Реферат

цифровое сельское хозяйство, цифровизация, интернет вещей, повышение экономической эффективности аграрного производства

Актуальность исследования обусловлена тем, что на современном этапе социально-экономического развития импортозамещение является важнейшей стратегической задачей агропромышленного комплекса страны. В условиях развития цифровой экономики проведение политики импортозамещения стимулирует развитие отечественного агропромышленного производства, способствует рационализации импорта продовольственных товаров.

Целью исследования является анализ состояния отечественного сектора исследований и разработок в области цифрового аграрного производства для обеспечения внедрения технологий производства, необходимых для импортозамещения продовольствия в Российской Федерации.

Содержание работы включает проведение прогнозных исследований и выработку предложений по развитию цифрового сельского хозяйства и высшего аграрного образования в целях внедрения технологий производства, необходимых для импортозамещения продовольствия в Российской Федерации. Основное требование к научно-исследовательской роботе – экономическое обоснование необходимых объемов финансирования внедрения технологий цифрового сельского хозяйства в целях импортозамещения продовольствия в Российской Федерации.

Научно-методические рекомендации по анализу исследований и разработок в области цифрового аграрного производства и выработка предложений по развитию научных исследований и высшего образования для обеспечения разработки и внедрения технологий производства, необходимых для импортозамещения продовольствия.

Научная ценность ожидаемых результатов будет заключаться в теоретическом обосновании методики и методологии отечественного сектора исследований и разработок в области цифрового сельского хозяйства. Практическая значимость – в разработке научно-методических рекомендаций по анализу состояния отечественного сектора исследований и разработок в области цифрового сельского хозяйства для обеспечения внедрения технологий производства, необходимых для импортозамещения продовольствия в РФ, экономическом обосновании необходимых объемов финансирования внедрения технологий цифрового сельского хозяйства в целях импортозамещения продовольствия в Российской Федерации.

Результаты научно-исследовательской работы могут быть использованы при принятии управленческих решений Министерством сельского хозяйства РФ и субъектами РФ; в учебном процессе при изучении дисциплин по направлениям подготовки 38.03.01 «Экономика» направленность «Информационные системы и технологии в экономике» и 38.04.01 «Экономика» направленность «Информационные системы и технологии в экономике».

Сроки проведения: начало – 01.01.2020, окончание – 31.12.2020.

Плановый объем средств на проведение НИР (тыс. рублей) – 500.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования обусловлена тем, что на современном этапе социально-экономического развития импортозамещение является важнейшей стратегической задачей агропромышленного комплекса страны. В условиях развития цифровой экономики проведение политики импортозамещения стимулирует развитие отечественного агропромышленного производства, способствует рационализации импорта продовольственных товаров.

Целью исследования является анализ состояния отечественного сектора исследований и разработок в области цифрового аграрного производства для обеспечения внедрения технологий производства, необходимых для импортозамещения продовольствия в Российской Федерации.

Задачи работы заключаются в проведении прогнозных исследований и выработке предложений по развитию цифрового сельского хозяйства и высшего аграрного образования в целях внедрения технологий производства, необходимых для импортозамещения продовольствия в Российской Федерации. Развитие теоретико-методологических и методических положений, разработка научно-практических рекомендаций, направленных на совершенствование организационно-экономического механизма поддержки сельскохозяйственных товаропроизводителей в системе цифрового развития отрасли.

Основная задача научно-исследовательской роботы – экономическое обоснование необходимых объемов финансирования внедрения технологий цифрового сельского хозяйства в целях импортозамещения продовольствия в Российской Федерации.

Научная новизна ожидаемых результатов будет заключаться в теоретическом обосновании методики и методологии отечественного сектора исследований и разработок в области цифрового сельского хозяйства.

Практическая значимость – в разработке научно-методических рекомендаций по анализу состояния отечественного сектора исследований и разработок в области цифрового сельского хозяйства для обеспечения внедрения технологий производства, необходимых для импортозамещения продовольствия в РФ, экономическом обосновании необходимых объемов финансирования внедрения технологий цифрового сельского хозяйства в целях импортозамещения продовольствия в Российской Федерации.

Раздел 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ОТЕЧЕСТВЕННОГО СЕКТОРА ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК В ОБЛАСТИ ЦИФРОВОГО АГРАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА

1.1 Сущность цифрового аграрного производства

Современный этап общественного развития отличается стремительным формированием высокоскоростного технологического прогресса. За последние 30 лет компьютеры, а вместе с ними и информационные технологии прочно вошли в жизнь общества, включая производственные и непроизводственные сферы экономики. Не стало исключением и сельское хозяйство.

Сегодня ускорение информатизации выступает основой обеспечения устойчивости будущего развития. В основе же прогрессивного роста экономики лежат инновации.

Сельское хозяйство как одна ᴎɜ основополагающих отраслей национальной̌ экономики многих государств, сталкивается с множеством трудностей и проблем, а для их решения необходимо:

— снижение нагрузок техногенной среды на аграрное хозяйство;

— совершенствование используемых технологий;

— рост человеческого капитала

— повышение защищенности продуктов кормления в процессе их производства.

Именно цифровая агрокультура позволяет повысить эффективность сельского хозяйства. Современные информационные технологии прочно вплетаются в аграрную культуру, начиная от планирования посевов, автоматизации поливов и цифрового моделирования урожая и заканчивая расчетом кормов для кормления крупного рогатого скота.

В современных условиях инновационное развитие сельского хозяйства России имеет существенные скрытые резервы, использование которых позволит дать новый импульс развитию агропромышленного комплекса (АПК) Российской Федерации в мире третьего тысячелетия. Один из них достижения цифровой экономики. Цифровизация деятельности субъектов АПК предполагает интеграцию данных из различных источников и обработку масштабных информационных потоков. В связи с этим возникает необходимость формирования информационной системы, соответствующей требованиям цифровой экономики и удовлетворяющей информационные потребности заинтересованных сторон. Актуальность исследования проблем развития сферы информационных технологий в АПК обусловлена, прежде всего, ролью информатизации в процессе развития социально-ориентированной экономики регионов [29].

В течение сезона фермеру приходится принимать более 40 различных решений: какие семена сажать, когда сажать, как их обрабатывать, чем лечить заболевшее растение и т.д., как справляться с угрожающими благополучию поля ситуациями. Недостаток информации для принятия решений приводит к тому, что в процессе посадки, выращивания, ухода за культурами теряется до 40% урожая. Во время сбора урожая, хранения и транспортировки теряется еще 40%. При этом, как выявили ученые, кроме погоды, 2/3 факторов потерь сегодня можно контролировать с помощью автоматизированных систем управления [59].

Информационные методы и телекоммуникационные технологии, переход к широкомасштабному применению современных информационных цифровых систем в сферах науки, образования, производства и бизнеса обеспечивают принципиально новый уровень получения и обобщения знаний, их распространения и использования [21].

В 2016 году доклад Всемирного банка о мировом развитии был посвящен вопросам цифровой экономики [37]. В докладе «Цифровые дивиденды» были выделены следующие преимущества от реализации мероприятий по цифровизации экономик:

— рост производительности труда;

— повышение конкурентоспособности компаний;

— снижение издержек производства;

— создание новых рабочих мест;

— более полное удовлетворение потребностей людей;

— преодоление бедности и социального неравенства.

В то же время перечислены риски от перехода на цифровую экономику, которые в той или иной мере могут проявляться в различных странах:

— риски, связанные с кибербезопасностью;

— безработица;

— рост «цифрового разрыва» между гражданами и бизнесами внутри стран, а также между странами.

Термин «цифровая экономика» появился в концепции Электронной экономики (1995 год), сформулированного американскиминформатиком Николасом Негропонте, что было обусловлено с развитием информационно-коммуникационных технологий.

Помимо термина «цифровая экономика» употребляются такие термины как веб-экономика, интернет-экономика и электронная экономика.

Согласно Всемирного банка, цифровая экономика – это система экономических, социальных и культурных отношений, основанных на использовании цифровых информационно-коммуникационных технологий.

В сельском хозяйстве наряду со цифровой экономикой появилось понятие «Цифровое земледелие» (Digital Farming), его цель – применять всю имеющуюся информацию и экспертизу для автоматизации технологических процессов в сельском хозяйстве. Чтобы сделать Цифровое земледелие реальным, должны быть в наличии два основных условия: умные машины и подключенные машины [47].

В докладе А.Ю. Измайлова и З.А. Годжаева «Цифровое сельскохозяйственное производство»[41] основными целями развития цифрового точного земледелия выделены:

1. Увеличение количества и качества урожая;

2. Минимизация вложений капитала;

3. Снижение трудоемкости сельскохозяйственного производства;

4. Уменьшение вредного воздействия на окружающую среду.

А.Ю. Измайлов и З.А. Годжаев в Список мероприятий проекта «Цифровое сельское хозяйство» включили следующие:

1. Разработка и создание системы геоинформационного мониторинга агропромышленного производства;

2. Разработка и создание интеллектуальной системы поддержки принятия решений сельхозпроизводителями;

3. Разработка и создание интеллектуальных роботизированных средств агропромышленного производства;

4. Комплексные испытания и апробация результатов мероприятий 1,2,3 на базе региональных агрокомплексов;

5. Кадровое обеспечение цифрового агропромышленного производства.

Цифровые интеллектуальные сельскохозяйственные машины должны [47]:

— иметь возможность отправлять и получать информацию с помощью соответствующих датчиков и коммуникационного оборудования;

— облегчать автоматизированные операции;

— обеспечивать оптимальное использование механизмов, и оборудования;

— помогать механизатору качественно выполнять технологические операции.

Для обеспечения устойчивого использования со стороны сельскохозяйственных товаропроизводителей важно:

– наличие разных систем данных, связанных друг с другом;

– умение показать клиентам, как владельцам данных, как определить объем, тип данных (например, о почве, доходности, оборудовании) период времени и партнеров, с которыми они хотят обмениваться с помощью порталов;

– наличие обработки данных, происходящей прозрачным образом.

Современное состояние аграрного сектора экономики страны и преобладающее влияние природныхусловий на результаты сельскохозяйственного производства являются основными сдерживающими факторами развития технологий на селе. М.А. Майорова выделяет следующие проблемы при внедрении высокоточного цифрового земледелия в результате анализа производственно-экономической деятельности предприятий АПК Ярославской области, которые характерны для большинства регионов России [48]:

1. Отсутствие финансовых ресурсов на исследования, разработку, внедрение технологий цифрового земледелия.

2. Сложность применения высокоточных технологий.

3. Кадровый дефицит.

4. Отсутствие качественных, полных, достоверных данных для анализа.

5. Изменчивость внешних условий хозяйствования.

6. Сложность аграрного производства.

7. Отсутствие инновационной инфраструктуры.

8. Слабая материально-техническая база, техническая и технологическая отсталость.

9. Отсутствие стимулирования затрат на НИОКР и прироста этих затрат.

10. Длительный период для разработки и внедрения инноваций в деятельность АПК.

11. Природно-климатические условия.

12. Продолжительный временной лаг между вложенными средствами и полученными результатами от внедрения инноваций.

13. Низкая рентабельность производства.

14. Увеличение цен на топливо, смазочные материалы, электроэнергия, минеральные удобрения и прочее.

15. Отсутствие специальных служб, способных оказывать помощь в организации производства на новых принципах.

Помимо термина «Цифровое земледелие» применяется термин «Умное сельское хозяйство», которые также основаны на появлении умных технологий в сельском хозяйстве. В то же время их нельзя отождествлять с термином «Сельское хозяйство 4.0», которая означает интегрированную внутреннюю и внешнюю сеть операций в аграрном производстве, то есть информация в цифровой форме существует для всех секторов и процессов такого производства.

Интернет вещей (англ. Internet of Things, IoT) – это способы взаимодействия физических объектов, устройств и систем между собой и с окружающим миром с применением различных технологий связи и стандартов соединения.

Сферы применения технологий Интернета вещей крайне обширны. Ихможноразделитьнадвегруппы – CIoT (Consumer Internet of Things) и IIoT (Industrial Internet of Things). CIoT направлен на конечного пользователя, Интернет вещей применяется в таких продуктах, как умная бытовая техника, носимая электроника (фитнес-трекеры, умные часы) и других умных гаджетах.

IIoT-проекты реализуются в различных отраслях экономики – промышленность, сельское хозяйство, и имеют корпоративного потребителя, либо в роли потребителя выступает всё общество в целом. Примерами могут служить умный город, умные электросети, автоматизация и роботизация производства.

1.2 Методологические подходы к регулированию цифрового аграрного производства

Предлагаемый подход к изучению феномена цифровой экономики базируется на доминанте экономики как процесса производства, обмена, распределения и потребления экономических благ, сущность которого остается неизменной на всех этапах эволюции общества. Цифровую экономику рассматривается нами, в первую очередь, как определенный этап общественного развития, c началом которого информация приобретает статус ключевого ресурса, а информационные технологии позволяют существенно повысить эффективность воспроизводственных процессов всех уровней на всех этапах их протекания[51].

