу спермы в 100 мл с содержанием 2,5-3,0 млрд подвижных спермиев.

Установлено, что хряки крупной белой породы, относящиеся к линиям Олимпа В и Топигса 1 по количественным показателям спермы, достоверно не отличаются (таблица 2). Данные показатели полностью соответствуют нормативам для крупной белой породы хряков.

Таблица 2 — Количественные показатели спермы хряков крупной белойпороды

По качественным показателям спермы подопытные хряки крупной белой породы разных линий также достоверно не отличаются. Практически все подопытные хряки имеют высокие качественные показатели: подвижности спермиев, резистентности спермиев и переживаемости вне организма (таблица 3).

Таблица 3 — Качественные показатели спермы хряков крупной белой

Однако основным и окончательным критерием качества спермы хряков считается результативность искусственного осеменения свиноматок. Поэтому после определения количественных и качественных показателейспермы хряков крупной белой породы было проведено искусственное осеменение свиноматок.

Таблица 4 — Результативность искусственного осеменения свиноматок спермой хряков крупной белой породы

Результаты исследования показывают, что оплодотворяемость свиноматок после осеменения их спермой хряков крупной белой породывысокая и в среднем составляет 85,0%. Однако многоплодие свиноматок с учетом того, что в СПК «Колхоз имени Горина» по крупной белой породе, недостаточное, что необходимо учитывать при создании внутрипородного типа свиней крупной белой породы. Показатель массы поросят при этом соответствует нормативам по этой породе.

Был изучен и рост потомства, полученного от свиноматок осемененных спермой хряков крупной белой породы (табл. 5).

Таблица 5 — Рост чистопородного потомства крупной белой породы

В настоящее время рост потомства, полученного от свиноматок, осемененных спермой хряков крупной белой породы, не соответствует параметрам, предусмотренным при создании внутрипородного типа, но показатель сохранности подопытного потомства достаточно высок и в среднем составляет 88,6%.

Важное значение при выращивании ремонтного молоднякам свиней и племенных животных имеет не только их рост, но и развитие. С учетом этого, мы провели оценку полученного и выращенного до 6 месяцев потомства по живой массе и длине туловища. Оценка подопытных хрячков по живой массе и длине туловища в 6-месячном возрасте представлена в таблицах 6 и 7.

Таблица 6 — Оценка чистопородных хрячков, полученных от подопытных хряков по живой массе

Данные таблицы 6 показывают, что из 256 выращенных хрячков до 6-месячного возраста по живой массе класс элита имели 39%, первый класс — 36,7%, второй класс — 18,3%, и лишь 5,8% не имели классности.

Таблица 7 — Оценка чистопородных хрячков, полученных от подопытных хряков по длине туловища

Из таблицы 7 видно, что из 256 выращенных хрячков до 6 месячного возраста по длине туловища классу элита соответствовал 37,8%, первому классу — 36,3%, второму классу — 16,0% и были внеклассными — 9,7%.

Оценка свинок, полученных от подопытных хряков по живой массе и длине туловища в 6 месячном возрасте представлена в таблицах 8 и 9.

Таблица 8 — Оценка чистопородных свинок, полученных отподопытных хряков по живой массе

Данные таблицы 8 показывают, что свинки, полученные и выращенные до 6 месячного возраста от хряков крупной белой породы (линия Олимп В и Топигс 1), также, как и хрячки, отличаются достаточно высокой классностью по живой массе. Так, из 293 свинок по живой массе класс элита имели 35,8%, первый класс — 34,8%, второй класс — 21,1% и лишь 8,1% были внеклассными.

Таблица 9 — Оценка чистопородных свинок, полученных отподопытных хряков по длине туловища

Данные, приведенные в таблице 21, также подтверждают и высокую классность свинок по длине туловища. Здесь 32,7% свинок соответствовали классу элита, 37,2% первому классу, 21,5% второму классу и 8,5% были внеклассными.

Эти исследования показывают, что выращивание ремонтного молодняка крупной белой породы проводится в колхозе на достаточном уровне. Но с учетом того, что в хозяйстве планируется создание селекционно-генетического центра по свиноводству и создание внутрипородного типа свиней крупной белой породы эти показатели необходимо улучшать. Важно добиться таких результатов, чтобы количество ремонтных хрячков и свинок крупной белой породы в 6 месячном возрасте класса элита не менее 50% от всех выращиваемых в хозяйстве.

Анализируя результаты проведенных исследований в целом, следует отметить, что хряки крупной белой породы отличаются высокими показателями спермопродукции. Однако при осеменении свиноматок спермой хряков крупной белой породы было выяснено, что многоплодие свиноматок составляет 12,1 поросенка. Изучение роста потомства показывает, что среднесуточные приросты животных составили 57б г. Полученные значения этих показателей являются недостаточными. Их необходимо увеличивать до уровня, предусмотренного проектом. Согласно проекту до 2025 г. необходимо создать стадо свиноматок крупной белой породы в количестве не менее 400 голов, обладающих следующими характеристиками: многоплодие свиноматок 13,5 голов, масса гнезда при рождении 17,5 кг, в 30 суток — 134,9 кг. Полученное потомство должно соответствовать следующим показателям: возраст достижения живой массы 100 кг: хрячки — 160 сут., свинки — 165 сут.; среднесуточные приросты от рождения: хрячки — 625 г,свинки — 610 г; затраты кормов на 1 кг прироста: хрячки — 2,4 кг, свинки — 2,4…2,5 кг; толщина шпика над 6-7 грудными позвонками: хрячки — 15,0 мм, свинки — 18,0 мм; глубина мышцы: хрячки — 55,0 мм, свинки — 54,0 мм. Все это предполагается достигнуть в результате последующей целенаправленной научно-исследовательской работы.

В первом квартале (январь-март) 2020 г. участниками проекта был проведен анализ общего состояния свиноводства в Белгородской области и в базовом хозяйстве. На основании полученных результатов была сформирована база данных первичного учета селекционируемых признаков свиней. Кроме того, была дана оценка генетической ситуации племенного стада свиней крупной белой породы целью контроля и корректировки селекционного процесса. Отобрана кровь у 180 свиноматок определения племенной ценности животных использованием BLUP- процедуры и геномного анализа. С учетомрезультатов геномного анализа произведено искусственное осеменение свиноматок. Для создания внутрипородного типа свиней крупной белой породы отобрано 314 свиноматок и 15 хряков. Также было отобрано 54 свиноматки для формирования материнской линии крупной белой породы.

Всех 314 свиноматок крупной белой породы нового типа и 54 свиноматки специализированной материнской линии нового тина и 15 хряков были распределены на четыре неродственные ветви (схема 1) для последующего скрещивания по схеме 2.

Схема 1 — Распределение хряков и свиноматок по ветвям крупная белая порода

2 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ НИР И ПРОГРАММЫ СЕЛЕКЦИИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1 Объект исследований

В целях выполнения исследований по разработке способа селекции направленного на изучение факторов определяющих племенную ценность животных с учетом их дальнейшего использования в системе гибридизации было намечено отобрать три опытные группы свиней отличающиеся между собой генетическими структурами, как по данным иммуногенетического анализа, так и по данным исследования генома животных методом (ПЦР) — полимеразной реакции. При исследовании ДНК в каждой группе определялись ДНК-маркеры продуктивных качеств животных — гены кандидаты согласно результатам ранее проведенных исследований в нашей лаборатории, иных отечественных и зарубежных генетических лабораторий.

Объектом исследований являлись свиньи трех пород — крупная белая, ландрас, дюрок. Необходимость использования свиней разных пород была обусловлена исследованием влияния разных генетических структур, животных с различным набором генов для изучения их детерминационных свойств, как на индицидуальном, так и на популяционном уровнях. Результаты исследований должны были подтвердить или опровергнуть их специфичный — характерный только для данной породы, или универсальный — для всех пород характер.

Схема эксперимента

2.2 Мероприятия:

1. Аттестация животных по группам крови, определение типа крови, генного разнообразия и уровня гомозиготности.

2. Геномный анализ, выявление генов-кандидатов продуктивных качеств.

3. Проведение заказных спариваний свиней в группах.

4. Продуктивные качества свиней опытных групп.

5. Ассоциативный анализ продуктивных и генетических данных животных.

6. Разработка способа оценки племенной ценности свиней (способ селекции).

Проведение иммуногенетического и ДНК-анализов осуществляли на основе методических указаний на мировом уровне, с учетом требований на уровне ЕЭК (Евразийская экономическая комиссия и ISAG).

2.3 Селекционная программа по созданию специализированных линий свиней для системы гибридизации

Основным требованием для разработки способа селекции является проведение исследований согласно представленной выше методики на фоне осуществления селекционной программы направленной на создание специализированных линий для использования их в программах гибридизации. В частности, для разработки региональной системы гибридизации в свиноводстве Белгородской области.

Основные положения селекционной программы:

1. Анализ стада свиней пород крупная белая, ландрас, дюрок в СПК «Колхоз им. В .Я. Горина».

За основу анализа брали данные по продуктивным качествам с учетом состояния здоровья — продукт отхода поросят в подсосный период, доращивания, и выращивания до репродуктивного возраста.

2. Формирование родительского поколения.

2.1. Отбор животных материнского стада

(список свиноматок с указанием данных по воспроизводительным качествам, количество опоросов, многоплодие, поросят к отъему, вес гнезда, сохранность поросят, материнские качества….)

2.2. Отбор животных отцовского стада

(список хряков-производителей и проверяемых хряков с указанием данных по воспроизводительным, откормочным и мясным качествам, методика отбора в соответствии с определенными требованиями).

2.3. Анализ родственных отношений хряков и маток, а также хряков между собой, распределение по ветвям.

2.4. Подбор, осеменение свиноматок согласно схеме.

3. Тестирование животных родительского поколения методами иммуногенетического и ДНК анализов.

3.1. Определение типов крови каждого животного.

3.2. Определение генетического профиля каждого животного.

4. Расчет генетических структур материнского и отцовского стад по группам крови, микросателлитам и генам ДНК.

4.1. Расчет уровня гомозиготности и генетического разнообразия по группам крови и микросателлитам материнского и отцовского стад. Расчет генетического сходства материнского и отцовского стад.

4.2. Расчет частоты встречаемости маркеров воспроизводительных, откормочных, мясных качеств, а также маркеров жизнеспособности и устойчивости к заболеваниям.

4.3. Формирование групп свиноматок и хряков по маркерам для анализа степени его наследуемости по селекционируемым признакам у потомства.

5. Определение селеционируемых признаков, расчет весовых коэффициентов селекционируемых признаков, расчет целевых стандартов по поколениям.

6. Разработка метода оценки племенной ценности животных и использование BLUP-процедуры. Постановка программы BLUP метода.

7. Мечение животных вовлеченных в селекционный процесс с учетом дифференциации создаваемых селекционных достижений доступными, надежными методами — биркование, выщипы и т.п.

8. Получение 1-го поколения.

8.1. Анализ результатов опороса, учет количества рожденных поросят, в т.ч. хрячков, свинок, слаборожденных, уродов и жизнеспособных .

8.2. Характеристика материнских качеств свиноматок, расчет молочности.

8.3. Анализ выращивания поросят в отъемный период, учет падежа, развития, поведения, поедаемости корма.

8.4. Взятие крови для иммуногенетического и ДНК — анализов перед отъемом.

9. Отъем поросят в 28-30 дневном возрасте.

10. Отбор поросят в ремонтную группу с учетом происхождения — хряк, матка и подтверждение происхождения ДНК или иммуногенетическими анализами, и отбора по маркерам продуктивных качеств.

11. Выращивание до 100 кг живой массы.

12. Отбор в ремонтную группу после взвешивания, оценка по собственной продуктивности, с учетом маркеров и параметрв отбора по селекционируемым признакам (таблица у Лебедева).

13. Выращивание свинок до 120-130 кг, хряков до 150 кг?

14. Формирование 1-го поколения отцовской и материнских групп с учетом всех показателей и в том числе селекционно-генетических параметров, естественно их расчет перед этим описать методику с учетом селекционного дифференциала.

15. Случка для получения второго поколения.

Далее все повторяется до III- IV поколения.

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. ФОРМИРОВАНИЕ ОПЫТНЫХ ГРУПП ЖИВОТНЫХ, ПРОВЕДЕНИЕ СЛУЧКИ

Отбор животных материнского стада.

Для формирования родительского поколения свиней крупной белой породы из всего стада свиноматок (837 голов) была выделена ведущая группа свиноматок (314 гол., 37,0%) (табл. 10).

Среднее многоплодие ведущей группы (родительского поколения) свиней крупной белой породы составило: многоплодие — 12,1 гол., количество поросят в 30 дней и живая масса гнезда — 10,0 гол. и 85,0 кг.

В таблице 10 указаны средняя воспроизводительная продуктивность родительского поколения крупной белой породы по семействам (данные в среднем до 01.01.2020 г.).

Таблица 10 – Воспроизводительные качества родительского поколения свиней крупной белой породы

В родительское поколение вошли высокопродуктивные свиноматки из восьми семейств. Наиболее высокопродуктивными являются семейства: Рима (5 гол.) — многоплодие — 12,6 гол., в 30 дней — 10,6 гол. и 90,6 кг; Герань (40 гол.) — многоплодие — 12,4 гол., в 30 дней — 10,1 гол. и 87,7 кг.

Наиболее многочисленными семействами являются семейства Беатриса (79 гол.) и Волшебница (79 гол.), которые имеют продуктивность несколько ниже средней по родительскому поколению.

Отбор животных отцовского стада

Как видно из таблицы 11 численность хряков крупной белой породы — 15 голов. Из 15 хряков от 5 хряков получено 920 опоросов. Наибольшее количество опоросов (748 опоросов) получено от трех хряков Детройт Й — к7203, ХевиДьюти — к7211 и Топигс 1 — к8013.

Наибольшее количество прохолостов (10,5%) получено от хряка Олимп к8307. Наименьшее количество прохолостов (5,5% и 5,3%) получено от хряков ХевиДьюти — к7211 и Топигс1 — к8013.

Таблица 11 – Воспроизводительная продуктивность хряков по опоросившимся свиноматкам

В среднем по пяти основным хрякам многоплодие составило 11,1 голов, количество голов и их живая масса в 30 дней составили 9,6 гол. и 87,7 кг, что соответствует первому классу шкалы бонитировки.

Свиноматки специализированной материнской линии крупной белой породы отобраны из ведущих свиноматок крупной белой породы со средней продуктивностью: многоплодие — 13,0 гол., количество поросят и живая масса гнезда при отъеме в 30 дней — 10,3 гол. и 86,5 кг (табл. 12).

Таблица 12 – Свиноматки специализированной материнской линиикрупнойбелойпороды

Все 314 свиноматок крупной белой породы, 54 свиноматок специализированной материнской линии и 15 хряков распределены начетыре не родственные ветви (схема 1) для последующего скрещивания по схеме 2.

Схема 2

Распределение хряков и свиноматок по ветвям

Схема 3

Схема внутрилинейного подбора при наличии 4х ветвей в линии Инбридинг в 4-м поколении IV — IV на всех предков

Формирование отцовских специализированных линий

Из всего стада свиней породы ландрас (601 гол.) выделено 78 голов свиноматок отцовской специализированной откормочной линии с продуктивностью: возраст достижения живой массы 100 кг — 157 дн., затраты корма на 1 кг прироста — 2,0 кг, толщина шпика над 6-7 грудными позвонками — 11,0 мм, толщина шпика над 10-11 ребром — 10,0 мм, многоплодие — 13,0 гол., количество поросят и живая масса гнезда при отъеме в 30 дней — 10,0 гол. и 86,0 кг; 12 хряков с продуктивностью: возраст достижения живой массы 100 кг — 151 дн., затраты корма на 1 кг прироста -2.0 кг, толщина шпика над 6-7 грудными позвонками — 11,0 мм, толщина шпика над 10-11 ребром — 9,0 мм, многоплодие — 13,0 гол., количество поросят и живая масса гнезда при отъеме в 30 дней — 10,0 гол. и 86,0 кг.

Все 78 свиноматок и 12 хряков специализированной откормочной линии породы ландрас распределены на четыре не родственные ветви (схема 2) для последующего скрещивания по схеме 3 с целью исключения без системного инбридинга.

Из всего стада свиней породы дюрок (377 гол.) выделено 102 головы свиноматок отцовской специализированной мясной линии с продуктивностью: возраст достижения живой массы 100 кг — 157,0 дн., затраты корма на 1 кг прироста — 2,0 кг, толщина шпика над 6-7 грудными позвонками — 11,0 мм, толщина шпика над 10-11 ребром — 8,0 мм, многоплодие — 8,7 гол., количество поросят и живая масса гнезда при отъеме в 30 дней — 8,7 гол. и 72,0 кг; 12 хряков с продуктивностью: возраст достижения живой массы 100 кг — 142,0 дн., затраты корма на 1 кг прироста -2.0 кг, толщина шпика над 6-7 грудными позвонками — 9,0 мм, толщина шпика над 10-11 ребром — 8,0 мм, многоплодие — 8,7 гол., количество поросят и живая масса гнезда при отъеме в 30 дней — 8,7 гол. и 72,0 кг.

Все 102 свиноматки и 12 хряков специализированной мясной линии породы дюрок распределены на четыре не родственные ветви (схема 4) для последующего скрещивания по схеме 2 с целью исключения без системного инбридинга.

Подбор хряков и свиноматок для осеменения

Схема 4

Распределение хряков и свиноматок по ветвям порода ландрас

Схема 5

Распределение хряков и свиноматок по ветвям порода дюрок

4 АТТЕСТАЦИЯ ПО ГРУППАМ КРОВИ И ДАННЫМ ГЕНОМА ЖИВОТНЫХ. РАЗРАБОТКА ГЕНЕТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ СТАД ОПЫТНЫХ ГРУПП

В целях изучения генетической ситуации в стадах опытных групп свиней была проведена аттестация отобранных для эксперимента свиней по группам крови и генам кандидатам маркирующих продуктивные качества и стрессустойчивость. Всего иммуногенетическим анализом по группам крови протестировано 158 свиноматок все опытных групп. В том числе крупной белой породы — 111, породы ландрас — 19, породы дюрок — 28. Данные тестирования представлены в приложении 5.1. Как видно из результатов тестирования каждое животное имело свойственный только ему тип крови. Эта закономерность присуща для всех опытных групп.

В таблицах 13 и 14 представлены генетическая структура опытных групп животных по 10 системам групп крови, в том числе по 30 аллелям и 34 генотипам данных систем.

Таблица 13 – Генетическая структура свиноматок по группам крови

Таблица 14 — Генетическая структура свиноматок по генотипам групп

Характерно, что каждая порода — опытная группа животных имели свойственную только ей структуру по встречаемости как аллелей, так и генотипов по всем 10 системам групп крови, что особенно важно для контроля и корректировки селекционных процессов при создании специализированных линий свиней.

В целях отбора свиноматок для получения последующих поколений нами проведен анализ на наличие маркерных генов в отобранных группах.

Данные анализа представлены в таблицах 15, 16 и 17.

Таблица 15 — Анализ свиноматок крупной белой породы

Таблица 16 — Анализ свиноматок породы ландрас

Таблица 17 — Анализ свиноматок породы дюрок

Анализ данных, представленных в таблицах 5.3., 5.4. и 5.5. показывает, что по всем опытным группам почти каждое животное имеет маркирующие аллели жизнеспособности, скороспелости, адаптивным способностям. При этом некоторые животные имеют по 2 маркера и нет животных, не имеющих ни одного. По мясным качествам представляется иная ситуация. Так из 81 животного 1—ой опытной группы только 9 или 11,1% имеют маркер мясностиEdef. Во 2-ой опытной группе — 5,5%, в третьей — 11,7%.

Геном животных по ДНК-анализу

Исследования генома животных методом ПЦР провели по генам RYR-1, ESR и PRLR. Данные гены характеризуют стрессоустойчивость и воспроизводительные качества животных, что особенно важно для увеличения выхода деловых поросят на 1 свиноматку в год. Данные анализа по 153 свиноматкам представлена в приложении 5.2.

Исходя из представленных данных приложения 5.2. животные всех опытных групп имели стрессустойчивый по гену RYR-1 генотип NN и различные генотипы по генам ESR и PRLR.

Данные о встречаемости генов представлены в таблицах 18, 19 и 20, и диаграммах по аллелям и генотипам. Как показывают результаты частоты встречаемости генотипов генов и их аллелей с вероятностью ожидаемой и фактической частотой встречаемости аллелей значения по изучаемым группам как по породам, так и по каждому животному разные, а это значит, что представленные в таблицах данные можно использовать в селекционной работе.

Таблица 18 — Частота встречаемости генотипов и аллелей ESR

Таблица 19 — Частота встречаемости генотипов и аллелей PRLR

Таблица 20 — Частота встречаемости генотипов и аллелей RYR1

RYR1 все с генотипом NN, аномальной nаллеля не выявлено.

Рис. 1 — Частота встречаемости аллелей ESR

Рис. 2 — Частота встречаемости генотипов ESR

Рис. 3 — Частота встречаемости аллелей PRLR

Рис. 4 — Частота встречаемости генотипов PRLR

Селекция с помощью маркеров (MAS — MarkerAssistedSelection), в основе которой лежит определение генотипов животных по генам, ассоциированным с хозяйственно полезными признаками, позволяет прогнозировать продуктивность животных и значительно ускорить их отбор по продуктивным качествам.

Среди генов, полиморфизм которых ассоциирован с показателями воспроизводительных функций свиней, наиболее изученными являются гены рецепторов эстрогена (ESR) и пролактина (PRLR), которые локализованы на хромосомах 1 (р2.5 — р2.4) и 16 (ql.4, или q2.1 — q2.2) соответственно.

Установлена и проанализирована генетическая структура свиней СПК «Колхоз имени Горина» у пород дюрок, крупная белая, ландрас по генам ESR, PRLR, RYR1.

Генотип ВВ гена ESR у свиноматок связан с высокими показателями воспроизводительными качествами. По гену ESR у свиней СПК «Колхоз имени Горина» Белгородской области аллель В у пород ландрас и дюрок встречалась схожей частотой 0,15 и 0,16, соответственно, в отличии от крупной белой породы — 0,468, частота которой в 3 раза больше, чем у свиней ландрас и дюрок. Генотип ВВ обнаружен только у свиней крупной белой породы — 17 %. Генотип АВ выявлен у всех пород, свиньи ландрас и дюрок были с частотой 30 и 32%, соответственно, свиньи крупной белой породы больше половины стада были с генотипом АВ — 59%. Наибольшее количество в породах ландрас (70%) и дюрок (68%) были с генотипом АА гена ESR , что отличается от крупной белой -АА — 24%.

По гену PRLR «желательный» генотип ВВ, у свиноматок связан с большим количеством поросят при рождении и многоплодием. По гену PRLR частота аллеля В у свиней СПК «Колхоз имени Горина» находилась в пределах от 0,454 до 0,75, а генотипа ВВ — от 15% до 0,60%. Ген PRLR в изученных породах распределен примерно одинаково. А аллель гена PRLR дюрок 0,482 и крупная белая 0,546, генотип АА у свиней дюрок — 25% и у свиней крупной белой 24%. Генотип АВ менее всего встречается у свиней ландрас 30%. Желательным генотипом ВВ гена PRLR обладают 60% ланрасов, в отличии крупной белой 15% и дюрок 29%.

Ген рецептора рианодина RYR1 — маркер на устойчивость к стрессу. В стаде свиней СПК «Колхоз имени Горина» не выявлена генотипы Nn, nn, которые вызывают у свиней стресс-синдром, все животные не являютя носителями п аллеля и являются здоровыми (NN).

Ожидаемая (expected) гетерозиготность (Не), или генное разнообразие по М. Nei это ожидаемая вероятность того, что особь будет гетерозиготна по соответствующему локусу в мультилокусных системах (для всех анализируемых локусов). Значения для НЕ и НО варьируют от 0 (нет гетерозиготности) до практически 1 (большое число аллелей с равной частотой встречаемости). Ожидаемую гетерозиготность обычно определяют, когда описывают генетическое разнообразие, поскольку она менее чувствительна к размеру выборки, чем наблюдаемая гетерозиготность. Если НО и НЕ схожи (достоверно не различаются), то скрещивание в популяции происходит практически случайно. При НО < НЕ, популяция инбредная. Если НО > НЕ, то в популяции система случайного скрещивания преобладает над инбридингом

Анализируя гетерезигоность стадо свиней СПК «Колхоз имени Корина» по породам и генам, видно, что у свиней пород дюрок и ландрас наблюдается низкая гетерозигоность менее 0,5 по гену ESR, PRLR стада имбредные и однообразные. В крупной белой породе гетерозигоность по изученным генам ближе к 0,5, ситуация в породе лучше животные по генам разнообразнее и с низкой инбредностью.

Таким образом, «желательный» генотип ВВ по гену PRLR обнаружен у всех пород, но только у ландрасов 60% и с частота В аллеля — 0,75, желательный генотип ВВ гена ESR выявлен только в крупной белой породе, частота В аллеля 0,468.

5 ОЦЕНКА ВОСПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ КАЧЕСТВ СВИНОМАТОК

Изучены воспроизводительные качества свиноматок исходного родительского поколения опытных групп материнской линии, первой отцовской и второй отцовской групп. Соответственно свиноматки крупной белой породы, породы ландрас и породы дюрок. Всего обработали 234 свиноматки в том числе крупной белой породы 54 головы, первой отцовской породы 78 голов и породы дюрок — третья опытная группа 102 головы. Количество анализируемых свиноматок разных пород зависит от предварительного отбора для разработки способа селекции исходя из генетических характеристик.

В таблице 21 представлены результаты воспроизводительных качеств свиноматок родительского поколения до осеменения для получения первого поколения.

Таблица 21 — Воспроизводительная продуктивность свиноматок родительского поколения

Как видно из таблицы 21 средняя воспроизводительная продуктивность свиноматок родительского поколения создаваемой материнской специализированной линии крупной белой породы согласно «Бонитировки племенных свиней» (2009 г., с изменениями 2015 г.) соответствуют классу элита — многоплодие — 13,0 гол., кол-во голов в 30 дней — 10,3 гол., живая масса гнезда при отъеме — 86,5 кг.

Средняя воспроизводительная продуктивность первой отцовской специализированной линии породы ландрас соответствует классу элита — многоплодие — 13,0 гол., кол-во голов в 30 дней — 10,0 гол., живая масса гнезда при отъеме — 86,0 кг.

Средняя воспроизводительная продуктивность второй отцовской специализированной линии породы дюрок соответствует классу элита — многоплодие — 8,7 гол., кол-во голов в 30 дней — 8,7 гол., живая масса гнезда при отъеме — 72,0 кг.

Данные по многоплодию по количеству родившихся живыми поросят у свиноматок пород крупная белая и ландрас еще не соответствуют заданным параметрам по четвертому поколению. Настораживает и тот факт, что по первым двум группам результаты воспроизводительных качеств одинаковы. Это не совсем соответствует гипотезе НИР и вызывает необходимость дальнейшей корректировке селекционного процесса при создании специализированных линий. Однако для разработки способа селекции материала достаточно, и он вполне применим.

В таблице 22 представлены результаты воспроизводительных качеств свиноматок при получении l-ro поколения.

Таблица 22 – Воспроизводительные качества свиноматок родительского поколения при получении первого поколения

В таблице 22 представлены воспроизводительные качества свиноматок ведущих групп при получении первого поколения. Как видно показатели многоплодия как по «всего» так и по «живых поросят» увеличилось в среднем на одну голову. Как и в первом случае показателипервой и второй опытных групп практически одинаковы. Худшие показатели по воспроизводительным качествам у третьей опытной группы.

Данные по каждой свиноматке представлены в приложении 6.1.