При формировании теоретико-методологического базиса цифровой экономики принципиально важно понять механизм перехода к цифровой экономике от традиционной и выработать критерии, позволяющие зафиксировать момент данного перехода. Эти вопросы пока остаются неразработанными, но без ответа на них, без научно обоснованной системы критериев, позволяющих комплексно оценить результат цифровизации и соизмерить его с целевыми параметрами программы формирования цифровой экономики, невозможно обеспечить эффективность управления процессами цифровизации.

Особенно важным понимание механизмов перехода к цифровой экономике представляется на уровне отдельных сфер деятельности и отраслей общественного производства. Очевидно, что сфере торговли механизмы цифровизации будут существенно отличаться, например, от механизмов цифровизации аграрного производства, а в банковской сфере – от сферы, например, государственного управления, но эффективность взаимоотношений экономических агентов различных сфер и отраслей может быть обеспечена лишь при достижении всеми ими минимально необходимого уровня цифрового взаимодействия и интеграции в единое цифровое пространство [51].

Подавляющее большинство исследователей процесс перехода экономических систем различного уровня к модели цифровой экономики называют цифровой трансформацией, определяющей цели и идеологию данного перехода, приоритетные направления и объекты цифровизации [21, 24, 26 и др.]. Но, как правило, акцент при этом делается на цифровой трансформации бизнеса и относительно крупных бизнес-структур, тогда как системные проблемы цифровой трансформации отдельных отраслей общественного производства выносятся за рамки исследований.

В настоящее время наблюдается стихийный процесс очагового развития цифровой экономики, где в качестве своеобразных «очагов» выступают различные страны, крупные корпорации, отрасли и сферы деятельности, демонстрирующие потенциал цифровых технологий и масштаб приобретаемых с их помощью конкурентных преимуществ даже на первых этапах цифровой трансформации и освоения новых бизнес-моделей.

Вместе с тем следует понимать, что полномасштабный переход к цифровой экономике не может быть осуществлен в ближайшей и даже среднесрочной перспективе. Нужен реализм понимания современного уровня информатизации различных сторон общественной жизни, качества имеющегося научно- технического задела, практической значимости для общественного развития тех или иных цифровых технологий. Неслучайно становится все больше сторонников версии о том, что идея цифровой экономики родилась как ответ на потребность крупных корпораций в формировании новых глобальных рынков электронных изделий, то есть, по большому счету, не цифровые технологии создаются в результате появления спроса на них, а спрос на цифровые технологии формируется их производителями, исходя из собственных интересов [51].

Осознание отдаленности перспектив полномасштабного перехода к цифровой экономике привело к тому, что в качестве приоритетных целей становления цифровой экономики в национальных стратегиях стран, входящих в Организацию экономического сотрудничества и развития, были выделены: расширение функций электронного правительства; развитие телекоммуникационной и информационной инфраструктуры; формирование умений и компетенций, связанных с использованием информационно-коммуникационных технологий; повышение уровня информационной безопасности и защиты персональных данных; расширение регламентированного доступа к информационным ресурсам; адаптация информационно-коммуникационных технологий к потребностям отдельных сфер деятельности, отраслей и хозяйствующих субъектов; развитие технологий цифровой идентификации; развитие средств электронной коммерции; обеспечение защиты прав потребителей; расширение доступности Интернета и сохранение его открытости Интернета; развитие цифрового кон- тента и т.п. [29]. Цифровая экономика представляется в виде своего рода надстройки, обеспечивающей масштабное проникновение цифровых технологий в отрасли и сферы деятельности традиционной экономики и принципиально изменяющих систему взаимодействия экономических агентов за счет формирования цифровых экосистем (под экосистемой в теории цифровой экономики понимается сложная система, обеспечивающая взаимодействие разнородных агентов, в качестве которых могут выступать люди, роботы, программные комплексы и другие субъекты цифровой экономики). То есть цифровая экономика не отменяет экономики традиционной, а лишь расширяет ее возможности, существенно влияя при этом на ее структуру и определяя темпы развития отдельных отраслей и сфер деятельности.

Следует также признать, что эффективность внедрения цифровых технологий во многом зависит от уровня технологического и информационного развития отраслей и сфер деятельности. Сами по себе цифровые технологии не генерируют экономический эффект, они лишь позволяют его усилить. И если отрасль или сфера деятельности имеют низкий уровень технико- технологического развития, то их цифровая трансформация потребует, в первую очередь, решения проблемы ликвидации их технологической отсталости. К сожалению, программа не отражает позицию государства по данному вопросу, но позволяет сформировать определенные технологические заделы, опираясь на которые в дальнейшем можно будет проводить цифровизацию отдельных отраслей и сфер деятельности.

Технологический базис цифровых экосистем формируют цифровые платформы, представляющие собой комплекс технологических решений, формирующих среду цифрового взаимодействия субъектов цифровой экономики, позволяющих решать задачи, определяемые спецификой отдельных отраслей и сфер деятельности, и обеспечивающих их интеграцию в цифровые экосистемы более высокого уровня. На уровне хозяйствующих субъектов цифровые платформы часто отождествляются с автоматизированными информационными системами, ориентированными на реализацию перспективных бизнес-моделей, предполагающих широкое использование цифровых технологий.

Следует отметить, что цифровая трансформация должна охватывать все уровни общественного производства: от отдельных хозяйствующих субъектов до государства как особого субъекта цифровой экономики. Очевидно, что на различных уровнях будут использоваться различные модели цифрового развития, но идеология цифровизации должна обеспечивать баланс интересов всего общества, бизнес-структур и отдельных личностей. Именно здесь особо отчетливо проявляется роль государства как естественного макрорегулятора процессов общественного развития и возникает необходимость формирования принципиально новой цифровой платформы государственного управления.

Модель цифровой экономики требует кардинальной модернизации идеологии управления и на уровне хозяйствующих субъектов, а также реализации принципиально новых методов информатизации процессов управления, обеспечивающих переход от схем фрагментарной автоматизации отдельных управленческих задач к комплексной системе информационного обеспечения управления на основе формирования цифровых платформ, учитывающих отраслевые особенности объекта управления, уровень его структурной и функциональной сложности, интенсивность внутренних и внешних информационных потоков, объем информации, циркулирующей в системе управления, и уровень ее неоднородности, специфику используемых цифровых технологий, состав и структуры цифровой экосистемы и др.

Переход к цифровой экономике от экономики традиционной должен осуществляться, исходя их следующих положений [52]:

цифровая экономика – это объективный этап общественного развития, предполагающий переход к использованию принципиально новых технологий организации процессов производства, обмена, распределения и потребления экономических благ и управления ими;

каждая фаза воспроизводства требует применения специфических цифровых технологий, отражающих ее сущность и особенности организации, а также технологий, обеспечивающих взаимосвязь всех фаз и синхронизацию их протекания;

дифференциация сфер деятельности, отраслей и территорий по уровню информатизации и готовности к реализации модели цифровой экономики требует разработки множества стратегий цифровизации социально-экономических систем различного уровня с целью обеспечения сбалансированного развития административно-территориальных образований;

для каждой сферы деятельности и отрасли общественного производства должна быть разработана цифровая платформа, обеспечивающая реализацию комплекса типовых для каждых отраслей и сфер функций и задач и интеграцию экономических субъектов в единое информационное пространство;

отсутствие единой стратегии перехода к цифровой экономике или неадекватность стратегии возможностям общества и ее субъектов могут не только привести к неэффективному использованию ограниченных финансовых ресурсов, но и дискредитировать идею цифровой экономики;

переход к цифровой экономике может быть осуществлен при достижении адекватного уровня развития информационной инфраструктуры и информационно-коммуникационных технологий;

высокая зависимость страны от зарубежных стран в области технических и программных средств реализации цифровых технологий обуславливает значительный уровень рисков при осуществлении масштабного перехода к цифровой экономике;

резкий рост объемов информации и повышение интенсивности информационных потоков при переходе к цифровой экономике требует трансформации существующих систем управления на всех уровнях и разработки новой методологии организации управления развитием экономических систем;

массовое внедрение цифровых технологий объективно обусловит повышение производительности труда и существенное сокращение рабочих мест в традиционных отраслях и сферах деятельности, что потребует разработки стратегии решения проблем сокращения уровня занятости населения;

масштабный перевод информации в цифровой формат порождает необходимость принципиального повышения уровня информационной безопасности и защиты данных от несанкционированного доступа при скачкообразном росте объема информационных ресурсов.

1.3 Развитие цифровой экономики в России

Мировая практика и опыт успешных отечественных сельскохозяйственных производителей показывают, что применение современных цифровых технологий позволяет сформировать оптимальные почвенно-агротехнические и организационно-территориальные условия, обеспечивающие в течение всего жизненного цикла сельскохозяйственной продукции значительное повышение урожайности и производительности труда, снижение материальных затрат на ГСМ, электроэнергию, средства защиты растений, оплату труда и другие виды расходов, сохранение плодородия почв и защиту окружающей среды.

1 декабря 2016 года В.В. Путин в Послании Федеральному Собранию Российской Федерации для обеспечениянациональной безопасности и технологической независимости России предложил запустить масштабную системную программу развития экономики нового технологического поколения, так называемой цифровой экономики. При этом реализация программы должна опираться на российские компании, научные, исследовательские и инжиниринговые центры страны [12].

28 июля 2017 года Правительством Российской Федерации была утверждена Программа «Цифровая экономика Российской Федерации» [15], согласно которой была принята следующая нумерация базовых направлений:

1. Нормативное регулирование;

2. Кадры и образование;

3. Формирование исследовательских компетенций и технологических заделов;

4. Информационная инфраструктура;

5. Информационная безопасность.

Общие расходы программы за период 2018-2024 годы составят 1,634 трлн. руб. Из этой суммы 1,1 трлн. руб. должен будет выделить федеральный бюджет, а 534 млн. руб. должны быть взяты из внебюджетных источников.

Президент Российской Федерации В.В. Путин в Послании Федеральному Собранию от 1 марта 2018 года отметил, что «В кратчайшие сроки нам необходимо создать передовую законодательную базу, снять все барьеры для разработки и широкого применения робототехники, искусственного интеллекта, беспилотного транспорта, электронной торговли, технологий обработки больших данных. Причем такая нормативная база должна постоянно обновляться, строиться на гибком подходе к каждой сфере и технологии» [9].

В сельском хозяйстве для решения поставленных президентом задач отводится переходу на «Сельское хозяйство 4.0», который позволит с одной стороны будет способствовать увеличению объемов производимой сельскохозяйственной продукции, повышению физической и экономической доступности продовольствия для населения, росту конкурентоспособности и увеличению экспорта продуктов отрасли, а с другой, — будут способствовать решению глобальных проблем – повышение плодородия сельскохозяйственных угодий, оздоровление экологической обстановки и т.п.

17 октября 2018 года в ходе расширенного заседания научно-экспертного совета комитета Государственной Думы по аграрным вопросам статс-секретарь – заместитель министра сельского хозяйства РФ Иван Лебедев заявил, что Министерство сельского хозяйства разработало ведомственный проект «Цифровое сельское хозяйство», который планируется полностью реализовать в период с 2019 по 2024 годы.

Президиумом Совета при Президенте РФ по стратегическому развитию и национальным проектам 24 декабря 2018 года был утвержден «Паспорт национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации» [9], а 25 декабря были утверждены паспорта федеральных проектов – Правительственной комиссией по цифровому развитию, использованию информационных технологий для улучшения качества жизни и условий ведения предпринимательской деятельности. Однако многие пункты данных документов противоречили Программе «Цифровая экономика Российской Федерации», которая утратила силу 12 февраля 2019 года в связи с изданием Распоряжения Правительства Российской Федерации.

4 июня 2019 года «Паспорт национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации» от 24 декабря 2018 года утратил силу в связи с разработкой нового Паспорта [8], в ней федеральные проекты были немного переименованы и перенумерованы согласно Указа Президента РФ от 7 мая 2018 года «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года» [18]:

1. Нормативное регулирование цифровой среды;

2. Информационная инфраструктура;

3. Кадры для цифровой экономики;

4. Информационная безопасность;

5. Цифровые технологии;

6. Цифровое государственное управление.

В соответствие с поручением президента РФ В.В. Путина от 24 января 2020 года до 15 апреля 2020 года в нацпрограмму «Цифровая экономика» должны быть внесены изменения, предусматривающие разработку и внедрение отечественных программного обеспечения и программно-аппаратных средств для ускорения цифровой трансформации отраслей реального сектора экономики.

Глава министерства цифрового развития Максут Шадаев 27 января 2020 года на заседании рабочей группы Госсовета по направлению «Коммуникации, связь, цифровая экономика» перечислил 7 направлений развития цифровой экономики в интересах граждан, бизнеса и государства:

Цифровая экономика – гражданам:

1. Проводить время с близкими, а не тратить его на получение госуслуг. Цель – граждане должны тратить на получение всех необходимых госуслуг не более 3 часов в год личного времени.

2. Новое качество образования и подготовки детей. Цель – 100% учащимся должна быть обеспечена гарантия равного доступа к качественному образованию с возможностью его персонализации.

3. Новые возможности контроля за состоянием своего здоровья. Цели – гарантия 100% доступности базовой медицинской помощи, а также формирование у 50% населения заинтересованности в постоянном контроле своего здоровья, своевременное обращение за медицинской помощью, выбор оптимального варианта лечения и снижение количества врачебных ошибок.

Цифровая экономика – бизнесу:

4. Кардинальное снижение издержек. Перевод документооборота бизнеса с клиентами, контрагентами и госорганами исключительно в цифровой вид должен дать экономию расходов на 1-3%. Бизнесу должны быть обеспечены:

— доступ к цифровым государственным и другим данным о гражданах с их согласия;

— использование больших данных государства;

— сдача всей обязательной отчетности и первичной документации по госконтрактам в цифровом виде;

— получение всех необходимых лицензий и разрешений в «три клика» в электронном виде.

5. Снижение административного давления. Цель – благоприятный климат для развития бизнеса: получение всех необходимых лицензий и разрешений в электронном виде, решения по проверке бизнеса должны приниматься на основе автоматического скоринга, должен быть организован публичный онлайн доступ к материалам уголовных дел против предпринимателей с их согласия.

Цифровая экономика – государству:

6. Эффективное незаметное государство. Цель – рост удовлетворенности населения качеством работы органов власти и снижение на 10% издержек, связанных с взаимодействием с населением и бизнесом.

7. Новый уровень общественной безопасности. Цель – профилактика преступности, повышение раскрываемости и эффективности предупреждения, рост оперативности реагирования на ЧС.

12 февраля 2020 года представители ООО «Ланит-Интеграция» сообщили, что по заказу Минсельхоза России они разработали концептуальные основы нацплатформы «Цифровое сельское хозяйство», которая будет включать в себя шесть подплатформ, предусматривающих цифровизацию следующих областей сельского хозяйства:

— землепользования и землеустройства;

— прослеживаемости продукции;

— агрометеопрогнозирования;

— сбора отраслевых данных;

— информационной поддержки и предоставления услуг;

— хранения и распространения информационных материалов [63].

Вместе с тем на сайте Аналитического центра Минсельхоза России представлена лишь ознакомительная информация по следующим направлениям Цифрового сельского хозяйства:

1. Единый сервис предоставления мер государственной поддержки АПК

2. Умное землепользование

3. Умная ферма

4. Умный сад

5. Умная теплица

6. Цифровые решения партнеров

Приказом Минсельхоза России от 01.06.2020 г. №305 было утверждено Положение о Департаменте цифрового развития и управления государственными информационными ресурсами АПК [11], которое заменило утратившую силу приказ Минсельхоза России от 23.04.2018 г. №180 с изменениями. Согласно новому положению, были расширены и конкретизированы основные задачи и функции Департамента. В структуру Департамента входит Аналитический центр Минсельхоза России, одной из основных задач которого является обеспечение доступности отраслевой информации и координация взаимодействия Минсельхоза России, региональных органов управления АПК, отраслевых союзов, сельхозорганизаций, кооперативов и фермерских хозяйств.

Информационная система цифровых сервисов АПК Министерства сельского хозяйства Российской Федерации (ИС ЦС АПК) позволит перевести в электронный вид, ускорить процессы получения и повышения результативности мер государственной поддержки в сфере сельского хозяйства; предоставление отчетности в электронном виде.

Создан Всероссийский каталог цифровых решений, который включает следующие элементы [58]:

1. Большие данные и искусственный интеллект – в котором по состоянию на декабрь 2020 года представлены 67 решений;

2. Интернет вещей – представлены 57 решений;

3. Роботизация – представлены 32 решения;

4. Сервисы – подразделены на специализированные – представлены 54 решения, широкого профиля – представлены 32 решения и беспилотный летательный аппарат – 13 решений.

Реализация мероприятий, направленных на цифровизацию национальной экономики, положительно сказываются на увеличении удельного веса данной сферы деятельности в общем валовом внутреннем продукте стране. Так, в 2010 году в структуре ВВП России доля цифровой экономики составляла 1,9%, в 2016 – 2,8%, а уже в 2018 году – 5,1%, то есть в течение двух лет с момента реализации мер по развитию цифровой экономики удалось увеличить удельный вес более чем на 4/5.

Раздел 2. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМЫХ ОБЪЕМОВ ФИНАНСИРОВАНИЯ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ЦИФРОВОГО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА В ЦЕЛЯХ ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЯ ПРОДОВОЛЬСТВИЯ В РФ

2.1. Оценка продовольственной безопасности России

Продовольственная безопасность Российской Федерации – состояние социально-экономического развития страны, при котором обеспечивается продовольственная независимость Российской Федерации, гарантируется физическая и экономическая доступность для каждого гражданина страны пищевой продукции, соответствующей обязательным требованиям, в объемах не меньше рациональных норм потребления пищевой продукции, необходимой для активного и здорового образа жизни [4].

Для оценки обеспечения продовольственной безопасности в качестве основных индикаторов используется достижение пороговых значений показателей продовольственной независимости, экономической и физической доступности продовольствия и соответствия пищевой продукции требованиям законодательства Евразийского экономического союза о техническом регулировании.

Для оценки состояния продовольственной безопасности используется следующая система показателей [5]:

а) в сфере потребления:

— располагаемые ресурсы домашних хозяйств по группам населения;

— обеспеченность площадями для осуществления торговли и организации питания в расчете на 1000 человек;

— потребление пищевых продуктов в расчете на душу населения;

— объемы адресной помощи населению;

— суточная калорийность питания человека;

— количество белков, жиров, углеводов, витаминов, макро- и микроэлементов, потребляемых человеком в сутки;

— индекс потребительских цен на пищевые продукты;

б) в сфере производства и национальной конкурентоспособности:

— объемы производства сельскохозяйственной и рыбной продукции, сырья и продовольствия;

— импорт сельскохозяйственной и рыбной продукции, сырья и продовольствия;

— бюджетная поддержка производителей сельскохозяйственной и рыбной продукции, сырья и продовольствия в расчете на рубль реализованной продукции;

— продуктивность используемых в сельском хозяйстве земельных ресурсов;

— объемы реализации пищевых продуктов организациями торговли и общественного питания;

в) в сфере организации управления:

— объемы продовольствия государственного материального резерва, сформированного в соответствии с нормативными правовыми актами Российской Федерации;

— запасы сельскохозяйственной и рыбной продукции, сырья и продовольствия.

Для комплексной оценки обеспечения продовольственной безопасности используется система показателей, определяемая Правительством Российской Федерации [4]. В соответствие с распоряжением Правительства Российской Федерации от 18 ноября 2013 года №2138-р. показатели в сфере обеспечения продовольственной безопасности подразделены на три группы [10]:

1. Целевые показатели состояния продовольственной безопасности:

— в области потребления пищевых продуктов;

— в области физической доступности продовольствия для населения;

— в области независимости Российской Федерации.

2. Показатели мониторинга состояния продовольственной безопасности:

— в сфере потребления;

— в сфере товарного обращения сельскохозяйственной, рыбной продукции и продовольствия;

— в сфере переработки сельскохозяйственной и рыбной продукции;

— в сфере производства сельскохозяйственной и рыбной продукции;

— в области экспорта и импорта сельскохозяйственной, рыбной продукции и продовольствия;

— состояния запасов и резервов;

— население и трудовые ресурсы.

3. Показатели прогноза состояния продовольственной безопасности:

— показатели, характеризующие прогнозные сценарные условия обеспечения продовольственной безопасности;

— прогнозные отраслевые макроэкономические показатели;

— прогнозные продовольственные балансы.

Продовольственная независимость Российской Федерации – самообеспечение страны основными видами отечественной сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия [4].

Она определяется как уровень самообеспечения в процентах, рассчитываемый как отношение объема отечественного производства сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия к объему их внутреннего потребления и имеющий пороговые значения в отношении:

а) зерна – не менее 95 процентов;

б) сахара – не менее 90 процентов (80%);

в) растительного масла – не менее 90 процентов (80%);

г) мяса и мясопродуктов (в пересчете на мясо) – не менее 85 процентов;

д) молока и молокопродуктов (в пересчете на молоко) – не менее 90 процентов;

е) рыбы и рыбопродуктов (в живом весе – весе сырца) – не менее 85 процентов (80%);

ж) картофеля – не менее 95 процентов;

з) овощей и бахчевых – не менее 90 процентов;

и) фруктов и ягод – не менее 60 процентов;

к) семян основных сельскохозяйственных культур отечественной селекции – не менее 75 процентов;

л) соли пищевой – не менее 85 процентов.

Рациональные нормы потребления пищевой продукции – рацион, представленный в виде набора продуктов, включающего пищевую продукцию в объемах и соотношениях, отвечающих современным научным принципам оптимального питания, учитывающий сложившуюся структуру и традиции питания большинства населения;

Соответствие пищевой продукции требованиям законодательства Евразийского экономического союза о техническом регулировании определяется как удельный вес всех проб пищевой продукции, не соответствующих обязательным требованиям, в общем объеме исследованных в рамках осуществления государственного контроля (надзора) и мониторинга качества и безопасности пищевой продукции проб пищевой продукции.

Экономическая доступность продовольствия – возможность приобретения пищевой продукции должного качества по сложившимся ценам, в объемах и ассортименте, которые соответствуют рекомендуемым рациональным нормам потребления;

Экономическая доступность продовольствия определяется как отношение фактического потребления основной пищевой продукции на душу населения к рациональным нормам ее потребления, отвечающим требованиям здорового питания, и имеет пороговое значение 100 процентов.

Физическая доступность продовольствия – уровень развития товаропроводящей инфраструктуры, при котором во всех населенных пунктах страны обеспечивается возможность приобретения жителями пищевой продукции или организации питания в объемах и ассортименте, которые соответствуют рекомендуемым рациональным нормам потребления;

Физическая доступность продовольствия определяется как процентное отношение фактической обеспеченности населения разными видами торговых объектов по продаже продовольственных товаров и объектами по реализации продукции общественного питания к установленным Правительством Российской Федерации нормативам.

Главной целью Доктрины продовольственнойбезопасности Российской Федерации от 30 января 2010 года являлось обеспечение высоких и устойчивых темпов роста выпуска сельскохозяйственной продукции для повышения продовольственной независимости страны. Одним из важнейших показателей, характеризующих темпы роста, выступают индексы производства, которые за последние 9 лет представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Индексы производства продукции сельского хозяйства в хозяйствах всех категорий Российской Федерации (в сопоставимых ценах, в процентах к предыдущему году)[61,66]

¹⁾ Предварительные данные.

Проведенные исследования свидетельствуют, что по сравнению с 2010 годом к отчетному 2019 году объемы производства в целом по сельскому хозяйству в сопоставимых ценах увеличились на 44,4%, по растениеводству – на 76,2%, а по животноводству – на 18,2%. Вместе с тем, если не учитывать результаты по растениеводству за 2010 год, который был засушливым во многих регионах страны, то сравнению с 2011 годом к 2019 году объемы производства в растениеводческих отраслях увеличились лишь на 19,8%.

Прирост валовой сельскохозяйственной продукции в течение рассматриваемого периода обеспечивался за счет их увеличения в сельскохозяйственных организациях и крестьянских (фермерских) хозяйствах, поскольку в хозяйствах населения прослеживается тенденция уменьшения производства продукции сельского хозяйства.

Основное влияние на увеличение продукции сельского хозяйства в целом по стране оказывают регионы, расположенные в европейской части Российской Федерации.

Увеличение объемов производства отечественной продукции сельского хозяйства позволило уменьшить долю импортных продовольственных товаров в товарных ресурсах розничной торговли продовольственными товарами с 34% в 2010 году до менее четверти за 2016-2019 годы [62].

Оценка производства основных видов импортозамещающих пищевых продуктов за 2010-2019 годы показывает[62], что практически все они имеют положительную тенденцию, однако значительно разнятся по темпам прироста. Например, если производства говядины и телятины в парном, остывшем, охлажденном или замороженном виде увеличилось лишь чуть более 40 тыс.т или почти 1/6, то производство свинины – более чем на 2 млн.т или в 3,5 раза, а мяса птицы – почти на 2 млн.т или в 1,7 раза. В результате это привело к росту потребления мясопродуктов (таблица 2, рисунок 1), но и при этом структуре потребляемого мяса еще снизилась доля говядины, примерно половина которая является импортной.

Проведенные исследования позволяют нам соотнести имеющиеся статистические данные по потреблению основных видов продовольствия с установленными на территории Российской Федерации действующими нормами потребления.

Таблица 2 – Потребление основных продуктов питания по Российской Федерации (на душу населения в год, килограммов)

Безусловно, в настоящее время обозначенный уровень потребления еще не достигнут, в частности по таким видам продовольствия, как фрукты (потребление 62% от нормы), молоко (72%), овощи (77%). Но эти показатели отнюдь не являются свидетельством недостатка продовольствия на внутренних продовольственных рынках. Это в большей степени свидетельствует об уровне покупательской способности и культуре питания, то есть о социально-экономической доступности. Подтверждающим данный довод фактом является то, что в России преобладает высококалорийный углеводистый тип питания. Так, по данным таблицы 2 видно, что значительно превышают нормы за 2019 год: употребление хлебных изделий — на 20,8% от требуемого объема; сахара – на 62,5%; масла растительного – на 16,7%.

Рисунок 1 – Сопоставление потребления основных продуктов питания по Российской Федерации по сравнению с нормами потребления, в %.