6 ВЫРАЩИВАНИЕ И ОЦЕНКА МОЛОДНЯКА ПО СОБСТВЕННОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ

Селекция на создание новых селекционных достижений ведется по поколениям с определенными показателями генетического тренда из поколения в последующее поколение. Этот показатель по каждому селекционируемому признаку служит индикатором успешности селекционного процесса.

По результатам выращивания поросят первого поколения для воспроизводства стада в целях получения второго поколения было отобрано в учетом селекционного давления по хрячкам 1:10 и свинкам 1:5-22 хрячка крупной белой породы, 20 — породы ландрас и 10 — породы дюрок. Малое количество животных породы дюрок объясняется неудовлетворительными продуктивными качествами в этой породе. Данные оценки по собственной продуктивности представлены в таблице 23.

Таблица 23 — Оценка ремонтных хрячков по собственнойпродуктивности (первое поколение)

Как видно из данных таблицы 23 хрячки первой и второй групп имеют высокие показатели по всем позициям, практически удовлетворяющие намеченные индикаторы по селекционной программе. По третьей группе — порода дюрок показатели весьма скромные. Такие данные не удовлетворяют намеченные планы.

В таблице 24 представлены результаты оценки по собственной продуктивности ремонтных свинок, то есть маточное поголовье для получения второго поколения.

Таблица 24 — Оценка ремонтных свинок по собственной продуктивности (первое поколение)

Данные, представленные в таблице 24 показывают, что свинки имеют практически по всем селекционным признакам более худшие показатели, чем у хряков (таблица 7.1.). Как и у хрячков, лучшие показатели имеют первая вторая опытные группы. Так по возрасту достижения живой массы 100 кг животные этих групп превосходили третью опытную группу — животных породы дюрок на 5 дней. Практически одинаковые показатели по конверсии корма, на по показателям мясности третья группа имела лучшие результаты.

Данные по индивидуальной оценке животных представлены в приложении 7.1.

В целях изучения ассоциативных связей продуктивных качеств животных с их генотипической характеристикой как по типам крови так и по данным ДНК анализа проведен сравнительный анализ их многоплодия и данными генетических тестов. Результаты анализа представлены в приложениях 8.1.; 8.2 и 8.3. Всего обработано 115 животных крупной белой породы, 24 — породы ландрас и 27 — породы дюрок. Данные животные имели показатели многоплодия, количества поросят и массу гнезда в 30 дней и данные генотипов по RYR-1 — гену стрессчувствительности, PRLR — гену рецептора пролактина, ESR — гену эстрогена. Цель обработки результатов — выявление маркеров высоких воспроизводительных качеств у свиноматок. Исходя их цели были взяты для аттестации животных гены ДНК характеризующие стрессустойчивость и воспроизводительные качества, а также системы Е группы крови, в той или иной мере связанная с признаками многоплодия и сохранность поросят в подсосный период.

Методика обработки результатов (алгоритм).

1. Из каждой опытной группы, то есть пород крупная белая, ландрас и дюрок из числа животных имеющих характеристики как по воспроизводительным качествам, так и характеристики их генома отбирались группы с высоким — 12 поросят и выше и низким 11 поросят и ниже многоплодием.

2. Расчет частоты встречаемости генотипов животных по группам крови и ДНК-геном — кандидатам в группах с высокой и низкой воспроизводительной способностью.

3. Выявление маркеров высокой и низкой воспроизводительной способностью свиноматок.

4. Расчет достоверности разницы частоты встречаемости маркеров.

7 РАЗРАБОТКА СПОСОБА ОЦЕНКИ ПЛЕМЕННОЙ ЦЕННОСТИ СВИНЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДАННЫХ ГЕНЕТИЧЕСКОГО СТАТУСА ЖИВОТНЫХ

Основой для разработки способа являлось научно-исследовательская работа — проведение эксперимента по изучению племенной ценности животных по воспроизводительным качествам при создании специализированных линий свиней. В настоящее время имеется достаточно много теоретических разработок по маркерной селекции животных всех видов. Свиноводство не является исключением. На данный момент насчитывается 16 маркеров, генов-кандидатов продуктивных качеств, устойчивости к различным заболеваниям, физиологических нарушений и пр.

Цель данного исследования заключалась в разработке способа селекции на повышение воспроизводительных показателей свиноматок, так как это ключевой фактор повышения выхода деловых (к моменту реализации на племя или на мясо) поросят в расчете на одну основную свиноматку в год. Рентабельность свиноводческих хозяйств на 60-70% зависит от этого показателя. Исходя из этого мы в своей работе на первом этапе создания специализированных линий свиней поставили задачу найти стабильные маркеры, в частности по многоплодию животных, так как этот показатель является основополагающим.

Ориентацией для выбора генов послужили многочисленные наработки, как у нас в стране, так и за рубежом в аспекте цели работы на данном этапе. Исходя из анализа эффективности и специфичности в качестве маркеров по ДНК были взяты гены стрессчувствительности RYR-1, ESR — эстрогеновый рецептор и PRLR — пролактиновый рецептор. Основанием для их использования в работе послужила их характеристика по влиянию (детерминации) воспроизводительных качеств свиноматок. Так ген RYR-1 — ген стрессчувствительности оказывает большое влияние на выход деловых поросят, а также на качество мяса. Нежелательным генотипом по данному гену является nn. Животные с данным генотипом имеют плохие адаптационные способности, сниженный метаболизм, естественнуюрезистентность, оплодотворяющую способность, более низкие воспроизводительные качества, откормочную и мясную продуктивность. Эстрогеновый рецептор ESR является одним из маркеров повышающих воспроизводительные качества свиней.

Пролактиновый рецептор (PRLR). Ген пролактинового рецептора связан с функционированием репродуктивной системы. Он оказывает значительное влияние на такие признаки, как количество и масса зародышей в матке, размер гнезда, многоплодие свиноматок. Однако, как и в случае с эстрогеновым рецептором (ESR) так и с данным геном результативность детерминации определяется генотипами данных генов то же самое относится и к RYR-1 гену.

Анализ генетического статуса животных всех групп показал неэффективность в данных стадах использования RYR-1 гена и гена ESR. В первом случае (табл. 5.8.) все животные имеют одинаковый генотип NN, характеризующий стрессустойчивость животных поэтому селекция по данному гену невозможна. Во втором случае — ген ESR не подошел для разработки способа в связи с отсутствием корреляции его генотипов с воспроизводительными качествами.

Ген PRLR также не показал устойчивой связи с многоплодием. Однако животные с его генотипом ВВ, имели тенденцию к повышению многоплодия и выхода деловых поросят к отъему, (приложения 8.Е; 8.2.; 8.3.).

Учитывая использование в работе по тестированию животных по системам групп крови и их генетический статус в частности по Е системе групп крови нами проведен анализ ассоциативных связей гена PRLR с генотипом ВВ с аллелями системы Е групп крови. Данные этого анализа (приложения 8Л.; 8.2.; 8.3) показали, что животные с комплексным геномом PRLR ВВ и Ebdg достоверно превосходили по воспроизводительным качествам животных с иным генотипом.

На основании полученных данных предлагаем способ селекции на улучшение воспроизводительных качеств свиноматок путем отбора ремонтных свинок с генотипом PRLR ВВ Ebdg.

Считаем, что данный способ применим при создании новых селекционных достижений в свиноводстве. И особенно при создании специализированных линий свиней, так как методикой их создания предусмотрено использование как ДНК так и иммуногенетического анализов. Охраноспособность способа обеспечивается его оригинальностью по использованию данных геномного анализа как иммуногенетическими, так и ДНК методикам.

Заявка на получение патента на данный способ подана.

ПУБЛИКАЦИИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКТА

Список публикаций по проекту.

1. Походня Г.С. Свиноводство. Том 1. Воспроизводство и племенная работа в свиноводстве / Г.С. Походня. — Белгород: Изд-во ИПЦ «Политерра», 2019. — 768 с. (монография).
2. Алейник С.Н. Основы племенного дела в свиноводстве / С.Н. Алейник, Г.С. Походня, А.А. Новиков, С.М. Мирзаев. — Белгород: Изд-во ООО ИПЦ «Политерра», 2020. — 181 с. (монография).
3. Походня Г.С. Основные породы свиней и использование их в Белгородской области / Г.С. Походня, Ю.П. Бреславец, А.В. Косов, С.М. Мирзаев, А.В. Ковригин, И.А. Рождественская. — Белгород: Изд-во ООО ИПЦ «Политерра», 2020. — 203 с. (монография).
4. Мысик А.Т. Повышение воспроизводительной функции хряков за счет скармливания им кормовой добавки «Элевит» / А.Т. Мысик, Г.С. Походня, Т.А. Малахова, А.Ю. Калинин, Н.И. Жернакова, М.Ю. Скоркина // Зоотехния, 2020. — №3. — С. 24-26.
5. Мысик А.Т. Повышение воспроизводительной функции свиноматок / А.Т. Мысик, Г.С. Походня, А.В. Косов, Ю.П. Бреславец // Зоотехния, 2020. — №11. — С. 22-25.
6. Косов А В. Влияние скармливания кормовой добавки «Элевит» ремонтным свинкам на их воспроизводительную функцию / А.В. Косов, Г.С. Походня, Ю.П. Бреславец, Н.С. Трубчанинова, О.Е. Татьяничева //Актуальные вопросы сельскохозяйственной биологии, 2020. №3. — С.108-114.
7. Мысик А.Т. Создание специализированных линий мясных типов и гибридизация свиней/А.Т.Мысик, И.М.Дунин, А.А.Новиков, Г.С.Походня и др.//Зоотехния,2020-№12.-с.2-8.
8. Gregory Pokhodnya, VitaliySeleznuov, Oksana Popova, Natalya MaslovaamdAllaKhokhlova. Effectiveness of using Elevit feed additive in pig feeding // ECS Wed of Conferences 196, 01005 (2020) ID-S iSA. 2020.
9. PokhodnyaG.S.,Novikov A.A., BreslavetsYu.P., Mirzaev S.M, Kalinin A.Yu. Increasing the reproductive functionof Large White boars // E39 Web of conferences 222, 02000 (2020) DAIC, 2020.
10. Pokhodnya G.S.,Kosov A.V.,Breslavets V.M.,BreslavetsYu.P., PerevodzehikovN.V.Improving the reproductive function of replacement and adult sows//E39 Web or conferences 222, 02010 (2020) DAIC, 2020/

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Научно-исследовательская работа по проекту «Разработка региональной системы чистопородного разведения и гибридизации в свиноводстве Белгородской области». Этап 1 «Разработка способа оценка племенной ценности свиней с использованием генных технологий» выполнялась в соответствии с техническим заданием на 2020 год.

Согласно техническому заданию в 2020 году были выполнены следующие разработки:

1.Проведен анализ общего состояния свиноводства Белгородской области.

2.Проведены научные исследования по изучению воспроизводственной функции хряков крупной белой породы, принадлежащих СПК«Колхоз имени Горина Белгородской области.

3.Разработаны методики НИР и программ селекции для проведения исследований.

4.Были сформированы опытные группы животных и проведено искусственное осеменение свиноматок.

5.Была проведена аттестация по группам крови и данным генома свиней, а также была разработана генетическая структура стада опытных групп животных.

6.После опороса разработана генетическая структура стада опытных групп была проведена оценка их воспроизводительных качеств.

7.При выращивании молодняка, полученного от свиноматок опытных групп была проведена его оценка по собственной продуктивности.

8.Была проведена обработка результатов выращивания молодняка в зависимости от их генетического статуса.

9.Был разработан способ оценки племенной ценности свией с использованием данных генетического статуса животных (подана заявка на получение патента).

Таким образом, все поставленные задачи по данному проекту на 2020 год выполнены. По результатам исследований в 2020 году было опубликовано: 3 моногорафии, 4 статьи, входящих в перечень ВАК РФ,3 статьи входящие в систему цитирования Scopus.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Приложения

РЕФЕРАТ

Отчёт 237 с., табл. 70, рис. 28, источников 177.

МЕЛИОРАЦИЯ, ПРОГНОЗИРОВАНИЕ, МОНИТОРИНГ, ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ, АГРОХИМИКАТЫ, ЗЕМЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ, БЕЗОПАСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УДОБРЕНИЙ

Объект исследования – агроэкосистемы, включающие почву, растительность, энтомофауну, микрофлору и человека.

Цель работы – мониторинг сложившейся ситуации и прогнозирование тенденций научно-технического развития АПК в сфере мелиорации и восстановления земельных ресурсов, эффективного и безопасного использования удобрений и агрохимикатов.

Системный подход к оценке состояния агроэкосистем, который адресуется к системе в целом, т. е. к тем ее характеристикам, которые вытекают из специфики связей между компонентами и для изучения которых наиболее подходящим аппаратом является системный анализ.

В ходе выполнения НИР получены следующие научные результаты:

1. формирована обширная экспертная сеть, включающая 207 специалистов из 30 субъектов Российской Федерации,
2. определен актуальный перечень наиболее эффективных апробированных и инновационных приемов и способов, обеспечивающих совершенствование технологий мелиоративного восстановления земельных ресурсов, применения минеральных и органических удобрений, агрохимикатов, что будет способствовать повышению эффективности их использования, сохранению экологической устойчивости агроландшафтов и увеличению урожайности сельскохозяйственных культур,
3. получен интегральный показатель, характеризующий возможное развитие АПК, определены градации его оценивания.

Материалы проекта будут использоваться предприятиями АПК России, а также в учебном процессе в Белгородском ГАУ, для обмена передовым опытом с представителями различных регионов и подготовки публикаций в отечественных и зарубежных печатных изданиях.

Результаты исследований использованы в производственных подразделениях ФГБНУ «Белгородский федеральный аграрный научный центр Российской академии наук», что позволило увеличить объем производимой растениеводческой продукции без снижения эффективного плодородия почв.

Использование разработанных рекомендаций и прогнозов по развитию АПК в сфере мелиорации и восстановления земельных ресурсов, эффективного и безопасного использования удобрений и агрохимикатов позволит скоординировать направления государственной поддержки и обеспечить экономию бюджетных средств в размере 5-10% при увеличении производства в АПК на 12%.

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время использование земельно-ресурсного потенциала России, особенно пашни, находится в кризисном состоянии. Имея 10 % продуктивных земель мира, доля России в производстве сельскохозяйственной продукции составляет всего лишь около 2 %. Преобладающий характер хозяйствования привел к угрожающей деградации земельных ресурсов, в том числе почвенного покрова, относящий ее в разряд важнейших социально-экономических и экологических проблем, создающих угрозу национальной безопасности России. По расчетам специалистов, суммарный ежегодный недобор растениеводческой продукции из-за ухудшения использования земли составляет не менее 120 млн. т в зерновом эквиваленте, или порядка 350 млрд. руб. в год^[1].

Очевидно, в сложившейся ситуации государством и регионами должна проводиться соответствующая экологическая политика. Это возможно лишь на основе адекватной агроэкологической информации, отражающей динамику изменения окружающей среды под влиянием хозяйственной деятельности, т.е. агроэкологического мониторинга земель. Такой способ оценки также надежен и в случае положительного влияния человека по преобразованию нарушенных агроландшафтов в экологически устойчивые и высокопродуктивные.

Поскольку процесс восстановления плодородия почв чрезвычайно долгий и зависит от множества факторов весьма актуальным является изучение его направленности и интенсивности в преобразованных агроландшафтах. В целом, проблема восстановления функций природных ландшафтов в агроэкосистемах нового типа важна не только с точки зрения обеспечения стабильности продукционной функции, но и с точки зрения средовосстановления – создания благоприятной среды, улучшения микроклиматических условий, оптимизации режимов функционирования агроландшафтов, усиления их экологической буферности и способности к детоксикации, снижению загрязнения окружающей среды, поддержания устойчивого гидрологического режима территории.

Наметившиеся в последние годы ускорение темпов развития науки и технологий, сокращение цикла внедрения инноваций в экономике и социальной сфере привели к значительным изменениям подходов к формированию и реализации государственной научно-технологической и инновационной политики.

Современная цивилизация и окружающая среда в основе своей конфликтны, а поиск компромиссных решений не прост. Конфликт в отношении природы и человека состоит в том, что концептуально человек отделен от природы в их практической взаимосвязи. Первенство экологического фактора в развитии общества осознанно на сегодняшний день во всём мире. Экономический рост не должен сопровождаться нанесением ущерба окружающей среде.

Природные ресурсы и качество окружающей природной среды являются необходимыми условиями и предпосылками процесса воспроизводства, выступают составной частью национального богатства. Окружающая природная среда сегодня всё активнее вовлекается в производственный процесс не только в качестве поставщика природных ресурсов, но и в качестве природного «средства труда» по приёму и утилизации отходов общества, что приводит к потере ею своих первоначальных свойств. Поэтому её состояние становится ограничивающим фактором экономического и социального развития общества. Вопросы рационального природопользования сегодня являются актуальными и обеспечивают нормальные условия жизнедеятельности человека, что предотвращает возможные вредные воздействия на окружающую природу, разумно регулирует освоение ее ресурсов. Оно предполагает гармоничное сочетание экономического и социального развития с изучением и охраной природных условий и ресурсов.

Поэтому важнейшей задачей государственного управления в сфере охраны окружающей среды и рационального природопользования в целом и земельными ресурсами, в частности, является организация мониторинга земельных ресурсов (земель), как комплексной системы наблюдений за состоянием земельных ресурсов, оценки и прогноза изменений их состояния под воздействием антропогенных и природных факторов. Цель – регулирование качества окружающей среды, предотвращение загрязнения земель, обеспечение их продуктивности.

Этому способствует организация системы мер по дальнейшей интенсификации землепользования, повышению плодородия почв, проведению системы землеустроительных работ, а также работ по снижению антропогенной нагрузки на почвы.

Одной из главных задач в этом направлении является создание эффективного мониторинга земель, позволяющего решить задачи своевременного выявления изменений, прогноз и выработку рекомендаций по предупреждению и устранению последствий негативного воздействия на почвы, и обеспечивать деятельность по ведению государственного земельного кадастра.

Отличительной особенностью данной темы является то, что в данном исследовании использован комплекс методов, методических подходов и инструментов из различных областей знаний: агрономии, агроэкологии, агрохимии, мелиорации, социологии, экономики, который в такого рода исследованиях пока не применялся.

Целью исследования является проведение мониторинга сложившейся ситуации и прогнозирование тенденций научно-технологического развития АПК в сфере мелиорации и восстановления земельных ресурсов, эффективного и безопасного использования удобрений и агрохимикатов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить методологические основы мониторинга и прогнозирования НТР АПК в сфере мелиорации и восстановления земельных ресурсов, эффективного и безопасного использования удобрений и агрохимикатов.
2. Дать оценку современного состояния научно-технологического развития АПК в сфере мелиорации и восстановления земельных ресурсов, эффективного и безопасного использования удобрений и агрохимикатов.
3. Разработать концепцию научно-технологического развития АПК в сфере мелиорации и восстановления земельных ресурсов, эффективного и безопасного использования удобрений и агрохимикатов.
4. Представить прогноз научно-технологического развития АПК в сфере мелиорации и восстановления земельных ресурсов, эффективного и безопасного использования удобрений и агрохимикатов.

Объектом исследования являются агроэкосистемы, включающие почву, растительность, энтомофауну, микрофлору и человека.

Предмет исследования – методы и способы мелиорации земель, режимы орошения и осушения, способы рассоления, раскисления, окультуривания почв, прогрессирующего повышения их плодородия, воссоздания растительного покрова, методы и способы борьбы с водной и ветровой эрозией, способы агролесомелиорации, биологические приемы мелиорации, фитомелиорации, технологии рекультивации земель, очистки земель, загрязненных тяжелыми металлами, нефтепродуктами, нитратами, радионуклидами, гербицидами и др., способы и технические средства контроля за состоянием мелиорируемых и рекультивируемых земель, мониторинга этих земель, методы, способы и технологии информационного обеспечения управленческой мелиоративной деятельности.

Гипотеза исследования заключается в следующих положениях:

Основные проблемы сохранения агроэкосистем связаны с несовершенством механизмов, обеспечивающих эффективное экологическое земле- и природопользование, с отсутствием целостной системы мониторинга и прогнозирования тенденций научно-технологического развития АПК в сфере мелиорации и восстановления земельных ресурсов, эффективного и безопасного использования удобрений и агрохимикатов, которые не позволяют оценить качественное состояние агроэкосистем и ландшафтов. В частности, проводимые научные исследования ориентированы, прежде всего, на оценку экологической эффективности отдельных мероприятий, заложенных в государственных программах. Однако такого рода оценка не всегда увязывается с тенденциями научно-технического прогресса, а также перспективами социально-экономического развития АПК, оказывающих значительное влияние на состояние агроэкоценозов. В связи этим есть необходимость проведения исследований, в основе которых должна лежать комплексная оценка в сфере мелиорации и восстановления земельных ресурсов, эффективного и безопасного использования удобрений и агрохимикатов, позволяющая оценить не только состояние научно-технологического развития АПК в этой сфере, но перспективы экологически эффективной и безопасной эксплуатации агроэкосистем с учетом обеспечения их экологической устойчивости.

Методологической основой работы является системный подход к оценке состояния агроэкосистем. Главная его особенность в том, что он адресуется к системе в целом, т. е. к тем ее характеристикам, которые вытекают из специфики связей между компонентами (система – это именно связи, а не набор разрозненных компонентов) и для изучения которых наиболее подходящим аппаратом является системный анализ.

В связи с этим для изучения закономерностей развития агроэкосистем и их компонентов и оценки их состояния применялся комплекс разнообразных исследований. Мониторинг и прогнозирование научно-технологического развития АПК в интересующей области будет проводиться на основе анализа экспертных мнений и результатов, для получения которых использовались исследования в многолетних стационарных, краткосрочных стационарных и нестационарных полевых опытах, экспедиционные (экспедиционно-полевые) обследования, модельные лабораторно-полевые и лабораторные опыты.

При решении поставленных задач будут применяться следующие методы: монографический – при анализе современных тенденций в сфере мелиорации и восстановления земельных ресурсов, эффективного и безопасного использования удобрений и агрохимикатов; абстрактно-логический – для разработки концептуальных и методологических положений по эффективности использования агроландшафтов и их компонентов; сравнительно-статистический анализ – для выявления типичных тенденций развития исследуемых процессов и материальных объектов; ретроспективный и метод генезиса – с целью выявления причинно-следственных связей процессов, мониторинга и прогноза НТР АПК; расчетно-конструктивный – для определения уровня эколого-экономической эффективности; методы анкетирования, экспертных оценок – для изучения экспертного мнения.

Эмпирической базой исследования являются:

– статистические данные, свидетельствующие о тенденциях научно-технологического развития АПК в сфере мелиорации и восстановления земельных ресурсов, эффективного и безопасного использования удобрений и агрохимикатов;

– результаты собственных многолетних исследований;

– аналитические отчеты специалистов;

– результаты изучения, анализа и обобщения материалов, опубликованных в научной периодической и другой печати;

– результаты анкетирования экспертов в исследуемой области.

Научна новизна заключается в развитии методологии, методических и практических рекомендаций по совершенствованию и использованию приемов, способов, методов, технологий мелиорации и восстановления земельных ресурсов, эффективного и безопасного применения удобрений и агрохимикатов на основе прогнозирования и мониторинга научно-технологического развития АПК в данной сфере.

Практическая значимость исследования. Основные результаты проекта будут иметь теоретическую и практическую направленность и могут служить основой для разработки программ по вопросам сохранения и восстановления земельных ресурсов, повышения плодородия почв и устойчивости агроландшафтов, в том числе для обоснования и усиления работ по преобразованию агроэкосистем на ландшафтной основе. Материалы проекта будут использоваться в учебном процессе в Белгородском государственном аграрном университете имени В.Я. Горина, для обмена передового опыта с представителями различных областей России и подготовки публикаций в отечественных и зарубежных печатных изданиях.

Актуальный перечень наиболее эффективных апробированных и инновационных приемов и способов, обеспечивающих совершенствование технологий мелиоративного восстановления земельных ресурсов, применения минеральных и органических удобрений, агрохимикатов в соответствии с условиями почвенно-климатических зон РФ будет способствовать повышению эффективности их использования, сохранению экологической устойчивости агроландшафтов и увеличению урожайности сельскохозяйственных культур.

Использование разработанных рекомендаций по развитию АПК в сфере мелиорации и восстановления земельных ресурсов, эффективного и безопасного использования удобрений и агрохимикатов позволит скоординировать направления государственной поддержки и обеспечить экономию бюджетных средств в размере 5-10% при увеличении производства в АПК на 12%^[2]1.

Подготовленные методические рекомендации по разработке экономически значимых региональных программ в сфере мелиорации и восстановления земельных ресурсов, эффективного и безопасного использования удобрений и агрохимикатов и государственной их поддержки может быть использован для совершенствования программы «Развитие сельского хозяйства и агропродовольственных рынков до 2020 г.».

В результате исследований предполагается получить результаты, которые будут способствовать решению следующих проблем:

– расширение теоретических основ в сфере мелиорации и восстановления земельных ресурсов, эффективного и безопасного использования удобрений и агрохимикатов;

– оценка реального уровня технологического развития сфере мелиорации и восстановления земельных ресурсов, эффективного и безопасного использования удобрений и агрохимикатов;

– разработанная методика мониторинга мелиорации и восстановления земельных ресурсов, эффективного и безопасного использования удобрений и агрохимикатов, позволит гибко реагировать на изменяющиеся условия в агробиоценозах.

1 ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ АПК В СФЕРЕ МЕЛИОРАЦИИ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ, ЭФФЕКТИВНОГО И БЕЗОПАСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УДОБРЕНИЙ И АГРОХИМИКАТОВ

1.1 Методологические основы мониторинга и прогнозирования НТР АПК в сфере мелиорации и восстановления земельных ресурсов, эффективного и безопасного использования удобрений и агрохимикатов

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации в числе одних из первых федеральных органов исполнительной власти приступило к разработке Прогноза научно-технологического развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на период до 2030 года.

Цель Прогноза – определение наиболее перспективных направлений научно-технологического развития АПК Российской Федерации на период до 2030 года, гарантирующих обеспечение продовольственной безопасности и позволяющих России стать мировым поставщиком продуктов питания высокой глубины переработки.

В результате проведенных экспертных процедур и аналитических исследований были выявлены ведущие глобальные тренды в области рационального природопользования, создающие угрозы для России, а также определены специфичные российские проблемы приоритетного направления. Сформулированы тематические направления прикладных исследований и разработок, развитие которых может в максимальной степени способствовать ответам на стоящие вызовы и решению стоящих перед страной экологических проблем: 1) мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды; 2) эффективного воспроизводства минерально-сырьевой базы; 3) предотвращения и ликвидации загрязнений окружающей среды.

В основополагающей для сельского хозяйства области – земледелии – наукой и практикой давно ведется поиск технологий рационального природопользования, обеспечения экологической безопасности и новых экологических стандартов жизни человека. У аграрной науки страны имеются значительные достижения в этой области. Однако следует признать, что существует большой разрыв между научными достижениями и реализацией их в практическом земледелии. Это приводит к непрекращающимся процессам деградации земель, снижения плодородия почв, низкоэффективного использования удобрений и агрохимикатов, приводящее к нарушению экологической безопасности окружающей среды.

Существует противоречие между современными направлениями научно-технологического развития страны, в том числе на микро- и даже наноуровне, которые скорее призваны сделать тонкую настройку систем (в т.ч. экосистем), с отсутствием экологически безопасного каркаса. Это все равно, что обсуждать интерьер комнат дома, у которого нет фундамента. В данном случае фундамент – это почвенные (земельные) ресурсы – основное исключительное средство производства в сельском хозяйстве, которое не может быть заменено никакими другими, но превратилось из возобновляемого в истощимый ресурс.