Таким образом, по состоянию на 2019 год только четырем видам продуктов питания – хлебные продукты, сахар, мясопродукты и яйца, обеспечивался более высокий уровень потребления, чем в соответствии с нормами здорового питания [16]. Вместе с тем оптимальным с точки зрения обеспечения здоровья населения выступает только среднедушевое потребление картофеля, яиц и мясопродуктов. В то же время структура потребляемых населением мясопродуктов также желает оставлять лучшего, поскольку значительно большую долю, в соответствии с нормами, здесь занимает мясо домашней птицы, на которое приходится почти 60% от всей мясной продукции.

Вообще, если население страны тратит на продовольствие менее одной трети собственных доходов, то это свидетельствует о среднем уровне доступности продовольствия; высокий уровень достигается при расходах на продовольствие свыше одной трети от доходов, но не более 50%; критический уровень возникает в случае 50% и более расходов на продовольствие. Пользуясь статистическими данными, проанализируем ситуацию социально-экономической доступности продовольствия населению за последние 28 лет (рисунок 2).

Рисунок 2 – Доля расходов населения на продукты питания.

Анализируя расходы населения на продовольствие, следует отметить, что настоящее время характеризуется средним уровнем доступности продовольствия для населения страны. Критический уровень доступности продовольствия приходился с середины 90-х годов прошлого столетия до 2002 года. В этот период расходы зачастую превышали 50% рубеж.

Данные рисунков 1 и 2 не отражают некоторые явления, происходящие на продовольственном рынке России, в частности, речь идет о большом поступлении и потреблении импортного продовольствия в период с 1990 по 2010 годы, который достигал по некоторым видам продовольствия 50%, что превысило пороговые значения продовольственной безопасности в РФ.

В 2010 году, с принятием Доктрины по продовольственной безопасности, государство поставило определенные задачи по импортозамещению и повышению уровня производства основных видов сельскохозяйственного сырья и продовольствия. Наряду с Доктриной продовольственной безопасности Российской Федерации с 2008 года стали активно разрабатываться и реализовываться на федеральном и региональном уровнях программы развития сельского хозяйства и рынков сельскохозяйственного сырья и продовольствия. Результаты предпринятых мер показали, что сельское хозяйство России еще вполне жизнеспособно и может выйти на определяемые государством целевые ориентиры по уровню производства.

Уровень самообеспечения страны и субъектов Российской Федерации основной сельскохозяйственной продукцией определяется следующим образом[6, 14]:

Коэффициент самообеспечения (КСО):

Внутреннее потребление включает в себя: производственное потребление, личное потребление (фонд потребления), потери продукции, промпереработка на непищевые цели.

Производственное потребление отражает использование продукции сельхозпроизводителями на внутрихозяйственные нужды: на семена, корм скоту и птице, яйца на инкубацию.

Фонд личного потребления населения включает объемы продукции, идущие на питание населения страны или субъектов Российской Федерации.

Промпереработка на непищевые цели включает объемы продукции, израсходованные предприятиями и организациями на выработку медбиопрепаратов, использованные для научно-исследовательских целей и пр.

Источником информации в целях осуществления расчета уровня самообеспечения отдельными видами сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия являются:

1. Для получения информации об объеме производства – формы федерального статистического наблюдения:

— №29-СХ «Сведения о сборе урожая сельскохозяйственных культур»;

— №П-1 (СХ) «Сведения о производстве и отгрузке сельскохозяйственной продукции»;

— №2 «Сведения о производстве сельскохозяйственной продукции в личных подсобных и других индивидуальных хозяйствах граждан»;

— №2-фермер «Сведения о сборе урожая сельскохозяйственных культур»;

— №3-фермер (МП) «Сведения о производстве продукции животноводства и поголовье скота»;

— №ПМ «Сведения об основных показателях деятельности малого предприятия»;

— №1-ИП (мес) «Сведения о производстве продукции индивидуальным предприятелем»;

— №1-натура-БМ «Сведения о производстве, отгрузке продукции и балансе производственных мощностей»;

— №МП (микро)-натура «Сведения о производстве продукции микропредприятием»;

— №1-П (рыба) «Сведения о улове рыбы и добыче других водных биоресурсов».

2. Для получения информации о внутреннем потреблении – бюллетень «Потребление основных продуктов питания населением Российской Федерации», статистический бюллетень «Балансы товарных ресурсов отдельных товаров (видов продукции)», размещаемые на официальном сайте Росстата в информационно-телекоммуникационной сети «Интернет» (rosstat.gov.ru).

В связи с дополнением перечня основных видов отечественной сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия в новой Доктрине[4] семенами основных сельскохозяйственных культур отечественной селекции,уровень самообеспечения семенами основных сельскохозяйственных культур (яровые зерновые и зернобобовые, сахарная свекла, семена подсолнечника, картофель, кукуруза, яровой рапс (кольза), бобы соевые) отечественной селекции (КСО_{_семян}) определяется по следующей формуле [6]:

где V_o– объем высеянных семян основных сельскохозяйственных культур отечественной селекции на территории Российской Федерации в отчетном финансовом году, тыс. тонн;

V_в– общий объем высеянных семян основных сельскохозяйственных культур на территории Российской Федерации в отчетном финансовом году, тыс. тонн.

Источником информации являются данные ФГБУ «Россельхозцентр», формируемые в рамках выполнения государственного задания по определению посевных и сортовых качеств семенного материала.

Уровень самообеспечения основными продуктами питания по Российской Федерации за последние пять лет представлен в таблице 3.

Как свидетельствуют, приведенные в таблице 3 показатели, в течение 2015-2019 годов в Российской Федерации уровень самообеспечения мясной продукции повысился на 8,7 процентных пунктов, что было обеспечено, главным образом, увеличением производства мяса птицы и свинины. Уровень самообеспечения молочной продукцией повышается из-за роста продуктивности коров. Уровень самообеспечения картофелем снижается вследствие сокращения площадей посадки культуры. Положительное влияние на самообечпеченность фруктами и ягодами оказало расширение площадей, однако для достижения целевых показателей необходимо ещё в 1,5 раза увеличить их валовой сбор.

Таблица 3 – Уровень самообеспечения основными продуктами питания по Российской Федерации за 2015-2019 годы, %

Таким образом, можно заявить о достижении показателей, заданных Доктриной, практически по всем видам продовольствия, за исключением молока. Эксперты отмечают, что проблема в недостающих объемах производства молока заключается в том, что в России слабо развита материально-техническая база для производства кормов, в частности, концентрированных. Практически отсутствуют собственные отечественные технологии их приготовления. Также, за время перехода к рыночным отношениям утратило себя и практически не имело государственной поддержки племенное дело. В большинстве функционирующих хозяйств дойное стадо представлено черно-пестрой породой. Средний уровень удоев в России базируется на отметке 6000-7000 кг на дойную корову, тогда как в ряде развитых стран, где активно занимаются молочным скотоводством, удои на одну корову достигают до 15000 кг в год.

В Новой Доктрине продовольственной безопасности несколько были повышены коэффициенты самообеспечения [4], и достигнутые за 2019 год по некоторым позициям уже ниже целевого критерия (рисунок 3).

Рисунок 3 – Сопоставление коэффициентов самообеспечения по основным продуктам сельского хозяйства за 2019 год с целевым критерием [4].

В целом необходимо отметить, что многоаспектный характер формирования продовольственной безопасности сводится к двум основным характеризующим ее критериям: к физической и социально-экономической доступности.

В этой связи следует отметить, что социально-экономическая доступность зачастую не зависит от состояния аграрной отрасли экономики, если речь не идет о населении, проживающем и работающем в сельской местности. Чтобы сельские жители не покидали село в поисках работы в городе необходимо повысить их уровень и качество жизни. Следовательно, целесообразно осуществлять регулирующие мероприятия на рынке труда, где характер и сложность труда должны соответствовать имеющемуся у человека уровню специализации и квалификации. Труд должен иметь соответствующую оплату, но при этом темпы роста заработной платы не должны превышать темпы роста производительности труда. Также важно расширять возможности формирования доходов населения, не ориентируясь лишь на заработную плату и прочее.

Следует также продолжать вести активную государственную политику, направленную на импортозамещение. Расширять возможности международного сотрудничества, а, следовательно, осуществлять контроль за экспортом и импортом продовольствия. Одной из первоочередных задач должно стать укрепление и обновление материально-технической базы ряда важнейших производственных участков в АПК страны. Государству также следует укрупнить объемы государственной поддержки аграриям, осваивая и другие направления, не связанные с аграрным производством, по правилам ВТО, членом которой является Россия.

В то же время определенным резервом повышения уровня самообеспечения выступает недопущение потерь уже произведенной продукции, которые по видам за 2019 год составляли: молоко – 0,1% от производства; картофель – 7,1%; мясо – 0,2%; овощи – 3,2%; фрукты – 1,6%.

Важнейшее значение на обеспечение продуктами питания население страны выступает сбалансированность внешнеторгового товарооборота, по основным группам продовольственных товаров и сельскохозяйственного сырья за 2013-2019 годы, представлен в таблице 4.

Как свидетельствуют исследования, общий внешнеторговый товарооборот России по основным группам товаров, в которые входят продовольствие и сельскохозяйственное сырье, уменьшился с 59,4 млрд.долл. в 2013 году до 54,2 млрд.долл. в 2019 году. Такая ситуация преимущественно объясняется сокращением импорта с 43,3 до 29,6 млрд.долл., поскольку экспорт по указанным группам товаров увеличился с 16,3 млрд.долл. до 24,6 млрд.долл., то есть более чем на половину.

Таблица 4 – Внешнеторговый товарооборот России по основным группампродовольственных товаров и сельскохозяйственного сырья за 2013-2019 годы, млрд.долл.[64]

Основными внешнеторговыми партнерами по указанным категориям за 2013-2019 годы выступили следующие страны:

1. Беларусь – товарооборот за 7 лет составил 32,6 млрд.долл., что составляет 9,0% от общего товарооборота России по указанным группам товаров;

2. Китай – 24,8 млрд.долл. (6,9%);

3. Турция – 22,7 млрд.долл. (6,3%).

Наибольшее уменьшение внешнеторгового товарооборота России произошло по группе товаров животного происхождения – 17,9 млрд.долл. до 12,5 млрд.долл., что привело к снижению данной группы товаров в общей структуре с 30,1 до 23,1%. Сокращение товарооборота продуктами животного происхождения было связано с уменьшением размеров импорта этих продуктов – с 14,57 млрд.долл. в 2013 году до 6,89 млрд.долл. в 2019 году или на 52,7%, вследствие снижения на 2/3 товарооборота мясом и продуктами из мяса и на треть – молока, тогда как внешнеторговый товарооборот рыбной продукцией увеличился, а удельный вес рыбопродуктов в общем товарообороте продуктами животного происхождения повысился с 31,7% в 2013 году до 51,6% в 2019 году. В то же время увеличился экспорт продуктов данной группы – с 3,34 млрд.долл. до 5,66 млрд.долл., то есть более чем на 2/3.

Основными партнерами за 2013-2019 годы выступили Беларусь (21,0%), Китай (11,6%) и Бразилия (10,3%). Основная доля внешнеторгового товарооборота приходилось на Москву (27,1%), Санкт Петербург (15,5%) и Приморский край (10,7%), если на первые два региона приходится, главным образом, импорт, то на третий – экспорт товаров.

Продукты животного происхождения в основном экспортировались из России в следующие страны: Китай – 29,9%, Южная Корея – 28,9% и Нидерланды – 13,1%. Они в основном экспортировались из Приморского края (25,7%), Сахалинской области (15,8%), Камчатского края (15,3%) и Мурманской области (11,5%).

Импорт продуктов животного происхождения уменьшился по всем группам товаров, а наибольшие темпы были по следующим:

— мясо и продукты из мяса – на 4,9 млрд.долл. или на 72,5%;

— молоко, яйца, сыр, масло, мед – на 1,57 млрд.долл. или на 35,4%;

— рыба – на 1,07 млрд.долл. или на 37,4%.

За 2013-2019 годы внешнеторговый товарооборот продуктами растительного происхождения увеличился на 1,4 млрд.руб. или на 7,1%, что также было обусловлено роста экспорт – на 4,22 млрд.долл. или почти на ¾, тогда как импорт данной группы товаров сократился на 2,91 млрд.долл. или на 21,0%. Основное влияние на увеличение внешнеторгового товарооборота оказали такие группы товаров как злаки – рост на 2,76 млрд.долл. или более чем на половину и семена, зерно, лекарственные растения – на 1,02 млрд.долл. или на 3/5. Тогда как товарооборот фруктами и орехами уменьшился на 1,33 млрд.долл. или на 20,4%, овощами – на 850 млн.долл. или более чем на четверть.

Увеличение экспорта продуктов растительного происхождения наблюдалась по всем группам товаров, наибольшиеабсолютные значения по следующим товарам:

— злаки – с 4,75 млрд.долл. до 7,88 млрд.долл. или почти на 2/3;

— семена, зерно, лекарственные растения – с 343 млн.долл. до 1,0 млрд.долл. или в 2,9 раза.

Основная доля внешнеторгового товарооборота приходилось на Москву (26,1%), Краснодарский край (17,1%), Ростовскую область (13,2%) и Санкт-Петербург (11,0%).Продукты растительного происхождения в основном экспортировались из России в следующие страны: Турция – 15,0%, Египет – 13,7% и Иран – 5,1%. Они преимущественно экспортировались из Ростовской области (28,8%), Москвы (23,7%) и Краснодарского края (19,6%).

Сокращение импорта продуктов растительного происхождения было связано уменьшением в основном ввозимых фруктов и орехов – на 1,35 млрд.долл. или на 21,0%, овощей – на 1,07 млрд.долл. или на 37,0%, тогда как наблюдался рост импорта семян, зерна, лекарственных растений – на 360 млн.долл. или более чем на четверть.

За указанный период внешнеторговый товарооборот жирами и маслами увеличился на 1,3 млрд.руб. или на 38,2%, что также было обусловлено роста экспорт – на 1,23 млрд.долл. или на 56,2%, тогда как импорт товаров остался на уровне базисного года.

Основными партнерами за 2013-2019 годы выступили Индонезия (17,9%), Турция (10,5%), Египет (6,1%) и Китай (6,0%).

Основная доля внешнеторгового товарооборота приходилось на Ростовскую область (19,4%), Калининградскую область (15,1%) и Краснодарский край (15,1%). Жиры и масла в основном экспортировались из России в следующие страны: Турция – 15,6%, Египет – 9,0% и Китай – 8,7%. Они преимущественно экспортировались из Ростовской области (28,4%), Калининградской области (18,6%) и Краснодарского края (7,8%).

Основным импортером жиров и масел в России являлась Индонезия, на которую приходилось 54,7% от всей ввозимой данной группы продукции за 2013-2019 годы.

За 2013-2019 годы внешнеторговый товарооборот пищевыми продуктами, напитками и табаком уменьшился на 2,5 млрд.руб. или на 13,5%, что было обусловлено сокращением импорта на 3,1 млрд.долл. или на 22,8% при не существенном росте экспорта на 560 млн.долл. или на 11,3%. Основными партнерами за 2013-2019 годы выступили Беларусь (8,6%), Казахстан (7,5%) и Германия (6,6%).

Основная доля внешнеторгового товарооборота приходилось на Москву (31,7%), Московскую область (14,5%) и Санкт-Петербург (12,4%).Продукты данной группы в основном экспортировались из России в следующие страны:Казахстан – 22,3%, Беларусь – 12,3% и Украина – 8,5%. Они преимущественно экспортировались из Москвы (13,4%), Московской области (12,0%) и Санкт-Петербурга (11,0%).

Сокращение импорта было связано уменьшением в основном ввозимых табака – на 460 млн.долл. или на 34,6%, отходов пищевой промышленности и кормов для животных – на 460 млн.долл. или на 32,6%, продуктов из круп, муки – на 350 млн.долл. или на 28,5%, сахара – на 293 млн.долл. или почти на половину и разных пищевых продуктов – на 380 млн.долл. или на 20,9%.

Исследования свидетельствуют, что за последние годы достигнуты высокие результаты хозяйственной деятельности в отдельных отраслях сельского хозяйства, однако имеются и существенные резервы обеспечения более устойчивого развития аграрного сектора России, и многие из них связаны с применением достижений передовой науки и техники, в частности цифровых технологий.

2.2 Цифровые технологии для развития сельского хозяйства

Как было отмечено в пункте 1.3, при Минсельхозе России был создан Аналитический центр, в рамках которого был собран Каталог цифровых решений для анализа, изучения и последующего масштабирования наиболее успешных кейсов в области больших данных и искусственного интеллекта, интернета вещей, роботизации процессов и различных специализированных сервисов[58]. Если решения категории Сервисы подразделены на специализированные, широкого профиля и беспилотный летательный аппарат, то первые три категории не распределены, поэтому мы предлагаем их делить на следующие (таблица 5):

1. Общего назначения – комплексные платформы управления комплексами, территориями и предприятиями; сбор, обработка, визуализация, хранение и защита информации; управление сельскохозяйственным производством; повышение качества и скорости принятия управленческих решений; учет и контроль рабочего времении др.

2. Земледелие.

3. Техникаи транспорт – управление эксплуатацией, обслуживанием и ремонтом.

4. Животноводство.

5. Лесное хозяйство.

6. Земельные ресурсы.

7. Реализация продукции.

8. Инфраструктура – продукты и услуги для продвижения цифровизации, платформы для разработки приложений.

Таблица 5 – Классификация Всероссийского каталога цифровых решений

Продолжение таблицы 5

Продолжение таблицы 5

Продолжение таблицы 5

Продолжение таблицы 5

Продолжение таблицы 5

На наш взгляд, в эпоху перехода к цифровым технологиям, при решении вопросов повышения эффективности сельскохозяйственного производства целесообразно применение так называемого DIGITAL-анализа, который должен включать следующие элементы:

1. Оценка риски цифровизации сельскохозяйственной организации на основе PESTLE-анализа, а результаты вносить в форму таблиц 6 и 7.

Таблица 6 – Оценка степени влияния факторов

Таблица 7 – Оценка степени вероятности влияния

2. На основе данных конкретных сельскохозяйственных формирований оценка степени их готовности к внедрению цифровых технологий, целесообразно использовать форму таблицы 8.

Таблица 8 – Характеристика аналитических блоков DIGITAL-анализа[52]

Предлагаемая методика позволяет комплексно оценить воздействие процессов цифровизации на сельское хозяйство, готовность всех стейкхолдеров к внедрению цифровых технологий, степень инновационной активности экономического субъекта, идентифицировать наличие дефицитов в ресурсах, препятствующих переходу к цифровым технологиям и т. д. DIGITAL-анализ включает четыре этапа: отборочный (отбор предприятий по системе критериев); качественной оценки (оценка качественных параметров готовности к внедрению цифровых технологий скоринговым методом); содержательный (количественная оценка по семи блокам DIGITAL- анализа); субъектно-отраслевой (оценка перспектив и готовности региона к проведению модернизации); программно-рекомендательный (обобщение информации и выработка рекомендаций).

Аналитические блоки используются на всех этапах DIGITAL-анализа. Применение разнородных показателей позволяет выявить явные и скрытые взаимосвязи между процессами цифровой модернизации на макро и микро- уровнях, потенциал и направления дальнейшей модернизации, идентифицировать текущее технологические состояние аграрного сектора экономики.

Методика позволяет вырабатывать эффективные организационно-экономические регуляторы процесса модернизации сельского хозяйства в условиях перехода к цифровой экономике на основе выявления четырех типологических групп готовности органов государственной власти, хозяйствующих субъектов, населения к цифровой трансформации: прогрессивный, средний, инертный, критично низкий уровни развития цифровой экономики.

На основе данных конкретных сельскохозяйственных формирований следует определять основные сдерживающие факторы внедрения высокоточного цифрового земледелия. Для этих целей целесообразно использовать форму таблицы 9. Факторы и условия могут быть дополнены в зависимости от условий хозяйствования объектов аграрного производства.

Таблица 9 – Оценка факторов внедрения высокоточного цифрового земледелия

Предлагаемая методика будет способность оценки готовности сельскохозяйственных формирований к внедрению цифровых технологий, и подобрать именно те его направления, которые принесут наибольший экономический эффект.

2.3 Объемы инвестирования в цифровизацию аграрной экономики

В современных условиях хозяйствования дальнейшее наращивание экономической эффективности сельскохозяйственного производства невозможно без цифровизации аграрного производства. С точки зрения экономики необходимо иметь представление о необходимых финансовых ресурсах и сроках окупаемости всех мероприятий по диджитализации сельского хозяйства, а это в свою очередь невозможно баз знания принципов оценки экономической эффективности внедрения цифровых технологий:

— проекты должны реализовываться с учетом технико-экономической целесообразности;

— к затратам на внедрение цифровых технологий целесообразно относить расходы на все технологии, системы и программно-аппаратные комплексы, задействованные в считывании / обработке и передаче данных;

— комплексная оценка экономической эффективности внедрения цифровых технологий должна учитывать синергию эффектов в целевых горизонтах окупаемости.

Отечественный рынок цифровых технологий в АПК уже сейчас Минсельхоз России оценивает в 360 млрд. рублей, а к 2026 году он должен вырасти в пять раз. Для этого государство сосредоточится, по словам зампред правительства Виктории Абрамченко, на трех ключевых направлениях в развитии цифровизации агросектора:

1. Сбор и верификация отраслевых данных, формирование единой базы данных.

2. Повышение качества контрольно-надзорной деятельности и мониторинга.

3. Упрощение процедур по получению госуслуг в сфере АПК, в том числе мер господдержки фермерами [67].

Сроки окупаемости различных цифровых технологий составляют от 5 до 10 лет. В целях оценки эффективности проектов по внедрению цифровых технологий срок окупаемости должен находиться в рамках базового периода тарифного регулирования и составлять не более 10 лет.

В таблице 10 представлены данные по финансированию проектов цифровизации аграрного производства.

Таблица 10 – Объемы финансирования проекта цифровизации АПК России за 2020-2024 годы, в млрд.руб.

Трансформация в рамках Индустрии 4.0 может стать основным реальным источником роста при условии эффективного внедрения технологий. По оценке Аналитического центра Министерства сельского хозяйства, цифровизация агробизнеса, при условии комплексного подхода к внедрению, несет в себе потенциал снижения затрат более чем на 23%, а общий прирост продукции сельского хозяйства может составить 361,4 млрд. руб.

Однако открывающиеся возможности также несут в себе риски. На начальном этапе цифровизации бизнеса сельхозпроизводителю необходимо ответить на непростые вопросы. Какие решения нужно внедрять в первую очередь? Как учесть специфику конкретного бизнеса при выборе релевантных технологий? Достаточно ли текущего уровня зрелости, чтобы «усвоить» выбранное решение? Интуитивный подход к принятию решений, скорее всего, приведет к ошибкам и выброшенным на ветер деньгам, значительная часть проектов в итоге не принесет ожидаемого результата. Основной причиной является «точечное» внедрение цифровых решений при отсутствии комплексного подхода. Недостаточно купить дорогое цифровое решение, ожидая, что внедрение и интеграция не составят труда, и технология начнет приносить прибыль, как волшебная антилопа. Бизнес требует глубокой трансформации, чтобы технологии были эффективны.

Для успешного внедрения технологий необходимо трансформировать бизнес:

1. Разработка цифровой стратегии

Цифровая стратегия должна быть инструментом для достижения целей общей бизнес-стратегии. Очень важно определить направления технологического развития, которые будут уместны для компании и экономически целесообразны. Важно не поддаваться ажиотажу: некоторые технологии быстро становятся популярны, потому что кажутся привлекательными в моменте, но фактически они едва ли принесут пользу бизнесу. Также важным фактором является возможность беспрепятственной интеграции новых решений в существующую ИТ-архитектуру.

2. Реинжиниринг бизнес-процессов

Бизнес-процессы компании должны быть выстроены таким образом, чтобы соответствовать динамичному развитию внешней среды в условиях увеличения скорости обмена информацией и появления новых технологий. Поэтому критически важно выстраивать гибкие бизнес-процессы внутри компании, нацеленные на постоянные изменения и тестирование новых идей.

3. Изменение организационной структуры

Для решения задач по цифровизации и внедрения новых технологий в ведущих компаниях агросектора выделяются сотрудники, которые будут заниматься данными вопросами. Может быть создан отдельный департамент, или же роли по технологиям будут добавлены в отдельные функции и отделы. Целевая структура зависит от зрелости всей компании и объема планируемых задач в рамках цифровой стратегии. Перед компаниями также стоит задача поиска или развития специалистов с опытом как в агросекторе, так и со знаниями ИТ для эффективного кроссфункционального взаимодействия.

4. Создание экосистем

Ни одна компания не может в одиночку осуществлять сбор данных и управлять ими, делать разработки и использовать все новые технологии. Это стимулирует игроков агрорынка в той или иной степени объединяться. Благодаря партнерству с компаниями как внутри агросектора, так и других отраслях, а также с университетами, бизнес-инкубаторами и акселераторами, ведущие компании могут получить доступ к источникам новых технологий, а также выстроить механизмы по их тестированию и внедрению. Для участия в подобных объединениях и работы с другими игроками необходимо определить свои сильные стороны и те области, где наиболее выгодно использовать преимущества внешнего партнера.

5. Использование больших данных

Компании агросектора растут, и вместе с ними увеличиваются массивы данных, которые необходимо обрабатывать. По информации IBM, уже через три года среднее фермерское хозяйство будет генерировать 0,5 млн. записей данных ежедневно. Ключевой компетенцией становится возможность правильно интерпретировать эти данные, многократно отвечая на вопрос «Что это значит?». Анализ данных может помочь решить широкий круг проблем, например, определить причины заболевания животных, снизить аварийность оборудования за счет выявления «узких мест», оптимизировать расход удобрений.

Вместе с этим умение интерпретировать данные открывает дополнительные возможности по созданию ценности перед компаниями. Анализ данных – это стратегическая компетенция, способная генерировать новые бизнес-модели. Услуги по анализу данных предлагают как специализированные компании, так и компании, предоставляющие услуги в дополнение к основному бизнесу.

Внедрение цифровых решений требует высокого уровня общей зрелости как в плане бизнес-процессов, так и в плане культуры изменений и подготовленности персонала к внедрению. Трансформация бизнеса сложнее, чем внедрение готовых решений, но в конечном итоге цифровизация даст максимальный эффект.