Рисунок 1 – Распределение земель Российской федерации по категориям

на 2005 год^[3]

Рисунок 2 – Распределение земель Российской федерации
по категориям на 2015 год

Рисунок 3 – Распределение земель Российской федерации по категориям
на 2017 год

Согласно данным, представленным на диаграммах, можно отметить следующее. Наибольшие территории в структуре земельных ресурсов РФ занимают земли лесного фонда – 65 % в 2005 году, 66% в 2015 и 65,8% в 2017 году (рисунки 1-3). На втором месте располагаются земли сельскохозяйственного назначения 22-23%. При этом следует заметить, что за 10 лет их площадь уменьшилась на 1%.^[4]

В структуре сельскохозяйственных угодий площадь пашни в 2015 году составила 122,8 млн. га, залежи – 4,9 млн. га, многолетних насаждений – 1,9 млн. га, сенокосов – 24,0 млн. га, пастбищ – 68,5 млн. га (рисунок 4).

Рисунок 4 – Структура сельскохозяйственных угодий

Российской Федерации на 2005 год

Рисунок 5 – Структура сельскохозяйственных угодий

Российской Федерации на 2015 год

В структуре сельскохозяйственных угодий площадь пашни к 2017 году уменьшилась до 116,2 млн. га, залежи – 4,4 млн. га, многолетних насаждений – 1,2 млн. га, сенокосов – 18,7 млн. га, пастбищ – 57,2 млн. га (рисунки 5 и 6).

Рисунок 6 – Структура сельскохозяйственных угодий

Российской Федерации на 2017 год

В целом по Российской Федерации за период с 1990 по 2015 год площадь сельскохозяйственных угодий сократилась на 342,9 тыс. га. Сокращение площади земель, используемых под пашню, за данный период составило 9551,6 тыс. га.

Результаты статистических наблюдений за 2015 год показывают увеличение площади земель, занятых сельскохозяйственными угодьями, за год оно составило 1860,5 тыс. га (рисунок 7). Увеличение произошло за счет земель Республики Крым (площадь составляет 1792,4 тыс. га). По этой же причине увеличилась и площадь пашни (рисунок 8)

Рисунок 7 – Площадь сельскохозяйственных угодий
Российской Федерации, млн. га

Рисунок 8 – Площадь пашни Российской Федерации, млн. га

Кроме того, наибольшее увеличение сельскохозяйственных угодий отмечено в Астраханской области (на 82,4 тыс. га), Ямало-Ненецком автономном округе (на 22,9 тыс. га).

Уменьшение площади земель, занятых сельскохозяйственными угодьями наблюдалось в 35 субъектах Российской Федерации.

Наибольшее сокращение данных угодий отмечено в Московской области (на 5,7 тыс. га), Республике Татарстан (на 5,4 тыс. га), Кемеровской области (на 4,2 тыс. га), г. Санкт-Петербурге (на 3,6 тыс. га), Свердловской области (на 2,1 тыс. га).

Уменьшение площади сельскохозяйственных угодий связано, в основном, с выделением из этих земель площадей под промышленно-складское и другое строительство, и на основании материалов лесоустройства и актов обследования сведения о землях, ранее использовавшихся под сельскохозяйственные угодья, обобщены при формировании статистических данных в составе прочих угодий и лесных насаждений, не входящих в лесной фонд^[5].

За последнее десятилетие человечество озабочено воздействием на окружающую среду роста численности народонаселения, изменений в распределении народонаселения и реализации моделей необоснованного потребления и производства, особенно в экологически уязвимых экосистемах.

По мере роста народонаселения и увеличения спроса поиска воды, продовольствия и энергоресурсов, а также воздействие этого на окружающую среду все большую остроту приобретает проблема предела развития технологий и того, насколько мудро мы их используем.

Согласно данным таблицы 1, численность населения нашей страны увеличивалась практически во все периоды^[6]. Исключение составляют 1950, 2000 и 2010 годы. В 2015 году резкое увеличение числа проживающих на территории РФ произошло в основном за счет присоединения Республики Крым.

Таблица 1 – Динамика изменения численности населения России

Продолжение таблицы 1

В 2017 году численность населения России увеличилось на 76 тыс. человек. Согласно прогнозам, к 2020 году население нашей страны увеличится примерно на 1,2 млн. человек.

В мировом масштабе ситуация по численности населения выглядит следующим образом. На июль месяц 2017 года насчитывалось 7,2 миллиарда человек на Земле по данным ООН. Согласно такой динамике изменения к 2020 году ориентировочно будет 7,6 миллиардов человек, а к 2025 году прогнозируется уже 8,1^[7]. При этом следует учитывать тот факт, что ежегодно истощается количество природных ресурсов, в связи с тем, что потребности в еде, энергии и других природных ресурсов значительно растут.

Около 805 млн. человек на Земле страдают от хронического недоедания. По грубым подсчетам – это каждый девятый человек из 7,3 млрд. населения нашей планеты. Почти все голодающие – а эта цифра составляет 791 млн. человек – живут в развивающихся странах. Иными словами, 13,5% населения развивающихся стран ежедневно страдают от недостатка продуктов, необходимых для выживания. При этом в развитых странах проживают 11 млн. человек, страдающих недоеданием^[8].

Приведенные выше данные были озвучены Продовольственной и сельскохозяйственной организацией ООН (FАО). И эти цифры, скорее всего, будут расти по мере роста населения: до 9 млрд. к 2050 г. Чтобы прокормить мир, производство продуктов должно удвоиться, что представляет определенную проблему в условиях существенного сокращения сельскохозяйственных угодий из-за чрезмерно быстрого развития и урбанизации. Можно назвать еще изменения климата, истощение водных ресурсов и ухудшение качества почв. По подсчетам FAO, чтобы прокормить население численностью 9,1 млрд. в 2050 г., необходимо увеличить объем производства пищевых продуктов на 70% в период с 2007 по 2050 гг. При этом, согласно подсчетам, 69% мирового населения будут проживать в городах к 2050 г., таким образом, площадь земель, пригодных для ведения сельского хозяйства, быстро сокращается.

Сельское хозяйство играет наиболее важную роль в обеспечении продовольственной безопасности. Точная сельскохозяйственная информация – это обязательное условие для понимания устойчивого сельскохозяйственного развития и продовольственной безопасности.

Оценка и составление карт пахотных земель в глобальном и региональном масштабах имеют первостепенное значение в обеспечении продовольственной безопасности при управлении земельными и водными ресурсами и поддержании возобновляемости ресурсов.

«Аналитические прогнозы, безусловно, составляются на основе карт, и ГИС-технологии позволяют комбинировать различные типы слоев, предназначенные для различных групп пользователей: от фермеров до управленцев», – заявляет Тамме ван дер Валь, бизнес-партнер компании AeroVision B.V.

Геоинформационные технологии играют ключевую роль в разработке цифровых моделей и баз данных параметров рельефа при анализе качественных и количественных характеристик ландшафтов. Создание цифровых моделей рельефа на основе данных космической съемки открывает новые возможности для гидрологических и геоморфологических исследований, включая анализ морфологии земной поверхности.

Геопространственные технологии играют важную роль в создании слоев пространственных данных и их интегрировании для оценки деградации почв путем применения соответствующих моделей. «Роль почвы в продовольственной безопасности была недооценена. Хорошая почва уменьшает риски, сохраняет питательные вещества и т.д.» – подтверждает ван дер Валь. «И хотя это кажется логичным, но только сейчас европейские фермеры начинают предпринимать попытки уберечь почвy», – продолжает он, добавляя, что его компания работает над разработкой сельскохозяйственной программы по сохранению и восстановлению почв. «Я думаю, БПЛА – лишь одно из средств измерения влажноcти почвы, но влажность почвы является параметром, который очень важен в решении вопросов орошения и водоснабжения, но часто остается недооцененным»^[9].

Сегодня сельское хозяйство использует 70% всех запасов пресной воды во всем мире и до 95% в ряде развивающихся стран. Растущий дефицит воды представляет собой серьезную угрозу для будущей продовольственной безопасности и усугубляет нищету, особенно в сельской местности. Как и со всеми природными ресурсами, совместное использование ДЗЗ, ГНСС и ГИС позволяет осуществлять контроль, измерения, моделирование и управление водными ресурсами и в локальных, и в глобальных масштабах. FAO разрабатывает общедоступные базы оперативных данных с использованием спутниковых снимков, что позволит осуществлять мониторинг продуктивности водопользования в сельском хозяйстве. Эта база данных может использоваться для оптимизации принятия решений в вопросах продуктивности водопользования и рачительного использования водных ресурсов.

По мере того, как политика открытого доступа для совместного использования геопространственных данных и технологий становится неотъемлемой частью решения уравнения с продовольственной безопасностью, геопространственные технологии – ДЗЗ, ГНСС и ГИС – будут продолжать свое развитие для предоставления мощных инструментов практически в каждом вопросе обеспечения продовольственной безопасности.

Прокормить 9 миллиардов человек к 2050 году будет нелегкой задачей, но наличие современных программ мониторинга при условии предоставления своевременной и надежной информации, безусловно, станет крупнейшим шагом в решении этой задачи.

Россия обладает неоценимым национальным богатством – землей, что в будущем, при исчерпании запасов топливных ресурсов, может позволить стране при прочих равных условиях стать мировым производителем сельскохозяйственной экологически чистой продукции. По общей территории Россия занимает первое место в мире, а по площади сельскохозяйственных угодий – пятое. На Российскую Федерацию приходится 12 % мировых пахотных земель, на душу населения по 0,8 га пашни. Это один из наиболее высоких показателей в мире, выше находится только Канада и Австралия, соответственно 1,25 и 2,1 га пашни на душу населения. В связи с прогнозируемым ростом численности населения, как в пределах нашей страны, так и во всем мире будет расти и нагрузка на каждый гектар продуктивной пашни. Это в свою очередь создает необходимость более качественного подхода к вопросу использования земель сельскохозяйственного назначения их восстановления и мониторинга их качественного состояния.

Интенсивное развитие таких негативных процессов, как эрозия, дефляция, дегумификация, уплотнение, переувлажнение и заболачивание, вторичное засоление, осолонцевание, подкисление, загрязнение, опустынивание привело к заметному снижению плодородия почв и существенно ухудшило общую экологическую обстановку.

Основными причинами деградации почвы являются следующие:

1. Неправильное применение удобрений и пестицидов. Внесение высоких доз азотных удобрений иногда отрицательно влияет на почвенную структуру и снижает противоэрозионную устойчивость почв. Применение повышенных доз пестицидов, содержащих соли тяжелых металлов, также может снижать плодородие почв, т.к. при обработке в ней уничтожаются полезные микроорганизмы и черви, а также изменяется кислотность.

2. Неправильная обработка почвы склоновых земель, приводящая к усилению эрозионных процессов, и как следствие потере плодородного слоя, питательных элементов для растений, заиливанию водных объектов, росту оврагов, усилению действия засухи и т.д. В степной зоне неправильная обработка почвы вызывает усиленную дефляцию со всеми вытекающими последствиями.

3. Мелиоративные работы. При неправильной технологии таких работ снижается гумусовый слой почвы, плодородный слой почвы засыпается почвообразующей породой.

4. Лесозаготовки. Повреждаются и уничтожаются подлесок, травянистый покров, подстилка и верхний гумусовый слой почвы. Особенно большой вред почве наносят тракторные волоки и транспортировка леса по временным дорогам.

5. Раскорчевка леса. Вместе с корнями деревьев из почвы выносится большое количество гумуса.

6. Лесные пожары. Вместе с лесом уничтожается лесная подстилка и трава. Действие огня распространяется на гумусовый слой почвы, происходит деградация лесных почв.

Для совершенствования систем восстановления земельных ресурсов, плодородия почв и предотвращения их потерь необходима оценка степени развития и масштабов распространения различных видов деградации, а также анализ, обобщение и систематизация методов рационального использования и экологической защиты земель.

Процесс деградации почвенного покрова – потеря плодородия почв в отличие от загрязнения атмосферного воздуха и водных объектов, исчезновения редких видов животных и растений большинством людей воспринимаются незаметно и не так остро ощущаются в повседневной жизни. Однако кажущаяся медленность процесса деградации почв обманчива и, к сожалению, нередко приобретает характер чрезвычайной ситуации и экологического бедствия. Проведенный Росреестром в 2014 г. анализ поступивших из субъектов Российской Федерации докладов о состоянии и использовании земель по их качественному и экологическому состоянию показывает, что на территории России почти повсеместно наблюдается деградация земель, отражающаяся на эффективности земледелия и вызывающая расширение ареалов проблемных и кризисных экологических ситуаций.

По состоянию на 2016 г. в Российской Федерации опустыниванию подвержена территория в 100 млн. га, 23 млн. га – переувлажнены, 65 млн. га подвержены водной и ветровой эрозии, 38 млн. га – засолению, а 41 млн. га пашни выведены из севооборота. Общая площадь эродированных, дефлированных и дефляционно-опасных сельскохозяйственных угодий России составляет свыше 50%, причем, доля эродированных и дефлированных почв продолжает неуклонно увеличиваться. Снижается содержание гумуса и элементов питания в почвах сельскохозяйственных угодий практически во всех регионах России. Расширяется площадь регионов, испытывающих опустынивание ландшафтов и деградацию почв. Нарастают площади почв, засоленных, загрязненных и захламленных промышленными и бытовыми отходами. Негативным процессам подвержено более трети почв сельскохозяйственных угодий страны. Процессы деградации особенно сильно охватили и высокоплодородные в прошлом черноземы России, которые составляют более 40% всей площади пахотных угодий страны. Основными негативными процессами, приводящими к деградации земель, почвенного и растительного покрова, являются: водная и ветровая эрозии, переувлажнение и заболачивание, потопление, засоление и осолонцевание, опустынивание. Характер и интенсивность антропогенных деградационных процессов определяются действием природных и антропогенных факторов и имеют свою региональную специфику – от деградации оленьих пастбищ на севере страны, дегумификации, аэрогенного истощения и эрозии почв в центральной части России до опустынивания на юге.

Центральный федеральный округ характеризуется интенсивной антропогенной нагрузкой на земельные угодья. Наиболее значительно деградированы земли Московской и Тульской областей. В Московской области нарушенные и слабонарушенные территории составляют примерно 80% общей площади области. Основным фактором деградации земель является промышленная, сельскохозяйственная и рекреационная деятельность. В промышленных центрах и вокруг них, вдоль транспортных линий, на территориях с концентрацией чрезмерной сельскохозяйственной деятельности, в радиусе распространения свалок твердых отходов складывается кризисная экологическая ситуация.

В областях Центрально-Черноземной зоны основной проблемой негативного антропогенного воздействия является повсеместное снижение содержания гумуса вследствие развития процессов эрозии, особенно водной, и дегумификации, что обусловило уменьшение запасов органического вещества более чем на треть. Процессами эрозии охвачено до 60% всех пахотных почв региона, при этом стабилизация эрозионной обстановки не наблюдается.

В Северо-Западном федеральном округе преобладают негативные процессы природного и антропогенного подкисления, техногенезиса, возобновляющейся каменистости, заболоченности, а также деградации природных кормовых угодий оленьих пастбищ. Широко распространены в пределах района процессы заболачивания, однако антропогенно обусловленные процессы имеют относительно небольшие масштабы, связанные с изменением гидрологического режима почв на вырубках, техногенными нарушениями тундровых земель и пр. Значительная проблема для земель сельскохозяйственного назначения – возобновляющаяся каменистость, во многом определяющая мелиоративное состояние земель этого региона. Техногенные нарушения и загрязнения приурочены в основном к территориям предприятий рудодобывающих и целлюлозных производств. Но ввиду слабой устойчивости экосистем, ущерб от указанных производств достаточно велик.

В Южном федеральном округе (территории Республики Калмыкия и Астраханской области) земли подвержены процессам опустынивания. На территории Краснодарского края значительное развитие получили процессы подтопления, обусловленные введением в действие гидромелиоративных сооружений.

В Северо-Кавказском федеральном округе, также, как и в Центральном и Приволжском, отмечается повсеместное распространение эрозионных процессов, особенно дефляция.

В Приволжском федеральном округе основным процессом деградации являются эрозионные явления. Ими охвачено свыше трех четвертей площади округа. Практически во всех областях и республиках, за исключением отдельных землепользований, эти процессы имеют тенденцию к усилению. Превалируют, кроме южных территорий, процессы водной эрозии. Максимально развиты они в республиках Татарстан, Башкортостан и некоторых др. Эрозионные процессы здесь, как и в других регионах, быстро прогрессируют.

В Уральском федеральном округе максимальную нагрузку представляют процессы техногенного загрязнения земель, в том числе радиоактивного. Особенно актуальна эта проблема для земельных угодий Свердловской и Челябинской областей. Также имеют место водная и ветровая эрозия, подкисление и заболачивание. Например, в Свердловской области подавляющее большинство почв – кислые, а 38% площади подвержены водной эрозии.

На севере Сибирского федерального округа происходит деградация оленьих пастбищ и нарушение слабо устойчивых к антропогенному воздействию тундровых экосистем в процессе газо- и нефтедобычи. Для южной части округа (в т.ч. Кемеровской, Тюменской и Новосибирской областей) имеет место заболачивание земель, а также засоление и осолонцевание. Однако эти процессы относительно стабильны для перечисленных выше территорий, за исключением таких, как Барабинская низменность. В Читинской области и Республике Бурятия быстро развиваются эрозионные процессы. В Дальневосточном федеральном округе главной проблемой являются переувлажнение и подкисление земель. В Амурской области, Хабаровском и Приморском краях площади кислых и переувлажненных угодий достигают 100%. На севере региона повсеместно отмечается деградация оленьих пастбищ. Крымский федеральный округ. Нерациональное регулирование водного режима орошаемых почв Крыма привело к их существенной деградации вследствие вторичного засоления (9,1% площади сельхозугодий) и осолонцевания (36,8%). Чрезмерная распаханность земель привела к интенсивному разрушению почвенного покрова. Общая площадь дефляционно-опасных земель сельскохозяйственного назначения составляет близко 1200 тыс. га (66,4% общей площади сельхозугодий), в том числе на орошении – 260 тыс. га. Из них таких, что подвергнуты ветровой эрозии, – 11,3%. Смыв почв, вследствие водной эрозии прослеживается почти на 15% площади сельхозугодий (250-300 тыс. га). Таким образом, общая площадь эродированных земель представляет около одной трети сельхозугодий. Эрозионные процессы представляют собой разрушение и снос почвенного покрова (иногда и почвообразующих пород) потоками воды или ветром. Последствия эрозии, проводящие к трансформации почвенного покрова, несут не только реальную угрозу снижения почвенного плодородия, но и деградации почв в целом. Эрозионные процессы охватывают на севере Нечерноземной зоны 5-20% пашни, в Центральном федеральном округе 10-20%, в южных регионах до 50%^[10].

Ветровая эрозия (дефляция) – вынос ветром наиболее малых частиц почвы – развивается на любых типах рельефа. В общей площади почв подверженных ветровой эрозии, почвы со слабой степенью дефляции составляют 77%, со средней и сильной – 23%. Значительные доли почв в общей площади земель, подверженных ветровой эрозии, находятся в Сибирском (48%), Приволжском (23%) и Южном (23%) федеральных округах^[11]. Наибольшая площадь земель с сильной и средней степенью дефляции почв находится в Южном федеральном округе, со средней и слабой – в Сибирском, со слабой – в Приволжском федеральном округе. Самым неблагоприятным регионам в отношении дефляции является Северный Кавказ. На открытых равнинных территориях, где расположены основные площади пахотных земель, интенсивность дефляции достигает 50-100 т/га и более в год, на отдельных участках, не защищенных лесополосами, мощность почв за 30-35 лет уменьшилась на 20-34 см. Значительны проявления дефляции на западе Ростовской области (50-100 т/га). Дефляционные земли западной Сибири (юг Омской и Новосибирской областей, юго-запад Алтайского края) на легких почвах имеют дефляцию выше 50 т/га. Благодаря широкому распространению плоскорезной обработки земель массовое развитие дефляции в этих районах маловероятно.

В Восточной Сибири, благодаря территориальной ограниченности областей с высоким дефляционным потенциалом ветра, площади возможного развития дефляции невелики. Наиболее интенсивное развитие дефляции возможно на землях Минусинской (30-60 т/га) и Баргузинской (до 80 т/га) котловин, что связано с широким распространением легких почв. В Забайкалье дефляционно-опасные земли в правобережье р. Селенги приурочены к легким каштановым почвам (2,2-6,0 т/га).^[12]

Водная эрозия. Смываемый слой почвы в результате дождевых или талых вод выносится в реки и водоемы, вызывает их заиление и загрязнение. Ежегодный смыв с обрабатываемых земель составляет 0,56 млрд. т. Главные экологические последствия – загрязнение окружающей среды, прежде всего поверхностных вод; снижение плодородия и экологической функции почвы, деградация ландшафтов (отмирание верховьев речной сети, опустынивание и т.д.). Сток воды и наносов со склонов в земледельческой зоне поставляет в реки и водоемы до 80-90% фосфора, азота и пестицидов. За счет водной эрозии на пашне плодородие почв снизилось на 30-60%. Площадь оврагов превышает 1 млрд. га, темпы оврагообразования составляют 10-15 тыс. га в год.

Вследствие распашки земель в земледельческой зоне России появилось 80-90% оврагов. Здесь их насчитывается более 2 млн., общей протяженностью около 300 тыс. км и площадью свыше 6 млн. га. Наибольшая площадь сильносмытых почв находится в Сибирском федеральном округе, среднесмытых – в Южном, слабосмытых – в Приволжском округе. Водная эрозия почв наблюдается в лесостепной и степной зонах, в районах давнего земледельческого освоения. К ним относятся глубоко расчлененные, пересеченные части возвышенностей (юг Среднерусской, отдельные участки Приволжской и Калачской), сложенных пылеватыми лессовидными отложениями. Площадь под оврагами и балками ежегодно увеличивается на 80-100 тыс. га. Они распространены во многих регионах страны, особенно в горных и предгорных районах. На равнинах высокая активность образования оврагов отмечается в Воронежской, Белгородской, Курской, Орловской, Тамбовской, Липецкой, Рязанской, Тульской и других областях. Районы, примыкающие к долинам крупных рек Поволжья и на Приволжской возвышенности, также характеризуются высокой активностью оврагообразования.

Засоление почв. Засоленные почвы подразделяются на солончаковатые (с высоким содержанием растворимых солей), солонцеватые (с содержанием более 5-10% обменного натрия), солончаки и солонцы. Засоление почв не имеет сплошного распространения, а встречаются отдельными участками среди основного почвенного типа, образуя с последним комплексы. По степени засоления их делят на слабозасоленные, среднезасоленные, сильно- и оченьсильнозасоленные (солончаки). Слабозасоленные почвы содержат 0,25-0,4% водорастворимых солей; среднезасоленные – 0,4-0,7; сильнозасоленные – 0,7-1,0%. В общей площади почв, подверженных засолению, слабозасоленные почвы занимают 65%, среднезасоленные – 19, сильнозасоленные и солончаки – 16%. Значительные доли почв в общей площади земель, подверженных засолению, находятся в Северо-Кавказском (68%), Сибирском (21%) и Южном (7%) федеральных округах. Наибольшая площадь сильнозасоленных почв и солончаков находится в Северо-Кавказском округе^[13].

Опустынивание земель. Опустынивание земель является в настоящее время одним из наиболее интенсивных и широко распространенных процессов на засушливых территориях юга Российской Федерации. В результате опустынивания аридных территорий природные пастбища теряют свою продуктивность, почвы подвергаются эрозии и засолению, пески оголяются и приходят в движение. В России опустыниванием в той или иной мере охвачено 27 субъектов Российской Федерации на площади более 100 млн. га, из них 6,3 млн. га занимают незакрепленные пески. Темпы опустынивания Черных земель и Кизлярских пастбищ являются беспрецедентными. На территории Калмыкии образовалась первая в Европе антропогенная пустыня, причем площадь этой безжизненной земли постоянно расширяется. Ежегодно прирост заносимых песком пастбищ достигает более 20 тыс. га.

Потеря гумуса. 56 млн. га пашни (45%) характеризуется низким содержанием гумуса. Среднегодовой дефицит гумуса в пахотном слое за последние годы в среднем по России составляет 0,52 т/га, по отдельным регионам изменяется от 0,25 до 0,72 т/ га. Внесение органических удобрений по сравнению с 1990 г. снизилось к 2000 г. более чем в 5 раз^[14]. Большая часть урожая в современном экстенсивном земледелии формируется за счет мобилизации почвенного плодородия без компенсации выносимых с урожаем элементов питания, что приводит к отрицательному балансу питательных веществ и потерям гумуса. В России общая площадь заросших природных кормовых угодий сельскохозяйственных предприятий составляет около 20% от их общего количества. Большая часть пахотных почв переуплотнена в результате работы тяжелых сельскохозяйственных машин.

На отдельных площадях отмечается загрязнение сельскохозяйственных угодий России радионуклидами, пестицидами, тяжелыми металлами.

Площадь загрязнения тяжелыми металлами почв сельскохозяйственных угодий в Российской Федерации составляет
3,6 млн. га. Из них более 1 млн. га почв сельскохозяйственного использования загрязнено особо токсичными элементами (I класс опасности) и около 2,3 млн. га – токсичными (II класс опасности). Загрязнение сельскохозяйственных угодий радиоактивными веществами в результате крупных радиационных аварий на химкомбинате «Маяк» (Южный Урал) и Чернобыльской АЭС занимает площадь более 8,3 млн. га.

Распространение деградации почв сельхозугодий России объясняется экономическими, организационно-хозяйственными и природными факторами, к числу которых относятся: недооценка роли комплекса агротехнических, агрохимических, мелиоративных и противоэрозионных мероприятий в повышении продуктивности земель при соблюдении требований охраны окружающей среды, экологической устойчивости и продуктивного долголетия природных систем; отсутствие адаптивно-ландшафтного подхода к организации территории землепользования (природопользования) с научно обоснованными ограничениями на антропогенную нагрузку, что определяет целостность и сбалансированность функционирования агроландшафтов, их экологическую устойчивость и предупреждение развития процессов деградации природной среды; недостаточность информационно-аналитического обеспечения при использовании земельных ресурсов; неудовлетворительное использование достижений научно-технического прогресса при проведении работ по сохранению и воспроизводству почвенного плодородия.

По данным Департамента мелиорации Минсельхоза России на 01.01.2017 г. из 9,45 млн. га мелиорированных земель (4,67 млн. га – орошаемые, 4,78 млн. га – осушенные) лишь 44% находится в удовлетворительном состоянии. Больше всего мелиорированных земель (по 21%) приходится на Центральный и Северо-Западный федеральные округа.

В сельскохозяйственном производстве для выращивания сельскохозяйственных культур используется 7,1 млн. га мелиорированных земель, или 75% общей площади, в том числе 3,88 млн. га орошаемых и 3,22 млн. га осушенных^[15].

По данным Минсельхоза России в стране имеется почти 1 млн. га противоэрозионных насаждений при общей потребности 2,5 млн. га. Для защиты от опустынивания земель на песках имеется 0,35 млн. га защитных насаждений при общей потребности 0,56 млн. га.

По данным Минсельхоза России в результате воздействия природно-антропогенных факторов ежегодно в стране наблюдается недобор сельскохозяйственной продукции более чем на 47 млн. тонн (в зерновом эквиваленте). На первом месте стоит засуха (51,1%), на втором – эрозия почв (27,7%), на третьем – дефляция почв (10%).