Раздел 3. ВЫРАБОТКА ПРЕДЛОЖЕНИЙ ПО РАЗВИТИЮ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗВИТИЯ ОБРАЗОВАНИЯ В ОБЛАСТИ ЦИФРОВОГО АГРАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА

3.1. Анализ современного состояния научно-технологического развития цифрового аграрного производства

В эпоху заражающейся четвертой промышленной революции необходимо коренное реформирование российского сельского хозяйства, что позволит в итоге существенно повысить уровень жизни населения нашей страны. Развитие цифровых технологий является необходимым фактором создания конкурентоспособной экономики страны. Наиболее проблемные области в этом вопросе: диспропорции в финансировании, несоответствие потребностей индустрии научным достижениям, низко продуктивное внедрение исследовательской базы. Анализ проблем развития инновационно-воспроизводственного комплекса России позволит выявить магистральные пути его преобразования. На их базе можно сформировать основные направления государственной политики в научно-технологической сфере. Воплощение в жизнь системы научно-технических мероприятий необходимых для цифровой трансформации страны, распространение цифровых технологий в аграрную сферу являются одним из существенных элементов стратегии модернизации сельского хозяйства при переходе к цифровой экономике, поскольку аграрная сфера относится к наиболее перспективным отраслям национального хозяйства. Передовые страны достаточно оперативно переориентировали сельское хозяйство на цифровое развитие, путем внедрения современных геоинформационных средств коммуникации, компьютеризации технологических решений систем управления [37, 72 и др.]. В наиболее развитых странах, таких как США, Япония, Германия, Англия, Франция, Голландия и Китай цифровая экономика играет существенную роль в формировании национального дохода.

На данный момент в России еще не до конца сформировалось система методического определения критериев оценки и статистического мониторинга рынка цифровых услуг в сфере научных технологий. По этой причине целесообразно использование совокупности общенаучных и специфических (статистико-экономических) методов исследования для решения поставленных в исследовании задач.

Достаточно большое количество источников подтверждает тезис о том, что «…цифровизация сельского хозяйства необходима для повышения эффективности и устойчивости его функционирования путем кардинальных изменений качества управления как технологическими процессами, так и процессами принятия решений на всех уровнях иерархии, базирующихся на современных способах производства и дальнейшего использования информации о состоянии и прогнозировании возможных изменений управляемых элементов и подсистем, а также экономических условий в сельском хозяйстве».

В соответствие с мировыми рейтингами цифровое аграрное производство занимает одно из лидирующих мест в своем развитии. Однако не нужно забывать, что внедрение цифровых технологий требует больших капиталовложений, а значит необходимо сделать отрасль инвестиционно привлекательной.

Активизация процессов изменения мирового агропромышленного комплекса и переход его на новый уклад говорит о росте частных инвестиций в соответствующие технологические проекты. Согласно данным международного агрегатора объем инвестиций в 2014-2019 годы увеличился на 28% и по итогам последних двух лет достиг уровня 20 млрд. долларов. Общий объем инвестиций за этот период превысил 75 млрд. долларов, структурированных международным агрегатором по двум ключевым направлениям: промышленные технологии «от поля до прилавка» и потребительские технологии этапы «от прилавка до тарелки» (рисунок 4).

Рисунок 4 – Инвестиции в агротехнологии в мире.

Использование цифровых технологий в аграрном секторе экономики, согласно мнению многих экспертов, позволит увеличить рентабельность производства и снизить ее себестоимость не менее чем на четверть путем оптимизации расходов и более эффективном их распределении [21, 32, 40 и др.].

Объем инновационных товаров, работ, услуг в Российской Федерации по разделу сельское хозяйство (таблица 11) по данным Росстата 2015 году составил 0 млрд. руб., к 2018 году по сравнению с 2016 годом вырос на 50%. Удельный вес инновационных товаров в общем объеме товаров к 2018 году по сравнению с 2016 годом вырос на 40%. Несмотря на определенный рост значимых показателей, они все же остаются самыми низкими по сравнению с другими отраслями, что доказывает необходимость модернизации всей экономической системы аграрной экономики и, что она имеет хороший инвестиционный потенциал в информационно-коммуникационные товары и услуги.

Таблица 11 — Динамика общего и инновационного объема товаров, работ, услуг в Российской Федерации за 2015-2018 годы¹

¹рассчитано авторами по данным Росстата

Несмотря на расширение использования ИКТ в сельском хозяйстве в последние годы, сохраняется неравномерность использования цифровых технологий. Так по данным всероссийской сельскохозяйственной переписи, доступ к интернету имели 55,4% малых аграрных предприятий, 44,2% микропредприятие, 24% КФХ и ИП, 21,8% ЛПХ. Неравномерное использования Интернета городской и сельской агломерациях подтверждает тезис о цифровом неравенстве, которое проявляется в недостаточном развитии цифровой инфраструктуры сельских территорий. Применение современных цифровых технологий в индустрии существенно превосходит такие возможности для научных и образовательных учреждений.

США являются мировым лидером по развитию цифровых технологий в аграрном секторе, так около 80% фермеров США используют такие ИКТ, как «анализ данных при помощи систем геолокации, почвенный анализ и тестирование, мониторинг урожайности, дифференцированное внесение удобрений».

Разрыв в развитии цифровой экономики в мире колоссальный. Лидеров в направлении двое: США и Китай. Ими охвачено практически 70 наиболее крупных цифровых платформ и 90% рыночной капитализации. Странам Европы в долевом отношение остается только 4%, Африки и Латинской Америки в совокупности всего 1%. Китай и США – это «более ¾ мирового рынка открытых технологий облачных вычислений, 75% патентов, связанных с технологиями блокчейн, 50% мировых расходов на интернет вещей».

Как известно, экономический рост напрямую зависит от инвестиций в развитие производства. Но какова выгода коммерческих предприятий инвестировать в сельское хозяйство? Одни из таких плюсов — это государственная поддержка и его заинтересованность в развитии бизнеса, производство востребованной продукции, высокий уровень дохода с дивидендов сельскохозяйственного бизнеса, примерно 30% годовых, страхование агроклиматических рисков с государственной поддержкой и т.д.

Процесс инвестирования для организации KNL. KNL это уникальная платформа, обеспеченная реальной инфраструктурой. Инвесторы и трейдеры получают гарантированную доходность со сделок сырьевой промышленности, а фермеры и экспортёры необходимые услуги по финансированию, реализации своей продукции. В данной экосистеме фермеры, покупатели, крупные экспортеры могут взаимодействовать друг с другом разными способами. Все участники рынка переводят средства во внутренней валюте, построенной на базе блок-чейн технологий, которая позволяет отслеживать сделки, осуществлять трансграничные платежи между всеми участниками рынка.

Схема функционирования данной системы включаете в себя следующие моменты. Первое, платформа проводит анализ сельскохозяйственных компаний, заключает с ними договор обеспечивать сельскохозяйственной продукцией, ее логистикой и хранением на аккредитованных элеваторах, подписывают соглашение о залоге, уже имеющегося сырья. Все это страхуется, чтобы обеспечить случаи возникновения форс-мажорных ситуаций. Далее экспортеры или покупатели создают заявку и также как инвесторы переводят предоплату им сельхозпродукции в размере 25% от фактической стоимости. У фермеров нет оставшихся 75% средств для реализации в полной мере заявок экспортеров, но зато есть инвесторы, которые инвестируют оставшиеся проценты и зарабатывают на этом свои 12% в месяц. Фермер на полученные средства оборудует свои сельхозпроизводства, тем самым увеличивает оборот, ничем не рискуя, ведь уже есть покупатель. В дату осуществления сделки фермер совершает продажу экспортеру, деньги делятся между фермером и инвестором, оставляя всех в прибыли. Компания на данный момент работает уже с агропромышленными комплексами, такими как «Мираторг», «Avangardco», «Агрохолдинг», «Агрейн» и т.д.

В качестве перспективного направления можно рассмотреть примерные проекты по беспилотным летательным аппаратам — Дронам. С их помощью появилась возможность дистанционного управления всей сложной технологической системой агарной отрасли, которая позволяет анализировать состояние культур, прогнозировать урожайность и выявлять малопродуктивные участки поля, идентифицировать пересушенные участки земли, избыток или недостаток удобрения и другие показатели.

В геоинформационной системе (ГИС) содержатся карты полей и данные по обработке полей. Благодаря этому можно проводить мониторинг продуктивности и здоровье полей на протяжении десятилетий и даже столетий. В будущем ГИС принципиально изменит систему точного землевладения за счет выявления многолетних закономерностей изменения почвы и климата. Аграрный бизнес сможет с высокой точностью прогнозировать производительность на несколько десятилетий вперед.

Система транспортного мониторинга позволит определить куда и на какое поле отправить технику, какие запчасти нужно заменить, сколько топлива использовано и на несколько его еще хватит. За счет контроля над техникой с помощью gpstraker повышается прозрачность работы предприятия, а обслуживание техники выполняется своевременно.

Мультиспектральные космические снимки позволяют выяснять очаги и распространение пожаров, определить болезни растений, провести анализ вегетации, узнать содержание влаги в почве. Эти и другие инновации имеют право существовать, так как возможно в недалеком будущем данные проекты будут с легкостью реализованы. Британская компания HayBeeSee представила необычного дрона для развития сельского хозяйства. Это нечто среднее между летающими и шагающими роботами, сочетающее лучшее из конструкций обоих типов. Квадрокоптер оснащён пружинящими ногами, штангой для размещения инструментов, камерой и блоком искусственного интеллекта [68]. Его конструкция рассчитана на 3 года всесезонной эксплуатации без замены деталей. Он передвигаетчя по полям прыжками, контролируя состояние посевов, точечно уничтожая сорняки и насекомых-вредителей, а также внося подкормку. Предоставляет фермерам более полную и свежую информацию для принятия решений, чем периодические обследования с воздуха. В отличие от колёсных роботов, он не повреждает посевы. CropHopper выбирает место приземления и совершает мягкую посадку, удерживая корпус над сельскохозяйственным культурами. Прыгающий режим экономит электроэнергию. CropHopper способен работать от одного заряда до 3 часов, обрабатывая до 12 гектаров за час. Масса робота составляет всего 3,5 кг при высоте 70 см. За один день он способен обследовать четыре поля площадью 15-20 гектар каждое. Текущие параметры CropHopper хорошо зарекомендовали себя во время тестов на полях пшеницы и ячменя. Расход пестицидов снизился на 60%, а урожайность повысилась на 10-30%.

Канадская фирма MVT Geo-solutions начала испытательные полёты БПЛА за пределами прямой видимости оператора (out of sight). Их безопасность обеспечит система предотвращения столкновений в воздухе, работающая на базе искусственного интеллекта. MVT предлагает своим клиентам услуги аэрофотосъёмки, картографирования и фотограмметрии с использованием беспилотников. Это востребованное направление в сельском хозяйстве.

В наиболее развитых странах находят применение сложные робототехнические системы. По данным International Federation of Robotics, на первом месте (и с большим отрывом) идут Южная Корея и Сингапур: 710 и 658 промышленных роботов на 10 тысяч рабочих соответственно.

В идущей на 3 месте Германии цифра значительно скромнее: 322 робота на 10000 работников. Почти столько же в Японии (308). Фабрике мира Китаю, кстати, ещё есть куда расти: там цифра на уровне среднемировой (97 при средней 85), но это значительно ниже, чем в более развитых странах. В среднем же по Европе на 10 тысяч работников приходится 106 роботов, в Америке 91 робот, а в Азии 75 роботов. Объём рынка роботов в России оценивается меньше, чем в тысячу роботов в год. Для сравнения: в Корее 40 тысяч роботов в год. В аграрном секторе роботизировано 3,4 % в структуре доильного оборудования, более широкое распространение получили роботы-подравниватели кормов.

Проблемами российских робототехнических систем являются:

— недостаточное финансирование НИОКР и госпрограмм поддержки робототехнических систем, как вытекающие обстоятельства — слабое обеспечение программными продуктами, приводными системами, элементными базами систем управления, системами машинного обучения;

— отсутствие систем нормативного обеспечения качества и безопасности проведения измерений, испытаний и контроля робототехнических систем;

— недостаточное количество сотрудников с необходимыми компетенциями в области робототехнических систем.

Широкое внедрение робототехники в аграрное производство позволит решить множество проблем, таких как обеспечение экологичности производства сельскохозяйственное продукции за счет уменьшения вредного влияния минеральных удобрений, как непосредственно на работников сельскохозяйственной сферы, так и на загрязнение окружающей среды; этичности производства – использование труда инвалидов и женщин в при дистанционном управлении робототехническими системами.

Необходимо отметить, что ведение сельского хозяйства имеет свои ограничения. Период амортизации сельскохозяйственной техники значительно ниже по сравнению с оборудованием, используемым в обрабатывающей промышленности, производстве и распределении электроэнергии, газа и воды, как и в целом по экономике.

Развитие аграрного сектора экономики невозможно без адекватной фондооснащенности и фондовооруженнсти предприятий агропромышленного комплекса. Одним из важнейших показателей, характеризующих развитие материально-технической базы сельского хозяйства выступает наличие средств механизации отрасли, поэтому целесообразно изучить парк основных видов техники в сельскохозяйственных организациях (таблица 12).

Приведенные в таблице 12 показатели свидетельствуют, что в течение 2015-2019 годов прослеживается тенденция уменьшения всех видов технических средств механизации растениеводства и животноводства.

Вместе с тем сложившаяся ситуация вовсе не свидетельствует о значительном снижении уровне механизации в отрасли, поскольку применяемые в сельском хозяйстве тракторы стали более энергонасыщенными, а сельскохозяйственные машины – как самоходные, так и агрегатируемые с тракторами, более производительными.

Таблица 12 – Парк основных видов техники в сельскохозяйственных организациях Республики Татарстан за 2015-2019 годы [54]

В результате в аграрном секторе произошло существенное повышение уровня комплексной механизации, к примеру, в таких отраслях как картофелеводство, свекловодство, молочное скотоводство и др.

Основные показатели, которые характеризуют уровень обеспеченности энергетическими ресурсами и отдельными видами технических средств механизации технологических процессов в сельскохозяйственных организациях, представлены в таблице 13 и на рисунке 5.

Таблица 13 – Энергетические мощности и обеспеченность техникой в сельскохозяйственных организациях за 2015-2019 годы [54]

Как свидетельствуют показатели, приведенные в таблице 13, несмотря на уменьшение суммарной мощности энергетических ресурсов за 2015-2019 годы 116,1 тыс. л.с., прослеживается тенденция повышения показателей энергообеспечености: энерговооруженности труда – на 11,9 л.с. в расчете на одного работника или на 17,2%; энергооснащенности сельскохозяйственных организаций – на 20 л.с. в расчете на 100 га посевной площади или на 11,8%. Сложившая ситуация объясняется сокращением в динамике среднегодовой численности работников, занятых в сельхозпроизводстве и площади посевов сельскохозяйственных культур.

Рисунок 5 – Обеспеченность сельскохозяйственных организаций комбайнами, на 1000 га посевов (посадки) соответствующих культур.

В динамике наметилась тенденция повышения обеспеченности зерноуборочными и картофелеуборочными комбайнами – на 0,2 и 4,9 единиц в расчете на 1000 га посевов (посадки) соответствующих культур, тогда как несколько снизилась обеспеченность свеклоуборочными и льноуборочными комбайнами – на 0,1 и 1,3 единиц соответственно. В результате происшедших изменений несколько снизилась нагрузка площади посевов на один зерноуборочный и картофелеуборочный комбайн – на 27 и 19 га соответственно, а нагрузка на свеклоуборочный, льноуборочный и кукурузоуборочный комбайн увеличилась – на 28, 44 и 164 га соответственно.

В результате того, что численность тракторов в динамике уменьшается, а сельскохозяйственные машины, агрегатируемые с тракторами остались на том же уровне или уменьшились меньшими темпами, за 2015-2019 годы наблюдается рост навесных и прицепных агрегатов на 100 тракторов.

Как известно для устойчивого производства продукции сельского хозяйства необходимо довести парк тракторов и комбайнов до уровня развитых стран, обеспечивающих уровень энергооснащенности 450…500 л/с на 100 га пашни.

Таблица 14 – Возрастная структура основных видов сельскохозяйственной техники в Республике Татарстан, %¹

¹ по данным Министерства сельского хозяйства и продовольствия РТ

Основная доля машинно-тракторного парка (МТП). эксплуатируется за пределами амортизационных сроков службы. Срок эксплуатации более 50% используемой сельхозтехники превышает 10 лет (таблица 14), в том числе это 64% тракторов, 51% зерноуборочных комбайнов, 47% кормоуборочных комбайнов и 59% посевных комплексов. Для модернизации МТП сельскохозяйственных товаропроизводителей необходимо обеспечение исполнения соответствующих государственных программ.

Увеличение спроса на продукцию зерновых культур на внутреннем и внешнем рынках способствует развитию производства сельскохозяйственной техники. К факторам, стимулирующим развитие отечественного сельхозмашиностроения, можно отнести государственное субсидирование производителей техники.

МСХ РФ совместно с Правительством разрабатывает ряд мероприятий по увеличению объемов поставок сельхозтехники и ускорению темпов обновления МТП [1, 19 и др.]. Однако у большинства аграриев отсутствуют свободные денежные средства для единовременной оплаты дорогостоящей техники, даже с помощью выделяемых субсидий они не покрывают стоимость комбайнов и тракторов. В связи с этим господдержку приобретения сельхозтехники нужно ориентировать на повышение доступности более длительного заемного финансирования.

Одним из направлений оптимизации затрат может быть перевод техники на газомоторное топливо. На сегодня из федерального бюджета субсидируют до 30% стоимости ее переоборудования. На предприятиях АПК РТ эксплуатируют почти 500 машин на компримированном природном газе [60].

Сельское хозяйство – одна из наиболее перспективных отраслей для освоения цифровых технологий. Для достижения максимального эффекта от цифровизации сельскохозяйственной сферы необходимо внедрение не отдельных систем, а комплексных решений. Это даст синергетический эффект и будет способствовать увеличению производительности сельского хозяйства.

Исследование технической оснащенности сельскохозяйственного производства Республики Татарстан выявило определенные проблемы: парк сельхозтехники в Республике Татарстан ежегодно уменьшается практически по всем позициям; энергетические мощности в сельскохозяйственных организациях Республики Татарстан сокращаются, а показатель уровня энергооснащенности отстает от уровня аналогичного показателя ведущих западных стран более чем в 2,5 раза; основная доля МТП эксплуатируется за пределами амортизационных сроков службы. Несмотря на выделяемые субсидии, у большинства аграриев отсутствуют свободные денежные средства для единовременной оплаты дорогостоящей техники.

Таким образом, выявленные проблемы и современные тенденции цифрового развития аграрной экономики подтверждают тезис о необходимости технического перевооружения сельскохозяйственного производства. Цифровизация технической базы сельскохозяйственного производства позволит сделать качественный скачок в развитии аграрного производства.

3.2 Модернизация образовательного процесса как важного элемента реализации стратегии развития цифрового аграрного производства

Роль цифровизации аграрного производства и выгоды, получаемые от применения инновационных информационных технологий неоспоримы, однако присутствуют факторы, тормозящие процесс информатизации аграрной сферы. В современных условиях развития цифровой экономики необходима комплексная модернизация всей системы подготовки кадров для аграрного производства. Для решения проблем совершенствования образовательного процесса разработана «Стратегия развития аграрного образования в Российской Федерации с горизонтом до 2030 г.» (проект).

Такие факторы, как модернизация, организация, переориентация, структура сельского хозяйства, влияют на аграрное образование в Российской Федерации, что должно определять его место в общей системе российского образования, а также на формы взаимодействия с абитуриентами, местными муниципальными управлениями и агропромышленным комплексом в целом. Научно- технологическое развитие подразумевает готовность всех участников трудовых отношений к постоянному самообразованию, что приведет в результате к их способности выполнять сложные организационные, технические и технологические преобразования в обществе (рисунок 6)

Рисунок 6 – Факторы, определяющие научно-технологическое развитие аграрной экономики

Согласно вышеприведенной схеме важней характеристикой, влияющей на развитие науки и технологий, является доля лиц с высшим образованием в общей совокупности населения (рисунок 7).

Рисунок 7 – Доля лиц с высшим образованием в России, % [20]

В России доля лиц с высшим образованием имеет тенденцию к росту начиная с 2014 года. Анализ активности населения, занимающегося самообразованием, показывает, что сельское население остается пока еще в аутсайдерах по уровню активности в данном процессе (таблица 15).

Таблица 15 – Доля численность населения, занимающегося самообразованием в общей численности населения, % (по оценкам на 2018г.)

В России показатели самообразования значительно отстают от аналогичных показателей наиболее развитых стран, так в рейтинговой оценке европейских стран Россия занимает 30 место. Это подтверждает тезис о необходимости государственной поддержки механизмов непрерывного образования и систем ДПО в России.

Анализируя распределение специалистов по информационным технологиям с учетом их функционирования по видам экономической деятельности (рисунок 8) в 2018 г. в аграрном секторе было менее половины процента, что конечно недостаточно для научно-технологического развития аграрной отрасли и реализации стратегий ее развития. Необходимо привлечение дополнительных специалистов ИКТ из других отраслей экономики, а также выпускников технических вузов [20].

Рисунок 8 – Сравнительный анализ распределения ИТ-специалистов по видам экономической деятельности в 2018 году [20].

Переход агарного производства на 4 технологический уклад вызовет необходимость формирования нового человеческого потенциала в лице специалистов не только из агарной сферы, но и таких направлений, как программная инженерия, технологии и технических систем, науки об обществе.

Как известно, структура системы аграрного образования Российской Федерации включает в себя 54 и 35 высших учебных заведения соответственно Министерства сельского хозяйства и Министерства науки и образования России, – расположенных в 55 субъектах Россий­ской Федерации. Система сельскохозяй­ственного образования включает также 400 образовательных учреждения СПО, находящихся в ведении 73 субъектов России (рисунок 9).

Рисунок 9 – Система аграрного образования РФ

Ключевая цель системы аграрного образования РФ – укрепление кадрового потенциала АПК, что является непременным условием обеспечения продовольственной безопасности и решения проблем импортозамещения. Для этого необходимо существенно модернизировать отечественную систему аграрного образования (рисунок 10).

Рисунок 10 – Приоритетные направления развития аграрного образования РФ

Улучшение экономических позиций РФ в мировом сообществе в плане обеспечения продовольственной безопасности невозможно без мобилизации внутренних ресурсов аграрного образования:

1. Необходима дальнейшая модернизация федеральных государственных образовательных стандартов в части обеспечения практикоориентированной подготовки специалистов аграрного сектора с учетом развития цифровой экономики.

2. Поэтапный переход в порядке эксперимента к инновационным формам образования с применением современных ИКТ в дистанционном формате.

3. Увеличение объема дисциплин, касающихся развития цифровой экономики при подготовке специалистов аграрного сектора экономики.

4. Участие работодателей в подготовке специалистов аграрного профиля с использованием современных форматов вовлечения работодателей в учебный и научный процессы.

5. Необходимо создание единой цифровой платформы для консолидации научных исследований в АПК и своевременного обмена информацией в целях повышению коммерциализации прикладных научных разработок.

Осуществление всех намеченных мероприятий невозможно без организации системы переподготовки и повышения квалификации уже действующих кадров аграрного образования.

3.3 Основные направления комплексного научно-технологического развития цифровой платформы аграрной экономики России

Ключевыми документами, обеспечивающими реализацию научно-технической политики, являются Стратегия научно-технологического развития до 2035 года [17], Национальный проект «Наука» [7], государственная программа «Научно-технологическое развитие Российской Федерации на 2019-2030 годы» [3].

Значительное изменение аграрного производства требует внедрение цифровой технологии сбора информации. Большинство из них можно решить благодаря использованию информационных технологи. В России разработана специальная федеральная научная программа для развития аграрного сектора экономики, с помощью внедрения в АПК программ цифрового земледелия. Цифровая экономика представляет систему экономических отношений, в которой данные в цифровой форме являются основным фактором производства во всех ее сферах. При внесении цифровой экoномики согласно государственной программе приоритетом является реализация продукции посредством электронной коммерции, бизнеса. Переход АПК к применению цифровых технологий обусловлен необходимостью реагировать на ряд вызовов глобального характера:

1) высокий спрос на сельскохозяйственные товары в условиях сохранения несбалансированности спроса и предложения приводит к проблеме голода;

2) развитие агропромышленного комплекса с упором на глобализацию приводит к тому, что начинается вытеснение с рынка малых производителей;

3) производство продукции, выращено с применением ГМO – технологий, возрастает доля опасного для людей продовольствия.

В России появление цифровых технологий осуществляется во всех отраслях. Благодаря применениям информационных технологий, в том числе и в АПК, повышается способность в конкуренции продукции.

Развиваются различные направления цифровой экономики:

— Формирование единого информационного пространства

— Цифровое государственное управление

— Выработка программы для получения квалифицированных кадров

— Создание действующих инновационных технологий

Основными задачами в развитии цифровой платформы в сельском хозяйстве являются:

1) создание условий, обеспечивающих объединение цифрового сельского хозяйства с процессами отечественной цифровой экономики;

2) стимулирование материальной заинтересованности;

3) формирование технологий, упрощающих процесс инвестирования в аграрное производство;

4) внедрение цифровых инструментов, обеспечивающих эффективное использование информационных ресурсов;

5) разработка и внедрение в систему образования новых стандартов обучения инновационным технологиям цифрового земледелия.