Знание теоретических основ возникновения и развития деградационных процессов, закономерностей динамики почвенного плодородия под воздействием антропогенных и природных факторов имеет важное значение для совершенствования систем воспроизводства плодородия почв и предотвращения их деградации, ведения мониторинга земель, осуществления объективного государственного контроля за использованием и охраной земель.

В этой связи существенным достижением для повышения качества государственного учета и оценки почв стал «Единый государственный реестр почвенных ресурсов России», утвержденный министром сельского хозяйства и президентом Россельхозакадемии^[16].

Важным этапом в решении стоящих перед наукой задач является разработка научно-обоснованной нормативной базы показателей деградации и плодородия почв. Многое в этом направлении сделано, но немало предстоит еще сделать.

Обычно деградация земель происходит при комбинированном воздействии природных и антропогенных факторов. На многих территориях проявляются одновременно два и более видов деградации. Часто проявляются сочетания водной и ветровой эрозии; высокой кислотности и переувлажнения; переувлажнения, заболачивания и вторичного засоления; засоления и солонцеватости и т.д. Эти сочетания сопровождаются процессами дегумификации и уплотнения.

Деградация земель (почв) явление многоплановое и многофакторное. Изначально распашка целинных земель для ведения сельскохозяйственного производства резко меняет условия и направления развития почвенных процессов. Как правило, уже в первые несколько лет после распашки новых земель происходит резкое снижение содержания гумуса, ухудшение структуры, изменение физических показателей. Эти процессы усиливаются в результате развития эрозии и дефляции, к которым приводит сведение лесов на огромных территориях; увеличение степени распаханности территории за счет склоновых земель; неумеренный выпас скота; замена многолетних трав как кормовых культур на пропашные; введение черных паров; несбалансированное применение органических и минеральных удобрений, мелиорантов; применение тяжелой техники и многократная интенсивная обработка почв, следствием чего является увеличение плотности, ухудшение водно-воздушного, теплового и питательного режимов почвы, изменение окислительно-восстановительного потенциала почвы, значительная деградация почвенной биоты.

Поскольку почва – это сложный единый организм, в котором изменения одних свойств вызывают изменения всех остальных, сложно провести четкую грань между различными видами деградации. Так, истощение почв, эрозия, засоление, заболачивание сопровождаются физической деградацией. И наоборот, уплотнение и ухудшение структуры почв, уменьшение содержания органического вещества усиливают эрозионные и другие негативные процессы.

Рассматривая причины различных видов деградации почв (земель) и их множественный отрицательный эффект (последствия), следует иметь в виду, что конкретная территория обычно имеет потенциальную опасность развития нескольких различных видов деградации, которые часто взаимосвязаны друг с другом, одновременно являются и причинами, и следствиями друг друга.

Схожесть причин различных видов деградаций, а значит, и приемов ликвидации негативных последствий (или предупреждения) позволит выработать алгоритм противодействия, который будет иметь такой же множественный, но положительный эффект влияния. А ранжировав виды деградации по степени их присутствия (доля участия) и влияния (масштаб проявления), можно установить наиболее эффективную последовательность проведения работ по предотвращению всего комплекса негативных процессов.

При этом следует реально оценивать возможность вос­становления свойств почв, измененных (утраченных) в процессе деградации. Для некоторых ее видов (подкисление, обеднение подвижными формами элементов питания растений, слабое засоление) можно в короткие сроки и без крупных затрат добиться практически полного восстановления свойств, характерных для недеградированной почвы. Для ряда других видов деградации почвы (водной и ветровой эрозии, значительной потере гумуса черноземными почвами, разрушение ландшафта из-за овражно-балочной эрозии, деградации физических свойств почв при нерациональном орошении и т.п.) устранение последствий крайне сложно или практически невозможно в полном объеме и в обозримые сроки. Особенно это касается высоких степеней деградации. Следовательно, устранить предпосылки их появления и дальнейшего развития в необходимо первую очередь.

Знание теоретических основ возникновения и развития деградационных процессов, закономерностей динамики почвенного плодородия под воздействием антропогенных и природных факторов имеет важное значение для совершенствования систем воспроизводства плодородия почв и предотвращения их деградации, ведения мониторинга земель, осуществления объективного государственного контроля за использованием и охраной земель.

В этой связи существенным достижением для повышения качества государственного учета и оценки почв стал «Единый государственный реестр почвенных ресурсов России», утвержденный министром сельского хозяйства и президентом Россельхозакадемии^[17].

Важным этапом в решении стоящих перед наукой задач является разработка научно-обоснованной нормативной базы показателей деградации и плодородия почв. Многое в этом направлении сделано, но немало предстоит еще сделать.

Обычно деградация земель происходит при комбинированном воздействии природных и антропогенных факторов. На многих территориях проявляются одновременно два и более видов деградации. Часто проявляются сочетания водной и ветровой эрозии; высокой кислотности и переувлажнения; переувлажнения, заболачивания и вторичного засоления; засоления и солонцеватости и т.д. Эти сочетания сопровождаются процессами дегумификации и уплотнения.

Деградация земель (почв) явление многоплановое и многофакторное. Изначально распашка целинных земель для ведения сельскохозяйственного производства резко меняет условия и направления развития почвенных процессов. Как правило, уже в первые несколько лет после распашки новых земель происходит резкое снижение содержания гумуса, ухудшение структуры, изменение физических показателей. Эти процессы усиливаются в результате развития эрозии и дефляции, к которым приводит сведение лесов на огромных территориях; увеличение степени распаханности территории за счет склоновых земель; неумеренный выпас скота; замена многолетних трав как кормовых культур на пропашные; введение черных паров; несбалансированное применение органических и минеральных удобрений, мелиорантов; применение тяжелой техники и многократная интенсивная обработка почв, следствием чего является увеличение плотности, ухудшение водно-воздушного, теплового и питательного режимов почвы, изменение окислительно-восстановительного потенциала почвы, значительная деградация почвенной биоты.

Поскольку почва – это сложный единый организм, в котором изменения одних свойств вызывают изменения всех остальных, сложно провести четкую грань между различными видами деградации. Так, истощение почв, эрозия, засоление, заболачивание сопровождаются физической деградацией. И наоборот, уплотнение и ухудшение структуры почв, уменьшение содержания органического вещества усиливают эрозионные и другие негативные процессы.

Рассматривая причины различных видов деградации почв (земель) и их множественный отрицательный эффект (последствия), следует иметь в виду, что конкретная территория обычно имеет потенциальную опасность развития нескольких различных видов деградации, которые часто взаимосвязаны друг с другом, одновременно являются и причинами, и следствиями друг друга.

Схожесть причин различных видов деградаций, а значит, и приемов ликвидации негативных последствий (или предупреждения) позволит выработать алгоритм противодействия, который будет иметь такой же множественный, но положительный эффект влияния. А, ранжировав виды деградации по степени их присутствия (доля участия) и влияния (масштаб проявления), можно установить наиболее эффективную последовательность проведения работ по предотвращению всего комплекса негативных процессов.

При этом следует реально оценивать возможность восстановления свойств почв, измененных (утраченных) в процессе деградации. Для некоторых ее видов (подкисление, обеднение подвижными формами элементов питания растений, слабое засоление) можно в короткие сроки и без крупных затрат добиться практически полного восстановления свойств, характерных для недеградированной почвы. Для ряда других видов деградации почвы (водной и ветровой эрозии, значительной потере гумуса черноземными почвами, разрушение ландшафта из-за овражно-балочной эрозии, деградации физических свойств почв при нерациональном орошении и т.п.) устранение последствий крайне сложно или практически невозможно в полном объеме и в обозримые сроки. Особенно это касается высоких степеней деградации. Следовательно, устранить предпосылки их появления и дальнейшего развития в необходимо первую очередь.

Для улучшения ситуации с деградацией почв необходимы следующие мероприятия в области совершенствования управления почвенно-земельными ресурсами в России:

1) контроль государства за владением, пользованием и управлением земельными ресурсами (при сохранении различных форм собственности на землю);

2) детальное почвенно-экологическое районирование всей территории страны в целях рационального землепользования;

3) детальное почвенно-мелиоративное районирование всей территории страны;

4) детальное районирование систем контроля и управлением почвенным плодородием в земледелии в соответствии с почвенным районированием и применительно к зонально-районированным системам сельскохозяйственного производства, которые должны включать: а) экологически оправданную организацию территории; б) устранение путём мелиорации таких лимитирующих продуктивность почв факторов, как избыточное или недостаточное увлажнение, избыточная кислотность или щёлочность, засоление, солонцеватость, слитость, каменистость, заболоченность (оглеенность), малая гумусность и мощность корнеобитаемого слоя; в) поддержание воздушного режима почв в оптимальном состоянии путём соответствующей обработки; г) поддержание оптимального гумусного состояния почв путём внесения достаточных доз органических и минеральных удобрений, применение сидератов, создания оптимальных условий гумусообразования и снижения минерализации почвенного гумуса; д) поддержание оптимального питательного режима почв путём применения адекватной системы органических и минеральных удобрений на основе систематических балансовых расчётов; е) поддержание оптимального водного режима почв путём создания соответствующих физических свойств почвы и применения комплекса мелиоративных и агротехнических мероприятий при строгой экономии ограниченных водных ресурсов; ж) создание оптимального корнеобитаемого слоя во всех пахотных почвах; з) охрана почв от водной и ветровой эрозии и восстановлении эродированных почв путём комплекса мелиоративных и агротехнических мероприятий; и) рациональное использование природного потенциала почв путём подбора соответствующих видов и сортов сельскохозяйственных культур; к) оптимизация биологического и питательного режима почвы путём применения рациональных севооборотов; л) охрана почв от загрязнения избытком пестицидов и других химических веществ;

5) охрана, мелиорация и повышение продуктивности уже освоенных земель вместо стремления получить больше продукции за счёт освоения новых земельных массивов;

6) регулирование водного режима почв и территорий при всемерной экономии ограниченных водных ресурсов;

7) создание технологических карт, паспортов землепользования;

8) создание модельных систем почвенного плодородия для каждого земельного участка, находящегося в землепользовании, и определение путей регулирования управляемых почвенных параметров в целях достижения их оптимального состояния;

9) организация технологического обеспечения землепользования системой почвенно-агрохимико-мелиоративных станций и лабораторий;

10) создание государственной системы почвенного мониторинга или постоянно действующего контроля состояния почвенного покрова для получения объективной информации в целях оперативного технологического решения возникающих проблем;

11) введение и обеспечение правово-экономической ответственности землепользователя за состояние почвенного покрова (за испорченные, разрушенные земли виновные должны нести ответственность, как и за неправомерное отчуждение земель, за использование земли не по назначению);

12) организация государственной межведомственной почвенной службы). Принятие указанных принципов единой государственной почвенной политики и последовательное проведение их в жизнь позволит существенно улучшить дело рационального использования, охраны и повышения продуктивности почвенного покрова и сохранить земельные ресурсы России для грядущих поколений людей.

Для наиболее точной количественной характеристики, отражающей процессы деградации и их прогнозирования, разрабатываются математические модели. Однако следует иметь в виду, что такие сложные системы как сельскохозяйственное производство, и, в частности, системы земледелия (в которых и реализуется научно-технологическое развитие АПК в сфере мелиорации и восстановления земельных ресурсов, эффективного и безопасного использования удобрений и агрохимикатов), имеющие двоякую естественно-искусственную природу, обусловливают стохастический (вероятностный) характер предопределения результатов воздействия контролируемых и собственно неконтролируемых факторов. В связи с этим эффективность использования моделей вследствие неоднозначности реакций системы при антропогенных воздействиях в условиях неопределенности космических факторов (погодных условий) имеет достаточно высокую степень неточности. Но это нисколько не умаляет достоинств математических моделей, поскольку количественное описание зависимостей, определяющих суть процессов, является фактически «научным вызовом» XXI века^[18]. И средством реализации одного из главных принципов современного земледелия – нормативности. Без следования, которому невозможны рациональное использование ресурсов, повышение эффективности производства и какие-либо контрольные действия в отношении землепользователей.

В настоящее время существует достаточное количество моделей плодородия (более 2000) и составлены региональные нормативы, базы данных по оптимальным, допустимым и критическим значениям параметров почв земель сельскохозяйственного назначения, основанных на обобщении многочисленных и многолетних исследований показателей свойств недеградированных почв и почв с сильной степенью деградации. Разработаны региональные системы воспроизводства плодородия почв и сохранения земель по зонам преимущественного распространения: дерново-подзолистых, серых лесных, черноземных и каштановых почв на основе исследований в области земледелия, почвоведения, агрохимии, экологии учеными НИИ РАН, вузов и других организаций и учреждений.

К настоящему времени научным сообществом (НИИ и вузами) проделана большая работа по изучению различных вопросов, связанных с деградацией земель (почв), преобладающих в различных природно-климатических зонах, и мерами противодействия им. Результаты многочисленных и многолетних исследований были обобщены в некоторых коллективных монографиях, однако «реальными» носителями информации являются специалисты, работающие в регионах, обладающие не только фактическими знаниями о процессах, протекающих в агроэкосистемах, факторах влияния и эффектах их взаимовлияния, обусловливающих характер этих процессов, но и интуитивно чувствующих тенденции их развития, а следовательно, способных с большой долей вероятности спрогнозировать последствия различного рода (природных и антропогенных) воздействий. Поэтому экспертная оценка резидентов (респондентов) не менее ценна в определении направлений научно-технологического развития АПК по сравнению с количественным прогнозом, который могут обеспечить многочисленные модели, разработанные учеными на основе эмпирической базы данных. В то же время изучение и обобщение экспертного мнения на основе анкетирования – это более прямой и быстрый путь определения тенденций развития сельскохозяйственного производства в сфере мелиорации и восстановления земельных ресурсов, эффективного и безопасного использования удобрений и агрохимикатов.

1.2 Проблемы вовлечения в оборот неиспользуемых сельскохозяйственных угодий

Научно обоснованное регулирование земельных отношений особенно важно в аграрном секторе Российской Федерации, так как в любой стране мира сельское хозяйство является двигателем экономического развития, поддержания национальных, исторических и культурных традиций народа, сложившегося веками уклада жизни и сохранения территориальной целостности государства.

Результатом регулирования земельных отношений, их материализацией являются соответствующие формы организации территорий, типы землевладения и землепользования, системы ведения сельского хозяйства, границы, местоположение и площади земельных участков. Поэтому вопросы регулирования земельных отношений нельзя рассматривать в отрыве от форм и методов землеустройства, как основного механизма реализации земельной политики государства^[19].

На 1 января 2018 г. площадь земельного фонда Российской Федерации в соответствии с данными Росреестра составила 1 712,5 млн. га, из них земли сельскохозяйственного назначения занимали 383,2 млн. га – 22,4% (рисунок 9).

Рисунок 9. – Структура земельного фонда Российской Федерации по категориям земель на 01.01.2018 (по данным Росреестра), млн. га

В соответствии со статьей 77 Земельного кодекса Российской Федерации землями сельскохозяйственного назначения признаются земли, находящиеся за границами населенных пунктов и предоставленные для нужд сельского хозяйства. Земли данной категории выступают как основное средство производства в сельском хозяйстве, имеют особый правовой режим и подлежат особой охране, направленной на сохранение их площади, предотвращение развития негативных почвенных процессов и повышение плодородия почв.

Общая площадь сельскохозяйственных угодий в составе земель сельскохозяйственного назначения, по данным, представленным Росреестром, на 01.01.2018 составляет 197,8 млн. га (197 785 тыс. га), в том числе общая площадь пашни 116,2 млн. (58,8%), пастбищ 57,3 млн (28,9%), сенокосов 18,7 млн (9,5%), залежи 4,3 млн (2,2%), многолетних насаждений – 1,2 млн га (0,6%). Площадь несельскохозяйственных угодий в структуре земель сельскохозяйственного назначения в 2017 г. составила 185,4 млн га.

Структура сельскохозяйственных угодий в составе земель сельскохозяйственного назначения в Российской Федерации на 01.01.2018, по данным Росреестра, приведена на рисунке 10.

Рисунок 10 – Структура сельскохозяйственных угодий в составе земель сельскохозяйственного назначения в Российской Федерации
на 01.01.2018, млн. га.

Распределение сельскохозяйственных угодий в составе земель сельскохозяйственного назначения, в том числе пашни, по федеральным округам Российской Федерации на 01.01.2018 представлено в таблице 2, а также на рисунках 11 и 12. Наибольшие площади сельскохозяйственных угодий находятся в Приволжском (25,9%), Сибирском (25,0%), Южном (15,9%) и Центральном (14,8%) федеральных округах, составляя в сумме 81,6% всей площади сельскохозяйственных угодий в Российской Федерации.

Распределение сельскохозяйственных угодий в составе земель сельскохозяйственного назначения по субъектам Российской Федерации с учетом доли сельскохозяйственных угодий в общей площади земель сельскохозяйственного назначения в соответствующем субъекте отражено на рисунках 13-20.

Рисунок 11 – Распределение земель сельскохозяйственного назначения в Российской Федерации по федеральным округам на 01.01.2018, млн. га.

Рисунок 12 – Распределение сельскохозяйственных угодий
в Российской Федерации по федеральным округам на 01.01.2018, тыс. га

Таблица 2 – Структура сельскохозяйственных угодий в составе земель сельскохозяйственного назначения по федеральным округам Российской Федерации на 01.01.2018, тыс. га

Рисунок 13 – Распределение сельскохозяйственных угодий в субъектах
Центрального федерального округа Российской Федерации в 2017 г.

Рисунок 14 – Распределение сельскохозяйственных угодий в субъектах Северо-Западного федерального округа Российской Федерации в 2017 г.

Рисунок 15 – Распределение сельскохозяйственных угодий в субъектах Южного федерального округа Российской Федерации в 2017 г.

Рисунок 16 – Распределение сельскохозяйственных угодий в субъектах Северо-Кавказского федерального округа Российской Федерации в 2017 г.

Рисунок 17 – Распределение сельскохозяйственных угодий в субъектах Приволжского федерального округа Российской Федерации в 2017 г.

Рисунок 18 – Распределение сельскохозяйственных угодий в субъектах Уральского федерального округа Российской Федерации в 2017 г.

Рисунок 19 – Распределение сельскохозяйственных угодий в субъектах Сибирского федерального округа Российской Федерации в 2017 г.

Рисунок 20 – Распределение сельскохозяйственных угодий в субъектах Дальневосточного федерального округа Российской Федерации в 2017 г.

Динамика площади земель сельскохозяйственного назначения. Динамика площади и структуры земель сельскохозяйственного назначения за период 2010-2017 г. представлена на рисунке 21 и в таблице 3.

Рисунок 21 – Динамика площади земель сельскохозяйственного назначения,
сельскохозяйственных угодий и пашни в Российской Федерации
за период 2010-2017 гг.

Как показывает анализ динамики площади, в период с 2010 по 2017 г. включительно общая площадь земель сельскохозяйственного назначения в Российской Федерации сократилась на 16,8 млн. га, или более чем на 4% (рисунок 21). Основная причина этого перевод земельных участков из одной категории в другую. Однако следует учитывать, что этот процесс имеет две стороны. С одной стороны, площадь земель сельскохозяйственного назначения уменьшается из-за перевода этих земель в другие категории на определенные нужды, с другой происходит обратный процесс увеличение площади земель сельскохозяйственного назначения за счет перевода из земель других категорий.

Перевод земель сельскохозяйственного назначения в другую категорию допускается в исключительных случаях, указанных в части 1 статьи 7 Федерального закона от 21 декабря 2004 г. № 172-ФЗ «О переводе земель или земельных участков из одной категории в другую», в том числе в случаях, связанных с установлением или изменением черты населенного пункта, размещением промышленных объектов, строительством дорог, линий
электропередачи, линий связи, нефтепроводов, газопроводов и иных трубопроводов и т.д.

Выбытие значительной площади земель связано с зарастанием сельскохозяйственных угодий древесной растительностью, что приводит к непригодности их для использования в сельскохозяйственном
производстве и передаче в земли лесного фонда.

В период с 2010 по 2013 г. наблюдалось значительное уменьшение площади земель сельскохозяйственного назначения с 400 млн. до 386,1 млн. га. В 2013 г. эта убыль отчасти компенсировалась за счёт увеличения общей площади указанных земель на 0,4 млн. га по сравнению с предыдущим годом в связи с переводом в земли сельскохозяйственного назначения 1022 тыс. га земель иных категорий, в том числе 930,1 тыс. га земель запаса, в основном на территории Красноярского края (850,6 тыс. га). В 2014-2015 гг. общая площадь земель сельскохозяйственного назначения сократилась на 2,8 млн. га в связи с переводом их в земли иных категорий, при этом обратный процесс перевода (из земель запаса в земли сельскохозяйственного назначения) дал увеличение лишь на 593,6 тыс. га. Однако после присоединения к Российской Федерации территории Республики Крым площадь земель существенно возросла (на 1450,3 тыс. га), и в результате площадь земель сельскохозяйственного назначения и пашни в целом осталась на том же уровне. Площадь сельскохозяйственных угодий в период с 2010 по 2015 г. значительных изменений не претерпела. С 2016 г. прослеживается тенденция увеличения их площади: за период 2015-2017 г. более чем на 1500 тыс. га, в том числе площади пашни – на 1100 тыс. га.

Согласно данным Росреестра, в 2017 г. в результате перевода земель сельскохозяйственного назначения в земли иных категорий общая площадь сельскохозяйственных земель уменьшилась на 599,7 тыс. га. В том числе в 2017 г. было переведено:

– 289,8 тыс. га в земли особо охраняемых территорий; наибольшее сокращение отмечено в Ненецком автономном округе (289,0 тыс. га);

– 197,3 тыс. га в земли лесного фонда в ходе проведения мероприятий по передаче массивов, покрытых лесом, от сельскохозяйственных организаций в ведение лесхозов. Наибольшее сокращение площади земель сельскохозяйственного назначения отмечено на территории Омской (86,9 тыс. га) и Кировской (49,5 тыс. га) областей в связи с непригодностью таких земель для использования в сельскохозяйственном производстве;

.

Таблица 3 – Динамика площадей и структуры земель сельскохозяйственного назначения (по состоянию на 1 января соответствующего года), млн. га

– 72,6 тыс. га в земли населённых пунктов; наибольшее сокращение отмечено на территории Республики Башкортостан (29,4 тыс. га), Краснодарского края (6,4 тыс. га), Московской области (6,9 тыс. га);

– 37 тыс. га в земли промышленности, транспорта, связи и иного специального назначения; наибольшее сокращение отмечено на территории Кемеровской области (4,7 тыс. га), Республики Башкортостан (3,7 тыс. га);

– 2,7 тыс. га в земли запаса (Калужская область 2,4 тыс. га);

– 0,3 тыс. га в земли водного фонда.

В то же время в 2017 г. в связи с переводом земельных участков из земель других категорий площадь земель сельскохозяйственного назначения увеличилась на 215,4 тыс. га. В том числе в 2017 г. было переведено в земли сельскохозяйственного назначения:

– 208,1 тыс. га из земель запаса, преимущественно на территории Республики Крым (72 тыс. га), Еврейской автономной (35 тыс. га), Ростовской (34,2 тыс. га) областей;

– 4,1 тыс. га из земель населенных пунктов, преимущественно на территории Липецкой области (1,6 тыс. га);

– 2,6 тыс. га из земель промышленности (Ямало-Ненецкий автономный округ 1,8 тыс. га);

– 0,4 тыс. га из земель лесного фонда (Ярославская область 0,3 тыс. га);

– 0,2 тыс. га из земель водного фонда.

Таким образом, результаты анализа процесса перевода земель сельскохозяйственного назначения показывают, что в 2017 г. по сравнению с предыдущим 2016 г. их площадь уменьшилась на 384,3 тыс. га.

Основанием для перевода земель являются акты органов государственной власти Российской Федерации, органов государственной власти субъектов Российской Федерации и органов местного самоуправления, принятые в пределах их компетенции по вопросам использования и охраны земель.

Значительная часть решений принимается органами государственной власти на уровне субъектов Российской Федерации. При этом в 2017 г. количество принятых решений превышает показатели 2016 г.

По данным субъектов Российской Федерации, в 2017 г. органами государственной власти в субъектах было принято более 10 тыс. решений, на основании которых осуществляется перевод земель сельскохозяйственного назначения в другие категории земель для целей, не связанных с ведением сельского хозяйства. При этом общая площадь земель сельскохозяйственного назначения, подлежащих переводу в земли иных категорий на основании решений субъектов Российской Федерации, составила 622,234 тыс. га, из них сельскохозяйственных угодий более 371 тыс. га (преимущественно пашня — 356 тыс. га).

В том числе в 2017 г. решениями органов исполнительной власти Российской Федерации было переведено:

– 372,997 тыс. га в земли населенных пунктов, большей частью на территории Центрального федерального округа (Московская область – 341,989 тыс. га);

– 59,85 тыс. га под строительство и расширение объектов промышленности, транспорта, связи и иного специального назначения, преимущественно на территории Южного федерального округа (Республика Крым – 25,343 тыс. га);

– 58,109 тыс. га – в земли лесного фонда; наибольшая площадь переведенных земель сельскохозяйственного назначения на территории Центрального (Ярославская область – 17,5 тыс. га, Рязанская – 11,926 тыс. га) и Сибирского федеральных округов (Новосибирская область – 9,205 тыс. га);

– 9,051 тыс. га в земли особо охраняемых природных территорий. Такой перевод земель осуществлялся преимущественно в Сибирском федеральном округе (Новосибирская область – 8,216 тыс. га);

– 122,227 тыс. га – под другие нужды, в основном на территории Уральского федерального округа (Курганская область – 107,490 тыс. га).

Наибольшее количество решений по переводу земель сельскохозяйственного назначения принято органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации в Приволжском (2944 решения), Уральском (1777), Центральном (1376) федеральных округах.

В результате обратного процесса органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации в земли сельскохозяйственного назначения было переведено 37,811 тыс. га, в том числе:

– 33,728 тыс. га – из земель запаса, в основном на территории Дальневосточного федерального округа (Хабаровский край – 22,130 тыс. га);

– 1,643 тыс. га – из земель особо охраняемых территорий и объектов в Дальневосточном федеральном округе (Чукотский автономный округ – 1,641 тыс. га);

– 1,360 тыс. га – из земель населенных пунктов, преимущественно в Уральском федеральном округе (Челябинская область – 1,348 тыс. га);

– 1,080 тыс. га – из земель промышленности в Центральном федеральном округе (Тверская область – 0,516 тыс. га).

Следует отметить, что перевод земель считается состоявшимся с даты внесения сведений об изменении категории земель в сведения Единого государственного реестра недвижимости. В связи с этим часть региональных решений, принятых ближе к концу 2017 г., могла быть не учтена в сведениях Росреестра по состоянию на 01.01.2018.

Представленные субъектами Российской Федерации сведения о переводе земель сельскохозяйственного назначения в земли иных категорий на основании решений органов государственной власти субъектов Российской Федерации в 2017 г., обобщенные данные о переводе земель по федеральным округам отражены в таблицах 4 и 5.

Формирование фонда перераспределения земель. В течение 2017 г. в составе земель сельскохозяйственного назначения продолжал формироваться фонд перераспределения земель, включающий в себя земли, не предоставленные заинтересованным лицам для сельскохозяйственного производства.

Цель создания фонда перераспределения – наделение крестьянских (фермерских) хозяйств, личных подсобных хозяйств земельными участками из земель сельскохозяйственного назначения для ведения садоводства, животноводства, огородничества, сенокошения, выпаса скота.

В соответствии с положениями статьи 80 ЗК РФ фонд перераспределения земель формируется за счет земельных участков из земель сельскохозяйственного назначения, поступающих в тот фонд в случае приобретения Российской Федерацией, субъектом Российской Федерации или муниципальным образованием права собственности на земельный участок по основаниям, установленным федеральными законами, за исключением случаев приобретения права собственности на земельный участок, изъятый для государственных или муниципальных нужд.

Основанием включения земельных участков в фонд перераспределения являлись соответствующие решения исполнительных органов власти в случае добровольного отказа от земельных участков, а также в случае смерти правообладателя при отсутствии наследников. Значительные площади земель включены в фонд перераспределения в результате ликвидации сельскохозяйственных организаций.

По результатам анализа данных Росреестра, в 2017 г. общая площадь земель сельскохозяйственного назначения, включенных в состав земель фонда перераспределения, уменьшилась на 246,9 тыс. га и к 01.01.2018 составила 43361,7 тыс. га. В большинстве случаев уменьшение площади фонда обусловлено переводом земель фонда в другие категории для использования не в целях ведения сельского хозяйства.

Таблица 4 – Сведения о переводе земель сельскохозяйственного назначения в другие категории земель на основании решений органов государственной власти субъектов Российской Федерации в 2017 г.

Таблица 5 – Сведения о принятых органами государственной власти субъектов Российской Федерации решений о переводе в земли сельскохозяйственного назначения земель из других категорий в 2017 г.

Наиболее значительное уменьшение площади земель фонда перераспределения отмечено в 47 субъектах Российской Федерации, лидируют Кировская область (на 58,9 тыс. га), Забайкальский край (на 57,4 тыс. га), Республика Калмыкия (на 68,7 тыс. га), Кабардино-Балкарская Республика (на 24,5 тыс. га).

Площадь сельскохозяйственных угодий также уменьшилась на 207,7 тыс. га и на 01.01.2018 составила 11546,2 тыс. га. Большую долю в площади сельскохозяйственных угодий в составе земель фонда перераспределения занимали пахотные земли, которые в 2017 г. уменьшились на 63,4 тыс. га. Наибольшее сокращение пахотных земель отмечено в Кировской области (на 14,7 тыс. га), Республике Калмыкия (на 25,6 тыс. га), Кемеровской области (на 10,8 тыс. га), незначительное увеличение – в Республике Хакасия (на 9,3 тыс. га), Свердловской области (на 5,3 тыс. га) и других регионах Российской Федерации.

Выдел земельных долей. В 2017 г., по данным Росреестра, в структуре земель сельскохозяйственного назначения значительную часть занимали земли, находящиеся в частной собственности граждан, причем 77% (83,5 млн. га) этих земель находилось в общей долевой или совместной собственности. Без официального выделения земельной доли из общей долевой или совместной собственности ни один из собственников не может распоряжаться своей долей по своему усмотрению. Исключения составляет продажа или дарение долей в праве общей собственности на земельный участок из земель сельскохозяйственного назначения без выдела их в натуре лишь ограниченному кругу лиц, использующих данный земельный участок, таким как сельскохозяйственные организации или крестьянские (фермерские) хозяйства.

Выдел земельных участков в счет земельных долей в праве общей собственности на земельные участки из земель сельскохозяйственного назначения осуществляется в соответствии с требованиями Земельного кодекса Российской Федерации с учетом особенностей, установленных Федеральным законом от 24 июля 2002 г. № 101-ФЗ «Об обороте земель сельскохозяйственного назначения».

В целях реализации участником или участниками долевой собственности права на выделение в счет своей земельной доли земельного участка статьей 13 Закона № 101-ФЗ предусмотрено проведение общего собрания участников по вопросу определения местоположения земельного участка, предназначенного для выделения.

При этом земельный участок может быть образован на основании решения общего собрания участников долевой собственности в случае если данным решением утверждены проект межевания земельных участков, перечень собственников образуемых земельных участков и размер их долей в праве общей собственности на образуемые земельные участки.

В случае если решение общего собрания участников долевой собственности отсутствует, собственник или собственники земельных долей для выдела земельного участка в счет земельных долей заключают договор с кадастровым инженером, который подготавливает проект межевания земельного участка. При этом согласно статье 13.1. Закона № 101-ФЗ проект межевания утверждается собственниками земельных долей самостоятельно.

В соответствии с утвержденным проектом межевания, содержащим сведения о размере и местоположении границ выделяемого в счет земельных долей земельного участка, согласно статье 13.1 Закона № 101-ФЗ проводятся кадастровые работы.

По данным субъектов Российской Федерации, по состоянию на 01.01.2018 количество земельных участков, находящихся в долевой собственности, составляло 1802622 общей площадью 59,4 млн га, из них земельных участков, находившихся в общей долевой собственности, в отношении которых сведения о местоположении границ в государственном кадастре недвижимости отсутствуют, 522 707 общей площадью 25,6 млн га. Количество земельных участков, в отношении которых подготовлены проекты межевания, составляло 207077 на общей площади 5,8 млн га.

Наибольшие количество и площади земельных участков, находившихся в долевой собственности, отмечаются в Приволжском (770715; 18 889,944 тыс. га), Сибирском (175021; 15668,774 тыс. га), Центральном (451548; 10306,356 тыс. га) федеральных округах.

Наибольшие площади земельных участков, находившихся в долевой собственности, среди субъектов Российской Федерации, расположены на территории Саратовской, Волгоградской, Новосибирской, Омской, Воронежской областей, Забайкальского края, республик Башкортостан, Татарстан.

Наибольшие площади земельных участков, в отношении которых подготовлены проекты межевания, расположены в Центральном (1783,646 тыс. га), Приволжском (1426,25 тыс. га), Сибирском (915,218 тыс. га), Южном (846,451 тыс. га) федеральных округах.

Среди субъектов Российской Федерации наибольшие площади земельных участков, в отношении которых подготовлены проекты межевания, расположены на территории Тверской, Новосибирской, Ростовской областей, республик Татарстан и Калмыкия.

Наибольшие площади земельных участков, находившихся в долевой собственности, в отношении которых сведения о местоположении границ в государственном кадастре недвижимости отсутствовали, расположены в Приволжском (8979,460 тыс. га), Сибирском (6863,603 тыс. га), Центральном (4087,554 тыс. га) федеральных округах.

После проведения кадастровых работ по образованию земельных участков в счёт земельных долей и регистрации прав собственности в Едином государственном реестре недвижимости земельный участок считается выделенным в счёт земельной доли.

По данным, предоставленным субъектами Российской Федерации, в 2017 г. количество земельных участков, образованных в счёт земельных долей, составляло 90678 площадью 4,1 млн. га.

Наибольшие количество и площадь земельных участков, образованных в счёт земельных долей, отмечены в Приволжском (28581; 899,378 тыс. га), Уральском (7457; 1117,369 тыс. га), Сибирском (17837; 752,823 тыс. га) федеральных округах.

Таким образом, с одной стороны, процедура выдела земельного участка в счет земельной доли из земель сельскохозяйственного назначения имеет некоторые особенности, описанные выше, с другой они не носят не разрешимого характера и позволяют стать собственником отдельного земельного участка сельскохозяйственного назначения.

Невостребованные земельные доли. Важнейшей проблемой, препятствующей эффективному обороту земель сельскохозяйственного назначения, является наличие невостребованных земельных долей. Невостребованными считаются доли, собственники которых в установленный законодательством срок не получили свидетельства или, получив их, не передали в аренду либо не распорядились иным образом.

Проблема невостребованных земельных долей актуальна для большинства регионов Российской Федерации. По разным оценкам, невостребованные земельные доли составляют от 20 до 50% от общей площади земель сельскохозяйственного назначения в субъектах. Решение этой проблемы требует выработки механизма, способствующего вовлечению невостребованных земельных долей в рыночный оборот.

В Северо-Кавказском федеральном округе (Республики Дагестан, Ингушетия, Кабардино-Балкарская, Карачаево-Черкесская, Чеченская) земельные доли не выделяются. В условиях малоземелья региональным законодательством об обороте земель сельскохозяйственного
назначения введены определенные ограничения на введение частной собственности на землю. Так, статьей 6 Закона Республики Дагестан от 29 декабря 2003 г. № 46 «Об обороте земель сельскохозяйственного назначения» приватизация земельных участков из земель сельскохозяйственного назначения, находящийся в собственности республики или муниципальной собственности, осуществляется через 49 лет после вступления указанного закона в силу. Аналогичные нормы законодательства, ограничивающие приватизацию земель, предписаны в нормативных правовых актах других республик Северного Кавказа. Таким образом, земельные участки из земель сельскохозяйственного назначения
в общую долевую собственность граждан на территории этих республик не передавались.

В 2017 г. в рамках реализации положений Закона 101-ФЗ работы по упорядочению списков не востребованных земельных долей и их собственников, а также образованию земельных участков в счёт невостребованных земельных долей в различных субъектах Российской Федерации и входящих в них муниципальных районах находились на разных этапах реализации.

В соответствии с положениями статьи 12.1 Закона 101-ФЗ установлены полномочия органов местного самоуправления по месту расположения земельного участка, находящегося в долевой собственности. Так, согласно действующему законодательству, предусматривается последовательность действий, необходимых для признания права муниципальной собственности на невостребованные земельные доли. К этапам приобретения права муниципальной собственности на земельную долю относятся:

– составление списков лиц (при их наличии), земельные доли которых могут быть признаны невостребованными;

– опубликование списков невостребованных земельных долей в средствах массовой информации, определённых субъектом Российской Федерации, и размещение на своём официальном сайт в сети Интернет (при его наличии) не менее чем за три месяца до созыва общего собрания участников долевой собственности;

– представление списка невостребованных земельных долей на утверждение общему собранию участников общей долевой собственности;

– утверждение списка невостребованных земельных долей общим собранием участников общей долевой собственности (либо утверждение такого списка органом местного самоуправления поселения, либо о городского округа — в случае если такой список не утверждён общим собранием в течение четырёх месяцев со дня опубликования);

– обращение в суд с требованием (иском) о признании права муниципальной собственности на земельные доли, признанные в установленном настоящей статьёй порядке невостребованными.

Предоставленные субъектами Российской Федерации сведения по невостребованным земельным долям по федеральным округам, приведены в таблице 6. Количество и площадь земельных долей, признанных невостребованными, в разрезе субъектов приведены в таблице 7.

В результате проведенной органами местного самоуправления работы по состоянию на 01.01.2018 количество невостребованных земельных долей, которые были внесены в списки в целом по Российской Федерации составило 1736699 площадь 17,0 млн га. Наибольшее увеличение количества и площади земельных долей, включенных в списки невостребованных, отмечено в Приволжском (757701; 5672,864 тыс. га), Сибирском (288636; 4 940,151 тыс. га), Центральном (331491; 2583,094 тыс. га) федеральных округах. Наибольшие площади земельных долей, включенных в списки невостребованных, отмечены в Забайкальском и Краснодарском краях, Оренбургской, Новосибирской, Нижегородской областях, Республике Бурятия.

Вместе с тем, предоставленные субъектами Российской Федерации сведения наглядно отражают динамику работы по невостребованным земельным долям. Так, в результате работы по выявлению невостребованных земельных долей, преимущественно на территории Южного федерального округа, за счет уточнения их списков набл дается значительное увеличение
количества и площади невостребованных земельных долей по сравнению с предыдущим периодом на 449,216 тыс. га. Таким образом, в данных субъектах требуется активизация работ по оформлению невостребованных земельных долей для перехода к следующему этапу их оформления.

В то же время в связи с переходом на следующий этап оформления невостребованных земельных долей, преимущественно в Северо-Западном, Приволжском и Сибирском федеральных округах, их площадь уменьшилась по сравнению с предыдущим периодом соответственно на 930,713; 832,677; 185,914 тыс. га.

В процессе формирования земельных участков из невостребованных земельных долей возникает ряд проблем, связанных с отсутствием проектов землеустройства территорий, неясность использования сформированных в счет невостребованных долей земельных участков после передачи их в муниципальную собственность, не эффективность осуществляемых мероприятий по охране земель.

Таблица 6 – Сведения о земельных долях, признанных невостребованными за 2017 г.

Таблица 7 – Сведения о земельных долях, признанных невостребованными за 2017 г.

К основным причинам, тормозящим процесс признания по суду невостребованных земельных долей муниципальной собственность, относятся:

– организационно-технические ошибки органов местного самоуправления;

– сомнения судов в обоснованности включения долей в такие списки. Так, если собственник земельной доли умер и в права наследования вступил его наследник, то трехлетний срок нераспоряжения долей (достаточный для признания ее невостребованной) начинается с момента перехода прав на нее к последнему. Кроме того, в случае признания доли невостребованной по причине не распоряжения ею собственнику достаточно заявить о своем несогласии (с соблюдением определенных процедур) – и это является основанием для исключения доли из списка невостребованных;

– возможные конфликты между органами местного самоуправления и сельскохозяйственными организациями, фактически использующими соответствующие земли (признание невостребованных долей муниципальной собственность может повлечь за собой дополнительные расходы для таких организаций, например, в виде земельного налога, а то и вообще предоставление выделенных в счет этих долей земельных участков иным лицам).

В конечном итоге, следует отметить, что проблема невостребованных земельных долей актуальна для большинства регионов Российской Федерации. Решение её требует выработки механизма, позволяющего создавать условия по вовлечению невостребованных земельных долей в рыночный оборот. Одновременно с вовлечением в оборот невостребованных земельных долей необходимо создать условия для оборота земельных долей, находящихся в собственности граждан. Это могут быть такие меры, как:

– наделение муниципальных образований правом покупать земельные доли граждан-собственников, желающих их продать, но не находящих покупателя с достойным предложением (прямой запрет для муниципалитетов на выкуп доли у собственника, не имеющего возможности использовать соответствующую им землю, не соответствует общей логике Закона № 101-ФЗ, согласно которой именно органы местного самоуправления ведут всю работу в отношении невостребованных земельных долей и в конечном итоге те переходят в муниципальную собственность). Наделение муниципалитетов соответствующим правом будет содействовать росту их имущественного потенциала и повышению в среднесрочной и долгосрочной перспективе их доходной базы. Также это мера защиты имущественных прав собственников земельных долей, расширяющая их возможности. Особенно это актуально для отдаленных сельских районов, где спрос на землю низок, отсутствуют сельскохозяйственные организации и фермеры – потенциальные покупатели земельных долей;

– исключение из числа оснований признания земельной доли невостребованной факта того, что сведения о ее собственнике не содержатся в ранее принятых решениях органов местного самоуправления о приватизации сельскохозяйственных угодий (сейчас даже наличие у собственника доли выданного в установленном порядке свидетельства – правоудостоверяющего документа, форма которого несколько раз менялась, не позволяет защитить его права);

– признание земельной доли недробимой, в том числе при ее наследовании (как, например, земельного участка крестьянского (фермерского) хозяйства);

– обеспечение в рамках государственного земельного надзора соблюдения обязательств, принятых на себя сельскохозяйственными организациями, которым граждане ранее передали права на свои земельные доли, и выплат по результатам доверительного управления ими, арендных платежей (по долгосрочным договорам, заключенным до 2003 г.);

– обобщение правоприменительной и судебной практики в части признания прав собственности на земельные доли и прекращения указанных прав;

– создание общедоступного информационного ресурса в сети Интернет, содержащего информацию о собраниях собственников земельных долей и принимаемых ими решениях.

Неиспользуемые земли сельскохозяйственного назначения. Одной из наиболее важных задач в работе органов управления АПК остается выявление неиспользуемых земель сельскохозяйственного назначения, в первую очередь пашни, и вовлечение их в сельскохозяйственный оборот. Занимая более 16% сельскохозяйственных угодий (в том числе 16,7% общей площади пашни), эти земли представляют собой значительный ресурс для увеличения сельскохозяйственной продукции.

Наличие неиспользуемых земель среди сельскохозяйственных угодий, являющихся основным средством производства в сельском хозяйстве, обусловлено комплексом природных, экономических и социальных факторов, анализ которых должен способствовать определению путей решения этой проблемы. С одной стороны, это природные и антропогенные процессы деградации земель из-за негативных процессов (эрозия, засоление, переувлажнённость и др.), которые приводят к снижению плодородия почв, вплоть до невозможности их использования по назначению, особенно в совокупности с недостаточность у сельхозтоваропроизводителей финансовых и технических возможностей для поддержания и восстановления плодородия почв. С другой стороны, распространению неиспользуемых земель в значительной степени способствовали раздел единого земельно-имущественного комплекса на земельные и имущественные доли в результате реорганизации коллективных хозяйств, прекращение деятельности ряда сельскохозяйственных предприятий и перевод земель в фонд перераспределения. Следствием этого явилось наличие значительного количества невостребованных земельных долей, выпавших из сельскохозяйственного оборота. Сравнение общей площади неиспользуемых земель сельскохозяйственных угодий (32,7 млн. га, в том числе 19,4 млн. га пашни) с данными о невостребованных земельных долях (17,0 млн. га) показывает, что этот фактор во многом обусловливает большое значение площади неиспользуемых земель. Выбытие из сельскохозяйственного оборота способствуют и выдел земельных долей с последующим нецелевым использованием, и недостаточность мер по контролю их использования и стимулированию сельхозтоваропроизводителей на поддержание плодородия почв. Важными факторами являются концентрация производства за счёт интенсификации технологий и естественное выбытие малопродуктивных земель, а также миграции сельского населения, приводящая к увеличению брошенных сельских населенных пунктов.

Неиспользование по тем или иным причинам сельскохозяйственных угодий приводит к зарастанию земель древесно-кустарниковой растительностью. При этом с каждым годом отсутствия обработки увеличиваются затраты на культуртехнические работы, требуемые для возврата этих угодий в сельскохозяйственный оборот. В конечном итоге это приводит к экономической неэффективности и возврата в оборот и окончательному выбытию из оборота с переводом из сельскохозяйственных земель в другие категории.

Неиспользование земельного участка из земель сельскохозяйственного назначения рассматривается как административное правонарушение, ответственность за которое предусмотрена Кодексом об административных правонарушениях Российской Федерации.

Помимо административной, применяются и другие меры ответственности. Так, в случае если земельный участок из земель сельскохозяйственного назначения уполномоченным органом признан не используемым для сельскохозяйственного производства, применяется повышенная налоговая ставка в размере 1,5% (вместо 0,3%) от кадастровой стоимости земельного участка.

Кроме этого, согласно части 4 статьи 6 Федерального закона от 24 июля 2002 г. № 101-ФЗ «Об обороте земель сельскохозяйственного назначения земельный участок из земель сельскохозяйственного назначения может быть принудительно изъят у его собственника в судебном порядке, если в течение трёх и более лет подряд со дня возникновения у такого собственника права собственности на земельный участок он не используется для ведения сельскохозяйственного производства или осуществления иной связанной с сельскохозяйственным производством деятельности.

Признаки неиспользования земельных участков установлены в Перечне, утверждённом постановлением Правительства Российской Федерации от 23 апреля 2012 г. № 369 «О признаках неиспользования земельных участков с учётом особенностей ведения сельскохозяйственного производства или осуществления иной связанной с сельскохозяйственным производством деятельности в субъекта Российской Федерации».

Согласно указанному постановлению, земельный участок признаётся неиспользуемым, если имеется один из следующих признаков:

– на пашне не производятся работы по возделыванию сельскохозяйственных культур и обработке почвы;

– на сенокосах не производится сенокошение;

– на культурных сенокосах содержание сорных трав в структуре травостоя превышает 30% площади земельного участка;

– на пастбищах не производится выпас скота;

– на многолетних насаждениях не производятся работы по уходу и уборке урожая многолетних насаждений и не осуществляется раскорчевка списанных многолетних насаждений;

– залесённость и (или) закустаренность на пашне составляют свыше 15% площади земельного участка;

–залесенность и (или) закустаренность на иных видах сельскохозяйственных угодий составляют свыше 30%;

– закочкаренность и (или) заболачивание составляют свыше 20% площади земельного участка.

В ряде нормативных правовых актов устанавливаются также критерии ненадлежащего использования земель сельскохозяйственного назначения, приводящего к ухудшению экологического состояния земель и снижению их плодородия и в конечном итоге к выбытию их из сельскохозяйственного оборота.

Так, в соответствии с пунктом 2 статьи 6 закона № 101-ФЗ было принято постановление Правительства Российской Федерации от 22 июля 2011 г.
№ 612 «Об утверждении критериев существенного снижения плодородия земель сельскохозяйственного назначения», согласно которому существенным снижением плодородия земель сельскохозяйственного назначения считается изменение числовых значений не менее трёх из следующих критериев, причиной которого стало использование земель с нарушением земельного законодательства:

– снижение содержания органического вещества в пахотном горизонте на 15% и более;

– снижение кислотности в кислых почвах на 10% и более;

– повышение щелочности в щелочных почвах на 10% и более;

– снижение содержания подвижного фосфора на 25% и более;

– снижение содержания обменного калия на 25% и более.

Приведенные выше нормативные правовые акты и установленные ими критерии оценки неиспользования или ненадлежащего использования земель сельскохозяйственного назначения служат основанием для изъятия у собственника земельных участков, подпадающих под эти критерии, с цель последующей передачи земель эффективным сельхозпроизводителям
и вовлечения их в сельскохозяйственный оборот.

Однако установленные критерии неиспользования или ненадлежащего использования земель имеют ряд спорных положений и недостатков, в частности:

– признаки неиспользования увязаны с составом участка по видам угодий, тогда как в регистрационно-учетных документах наименование вида угодий не фиксируется;

– не ясно, в случае если не используется только часть земельного участка, должен ли при задействовании механизма изъятия изыматься весь земельный участок или только его неиспользуемая часть.

В связи с этим является актуальным вопрос об уточнении критериев и признаков неиспользуемости земель сельскохозяйственного назначения, что подтверждает опыт их применения в субъектах Российской Федерации.

На практике задача изъятия неиспользуемых участков и ввода их в сельскохозяйственный оборот осложняется отсутствием актуальной и достоверной информации о неиспользуемых участках в структуре земель сельскохозяйственного назначения, их местоположении и границах, качественном состоянии, собственниках земельных участков. Обращение к данным государственного кадастра недвижимости не позволяет получить
полномасштабную картину расположения земельных участков на землях сельскохозяйственного назначения для анализа их используемости в силу, во-первых, заявительного принципа постановки объектов на кадастровый учет, во-вторых, наличия ранее учтенных земельных участков без определения границ.

Контроль за использованием земель сельскохозяйственного назначения возложен на органы Россельхознадзора. В 2017 г. по результатам контрольно-надзорных мероприятий территориальными управлениями выявлено 142,4 тыс. га неиспользуемых земель и вовлечено в оборот 252,1 тыс. га земель сельскохозяйственного назначения. Однако эти сведения также не позволяют получить целостную картину по неиспользуемым землям сельскохозяйственного назначения на территории Российской Федерации.

Расхождение данных из различных источников отрицательно влияет на достоверность и точность получаемых оценок. Поэтому особенно важной становится задача выявления и инвентаризации неиспользуемых земельных участков на землях сельскохозяйственного назначения. Общая оценка ситуации в Российской Федерации в 2017 г. по неиспользуемым землям
сельскохозяйственного назначения, сельскохозяйственным угодьям и пашни проводилась на основе данных, предоставленных органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации в соответствии с запросом Минсельхоза России.

По информации, полученной от субъектов Российской Федерации по состоянию на 1 января 2018 г., площадь неиспользуемых земель сельскохозяйственного назначения в целом по Российской Федерации составляет 46,42 млн. га, или 12,05% общей площади земель сельскохозяйственного назначения.

Наибольшие площади неиспользуемых земель сельскохозяйственного назначения среди федеральных округов выявлены в Сибирском (22,6% от общей площади неиспользуемых земель в Российской Федерации), Центральном (17,1%), Приволжском (15,8%), Северо-Западном (13,6%) и Дальневосточном (13,3%) федеральных округах. Значительно меньшая дол\ неиспользуемых земель определена в Уральском (10,6%) и Южном (6,8%) федеральных округах. Наиболее благоприятная ситуация с неиспользуемыми землями сельскохозяйственного назначения сложилась в Северо-Кавказском федеральном округе – их доля составляет лишь 0,2% от общей площади неиспользуемых земель сельскохозяйственного назначения в Российской Федерации.

Согласно информации, полученной от субъектов Российской Федерации, к 01.01.2018 площадь земель сельскохозяйственного назначения была полностью востребована и рационально использовалась по назначению только в Республике Ингушетия, Кабардино-Балкарской Республике, Карачаево-Черкесcкой Республике, Республике Северная Осетия — Алания, Ставропольском крае, Ненецком автономном округе и Ханты-Мансийском автономном округе.

В 34 субъектах Российской Федерации, включая перечисленные выше, площадь неиспользуемых земель составляла менее 10% общей площади земель сельскохозяйственного назначения в регионе. В 25 субъектах доля неиспользуемых земель варьировалась в пределах от 10 до 30%, в 9 — от 30 до 40%.

Площадь неиспользуемых сельскохозяйственных угодий в целом по Российской Федерации на 01.01.2018 оценивается в 32,7 млн. га, или 16,46% общей площади земель сельскохозяйственных угодий.

Наибольшие площади неиспользуемых земель сельскохозяйственных угодий среди федеральных округов Российской Федерации находятся в Сибирском (25,6% общей площади неиспользуемых сельскохозяйственных угодий в Российской Федерации), Приволжском (22,1%), Центральном (18,3%), Уральском (12,3%), Северо-Западном (10,2%) федеральных округах. Менее 10% неиспользуемых сельскохозяйственных угодий выявлено в Южном (7,2%) и Дальневосточном федеральных округах, наименьшие площади отмечены в Северо-Кавказском федеральном округе (0,3%).

Среди регионов с площадью неиспользуемых сельскохозяйственных угодий свыше 60% по отношению к общей площади сельскохозяйственных угодий в субъекте Российской Федерации необходимо отметить Республику Коми (75,7%), Архангельскую (75,1%), Псковскую (74,8%), Ярославскую (64,2%), Новгородскую (62,7%), Костромскую (62,2%) и Ивановскую (60,7%) области.

С точки зрения вовлечения в оборот земель сельскохозяйственных угодий наибольший интерес представляет информация о площади неиспользуемой пашни. По данным субъектов Российской Федерации, площадь неиспользуемой пашни в целом по стране на 01.01.2018 составляла 19,4 млн. га, или 16,7% от общей площади пашни (116,4 млн. га) в Российской Федерации.

Значительные доли площадей неиспользуемой пашни среди федеральных округов, по данным субъектов Российской Федерации, выявлена в Приволжском федеральном округе (28% общей площади неиспользуемой пашни в Российской Федерации), Сибирском (24,7%) и Центральном (19,9%). Несколько меньше она в Уральском (9%), Южном (8,5%), Северо-Западном (7,6%) федеральных округах. Небольшие в долевом отношении площади неиспользуемой пашни отмечены в Дальневосточном (2%) и Северо-Кавказском (0,3%) федеральных округах.

Вовлечение неиспользуемых сельскохозяйственных угодий в сельскохозяйственный оборот. В 2017 в субъектах Российской Федерации продолжалась работа по вовлечению в сельскохозяйственный оборот земель сельскохозяйственных угодий, в первую очередь – пашни.

По состоянию на 1 января 2018 г. по информации, полученной от субъектов Российской Федерации, общая площадь вовлеченных в сельскохозяйственный оборот неиспользуемых сельскохозяйственных угодий в 2017 г. 1,867 млн. га, что составляет 6% площади неиспользуемых сельскохозяйственных угодий в стране на начало 2017 г.

Наиболее значительные площади сельскохозяйственных угодий были вовлечены в сельскохозяйственное производство в Сибирском (25,6% от общей площади введенных в оборот сельскохозяйственных угодий), Приволжском (22,1%), Центральном (18,3%) федеральных округах. Несколько меньше сельскохозяйственных угодий введено в оборот в Уральском (12,3%), Северо-Западном (10,1%), ном (7,2%) и Дальневосточном (4,0%) федеральных округах.

Основное внимание уделялось вовлечению в оборот неиспользуемой пашни как основы сельскохозяйственного производства. Для оценки активности регионов по вовлечению в оборот пашни в структуре выявленной неиспользуемой пашни целесообразно выделить пашню, пригодную для введения в сельскохозяйственный оборот, которая не требует или требует минимального предварительного проведения специальных культур технических мероприятий.

Наибольшие площади пашни, пригодной для введения в сельскохозяйственный оборот, среди субъектов Российской Федерации расположены в федеральных округах:

– Сибирском – 2598,0 тыс. га, или 24,5% от общ й площади пашни, пригодной для введения в оборот в Российской Федерации;

– Приволжском – 2536,4 тыс. га, или 23,9%;

– Центральном – 2368,3 тыс. га, или 22,3%.

Общая площадь вовлеченной в сельскохозяйственный оборот пашни в 2017 г. составила 1,419 млн. га, или 7,5% общей площади неиспользуемой пашни в Российской Федерации и 13,5% пригодной для введения в оборот пашни на начало 2017 г.

Значительные площади пашни были вовлечены в сельскохозяйственный оборот в Центральном (25,3%), Приволжском (21,9%), Сибирском (19,3%) и Южном (16,1%) федеральных округах, составляя в совокупности 82,6% всей введенной в оборот пашни по Российской Федерации. Существенно меньше и площади пашни вовлечены в сельскохозяйственный оборот в Дальневосточном (8,0%), Уральском (6,2%), Северо-Западном (2,6%) и Северо-Кавказском (0,6%) федеральных округах.

Значительно увеличилось вовлечение площади неиспользуемой пашни в сельскохозяйственный оборот, особенно в 2017 г., в Южном и Сибирском федеральных округах, так на протяжении последних лет наблюдался устойчивый рост введения в оборот площадей в Центральном федеральном округе.

Среди субъектов Российской Федерации с наибольшим вкладом в вовлечение неиспользуемой пашни в сельскохозяйственный оборот в первую очередь следует отметить Волгоградскую область (122,26 тыс. га, что составляет 11,2% всей неиспользуемой в субъекте пашни, или 38% пригодной на начало 2017 г.).

Приведенные данные свидетельствуют об активизации в регионах деятельности по вовлечению неиспользуемых земель в сельскохозяйственный оборот. Успешное решение этой задачи результат комплекса мероприятий, выполняемых в субъектах Российской Федерации в этих целях. Анализ регионального опыта, например в Московской и Пензенской областях, позволяет выделять важные моменты для успешного осуществления этой деятельности:

– создание межведомственной рабочей группы, которая позволяет обеспечить эффективное взаимодействие в решении разноплановых проблем, возникающих при вовлечении неиспользуемых земель в оборот. В состав этой группы, кроме органов управления АПК, целесообразно включать представителей: органов местного самоуправления, в компетенции которых находятся вопросы обеспечения муниципального земельного контроля, позволяющих выявить неиспользуемые участки; Россельхознадзора, принимающего решения о привлечении собственников к административной ответственности; регионального органа Росреестра, обеспечивающего сведения о земельных участках и правообладателях; регионального Управления Федеральной налоговой службы других региональных органов исполнительной власти;

– проведение детальной инвентаризации неиспользуемых земельных участков на землях сельскохозяйственных угодий (пашни) с привлечением всех возможных источников информации, включая материалы космической съемки, картографические материалы по внутрихозяйственному землеустройству, сведения государственного кадастра недвижимости, данные муниципальных органов самоуправления;

– оценка площади пашни, которую целесообразно вводить в оборот с учетом затрат на культуртехнические мероприятия;

– перевод земельных участков, возврат которых экономически нецелесообразен, в другие категории земель;

– завершение мероприятий по оформлению невостребованных земельных долей, переводу их в муниципальную собственность для введения в сельскохозяйственный оборот;

– изъятие неиспользуемых или используемых ненадлежащим образом земельных участков на землях сельскохозяйственного назначения и их реализация эффективным собственникам.

Землеустроительное обеспечение вовлечения в оборот неиспользуемых, нерационально используемых, используемых не по целевому назначению сельскохозяйственных угодий заключается в проведении комплекса землеустроительных мероприятий, которые включают три этапа их проведения.

Первый этап заключается в необходимости выявления неиспользуемых, нерационально используемых, используемых в процессе инвентаризации земель.

Второй этап – на основе данных инвентаризации земель должна проводиться оценка их качества, в процессе которой определяется комплексная характеристика земель по уровню их плодородия и производительной способности на основе стандартных характеристик земель по отдельным признакам: гранулометрическому составу, развитие процессов эрозии, засоления, избыточного увлажнения, каменистости. А также по следующим показателям: пригодности для использования под различные виды сельскохозяйственных угодий; ассортименту сельскохозяйственных культур, которые могут выращиваться на земельном участке; уровню нормативной урожайности сельскохозяйственных культур и естественного травостоя; уровню нормативных затрат на возделывание и уборку культур, на поддержание плодородия почв.

Оценка качества земель базируется на информации о естественных признаках земель (свойствах почв, климата, рельефа, естественной растительности), которая содержится в материалах почвенных, геоботанических и других обследований и изысканий, а также иных источниках. На основе этой информации изучается возможность использования земель под различные виды сельскохозяйственных угодий (пашню, многолетние насаждения, сенокосы, пастбища) и оценивается уровень плодородия земель.

Из параметров, характеризующих агрохимическое состояние пахотного слоя, исключаются показатели, сильно варьирующиеся в пространстве и во времени (кислотность, подвижные формы фосфора и калия). Это обеспечивает устойчивость получаемых параметров оценки качества земель на длительный период. При этом имеется в виду, что соответствующие агрохимические показатели пахотного слоя почв оптимизируются до нормального уровня зональными технологиями выращивания сельскохозяйственных культур.

Главные критерии оценки качества земель – экономические. Расчётный чистый доход при выращивании сельскохозяйственной продукции является критерием пригодности земель для сельскохозяйственного производства, а его величина – критерием уровня плодородия земель. Экономические методы позволяют количественно охарактеризовать качество земель как по отдельным признакам качества (потенциальная урожайность сельскохозяйственных культур, затраты на выращивание культур), так и по их совокупности.

Использование экономических методов в этом случае подчинено правилам, обеспечивающим сопоставимость сравнительной оценки качества земель территорий Российской Федерации, позволяющим увязать качественные различия в качестве земель на результаты оценки условий рынка, региональных и местных экономических условий сельскохозяйственного производства, факторов местоположения.

Третий этап включает как совокупность землеустроительных работ, состоящих из разработки схем землеустройства муниципальных образований, проектов внутрихозяйственного землеустройства сельскохозяйственных организаций, рабочих проектов и составление сельскохозяйственных регламентов, так и возможно проведение любого из них в каждом конкретном случае.

Схема землеустройства муниципального района – предплановый и предпроектный документ, в котором на основе учёта природных, экономических и социальных условий разрабатывают комплекс взаимоувязанных мероприятий по рациональному использованию и охране земельных ресурсов, развитию и территориальной организации агропромышленного комплекса, установлению инфраструктуры, соответствующей потребностям развития района, регулированию земельных отношений.

Поэтому при решении проблемы вовлечения в оборот неиспользуемых, нерационально используемых, используемых не по целевому назначению земельных участков необходимо разрабатывать схемы землеустройства муниципальных образований, где показано размещение земельных участков сельскохозяйственных угодий, вовлекаемых в сельскохозяйственный оборот и намечены мероприятия по планированию использования земель с учётом проведенных культуртехнических мероприятий и возросшей площади земель сельскохозяйственного назначения.

Внутрихозяйственное землеустройство служит территориальной основой для осуществления рациональной организации производства, труда и управления в сельскохозяйственном предприятии, применения прогрессивных систем ведения хозяйства, земледелия, технологий возделывания сельскохозяйственных культур, системы машин, что служит условием повышения экономической эффективности производства. При этом соблюдаются режим и условия пользования землёй, обеспечивается воспроизводства плодородия почв, сохранение и улучшение природных ландшафтов.

Состав и содержание проекта внутрихозяйственного землеустройства определяются природными и социально-экономическими условиями, формами землевладения и землепользования, степенью устроенности территории и освоения ранее разработанных проектных решений. В основе проекта решается вопрос организации угодий и севооборотов с учётом производительных (плодородие почв, степень увлажнения, эродированность, окультуренность) и территориальных (местоположение, конфигурация, удалённость от хозяйственных центров) свойств земли. Устанавливают экономически и экологически сбалансированный состав земельных угодий, решают вопросы трансформации угодий; разрабатывают мелиоративные и природоохранные мероприятия, определяют приоритетные направления, объёмы, стоимость, эффективность и очередность осуществления мероприятий^[20].

В сфере российского землепользования имеются некоторые правовые и методические проблемы планирования использования земель, требующие своего решения. В частности, значительная часть государственных земель остается неразграниченной и потому плохо управляется.

Разграничение государственной собственности на землю на собственность Российской Федерации (федеральную собственность), собственность субъектов Российской Федерации и собственность муниципальных образований (муниципальную собственность) осуществляется в соответствии с Земельным кодексом Российской Федерации и федеральными законами, прямо указывающими на принадлежность земель^[21].

Основными пользователями сельскохозяйственных угодий в стране являются следующие организации:

– хозяйственные товарищества и общества;

– производственные кооперативы;

– государственные и муниципальные унитарные сельскохозяйственные предприятия;

– научно-исследовательские и учебные учреждения и заведения;

– подсобные хозяйства;

– прочие предприятия;

– общинно-родовые хозяйства;

– казачьи общества.

Что касается граждан и их объединений, то в эту категорию сельскохозяйственных землепользователей входят следующие:

– крестьянские (фермерские) хозяйства;

– индивидуальные предприниматели, не образовавшие крестьянские (фермерские) хозяйства;

– личные подсобные хозяйства;

– граждане, имеющие служебные наделы;

– садоводы и садоводческие объединения граждан;

– огородники и огороднические объединения граждан;

– дачники и дачные объединения граждан;

– граждане, имеющие земельные участки, предоставленные для индивидуального жилищного строительства;

– животноводы и животноводческие объединения граждан;

– граждане, занимающиеся сенокошением и выпасом скота;

– граждане – собственники земельных участков;

– собственники земельных долей.

В целях обеспечения полноценного контроля применения сельскохозяйственных земель и принятия рациональных решений по планированию их использования и вовлечению в производственный оборот требуется создание специальной единой федеральной информационной системы о землях сельскохозяйственного назначения. В этой системе должны содержаться актуальные сведения о границах земельных участков из указанных земель, их площади, видах фактического и разрешенного использования, типах почв и видах угодий, об их качественных характеристиках, о наличии мелиоративных систем или иных защитных сооружений на этих землях. В настоящее время такая система отсутствует.

Мероприятия по обеспечению создания информационного ресурса о землях сельскохозяйственного назначения предусмотрены Концепцией развития государственного мониторинга земель сельскохозяйственного назначения и земель, используемых или предоставленных для ведения сельского хозяйства в составе земель иных категорий, и формирования государственных информационных ресурсов об этих землях на период до 2020 года.

Для кардинального и справедливого решения проблемы неиспользования сельскохозяйственных угодий по назначению и одновременно для изменения губительной динамики уменьшения их плодородия предлагается поднять верхнюю границу ставки земельного налога для сельскохозяйственных земель с 0,3% до 1,5%. Для этого необходимо внести изменения в статью 394 Налогового кодекса РФ.

На первый взгляд пятикратный рост ставки приведет к очень серьезным последствиям для сельского хозяйства. Однако если рассмотреть абсолютные значения налогов, то все оказывается отнюдь не столь грозным. Действительно, при средней кадастровой стоимости сельскохозяйственных угодий в регионах с развитым сельским хозяйством примерно 30 тыс. руб. за 1 га земельный налог по ставке 0,3% составляет около 100 руб. за га, а по ставке 1,5% – 500 руб. за га. При реальной сельскохозяйственной деятельности доход с гектара исчисляется десятками тысяч рублей, и в этом случае обе ставки налога не являются проблемой. Однако для собственников земельных участков, которые по каким-то причинам не используют их, увеличенный в пять раз земельный налог станет хорошим стимулом для продажи или использования этого участка. При этом повышенный земельный налог не является штрафом или наказанием, и нет необходимости в специальных мерах по изъятию неиспользуемых земельных участков.

Предлагается поделить земельный налог между муниципальным и региональным бюджетами. Причем, в бюджеты сельских поселений, по-прежнему, будет поступать 0,3% кадастровой стоимости участков, а в региональный бюджет 1,2% кадастровой стоимости. При этом право взимать земельный налог по повышенной ставке будет предоставлено только тем регионам, которые примут программное мероприятие по использованию всех дополнительно полученных средств для компенсации землепользователем часть расходов по увеличению плодородия почв.

На землях сельскохозяйственного назначения не проведена инвентаризация; в границах территорий бывших сельскохозяйственных организаций не осуществлено разграничение земель, используемых сельскохозяйственными организациями и гражданами на различном праве, в связи с чем данные участки не поставлены на кадастровый учёт и не зарегистрированы; земельные участки фонда перераспределения, как правило, не выделены в натуре; не проведены землеустроительные работы по передаче в собственность или пользование (аренду) сельскохозяйственным организациям или гражданам несельскохозяйственных угодий, расположенных между участками продуктивных земель в границах земельных участков, предоставленных им в собственность, а также земельных участков, занятых принадлежащими им на праве собственности зданиями, строениями и сооружениями.

На современном этапе, когда стоит задача импортозамещения в сфере продовольствия, а затем и выхода отечественных товаропроизводителей на мировой рынок в качестве экспортёров, возврат в хозяйственный оборот заброшенных сельскохозяйственных угодий (а соответственно, их изъятие у нынешних нерадивых правообладателей) приобрёл дополнительную актуальность.

Определённый перелом наступил, когда началась реализация приоритетного национального проекта Развитие агропромышленного комплекса (с 2006 года, трансформированного затем в госпрограммы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции сырья и продовольствия на 2008-2012 и 2013-2020 годы). Следующим шагом в этом направлении стало утверждение Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации, предусматривающей расширение посевов сельскохозяйственных культур за счёт неиспользуемых пахотных земель.

Это повлекло за собой конкретизацию в конце 2010 года норм законодательства, предусматривающих условия и порядок изъятия неиспользуемых угодий (процедура публичных торгов). Сначала были внесены изменения в Федеральный закон «Об обороте земель сельскохозяйственного назначения», а затем Правительством Российской Федерации изданы акты, устанавливающие конкретные признаки неиспользования земель и критерии существенного снижения их плодородия.

Организационное обеспечение управления землями сельскохозяйственного назначения должно включать:

– формирование чёткой концепции государственной земельной политики, которая содержала бы в себе практические предложения, подкреплённые соответствующими материальными, финансовыми и кадровыми ресурсами;

– создание научного обоснования земельной политики государства социально-экономического развития страны в зависимости от состояния и планируемого использования земель сельскохозяйственного назначения;

– усиление земельного надзора (контроля) со стороны органов Росреестра, а также контроля использования земель сельскохозяйственного назначения (уровнем плодородия, содержанием в почве химических средств защиты растений) со стороны Россельхознадзора;

– разработку перспективных региональных моделей землевладения и землепользования, правового и экономического механизмов регулирования и стимулирования рационального использования и охраны земель сельскохозяйственного назначения;

– осуществление государственной поддержки развития инструментов вовлечения в оборот земельных активов сельскохозяйственных организаций на основе развития земельной ипотеки, рынка ценных бумаг, обеспеченных земельными активами.

1.3 Современные российские и зарубежные методики прогнозирования научно- технологического развития АПК в сфере мелиорации и восстановления земельных ресурсов, эффективного и безопасного использования удобрений и агрохимикатов

Значительную специфику прогнозирования использования земельных ресурсов придает необходимость учета различных функций земли для различного целевого назначения.

Кроме того, в процессе прогнозирования необходимо учитывать целевую установку на развитие рыночного механизма землепользования, многообразия форм собственности на землю и хозяйствования, оборота земель.

В процессе управления сложными экономическими системами государство определяет приоритетные для общества направления, развитию которых необходимо уделить повышенное внимание.

Прогнозирование использования земельных ресурсов позволяет решать задачи эффективного и рационального использования земель, дает возможность обеспечивать баланс спроса и предложения на землю. Задача прогнозирования с одной стороны – выявить перспективы ближайшего и более отдаленного будущего в использовании земель, и с другой стороны — способствовать выработке оптимальных и перспективных планов, опираясь на составленный прогноз. Основной задачей прогнозирования использования земельных ресурсов является развитие специальной методологии, позволяющей повысить эффективность методов разработки прогнозов и определить перспективы ближайшего, а также отдаленного будущего использования земель.

Социально-экономическое прогнозирование базируется на принципах системности, научной обоснованности, адекватности, альтернативности, целенаправленности.

Принцип системного прогнозирования предполагает исследование количественных и качественных закономерностей в экономических системах, построение такой логической цепочки исследования, согласно которой процесс выработки и обоснования любого решения отталкивается от определения общей цели системы и подчинения достижению этой цели деятельности всех входящих в нее подсистем.

Принцип научной обоснованности означает, что в социально-экономических прогнозах всех уровней всесторонний учет требований объективных экономических законов должен базироваться на применении научного инструментария, глубоком изучении достижений отечественного и зарубежного опыта формирования прогнозов.

Принцип адекватности прогноза объективным закономерностям характеризует не только процесс выявления, но и оценку устойчивых тенденций и взаимосвязей в развитии народного хозяйства и создание теоретического анализа реальных экономических процессов с их полной и точной имитацией.

Принцип альтернативности прогнозирования связан с возможностью развития народнохозяйственного комплекса и его отдельных звеньев по разным траекториям, при разных взаимосвязях и структурных соотношений.

Принцип целенаправленности предполагает активный характер прогнозирования, поскольку содержание прогноза не сводится только к предвидению, а включает и цели, которые предстоит достигнуть в экономике путем активных действий органов государственной власти и управления.

Принцип долгосрочного прогнозирования на основе Форсайт-исследований. Форсайт – процесс систематической оценки долгосрочных перспектив развития науки, технологии, экономики, экологии и общества с целью выявления новых, прорывных технологий, направлений стратегических исследований, способных обеспечить максимальное воздействие на экономику и общество.

Использование экспертного знания позволяет существенно повысить точность традиционных прогнозных моделей, быстро устаревающих в условиях ускорения динамики науки и технологий, за счет расширения круга рассматриваемых переменных и введения качественных параметров, позволяющих существенно приблизить модели к реальности.

Особое место при Форсайт-исследовании занимает выявление и анализ крупнейших по своему значению глобальных вызовов – чрезвычайно масштабных и сложных проблем, с которыми человечество уже столкнулось и влияние которых в средне- и долгосрочной перспективе, как ожидается, будут усиливаться. Они носят междисциплинарный характер и требуют координации действий различных органов управления на всех уровнях – от международного до отдельных регионов. При этом роль Форсайта заключается не только и не столько в выявлении «больших вызовов», сколько в поиске «больших ответов», то есть тех мер и инструментов, которые будут способствовать решению этих проблем наиболее эффективным образом.

При реализации масштабных Форсайт-проектов необходимым условием их успеха является удачный выбор методов, которые должны ориентироваться на интеграцию экспертных знаний лучших специалистов, обеспечивать активное, творческое участие и взаимодействие экспертов, подготовку объективной информационно-аналитической основы. В качестве базового метода при разработке прогнозов используется метод Делфи (экспертный опрос, проводимый в два этапа), который получил широкое распространение в странах с крупным научно-техническим потенциалом^[22].

Прогнозирование социально-экономических процессов за рубежом имеет многовековые традиции и берет свое начало как минимум с периода античности, и существовавшего в то время в Древней Греции культа бога-прорицателя Аполлона. К получившему широкую известность написанному в средние века трактату Нострадамуса «Столетия» (первое издание увидело свет в 1555 г.) проявляют интерес и в наши дни. И, конечно же, нельзя не упомянуть в этом контексте имя Мальтуса, работы которого на протяжении многих десятилетий стимулировали прогностические исследования в области демографии, экологии и ресурсного обеспечения^[23].

Однако наиболее системное развитие методология прогнозирования научно-технологического развития получила во второй половине XX в. Решающую роль в этом сыграла интенсивная деятельность Римского клуба (1960-1970-е гг.), участники которого в целях научного прогнозирования стали использовать в своих разработках модели системной динамики Форрестера (1971 г.) и Мидоуза (1972 г.).

Следует отметить, что в работе Медоуза «Пределы роста» были впервые количественно обоснованы серьезные потенциальные угрозы на пути развития человечества, которые следует ожидать в результате сокращения запасов энергии, сырья, продовольствия, а также вследствие ухудшения экологической ситуации при сохранении существующих темпов производства и увеличения населения. Основные переменные были связаны между собой 16 нелинейными дифференциальными уравнениями, а в вычислениях участвовало более 30 вспомогательных переменных и внешних параметров. В книге 1972 г. авторы представили 12 сценариев развития человечества, включая базовую модель.

Авторы исследования отмечали, что для реализации каждого из 7 благоприятных сценариев требуются не столько технологические прорывы, сколько политические и социальные изменения, в том числе, жёсткий контроль рождаемости на уровне естественной убыли.

За прошедшие десятилетия, в модель были добавлены ряд критериев и показателей, в частности, влияние научно-технического прогресса, ограничение рождаемости, применение «зеленых» технологий в агропромышленном секторе, энергосбережение и др.^[24]

Значительный вклад в методологию прогнозирования и анализа научно-технологического развития внесли авторы второго доклада Римского клуба, Михайло Месарович и Эдуард Пестель. В представленном ими исследовании «Человечество на перепутье»^[25] был использован системный подход, учитывавший взаимосвязи основных регионов планеты и предложена концепция «органического роста», в соответствии с которой каждый регион планеты представляет клетку (или подситему) большого живого организма, и ему следует выполнять характерную для него функцию. По утверждению
Э. Пестеля, «только выработав общую точку зрения по этим фундаментальным вопросам – а сделать это должны, прежде всего, богатые и сильные страны, – можно найти верную стратегию перехода к органическому росту, которую и передать потом своим партнерам на подсистемном уровне. Только тогда можно будет управлять мировой системой и управлять надежно»_. Данная концепция была поддержана всеми участниками Римского клуба и до сегодняшнего дня является методологической основой разрабатываемых им докладов.

В 1997 г. вышел очередной доклад Римского клуба «Фактор четыре. Затрат – половина, отдача – двойная», авторами которого стали Э. Вайцзеккер, Э. Ловинс и Л. Ловинс. Основным выводом данного исследования стало признание того факта, что современный уровень развития цивилизации позволяет осуществлять качественный рост производства фактически во всех отраслях экономики без использования дополнительных сырьевых и энергетических ресурсов: человечество «может жить в два раза богаче, расходуя лишь половину ресурсов»^[26].

Таким образом, формирование представления о том, решение глобальных проблем человечества напрямую связано с научно-технологическим развитием, наряду с пониманием необходимости эффективного использования ограниченных ресурсов привели к появлению большого количества исследований в этой области на национально уровне.

Значительное количество подобных исследований появилось на рубеже тысячелетия, в 1990-е годы. Среди наиболее фундаментальных исследований следует назвать следующие: Дж. Нэсбитт и П. Эбурдин «Мегатенденции. Год 2000», Дж. Л. Петерсон «Путь к 2015 году».

В настоящее время в прогнозно-аналитических центрах за рубежом применяется большое количество моделей мониторинга и прогнозирования научно-технологического развития агропромышленного комплекса.

Прогнозирование научно-технологического развития сельского хозяйства в глобальном масштабе обеспечивают ООН и ФАО. ФАО с 1962 г. составила ряд прогнозов, представляющих собой индикативные планы развития сельского хозяйства в мире на 10 лет. Первый прогноз на 10 лет составлен с 1975 г. по 1985 г.

В ООН с целью прогнозирования научно-технологического развития разработана мировая продовольственная модель BLS (Basiclinkedsystem). Модель создана усилиями профессионалов многих стран под руководством Международного института прикладного системного анализа. Система BLS содержит национальные модели, модели производства, а также региональные. Отдельно взятая модель в укрупненном варианте состоит из трех блоков:
1) блока принятия решений, 2) блока производства, 3) блока внешней торговли.

Инструментарий для проведения мониторинга и прогнозирования научно-технологического развития АПК довольно обширный. Основная часть прогнозов разрабатывается при помощи следующих методов: методы экспертных оценок, экономических индикаторов, модели динамических рядов, эконометрическое моделирование, модель «затраты – выпуск», методы экстраполяции прошлых лет, метод «Дельфи», балансовый метод.

Необходимо подчеркнуть, что методология прогнозирования и планирования АПК в разных государствах испытывает влияние производственно-экономических, организационных особенностей, исторических, культурных и других сложившихся устоев. В таких странах существуют свои экономические модели.

Потребность в техническом прогрессе в сельском хозяйстве для достижения «устойчивой интенсификации» аграрного производства находится на повестке дня национальных правительств и многих международных организаций.

В частности, развитие новых технологий в агропромышленном секторе находится в центре Стратегии социально-экономического развития Европейского Союза «EU-2020», в которой отмечается, что новые технологии и принятие их фермерами ЕС – ключевые факторы в поддержании европейского сельского хозяйства, важным фактором его конкурентоспособного в глобальном мире^[27].^. Между тем, несмотря на то, что во всем мире признан значительный потенциал технического прогресса для устойчивости сельского хозяйства, в странах ЕС прослеживается глобальная тенденция к увеличенному регулированию развития новых технологий в сельском хозяйстве. Особенно это касается биотехнологий, которые приводят к созданию генетически модифицированным организмов (ГМО), и связанных с ними опасений по поводу их безопасности, а также попутно возникающих этических и социальных проблем.

Научную координацию и поддержку исследований в сфере научно-технологического развития агропромышленного комплекса в Европейском Союзе осуществляет Объединенный научный центр (JRC), который также занимается мониторингом и прогнозированием развития новых технологий, важных для сельского хозяйства, особенно в области улучшения урожая.

Миссия созданного в 1957 г. Центра, насчитывающего более 3 000 научно-технических экспертов и 7 научных институтов, состоит в том, чтобы предоставить политике ЕС мнение независимого экспертного научного сообщества, предоставляющего на основе научных данных научно-технологическую поддержку принимаемых решений.

Другим важным направлением деятельности Объединенного научного центра является оценка социально-экономических последствий развития биотехнологии для сельского хозяйства ЕС и связанных секторов экономики. JRC также управляет вместе с государствами-членами двумя Бюро, европейским Социоэкономическим Бюро по ГМО (European GMO Socio-Economics Bureau (ESEB), занимающимся определением индикаторов и методологии социально-экономического анализа, а также Европейским Бюро Сосуществования (European Coexistence Bureau (ECoB), составляющим рекомендации для стран-членов ЕС по достижению баланса между генно-модифицированным, традиционным и органическим сельским хозяйством.

Следует отметить, что наряду с регулярными докладами о состоянии развития сельского хозяйства в странах ЕС, Объединенный научный центр публикует специальные доклады, посвященные конкретным проблемам научно-технологического развития АПС появляются по мере возникновения тех или иных проблем в сельском хозяйстве. Так, начатая в 2008 г. на уровне Европейской комиссии дискуссия, касавшаяся обсуждения использования новых методов выведения сортов растений странами-членами ЕС, была продолжена на уровне научного сообщества. Центр JRC рассмотрел современное состояние этих методов, их текущего принятия размножающимся сектором и их перспектив будущей коммерциализации зерновых культур на их основе. Детальному анализу были подвергнуты различные технологии, включая методы «редактирования генома» или направленные методы мутагенеза, а также использование эпигенетики и подавление активности гена. Центр также поддерживает политиков, нанося на карту границы распространения тех или иных технологий, а также разрабатывает регулирующие подходы, касающиеся использования этих технологий.

В настоящее время объектом исследования Объединенного научного центра (JRC) является применение нанотехнологий или наноматериалов в сельском хозяйстве. В частности, это касается создания на их базе улучшенных удобрений и средств защиты сельскохозяйственных культур, включая современное состояние исследований и разработок в этой области, драйверов для возможного их принятия в агропромышленном секторе ЕС и проблемах охраны интеллектуальной собственности.

В государствах-членах Европейского Союза на базе прогноза происходит регулирование на уровне государства национальной и аграрной политики.

Мониторинг и прогнозирование научно-технологического развития АПК в США является одним из важных инструментов регулирования экономики. Выделяя необходимость мониторинга и прогнозирования, американский экономист О. Моргенштерн подчеркнул, что экономическая теория во всех ее проявлениях в итоге предназначена для составления прогнозов. На данный момент серьёзное внимание уделяется обеспечению точного прогнозирования, позволяющего более четко представлять будущие тенденции развития науки и технологий и выносить правильные решения. Поэтому мониторингом и прогнозированием занимаются на разных уровнях: в Министерстве сельского хозяйства США, отдельных университетах и опытных станциях. На современном этапе прогнозирование объединило и широко применяет новейшие результаты экономической теории, экономико-математические методы и электронно-вычислительную технику.

В США в мониторинге и прогнозировании научно-технологического развития задействованы десятки тысяч профессионалов. Разработку прогнозов делают различные государственные подразделения, исследовательские организации, коммерческие прогнозные фирмы, частные промышленные, банковские и крупные торговые организации. Прогнозируются изменения в экономике на мировом уровне, развитие отдельных государств, экономика США в целом и в частности, т.е. её отдельные субъекты. Составляется прогноз по отдельным направлениям научно-технологического развития. Это, например, загрязнение окружающей среды, использование энергоресурсов, подготовка высококвалифицированной рабочей силы и т.д. Очень широк объем сведений о существующих методиках разработки прогнозов. Прогнозирование в США действует как отрасль коммерческой деятельности, здесь существует даже такое понятие, как «прогнозная индустрия». Проводится большое количество научных конференций по научно-технологическому и экономическому прогнозированию. Каждый год организуется Международный симпозиум по прогнозированию, на котором собирается до 2 тыс. участников.

В США существует три уровня проведения прогнозных исследований: прогнозирование в системе государственного регулирования; внутрифирменное прогнозирование; коммерческое прогнозирование. На уровне регулирования в государстве существует два главных типа государственных подразделений: федеральные; региональные (на уровне отдельных штатов) и муниципальные.

Основные макроуровневые разработки прогнозов федерального правительства находятся в ведении трех учреждений: Совете экономических консультантов, Совете управляющих федеральной резервной системы (ФРС), Административно-бюджетном управлении (АБУ).

В агропромышленной политике США широкое применение получило стратегическое планирование. Суть его заключается в выделении основных задач развития агропромышленного комплекса страны, главную роль в осуществлении которых исполняет государство. В стратегическом планировании определяются направления, по которым пойдёт научно-технологическое развитие АПК, регулируются и другие основные задачи – на каких рынках лучше работать, какие современные технологии осваивать, как сохранить социальное единство страны, на какую часть экономики и структуры общества опираться. Оно обеспечивает базу для управленческих решений.

Стратегическое планирование научно-технологического развития в сфере АПК в США включает в себя создание стратегических планов на уровне государства, уровне штатов и учреждений. Создатели стратегического плана отслеживают внешние по отношению к организации аспекты, чтобы выявить предполагаемые риски для организации.

На средства Министерства сельского хозяйства США выполняется прогнозирование развития сельского хозяйства в Европейском Союзе, России и других странах. Данный факт объясняется тем, что США ежегодно наращивают экспорт сельскохозяйственной продукции.

Солидные японские фирмы имеют плановые отделы; составление плана централизовано, планирование происходит сверху вниз. Временной горизонт планирования – пять лет, горизонт прогнозирования – пятнадцать лет^[28]. Процесс планирования обычно включает четыре стадии: формулировку предпосылок, уточнение проблем, долгосрочную стратегию, среднесрочные и краткосрочные планы.

Необходимо отметить, что в Японии, как и во Франции, принята система общенационального прогнозирования. Ещё ее называют индикативным планированием.

Специфика общегосударственного прогнозирования и планирования в Японии состоит в применении структуры социально-экономических прогнозов, планов и научно – технологических программ как способа правительственного регулирования рыночной экономики. Задачами прогнозирования и планирования научно-технологического развития занимаются Экономический совет, созданный при правительстве, Управление экономического планирования, Министерство внешней торговли и промышленности (МВТП), Управление по науке и технологии. В Японии создаются прогнозы научно-технологического развития, на основе которых принимаются пятилетние программы, имеющие индикативный характер, как было сказано выше. Они составляются по заказу правительства и имеют важнейшие стратегические цели. Прогноз научно-технологического развития в Японии представляет собой совокупность государственных программ, направляющих и активизирующих звеньев экономики на достижение общегосударственных целей. Прогнозы дают представление о вероятных путях развития национальной экономики и выявляют сложности, с которыми могут встретиться правительство и деловые круги внутри и за пределами государства, обосновывают рекомендации по решению этих проблем. Для составления планов анализируют статистические данные, конкурентоспособность продукции, спрос и предложение. На основании таких сведений делают научный анализ и прогноз по отдельным отраслями экономике страны в общем. Основываясь на рекомендациях, каждая компания вырабатывает свою стратегию.

Известно, что в основе японского бизнеса – планомерность развития. Все действия любой организации в Японии непременно происходят по чёткому плану. Любое действие содержит три этапа: планирование, само действие и контроль. Большое количество учёных утверждает, что японская экономика находится в сети планов, при этом прогноз научно-технологического развития в Японии взаимосвязан и согласован с рынком. Огромное значение придаётся любым разновидностям планов и прогнозов, в частности стратегическим, направленным на достижение серьёзных целей и развитие агропромышленного комплекса на долговременной основе. Долговременное планирование в Японии интенсивно внедрялось с 1950 г. В 1956 г. на основе проведенного мониторинга и анализа перспектив научно-технологического развития здесь приняли первый пятилетний план развития экономики государства.

Правительство, как и представители бизнеса, часто принимают во внимание множество рекомендаций, прогнозов, планов и программ. В случае, если со стороны правительства или предпринимателей появляются возражения по поводу каких-либо пунктов плана, и Управление экономического планирования поддерживает их, оно сразу же производит в документе соответствующие коррективы. Данный вид планирования в Японии называют адаптивным.

Субъекты бизнеса также разрабатывают подробные планы, которые затем определяют их производственную и коммерческую деятельность, а также учитывают задачи нации в целом и государственные финансово-кредитные и налоговые льготы.

Большое значение уделяется квалификации людей, участвующих в мониторинге и прогнозировании. Мониторинг, прогноз и план являются базовыми средствами рационализации деятельности и базовыми документами для контроля за реализацией поставленных целей и задач.

Правительство сосредотачивает свои ресурсы преимущественно на обретении качественно новых знаний и их использовании (на фундаментальных и прикладных разработках) и обеспечивает появление специалистов высокой квалификации.

В Японии представляют интерес определённые рычаги и стимулы, способствующие использованию субъектами бизнеса новых технологий: льготное кредитование, льготное налогообложение, ускоренная амортизация, бюджетное субсидирование, поддержка рискованных инновационных проектов, госзаказ. Льготное кредитование – это первый источник финансовых средств для обновления технологий в Японии. Базовым источником займов для разработки и освоения новой технологии является национальный банк развития. В последнее время увеличилась роль налоговых льгот. По предприятиям, производящим новые товары, они колеблются от 25 до 50 %. Ускоренная амортизация действует в Японии для предприятий, использующих энергосберегающее оборудование или содействующее эффективному использованию ресурсов. Бюджетное субсидирование применяется для стимулирования разработок, проводимых государственными институтами и исследовательскими центрами совместно с частными компаниями.

Правительство предполагает поступательное развитие конкуренции и общую поддержку частных фирм, проникших на мировой рынок. Для малых и средних предприятий в налоговом кодексе предусмотрена особая оговорка, позволяющая им использовать двадцатипроцентное уменьшение дохода, подлежащего налогообложению. На них приходится до 55 % реализованной продукции промышленности, до 60 % – объема оптовой торговли и более 80% – объема розничной торговли. В обрабатывающей промышленности действует 6,5 млн. небольших предприятий, или 99 % от их общего числа. К мелким и средним предприятиям причисляют предприятия с капиталом 660 тыс. долларов и численностью работников до 300 человек; к оптовой торговле – соответственно до 200 тыс. долларов и до 100 работников, к розничной торговле и сфере услуг – 66 тыс. долларов и до 50 работников^[29].

Избирательное предоставление правительственных гарантий по долгосрочным банковским займам – один из способов поддержки рискованных инновационных проектов, связанных с использованием прорывных технологий.

В Японии используется государственный заказ. Главным стимулом для его выполнения является заинтересованность и своевременность оплаты за выполненную работу. В рыночной среде государство выступает самым надежным заказчиком.

Государственное планирование в Южной Корее берёт истоки с плана Натана, составленного в 1954 г. при поддержке экспертов ООН. Тем не менее, этот и несколько последующих планов были достаточно несовершенны и не базировались на целостной концепции развития экономики.

В начале 60-х гг. специалистами Американского агентства международного развития разработана долговременная (на 20 лет) программа экономического развития Южной Кореи. Она базировалась на рекомендации МВФ, представитель которого которые считали, что достичь больших темпов роста экономики и увеличить эффективность общественного производства в развивающихся странах можно методом приоритетного развития экспортных отраслей и направленностью на мировой рынок.

В своей концепции программа подразумевала направленность индустриального развития на внешнее усиление связей с рынками основных промышленно развитых стран; внесение экспортного сектора экономики в систему международного разделения труда; приоритетная поддержка конкурентоспособных экономических отраслей; сохранение внутреннего потребления на минимальном уровне; контроль государства над производством.

В условиях многообразия форм собственности на землю, создания механизма формирования полноценного рыночного оборота земли, массового вовлечения земли в сферу товарно-денежных отношений неизбежно возникает необходимость выделения государственных, общественных приоритетов в области земельных отношений, где сталкиваются интересы Российской Федерации, субъектов Российской Федерации, муниципальных образований разного уровня, отдельных собственников земли, землевладельцев, землепользователей, арендаторов земельных участков^[30].

К особенностям прогнозирования использования земельных ресурсов РФ относится комплексный характер обоснования. Прогнозные разработки, кроме традиционного экономического обоснования должны быть обоснованы с экологической и социальной позиций. Прогнозы, наряду с экономическими, должны содержать природоохранные мероприятия, способствующие сохранению земельных и других природных ресурсов, окружающей среды в целом: установление и организация водоохранных, защитных, санитарных зон; размещение территорий с особым режимом использования природных ресурсов; размещение и организация зон рекреации, курортных и заповедных территорий и т.д. Кроме того, требуется и социальное обоснование прогнозных разработок. В частности, должны быть предусмотрены территории для занятий спортом и отдыха населения, удовлетворения культурных потребностей, улучшения бытовых условий, решения других социальных проблем. Именно комплексный характер обоснования составляет специфику прогнозирования использования земельных ресурсов, что позволяет использовать прогнозные разработки в смежных сферах.

В качестве наиболее значимых для рационального природопользования эксперты России отмечают технологии геоинформационных систем (ГИС) и дистанционного зондирования, которые дадут возможность в режиме реального времени оценивать и прогнозировать состояние различных видов природных ресурсов (земли и ландшафтов, водных ресурсов, биологических ресурсов морей и океанов и др.), осуществлять средне- и крупномасштабное экологическое картографирование, предлагать методы рационального использования лесов. Не менее важны экологически безопасная разведка, разработка месторождений и добыча природных ресурсов (в частности, на шельфе Мирового океана), а также рекультивация техногенно нарушенных территорий.

В части снижения риска природных и техногенных катастроф важна комплексная система оценки рисков для здоровья населения от загрязнения окружающей среды и систему интегрального мониторинга безопасности и качества сельскохозяйственного сырья, применяемых компонентов (включая генно-модифицированные организмы) и продуктов питания.

Наиболее актуальные направления предотвращения и снижения загрязнения окружающей среды, переработки и утилизации техногенных образований и отходов включают технологии экологически безопасной переработки и утилизации бытовых и промышленных отходов; технологии очистки выбросов промышленных предприятий в атмосферный воздух.

Высоко значение эффективных технологий водопользования (очистки сточных и дренажных вод промышленных производств, населенных пунктов и селитебных зон), восстановления качества загрязненных поверхностных и подземных вод^[31].

Таким образом, к особенностям прогнозирования использования земельных ресурсов в современных условиях относятся: отсутствие единой системы прогнозирования использования земель в стране; необходимость согласования процесса прогнозирования с планами и программами социально-экономического развития территорий и отраслей экономики; учет различных функций земли для различного целевого использования; необходимость выделения государственных, общественных приоритетов в процессе прогнозирования; комплексный характер обоснования прогнозов в сфере использования и охраны земельных ресурсов.

Следует отметить, что в современном мире методы дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) широко применяются для решения самых разнообразных задач, в том числе и для оценки состояния почвенного покрова. Мировой опыт показывает, что развитие космических методов оценки природных ресурсов позволяет давать достаточно оперативную, постоянно обновляющуюся, но не в полной мере точную информацию о качестве земельных фондов.

Большинство известных работ, ведущихся в этом направлении, связано со спектрально – отражательной характеристикой растительного и почвенного покровов и вычислением, так называемых вегетационных индексов. В настоящее время существует около 160 вариантов вегетационных индексов. Они подбираются эмпирическим путем, исходя из известных особенностей кривых спектральной отражательной способности растительности и почв.

Наиболее популярный и часто используемый вегетационный индекс – NDVI (Normalized Difference Vegetation Index). Решаемый с помощью вегетационных индексов круг задач весьма широк. NDVI часто используется как один из инструментов при проведении более сложных типов анализа, результатом которых могут являться карты продуктивности лесов и сельскохозяйственных земель, карты ландшафтов и природных зон, почвенные и другие эколого-климатические карты. На основании спутниковых данных создаются мировые и региональные картографические модели почвенного покрова. В основу построения моделей заложен принцип однородности спектральных характеристик фрагментов изображения, которые рассматриваются как индикатор принадлежности участка к определенному виду почв в используемой системе классификации.

Степень сложности зонального строения и структуры почвенного покрова определяют уровень генерализации спектральных характеристик почвенных контуров. Иначе говоря, разнообразие почвенного покрова определяет неоднозначность интерпретации результатов зондирования. Использование полного спектрального профиля исследуемого грунта позволит значительно повысить точность идентификации минерального состава, тем самым повышая эффективность и даже скорость обработки данных. На сегодняшний день уже подтверждена возможность дистанционного определения физико-химических и физико-механических характеристик почв, их видовой принадлежности. Однако диапазоны значений спектральных характеристик почв разных видов перекрываются, что затрудняет их уверенное дешифрирование. Ошибки, возникающие при дешифрировании почв, также могут возникать из-за неоднородности гранулометрического состава почвенного покрова, так как разнообразие локальных условий почвообразования определяет неодинаковые значения спектральных характеристик. Участки поверхности, относимые к одному виду почв, отличаются средними значениями спектральной яркости из-за того, что на самом деле представляют разные сочетания структурных элементов почвенного покрова. Выделение и изучение сравнительно однородных участков площадью в несколько гектаров перспективны и технически осуществимы, но ограничены особенностями естественной и антропогенной динамики почвенного покрова. Естественная динамика отличается несинхронностью сезонных изменений спектральных характеристик почв одного вида в зависимости от локальных условий (геоморфологических, микро- и мезометеорологических). Антропогенная динамика определяется особенностями землепользования, сочетанием севооборотов. Цветовые характеристики позволяют диагностировать генетические горизонты почвы, почвенные типы и подтипы. Многие показатели отражательной способности указывают на содержание гумуса, некоторых соединений железа, карбонатов, сульфатов, хлоридов. Они позволяют оценивать масштабы засоления почв, их загрязнения нефтью, степень повреждения.

Несмотря на такие возможности и перспективы, полной теории отражения света почвами пока не существует. До сих пор остаются неизвестными спектральные кривые отражения для многих почв и почвообразующих пород. Кроме этого, не выявлена конкретная роль почвенных пигментов в формировании отраженного светового потока, не найдены количественные параметры отражения света почвами многих типов, не осуществлен анализ региональных закономерностей изменения показателей отражения, не разработаны принципы составления картограмм спектральной отражательной способности различного содержания и масштаба для их дистанционного мониторинга.

Любое спектральное изображение почвы представляет собой сумму молекулярных спектров элементообразующих ее химический состав. Молекулярные спектры веществ, в отличие от атомарных, представляют собой совокупность полос, что затрудняет уверенное определение их принадлежности к тому или иному химическому элементу. Применение дифференциальных методов получения спектров позволяет получать более точные спектры объектов, что в перспективе даст возможность дистанционно определять химический состав почв. Для того чтобы выявить химический элемент в полном спектре объекта, имеет смысл рассматривать характеристические узкие области, в которых наблюдаются особенности, указывающие на определенные элементы. Для выделения узких областей спектра применяются узкополосные фильтры, которые пропускают излучение только в определенном узком диапазоне длин волн, поглощая при этом более длинные и более короткие волны. Выявление определенных особенностей для каждого химического элемента, даже в ограниченной области узкополосного фильтра, представляется довольно сложной задачей. Поэтому имеет смысл получение определенных маркеров, составленных из отношений особенностей спектров, достоверно указывающих на химический элемент. Таким образом, дальнейшая работа связана с подбором оптимальных диапазонов фильтрации и изучением полученных результатов.

Наряду с космическими технологиями, в настоящее время получают большое распространение использование БПЛА (беспилотных летательных аппаратов) для надежного оперативного мониторинга почв, посевов, отдельных полей и небольших хозяйств. Возможности использования изображений, полученных с помощью беспилотных летательных аппаратов, в значительной степени предопределяются типом съемочной аппаратуры. Миниатюризация съемочной аппаратуры позволяет уже в настоящее время получать изображения, по своим свойствам (спектральное разрешение) сопоставимые со спутниковыми данными^[32]. В настоящее время изображения, получаемые с беспилотных летательных аппаратов, используются для того, чтобы визуально удаленно оценить какой-либо объект наблюдений. Но уже появились публикации, в которых обсуждается возможность компьютерного анализа получаемых изображений, в том числе в сельском хозяйстве. Имеется опыт построения на основе данных беспилотных летательных аппаратов и их компьютерного анализа цифровых моделей рельефа поля, проведения оценки и осуществления мониторинга эродированности почв, оперативной оценки состояния посевов сельскохозяйственных культур. Преимуществом данных, получаемых с использованием беспилотных летательных аппаратов, по сравнению со спутниковыми изображениями является возможность подоблачной съемки. Основное ограничение использования данных, получаемых с помощью беспилотных летательных аппаратов, – недостаточная миниатюрность съемочной аппаратуры и невозможность охвата мониторингом больших территорий.

2 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ДИНАМИКА НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ АПК В СФЕРЕ МЕЛИОРАЦИИ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ, ЭФФЕКТИВНОГО И БЕЗОПАСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УДОБРЕНИЙ И АГРОХИМИКАТОВ

2.1 Проблема деградации почв

Почва является основной составляющей биосферы и выполняет основные функции. Прежде всего, это биотический круговорот веществ.

Роль почвы в истории земной коры отнюдь не соответствует тонкому слою, какой она образует на её поверхности. Но она вполне отвечает той огромной активной энергии, которая собрана в живом веществе почвы^[33].

Выдающимися отечественными учёными доказано, что между почвами и населяющими их сообществами живых организмов существует теснейшая связь, каждому типу и виду почв свойственны только им присущие виды сообщества растений, животных и микроорганизмов.

Почва является связующим звеном биологического и геоэкологического круговорота веществ на Земле. Именно на почвах осуществляется двусторонний процесс деструкции и синтеза веществ, образованных в процессе фотосинтеза и последующего возвращения, содержащихся в них химических элементов в состав нового живого вещества в растениях и животных. В этом биологическом круговороте химических элементов в системе почва – растения – животные удерживается основная масса биофильных элементов.

Важнейшей и наиболее широко известной общебиологической и экологической функцией почв является почвенное плодородие или в более широком смысле – биологическая продуктивность почв. Важное значение в последние годы приобретает влияние почвы на здоровье человека. Особенно в условиях антропогенного загрязнения почв.

Общая площадь суши Земли составляет 14900 млн. га, из них пахотные земли занимают 1500000 млн. га или 10%. Уникальность почв как среды обитания проявляется в том, что в них обитает 92% всех известных видов животных и растений. Растительный покров наземных растений в результате фотосинтеза ежегодно накапливает свыше 150 млрд. т органического вещества, за счет которого существует органический мир планеты.

В последние годы нарастает угроза глобального экологического кризиса, повсеместно растут масштабы деградации почв в результате водной и ветровой эрозии, загрязнения почв тяжелыми металлами, добычи полезных ископаемых: различных руд, строительных материалов, нефти, газа, создания полигонов захоронения промышленных и бытовых отходов. Установлено, что разной степени деградации подвержены почти 2 млрд. га (таблица 7). За весь исторический период человечество уже потеряло около 2 млрд. га некогда плодородных почв, превратив их в антропогенные пустыни и неудобные земли, что равно всей суммарной площади современного земледелия^[34].

Таблица 7 – Типы и степень деградации

Опасность для судеб человечества процесса деградации почв связана с тем, что 77% продовольствия человечество получает в результате выращивания сельскохозяйственных растений и 16% – в результате получения животноводческой продукции, что в итоге составляет более 90% всей продовольственной продукции.

Биологически продуктивные почвы – это невозобновляемый природный ресурс для жизни человека – не менее важный, чем воздух и вода. Экологическое значение почв в биосфере не ограничивается его ролью «поставщика» продовольствия для жизни человека, а также животного мира наземной суши^[35].

Площадь земель Российской Федерации, подверженных опустыниванию составляет 190000 км². Около 10% территории страны входят в область риска, где пока интенсивность антропогенных воздействий не превысила критический уровень устойчивости почв. Распаханность территории составляет 38%, большая часть представлена слабой и умеренной деградации более 50%, а очень сильной – 5%, или в 10 раз больше мировых показателей.

Проблемы и неблагоприятные последствия деградации почв и земель страны неоднократно отмечались органами исполнительной власти, Министерством сельского хозяйства, Министерством природных ресурсов, Госкомземом. В этой связи, учёными был разработан федеральный закон «Об охране почв», где рассматривались вопросы регулирования правовых отношений в области использования и охраны почв, который с 2001 г. находится в Государственной Думе и до сих пор не рассмотрен.

Масштабы деградации российских почв вызывают серьёзную озабоченность. Будучи нарушены, эродированы и истощены, загрязнены и инфицированы, агроугодья и почвы превращаются в ксеноценозы, свалки муниципальных и промышленных отходов. Десятки миллионов гектаров ранее продуктивных пахотных угодий заброшены и переведены в залежи^[36].

Анализ этих документов свидетельствует о наибольшей опасности для почв приоритетных поллютантов. К ним относят различные по своей природе и происхождению особо вредные загрязняющие вещества – суперэкотоксиканты (ПХБ, гептил, хлордиоксины и др.), стойкие нефтепродукты – полициклические ароматические пестициды, тяжёлые металлы, токсичные элементы, разнообразные отходы жизнедеятельности, а также приоритетные почвенные биогенты – возбудители корневых гнилей зерновых злаковых культур^[37].

Загрязнение почв тяжелыми металлами отмечается практически во всех промышленно развитых регионах страны. Наиболее проблемными элементами по масштабам и объемам выбросов среди поллютантов 1 класса опасности являются свинец, цинк, мышьяк и кадмий, 2 класса – медь, никель и кобальт. Зоны, в которых содержание тяжелых металлов в почвах агроугодий в десятки и сотни раз превышают ПДК, это Кемеровская, Белгородская и Челябинская области, повышенное содержание тяжелых металлов – в Московской, Смоленской, Тульской и Брянской областях^[38].

Проблема деградации почв обусловлена нерациональным ведением сельскохозяйственного производства. Несоблюдение технологий возделывания культур, обеспечивающих сохранение почвенного плодородия, нарушение севооборотов в земледелии вызвано, прежде всего, экономическими причинами. Следствием перехода от командно-административной системы управления к рыночной явилось изменение структуры землевладения. В результате нарушились традиционные приёмы сельского хозяйства, наблюдается игнорирование научно обоснованных, апробированных практикой способов земледелия, накопленных агрономических знаний.

Ведение хозяйства как крупными частными агрохолдингами, так и мелкими собственниками не обеспечивают воспроизводства плодородия земель. Извлечение прибыли без учёта экологических факторов и в связи с этим распространение наиболее рентабельных монокультур, имеющих максимальную рыночную цену, приводит к ухудшению почвенного плодородия, связанного с уменьшением гумуса, количества биофильных элементов, повышении кислотности почв, их переуплотнении, ухудшении структуры и гранулометрического состава, засоления и разрушения в результате водной и ветровой эрозии.

Объёмы агрохимических работ в стране находятся на очень низком уровне по сравнению с дореформенным периодом. Они сократились в 10-20 раз^[39]. Внесение органических удобрений снизилось на 71,1%, а объёмы внесения минеральных удобрений достигли уровня 1960 г. Однако к показателю периода 1986-1990 гг. они сократились в 3 раза, фосфора было внесено на 96% меньше, площадь гипсования солонцовых почв сократилась на 98%, известкование кислых почв – на 95%.

Характерный пример деградации почв можно привести на примере Центрального Черноземья, где распаханность земель превышает 65% территории. Общая площадь подверженных водной эрозии сельскохозяйственных угодий достигает 3,4 млн. га. Наибольшее распространение эродированные земли получили в Белгородской (41,1%), Курской (24,8%), Воронежской (23,2%) областях. В целом эродированные почвы занимают четвёртую часть пашни и почти три пятых сенокосов и пастбищ. Под оврагами занято 130 тыс. га.

В результате водной эрозии ежегодные потери основного компонента плодородия – гумуса – в Центральном Черноземье составляют в среднем 3,5 т/га. Площадь переуплотненных почв превышает 60% пашни, для 50% земель характерно закисление, почвоутомление и химический токсикоз. Урожай сельскохозяйственных культур при бессменных посевах и закислении снижается у зерновых колосовых на 40-45%, у сахарной свёклы – на 50-60%,
у гороха – на 20-30%.

Наибольшее влияние на почвенный покров оказывает нарушение земель, связанное с механическим разрушением почвенного покрова.
К нарушенным относятся участки земель, на которых в результате хозяйственной деятельности человека уничтожена растительность, разрушен почвенный покров, изменен гидрологический режим и рельеф местности. Так, только добыча полезных ископаемых открытым способом привела к изъятию из землепользования свыше 500 тыс. га. К другим отраслям нарушения следует отнести прокладку трубопроводов, строительство полигонов захоронения муниципальных и промышленных отходов.

Под открытыми разработками железной руды только на территории Курской и Белгородской областей изъято из землепользования свыше 30 тыс. га черноземных и серых лесных почв.

От промышленных предприятий Центрального Черноземья в атмосферный воздух поступает свыше 1 млн. т. различных загрязнителей^[40]. За столетний период землепользования в Центральном Черноземье на территории черноземных почв потеряно более 30% гумуса, произошло уменьшение гумусо-аккумулятивного горизонта на 5-10 см^[41].

Нарушение почвенного покрова при добыче полезных ископаемых приводят к гибели экосистем и загрязнению почв на расстоянии до 35 км от места их добычи^[42]. Восстановление нарушенных земель (рекультивация) для сельскохозяйственного использования значительно отстает от темпов их изъятия.

Однако еще более значительными темпами снижаются площади рекультивированных земель. Если в 1995 и 2000 гг. их площади превышали нарушенные земли на 79% и 25%, соответственно, то в 2008 г. было рекультивировано только 63% нарушенных горнодобывающей промышленностью земель. Большие площади нарушенных земель остаются в сельском хозяйстве (115,9 тыс. га)^[43].

Таким образом, исследование состояния сельскохозяйственных земель страны показывает негативную тенденцию, которая может привести к необратимым процессам. Агропроизводство приводит к истощению почвенного плодородия, а добыча полезных ископаемых приводит к полному их нарушению. При ограниченных ресурсах высокопродуктивных земель обостряется потребность и необходимость восстановления качества почв и возврата их в сельскохозяйственное производство.

Для решения обозначенной проблемы сохранения плодородия почв предлагаются следующие направления:

1. Разработка и освоение экологически сбалансированных систем земледелия, в основе которых лежат научно обоснованные севообороты. Система земледелия позволяет управлять вещественно-энергетическими потоками в агроландшафте, обеспечивать экологическую сбалансированность, устойчивое функционирование продуктивности агроэкосистем, соответствующий конкретному ресурсному потенциалу данной территории, охрану почв и всей окружающей среды.

2. Необходимо создание методических и организационных основ проведения агроэкологического мониторинга, составление прогнозов эволюции почв при различных антропогенных воздействиях на почвенный покров. Землепользователям следует обновлять почвенные карты и картограммы содержания в почвах биофильных элементов, гумуса, рН, что позволит вести сельскохозяйственное производство на научной основе, решая вопросы не только обеспечения растений элементами питания, но и оказывать активное положительное влияние на интенсивность почвообразовательного процесса, способствовать устойчивому функционированию агроэкосистем.

3. Воспроизводство плодородия почв не может быть обеспечено отдельными технологическими операциями, в частности рекультивацией и мелиорацией нарушенных и деградированных земель. Необходимо исходить из комплексного эколого-экономического подхода, предусматривающего не только технологические приемы, но и меры экономической поддержки. Необходимо срочное принятие закона «Об охране почв».

4. В сложных условиях становления российской экономики возникла необходимость эффективного и рационального использования почв. Рыночные отношения уже вошли в сферу цивилизованного рынка, чтобы, используя новейшие технологии, добиться максимального сохранения и повышения плодородия почв.

5. Возникла ускоренная необходимость перехода на адаптивно-ландшафтную систему земледелия, направленную на решение проблемы интенсификации земледелия без увеличения экологических угроз, в том числе, за счет оптимального сочетания интенсивного и экстенсивного использования угодий, позволяющих стабилизировать и повышать почвенное плодородие.

6. Назрела необходимость перехода на биологическое земледелие, постепенный отказ от пестицидов в защите растений от вредителей, болезней и сорняков.

Ключевой проблемой в традиционном земледелии является постоянное падение плодородия почвы, что тесно связано с длительностью использования почвы. Причиной этого, прежде всего, является эрозия почвы и потеря органических веществ, связанные с методами традиционного земледелия.

Несмотря на то, что прогресс в генетике и селекции, использование удобрений и средств защиты растений, в целом, завуалировали тот факт, что урожайность неуклонно уменьшается со временем. Существует четкая тенденция связывать уменьшение урожайности с годами использования почвенных ресурсов. ФАО предостерегает, что, если допускать дальнейшие потери почвенных ресурсов, потенциальное выращивание культур на неорошаемых почвах за два десятилетия уменьшится приблизительно на 15% в Африке, примерно на 19% в Юго-Восточной Азии и более чем на 41% в Юго-Западной Азии^[44].

Результатом деградации почвы является не только то, что земля должна быть исключена из производственного процесса, но также то, что существует увеличивающаяся необходимость больших вложений и инвестиций для поддержания высокого уровня производительности. Например, в США применяют 50% удобрений только для компенсации потерь плодородия почв, вследствие их деградации. В Зимбабве потеря питательных веществ почвами под влиянием эрозии в три раза выше, чем общее количество применяемых удобрений^[45].

Проект GLASOD (Глобальная оценка деградации почвы), включенный в программу сбережения природных ресурсов Организации объединенных наций (UNEP)), чьей целью является определение масштабов деградации почвы во всем мире, различает 4 процесса деградации, вызванных человеком: деградация вследствие водной, ветровой эрозии, химическая и физическая деградация^[46]. Согласно данному исследованию, основной причиной деградации почвы является водная эрозия (56%), за которой следует ветровая эрозия (28%). Другими словами, эрозия является на 84% причиной деградации почвы во всем мире^[47]. Среди основных факторов, приводящих к деградации вследствие водной эрозии, упоминаются следующие: уничтожение лесов (43%), выбивание пастбищ (29%), плохое управление почвенными ресурсами (24%). Но не упоминается обработка почвы, которая часто является основным фактором, вызывающим деградацию почвы.

Согласно Ольдеману и его коллегам, самыми важными формами химической деградации почвы являются потери питательных и органических веществ в Южной Америке и засоление почв в Азии. Среди основных причин химической деградации почвы называют плохое управление почвенными ресурсами (56%) и уничтожение лесов (28%)^[48].

Таким образом, распространение эрозии можно считать самым важным фактором, который вызывает деградацию почвы. Согласно Раису^[49], с использованием концепции устойчивости земледелия, первым отрицательным фактором для продуктивности и прибыльности и главным разрушительным фактором окружающей среды является эрозия почвы. Следовательно, устойчивости можно достичь только при условии полного прекращения эрозии почвы.

Подсчитано, что в Европе и США из-за эрозии в год в среднем теряется 17 т почвы на гектар. В Азии и Африке потери почвы достигают 50 т/га/год^[50]. Потери почвы в Латинской Америке достигают 20-60 т/га/год. В то же время, средние потери почв в штате Парана (Бразилия), где используют эффективные методы управления почвами, составляют только 15,6 т/га/год. В Европе, находящейся на континенте, где эрозия почвы менее распространена, теряется миллиард тонн почвы ежегодно, в то время как в Азии, наиболее подверженной эрозии, теряется 25 миллиардов почвы в год. В США также ежегодно теряется более чем один миллиард тонн^[51].

Таблица 8 – Потери почв в результате эрозии^[52],[53]

В производственном опыте в Парагвае после выпадения большого количества осадков (186 мм) 9 и 18 июня 1995, потери почвы составили 46545 кг/га при традиционной обработке, по сравнению с потерями лишь 99 кг/га при использовании No-till (оба участка были расположены на почвах с уклоном 8%). То есть потери почвы на обрабатываемых участках оказались в 470 раз больше.

Такие большие потери почвы заставляют задуматься, особенно если сравнить их с ежегодным уровнем восстановления почвы, который составляет не более 250-500 кг/га/год. Ведь когда потери почвы выше, чем уровень естественного возобновления, устойчивое земледелие невозможно.

Степень плодородия почв существенно зависит от содержания органического вещества в почве. Урожайность на высокогумусированных почвах всегда будет больше, чем почвах с низким содержанием гумуса.

Согласно Кэннелу и Хоузу, содержание органических веществ в почве, по всей видимости, является наиболее важной характеристикой, от которой зависит физические, химические и биологические свойства почвы^[54].

Таким образом, любая сельскохозяйственная производственная система, в которой постепенно сокращается содержание органической массы в почве, не является подходящей для конкретной местности, и приведет, в конце концов, к деградации почвы.

Механическая обработка почвы приводит к быстрой минерализации органического вещества, накопленного в почве, высвобождая азот, который будет доступен для растений. Это может способствовать в течение нескольких лет увеличению урожайности. Но если почвообработку осуществлять в благоприятных для минерализации органического вещества условиях, ценные запасы нитратов теряются в процессе выщелачивания, и культуры не могут их использовать.

2.2 Оценка эффективности мелиоративных комплексов

Применяя на практике разработанные приемы и способы защиты почв от эрозии и засухи, под руководством ученых в стране созданы прекрасные объекты адаптивно-ландшафтного обустройства территории. Общепризнана работа коллектива ВНИАЛМИ по созданию таких объектов в его опытной сети и других хозяйствах аридных районов страны (Волгоградская, Ростовская, Самарская, Саратовская, Ульяновская области, Алтайский и Ставропольский края)^[55].

В черноземной полосе России хорошо известны объекты освоения ландшафтной системы земледелия, обеспеченные научным сопровождением. Это, прежде всего, Каменная Степь Воронежской области, где на площади 15 тыс. га создано 900 га защитных лесных насаждений, 35 прудов и водоемов с общей площадью зеркала 386 га^{[56], [57]}.

В ОПХ ВНИИЗиЗПЭ реализуется проект адаптивно-ландшафтной организации территории на площади 4,5 тыс. га^{[58], [59]}.

Примером эффективного внедрения комплекса противоэрозионных мероприятий может служить опытное хозяйство Новосильской ЗАГЛОС. Земельная площадь ОПХ составляет 4754 га, лесные насаждения 779 га, в т.ч. 307 га искусственного происхождения. Общая лесистость территории в современных границах 15,1%^[60].

В СХА «Дружба» Кантемировского района Воронежской области с 1975 года внедряются разработки современной экологической системы земледелия с использованием ландшафтного потенциала на площади 10 тыс. га^{[61], [62]}.

Большой вклад в разработку теоретических основ ландшафтного земледелия внесла академик РАСХН О.Г. Котлярова, под руководством которой проведено широкомасштабное освоение ландшафтных систем земледелия сначала в Грибановском районе Воронежской области, а затем в Красногвардейском районе Белгородской области.

Освоение ландшафтной системы земледелия в Грибановском районе Воронежской области проходило в 1967-1976 гг. На контурную организацию территории переведено 8000 га пашни. В сочетании с прямолинейной организацией на равнинных землях это дало прекрасный эффект: позволило
в 6-8 раз сократить вынос почвы за пределы поля уже в первые годы освоения, на 1-2 ц/га увеличить урожай зерновых культур^[63].

Освоение ландшафтных систем земледелия в Красногвардейском районе Белгородской области началось в 1981 году. В целом по району на площади 132 тыс. га (в том числе пашня 92,5 тыс. га) было посажено 8700 га лесных насаждений, в том числе полезащитных и водорегулирующих 1763 га, приовражно-балочных 5520, приречных 157, сплошного облесения 1229 га. За годы освоения системы закреплены вершины действующих оврагов, всего построено 315 валов, создан 121 противоэрозионный пруд, выположено большое количество оврагов, выположено и засеяно многолетними травами более 50 промоин и водотоков. С переходом на травопольную систему под многолетними травами находится до 20% пашни^[64].

Многолетние исследования свидетельствуют о высокой эффективности созданных объектов ландшафтного земледелия. В результате происходит улучшение гидротермического режима территории, многократное сокращение поверхностного стока и смыва почвы, подавление дефляционных процессов.

На основе повышения плодородия почв, увеличивается продуктивность сельскохозяйственных культур (в среднем на 25%), повышается рентабельность агроландшафтов в целом, эффективность использования как природных, так и антропогенных ресурсов (на 14-42%). Кроме того, установлено увеличение биологической емкости агроландшафта (в 2,2 раза), расширение видового разнообразия и даже положительное влияние на здоровье человека, по крайней мере, по классу болезней органов дыхания (уровень заболеваемости в районе освоения ландшафтных систем земледелия ниже в 1,5-2,0 раза)^[65]. Это обусловлено предотвращением дефляции почвы и снижением в воздухе пылевых взвесей вредных веществ.

За годы реализации программы биологизации земледелия уровень внесения органических удобрений в Белгородской области увеличился с 2,6 т/га в 2010 г. до 7,6 т/га в 2015 г.^[66] Это в 5,6 раз больше, чем в среднем по РФ. Достигнутый уровень соответствует научно-обоснованным нормам для поддержания бездефицитного баланса органического вещества в почве для зернопропашных севооборотов. При этом в области обеспечивается жесткий контроль соблюдения технологии внесения органических удобрений и норм охраны окружающей среды. Посевы промежуточных сидеральных культур увеличились с 19 тыс. га в 2011 г. до 252 тыс. га в 2015 г. В перспективе планируется довести величину этого показателя до 350 тыс. га в год. За счет увеличения доли посевной площади под бобовыми культурами до 21,7% за период 2010-2015 гг. размеры накопления симбиотического азота возросли с 10 до 15 кг/га. В течение этого периода было произвестковано 259,4 тыс. га кислых почв. Уровень внесения минеральных удобрений в эти годы составил 87,7-113,9 кг д.в./га, это в 2-3 раз больше, чем в среднем по России (37,6-42,2 кг д.в./га).

В результате при сравнении данных VIII и IX туров агрохимического обследования почв области установлено, что средневзвешенное содержание подвижных форм фосфора и калия в пахотных почвах возросло на 19,0% и 15,7% соответственно^[67]. Средневзвешенное содержание подвижных форм серы увеличилось на 11%, марганца – на 12%, цинка – на 4%.

Несмотря на то, что почвы Белгородской области самые эродированные в ЦЧЗ, во многом благодаря реализации программы биологизации земледелия, их продуктивность достаточно высокая. Урожайность основных сельскохозяйственных культур находится на самом высоком уровне в ЦЧЗ. Например, в 2015 году средняя урожайность зерновых и зернобобовых культур в Белгородской области составила 3,97 т/га, в Курской – 3,40, в Липецкой – 3,04, в Воронежской – 3,00, в Тамбовской – 3,20, в России – 2,37 т/га^[68]. За анализируемые годы урожайность озимой пшеницы составила 3,5 т/га, кукурузы на зерно – увеличилась в 1,6, сахарной свеклы – в 1,4 раза. В перспективе среднеобластные показатели будут повышаться. Уже сейчас в передовых хозяйствах области средняя урожайность озимой пшеницы составляет не менее 5 т/га, кукурузы на зерно – 10, сахарной свеклы – 50 т/га.

Характерной чертой современного этапа проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия является использование современных компьютерных (ГИС) технологий и специального программного обеспечения, что позволяет заложить мощную информационную базу для оптимизации принимаемых как стратегических, так и оперативных решений в земледелии, учитывающих реальное состояние факторов и их динамику. Это дает возможность иметь актуальную информацию на всех уровнях хозяйствования: предприятия, района, области, страны, – практически в режиме реального времени отслеживать все изменения, более оперативно на них реагировать, повышая точность и оправданность задач.

Реализация проектов адаптивно-ландшафтных систем змледелия позволит создать надежный фундамент для предотвращения деградации земель, восстановления плодородия почв, повышения эффективности сельскохозяйственного производства, качества жизни людей и, самое главное, обеспечит будущее их потомкам.

По свидетельству К.Н. Кулика (2001) в России уже более 2 тысяч хозяйств в той или иной степени освоивших ЛСЗ, что позволило создать благоприятную и стабильную агроэкологическую обстановку, способствующую повышению продуктивности угодий и улучшению условий жизни и работы населения^[69].

Однако в целом по России объемы внедрения противоэрозионных мероприятий еще очень малы. Существует явное противоречие между уровнем развития исследований по охране почв и использованием его достижений на практике.

Важнейшее значение в природоохранном обустройстве агроландшафтов имеют лесомелиоративные мероприятия. Принимая во внимание всю значимость защитного лесоразведения, за всю его историю в России было посажено 5,2 млн. га защитных лесных насаждений^[70]. Но для того, чтобы получить максимальный результат от агролесомелиорации необходимо в различных регионах нашей страны решить задачу создания завершенных систем защитных лесонасаждений, тем более что из посаженных осталось около 2,6 млн. га.

По данным Департамента мелиорации министерства сельского хозяйства РФ для достижения существующей потребности страны в защитных лесных насаждениях, которая оценивается в 7 млн. га планируется до 2020 года создать 4,4 млн. га насаждений, в том числе: полезащитных – 1,3 млн. га, противоэрозионных – 2 млн. га, на аридных пастбищах – 0,7 млн. га, на песках и по берегам малых рек и вокруг поселков – по 0,2 млн. га^[71].

В России сочетание достаточной теплообеспеченности (сумма температур выше 10 °С – более 2 500 °С) с удовлетворительным увлажнением (коэффициент увлажнения более 0,75) наблюдается только на 1% площади всех земельных угодий^[72]. Учитывая, что территорий с сочетанием хорошей обеспеченности теплом и хорошего увлажнения практически нет, одним из основных условий эффективного земледелия является орошение при недостаточном увлажнении. Урожайность сельскохозяйственных культур от орошения повышается в 2-3 раза, а эффективность всех видов удобрений при орошении возрастает в 2-5 и более раз. Совместный эффект от действия орошения и удобрений еще более ощутим.

Широкомасштабное орошение почв в России началось на юге европейской части (Северный Кавказ, Ростовская область, Нижнее Поволжье). С 1970-1975 гг. орошение стало распространяться на север в районы степной и лесостепной зон: Центрально-Черноземные области, Среднее Поволжье. Площадь орошения с 1975 по 1986 гг. увеличилась с 3,6 до 6,1 млн. га, а в период с 1986 по 1995 гг. – уменьшилась до 5,3 млн. га^[73].

Значительный резерв для расширения площади высокопродуктивных агроландшафтов имеет осушение переувлажненных земель и проведение работ по их окультуриванию.

Площади орошаемых земель в России составляют в настоящее время 4,3 млн. га против 6,2 млн. га в 1990 г., осушенных соответственно 4,8 и 7,4 млн. га. В современных условиях на мелиорированных землях, занимающих 7,5% площади пашни, производят 65-70% общего производства овощей, почти 20% грубых и сочных кормов, весь рис и значительное количество другой продукции земледелия. Для обеспечения продовольственной безопасности в России необходимо иметь 10 млн. га орошаемых и 8 млн. га осушенных земель^{[74], [75]}.

Согласно Федеральной целевой программе «Развитие мелиорации земель сельскохозяйственного назначения России на 2014-2020 годы» в рамках «Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013-2020 годы (в редакции постановления Правительства Российской Федерации от 19 декабря 2014 г. № 1421) за период с 2014 по 2020 годы»^[76] планируется:

– ввод в эксплуатацию мелиорируемых земель за счет реконструкции, технического перевооружения и строительства новых мелиоративных систем, включая мелиоративные системы общего и индивидуального пользования на площади 969 тыс. га;

– защита земель от водной эрозии, затопления и подтопления за счет проведения противопаводковых мероприятий – 616 тыс. га;

– защита и сохранение сельскохозяйственных угодий от ветровой эрозии и опустынивания за счет проведения агролесомелиоративных и фитомелиоративных мероприятий – 1 млн. га;

– вовлечение в оборот выбывших сельскохозяйственных угодий за счет проведения культуртехнических работ сельскохозяйственными товаропроизводителями – 750 тыс. га и др.

Ожидается, что в результате реализации мероприятий программы прирост продукции растениеводства на землях сельскохозяйственного назначения составит 29%.

По информации Минсельхоза, в 2016 году из имеющихся в России 4,66 млн. га орошаемых земель в сельхозпроизводстве использовалось 3,88 млн. га, а фактически на поливе было лишь 1,32 млн. га при объеме водозабора на орошение 7,3 куб. км. Площадь используемых в сельхозпроизводстве мелиорированных земель составляет 6,1% от площади пашни. В рамках действующей федеральной целевой программы по развитию мелиорации на 2014−2020 годы в 2014-м за счет реконструкции, технического перевооружения и строительства новых мелиоративных систем введено в эксплуатацию 96,8 тыс. га мелиорируемых земель, в 2015-м – 89,7 тыс. га, в 2016-м – 90,1 тыс. га (меньше планового значения на 5%). В 2016 году на реализацию программы из федерального бюджета было выделено 7,6 млрд. руб., еще 3,1 млрд. руб. должны были составить средства региональных бюджетов. Однако фактические траты последних оказались почти втрое ниже – менее 1,1 млрд. руб., что, как признал Минсельхоз в Нацдокладе, стало «основной проблемой» при выполнении программы. В результате вместо возмещения до 70% затрат аграриев на мелиоративные мероприятия в 2016 году было фактически компенсировано лишь 28% затрат, признает Минсельхоз, отмечая, что это «снижает инвестиционную привлекательность» их проведения. К 2020 году, в соответствии с целевой программой, в эксплуатацию должно быть введено 595 тыс. га мелиорируемых земель за счет реконструкции, технического перевооружения и строительства, в том числе 126 тыс. га – в 2017 году^[77].

2.3 Динамика использования удобрений

Опыт мирового и отечественного земледелия показывает, что высокая и устойчивая продуктивность сельскохозяйственных культур возможна лишь при комплексном учете всех агрохимических факторов, необходимых для нормального роста и развития растений, формирования урожая и его качества, при стабилизации или повышения плодородия почв.

Только при системном подходе в обеспечении потребности сельскохозяйственных культур, с учетом их биологических особенностей, в питательных элементах, воде, воздухе, тепле, создании оптимальных для растений условий, возделывании высокопродуктивных сортов и гибридов, при высоком уровне агротехники возможно обеспечение наиболее благоприятных для растений агрохимических условий, высокой и устойчивой продуктивности земледелия.

Почва является основным средством сельскохозяйственного производства, ценность которой определяется ее плодородием.

Основное место в повышении плодородия почв, урожайности сельскохозяйственных культур и их качества занимают минеральные и органические удобрения. Игнорирование ведущей роли применения минеральных и органических удобрений и других химических средств в земледелии приводит к резкому снижению урожайности и качества продукции растениеводства.

Увеличение объемов применения удобрений в 60-70-х гг. прошлого столетия способствовало повышению урожайности сельскохозяйственных культур и улучшению баланса азота, фосфора и калия. Минеральные и органические удобрения стали основной материальной базой интенсификации земледелия.

Восьмидесятые годы – стали временем новой стратегии применения удобрений. Минеральные удобрения в достигнутых объемах их применения стали антропогенным фактором, нарушающим природные циклы элементов, свойства почвы с неблагоприятными экологическими последствиями. При положительном балансе элементов питания в агроэкосистемах, создаваемом применением удобрений, возникают предпосылки загрязнения окружающей среды.

Однако в начале 1990-х годов в России произошли организационные изменения в агропромышленном комплексе, которые повлекли за собой сокращение посевных площадей и уменьшение объемов применения удобрений. К середине 1990-х годов применение минеральных удобрений в России уменьшилось в 3,1-3,4 раза и было меньше среднемирового в 2 раза^[78]. Неблагополучная ситуация с применением минеральных удобрений оставалась в России на протяжении первого десятилетия нового столетия.

Минеральные удобрения применяются преимущественно под культуры, продукция которых пользуется спросом.

В начале 1990-х годов с органическими удобрениями поступало в почву 41,43 и 66% от всего количества азота, фосфора и калия, внесенного с минеральными и органическими удобрениями в целом, то в 2007-2011 гг. – 18,24 и 53% соответственно^[79].

Поэтому основным источником восполнения почвенного органического вещества являются только растительные остатки, масса которых недостаточна для восполнения баланса органического вещества. Данные показывают, что кризисное состояние химизации, характерное для земледелия России в 90-е годы не преодолено и в первое десятилетие нового столетия.

Информация о внесении минеральных удобрений в Российской Федерации представлена в таблице 9.

Таблица 9 – Внесение минеральных удобрений в России

Данные таблицы 9 показывают, что внесение удобрений с 1990 г. по 2000 г. резко сократилось – с 88 кг д.в. на 1 га посевной площади до 19 кг/га, или в 4,6 раза. Снизилось внесение минеральных удобрений под зерновые и зернобобовые культуры в 4 раза, под сахарную свеклу в – 3,6, под овощные в 1,9, под картофель в 1,7 раза. Удельный вес удобренных площадей снизился с 66% до 27%, или на 39% по сравнению с 1990 г. С 2008 года внесение минеральных удобрений увеличилось до 36 кг/га д.в. под все сельскохозяйственные культуры, что выше по сравнению с 2000 г. в 2 раза. Увеличилось также внесение удобрений в 2008 году под зерновые и зернобобовые культуры, под сахарную свеклу, под овощные культуры и картофель. Внесение минеральных удобрений под лен-долгунец снизилось с 73 кг/га д.в. в 2000 г, до 47 кг/га д.в. в 2008 г. Однако в целом с 2008 года наметилась тенденция увеличения внесения минеральных удобрений. Увеличился на 17% и удельный вес удобренной минеральными удобрениями площади, и составил в 2008году 44%. С 2009 года значительного увеличения внесения норм минеральных удобрений не произошло, и варьировало от 36 кг/га д. в. посева в 2009 году до 42кг/га д. в. в 2015 году. Такая же тенденция наблюдалась при внесении удобрений под зерновые и зернобобовые культуры, под сахарную свеклу, под лен-долгунец, подсолнечник, овощи и бахчевые культуры и под кормовые культуры.

Однако внесение удобрений под картофель значительно увеличилось. Так, если в 2009 году под данную культуру вносили минеральных удобрений 257 кг/га д.в., то в 2015 году – уже 328 кг/га д.в. или в 1,3 раза больше. Удельный вес удобренной площади варьировал от 42% в 2010 году до 48% в 2015 году, т.е. практически оставался на одном уровне. За счет внесения минеральных удобрений происходит компенсация выноса питательных элементов урожаем, а также происходит снабжение растений элементами питания на ранних стадиях их развития.

По объему внесения минеральных удобрений в 2015 г. лидировала Карачаево-Черкесская Республика – 243 кг/га (в 2016 г. – 221). В 2016 г. лидерство перешло к Астраханской области – 310,2 кг/га. Более 100 кг минеральных удобрений в пересчете на 100% питательных веществ на 1 га посевов сельскохозяйственных культур в 2016 г. было внесено в Курской области (139 кг/га), Краснодарском крае (127 кг/га), Липецкой (121 кг/га), Брянской (120 кг/га) областях, Адыгее (108), Калининградской (107 кг/га), Сахалинской (100) и Тульской (101 кг/га) областях. В тоже время в ряде регионов было внесено менее 10 кг/га – Оренбургская область – 1,8 кг/га, Омская (4,5), Челябинская (6,0), Саратовская (8,5), Новосибирская (8,1), Костромская (6,3) области, Республика Бурятия (9,3 кг/га).

В Республике Татарстан внесение минеральных удобрений в среднем за 2001-2005 гг. составило 67,7 кг/га, и в 2011-2012 гг. – 68,0 кг/га, что выше по отношению к средним дозам внесения минеральных удобрений по России почти в 2 раза^[80]. В Челябинской области вносят небольшие дозы минеральных удобрений, и в среднем в 2001-2005 гг. было внесено 10,5 кг/га д.в., в 2011 – 8,3, а в 2014 – 4,5 кг/га д.в., что ниже, чем в среднем по России за эти же периоды^[81].

При одностороннем использовании только минеральных или только органических удобрений нельзя добиться высокой устойчивой продуктивности земледелия. Роль минеральных удобрений возрастает при ограниченных ресурсах органических удобрений. Острая ситуация остается и с применением органических удобрений. Данные о внесении органических удобрений в России представлены в таблице 10.

В среднем по стране в 1990 г. внесение органических удобрений составило 3,5 т/га посевной площади. Максимальное количество удобрений вносилось под картофель – 34 т/га, под овощные и бахчевые культуры – 13 т/га. За десять лет произошло снижение внесения органических удобрений и в 2000 г. в среднем на один гектар вносили 0,9 тонн, что в 3,9 раз меньше по сравнению с 1990 г. Внесение органических удобрений с 2000 г. до 2015 года составило от 1,0 до 1,3 т/га соответственно.

Таблица 10 – Внесение органических удобрений в России