Таблица 16 – Возможности реализации технологических платформ программы «Цифровая экономика Российской Федерации» в сельском хозяйстве [15]

В современной экономике сложно представить функционирование какой-либо сферы общественной жизни без интернет-технологий. Одним из наиболее важных экономических комплексов России является АПК, поэтому его развитие всецело влияет на благосостояние нашего государства. Развитие АПК невозможно без информатизации и цифровизации, а именно — создание информационного общества и внедрение новых информационных и цифровых технологий. Комплексная цифровизация аграрной экономики предполагает наличие собственной цифровой платформы, однако она нуждается в комплексном развитии. Для этого необходима разработка следующих мероприятий:

1. Всестороннее развитие информатизации на объединённых интернет-платформах и сервисах аграрной экономики для труднодоступных регионов, сел, деревень и улучшение там цифровой инфраструктуры в целом. В настоящее время идет внедрение новых технологий не только в крупных городах, но и малонаселенных пунктах, однако не всегда вся информация и все новые разработки доходят достаточно быстро или вообще доходят до специалистов аграрного сектора. Почти все отрасли аграрного сектора сконцентрированы именно не в городах, поэтому на это стоит обратить внимание при предоставлении новых разработок по развитию цифровой платформы аграрного сектора.

2. Объединение всех платформ и сервисов в единую централизованную цифровую платформу АПК и ее упорядочение. Существует достаточное количество различных сервисов, цифровых экосистем и платформ для удобной и эффективной работы в аграрном секторе. Примерами служат, например, SkyScoutAdvisor, приложение компании «ИнтТерра», которое включает в себя продукты и сервисы для различных групп пользователей; цифровая платформа «АгроЭкоМиссия», которая является обширной базой знаний агроэкономики. Так, создание единой цифровой платформы — это решение различных проблем в АПК совместными действиями, объединение знаний и опыта огромного количества сервисов, приложений, цифровых экосистем, а также удобство для специалистов аграрного сектора и простых пользователей.

3. Реализация разработок. В настоящее время есть еще множество проектов по развитию цифровой платформы АПК, которые только ждут своего выхода и триумфа. Например, цифровая экосистема Россельхозбанка, которая была представлена в июле 2020 года, при хорошей и продуманной реализации сможет обеспечить поддержку бизнесу, страну новыми специалистами, расширение для клиентов банка рынка сбыта и т.д.

4. Сотрудничество с другими платформами. Цифровая платформа аграрной экономики России может взаимодействовать с сервисами, оказывающими услуги, которые будут оказывать помощь АПК, например, доставлять продукцию куда-либо и т.д. Цифровая платформа аграрной экономики РФ может также взаимодействовать с платформами других стран, вести активное сотрудничество, оказывать взаимную помощь и получать неплохую выгоду.

Цифровая платформа развития агропромышленного комплекса одна из ведущих платформ в мире. Ведь АПК – это важнейший сектор национальной экономики, обеспечивающий продовольственную и отчасти экономическую безопасность страны. Как известно цифровая платформа только начинает внедряться в АПК довольно успешно. АПК России входит в десятку лидеров мира. Финансируя в сельское хозяйство огромные суммы, Россия показывает хорошие результаты производства сельхоз продукции.

Как всем известно, что СССР славилась своими объемами производства в сельскохозяйственной деятельности и была одна из ведущих стран в направлении сельского хозяйства. После распада страны, России досталось разрушенное и обедневшее сельское хозяйство. Довольно-таки за небольшой период времени СССР потеряло свое влияние на мировой арене производства сельскохозяйственной продукции. За последние пару десятков лет России удалось вернуть лидирующие позиции на мировой арене и снова стать конкурентоспособной страной по производству и выпуску сельхоз продукции.

Со временем и правильным внедрением цифровой платформы в АПК-России наша страна с легкостью может опередить лидирующую тройку лидеров на мировой арене. И таким образом еще раз доказать свое лидерство на мировой арене.

Вижу два перспективных проекта, благодаря которым АПК России в будущем сможет приобрести значимое значение как одна из ведущих стран сельского хозяйства, так и внести свой вклад в мировое развитие сельскохозяйственной промышленности.

Такая платформа управленческого решения строится на открытости управления процессами животноводства, растениеводства, логистикой поставок и сбыта, включая системы прослеживаемости, формирование платформы семенного и генетического фондов, управления внесением удобрения химии (пестицидов).

Нужно основать платформу – способную на поиск квалифицированных кадров, которая принесет профессионалов в данную сферу, способную в создании необходимых программ для развития новых IT-возможностей и увеличение выпуска кадров.

Ведущей задачей цифровой трансформации сельского хозяйства является внедрение объективных данных сельхозпроизводителей и государственных данных в платформу цифрового сельского хозяйства для глобального планирования в отрасли и предоставления точных данных и рекомендаций участникам рынка, в том числе с использованием искусственного интеллекта, активизация инновационных процессов с использованием современного аппарата инновационного менеджмента.

Основные направления и инициативы позволят с помощью данных осуществить цифровую трансформацию сельского хозяйства с использованием цифровых платформ, например в Казани: AGRO__ONLAIN.

Цифровая экономика – экономическая деятельность, основанная на цифровых технологиях, связанная с электронным бизнесом и электронной коммерцией, и производимых и сбываемых ими цифровыми товарами и услугами. Расчёты за услуги и товары цифровой экономики производятся зачастую цифровой валютой. Базовыми элементами цифровой экономики являются постоянно трансформирующиеся интегрированные продуктовосервисные системы. Без нее невозможно представить себе инновационную деятельность.

В современных условиях люди думают, как сэкономить и извлечь из этого выгоду? В современной экономики используют и применяют уже необходимые для нашего времени новые технологии с целью сокращения затрат на производство, необходимостью соответствия потребностям рынка, быстро изменяющимся требованиям стандартов и многих нормативных документов, что практически невозможно без использования цифровых технологий, когда объемы информации растут в квадрате быстрее, чем объемы производства.

В АПК России формирование цифрового сельского хозяйства – это овладение будущим. Как одна из будущих ведущих направлений в мире. Стратегические ориентиры цифровой экономики находят свое отражение в геополитике, развитии отрасли и управлении АПК. Использование элементов цифровой экономики возможно на всех этапах системы «поле → прилавок».

После исследований по данному вопросу, можно сделать вывод о том, что создание эталонных цифровых моделей производственных процессов в сельском хозяйстве позволит повысить эффективность бизнеса сельхозпроизводителей. Но для этого необходимы универсальные открытые системы управления сельхозпроизводством с сотнями входных условий (параметров) и анализом больших данных с элементами корректировки, куда входит формирование и алгоритмизация сценариев управления (техникой, приборами, вещами, процессами, финансами) по основным кейсам – подготовительным, производственным и сбытовым.

Переход от управления АПК РФ в режиме «стандартных команд» к управлению на основе планирования, прогнозирования рисков и развития управленческой техники.

Для ведения эффективного сельского хозяйства, в данном направлении цифровой трансформации необходимы интерфейсы сопряжения логистическо-транспортных систем и системы обработки данных обратной связи: «прилавок → производитель», с целью учета потребительских предпочтений.

Этот фактор приводит к возрастающей роли некоммерческих объединений (ассоциаций) в сценарии цифровой трансформации конкретной сферы деятельности, в системе рисков принятия и реализации инновационных решений в условиях формирования интеграционных образований, что приводит к необходимости создания частно-государственной цифровой экосистемы управления сельским хозяйством РФ.

Уровень развития цифровых технологий в сфере землеустройства имеет значительные пространственные различия в субъектах РФ. Представление о данном уровне дает анализ вовлечения регионов в Единую Федеральную информационную систему о землях сельскохозяйственного назначения.

Уровень развития цифровой экономики в сельском хозяйстве регионов Российской Федерации тесно связан со степенью внедрения информационных технологий в сферу землеустройства. Поскольку внедрение цифровых инструментов повышает эффективность производства, способствует эффективному контролю состояния земельных ресурсов и т.д.

В июле 2017 года Министерством сельского хозяйства России начата работа по созданию Единой Федеральной информационной системы о землях сельскохозяйственного назначения (ЕФИС ЗСН), которая 12 апреля 2018 г. вводится в эксплуатацию. На основе работы по 52 регионам страны. Важнейшим элементом ЕФИС ЗСН является Федеральная государственная информационная система «Электронный атлас земель сельскохозяйственного назначения» Минсельхоза России. Пользователям веб-приложения предоставляются следующие возможности:

— просмотр данных космической съемки, специальных и тематических карт различного уровня детализации сельскохозяйственной направленности (виды угодий, типы сельскохозяйственных культур, мелиорированные земли, деградированные сельскохозяйственных угодий и др.);

— навигация по карте, масштабирование;

— просмотр информации об отображаемых на карте объектах;

— поиск объектов по заданным условиям: название населенного пункта, района, региона или географические координаты;

— создание отчетов по состоянию сельхозугодий на всех уровнях детализации (от поля до федерального округа);

— фильтр полей на основе различных критериев. Картографической основой могут выступать данные Росреестра, OpenStreetMap (ОСМ), спутниковые данные. Серия картограмм дает возможность сопоставить ситуацию по различным показателям и на различных пространственных уровнях.

При разработке федеральных и муниципальных программ развития сельского хозяйства, при планировании использования земель и их охраны свою высокую эффективность показало применение данных дистанционного зондирования земли (ДЗЗ) и ГИС. Следует отметить, что не во всех субъектах РФ есть равные возможности по использованию цифровых технологий.

Одна из важных ролей в цифровой трансформации российского АПК играет ведомственный проект«Цифровое сельское хозяйство», который предусматривает комплекс мероприятий по внедрению цифровых технологий, платформенных решений в АПК и разработку IT-платформ.

Данный проект предполагает создание и развитие национальной платформы цифрового государственного управления сельским хозяйством «Цифровое сельское хозяйство», модуля «Агрорешения», отраслевой электронной образовательной среды. Помимо создания перечисленных программных продуктов проект предполагает одновременную работу по подготовке специалистов сельскохозяйственных предприятий с целью формирования у них компетенций в области цифровой экономики.

Основные цели реализации проекта:

1. Цифровая трансформация сельского хозяйства посредством внедрения цифровых технологий и платформенных решений для обеспечения технологического прорыва в АПК и достижения роста производительности на «цифровых» сельскохозяйственных предприятиях в 2 раза к 2024 г.

2. Повышение эффективности мер государственной поддержки в сфере цифровизации АПК.

3. Межведомственное взаимодействие для передачи данных о землях сельскохозяйственного назначения в цифровую платформу «Цифровое сельское хозяйство» для последующего учета, мониторинга, аналитики.

4. Создание системы подготовки специалистов сельскохозяйственных предприятий с целью формирования у них компетенций в области цифровой экономики.

Этапы реализации проекта:

Первый этап — создание и внедрение национальной платформы цифрового государственного управления сельским хозяйством «Цифровое сельское хозяйство», интегрированной с другими профильными субплатформами на региональном и муниципальном уровнях, что даст сельхозпроизводителям возможность получать государственную поддержку через единую национальную цифровую платформу.

Второй этап — создание и внедрение модуля «Агрорешения» национальной платформы «Цифровое сельское хозяйство» для повышения эффективности деятельности сельскохозяйственных товаропроизводителей.

Третий этап – создание системы непрерывной подготовки специалистов сельскохозяйственных предприятий с целью формирования у них компетенций в области цифровой экономики. Центр компетенций «Цифровое сельское хозяйство» с представительствами на базе аграрных вузов Минсельхоза России и иных сельскохозяйственных организаций будет реализовывать профильные программы подготовки и переподготовки специалистов сельскохозяйственных предприятий. Общее финансирование проекта запланировано в размере 300 млрд. руб., из них 152 млрд. руб. – из федерального бюджета, 8 млрд. руб. – из бюджетов субъектов Российской Федерации и 140 млрд. руб. – из внебюджетных источников. Распределение бюджета будет осуществляться не на равной основе.

Для получения мер господдержки сельхозтоваропроизводителям необходимо будет предоставлять бухгалтерскую и финансовую отчетность (например, в рамках предоставления в ФНС налоговой отчетности). Автоматизация процесса предоставления бухгалтерской и финансовой отчетности, позволит значительно сократить время и затраты сельхозтоваропроизводителей на этот процесс и получать актуальную информацию органами государственной власти ответственными за предоставление мер господдержки о финансовой и бухгалтерской отчетности более оперативно.

На основе вышеперечисленных возможностей в сфере IT-платформы можно разработать массу научно-технических направлений в сфере сельского хозяйства позволяющих людям обеспечить себя множеством программ в данном направление внедрение в субъектах Российской Федерации не менее шести проектов полного инновационного комплексного научно-технического цикла сквозных цифровых систем: «Цифровые технологии в управлении АПК», «Цифровое землепользование», «Умное поле», «Умный сад», «Умная теплица», «Умная ферма».

Каждая из программ по-своему уникальна и может принести много пользы людям и сократить затраты на производство, тем самым принести максимальную прибыль и высокий уровень качества продукта «Цифровое землепользование» — базируется на основе современных способах производства сельскохозяйственной продукции и продовольствия с использованием цифровых технологий (интернет вещей, робототехника, искусственный интеллект, анализ больших данных, электронная коммерция и другое). «Цифровые технологии в управлении АПК» — ресурсы и технологии, на основе которых и происходит основная деятельность в сфере сельского хозяйства, значительно уменьшая человеческий труд и повышая качество труда и увеличения объема продукции. «Умное поле» — интеллектуальная система, которая в автоматическом режиме анализирует информацию о состоянии агробиоценоза, принимает управленческие решения и реализует их роботизированными техническими средствами. «Умный сад» — специально разработанная система для лёгкого управления сложными инженерными (электронными, техническими) составляющими Сада. «Умная теплица» — полностью автоматизированная конструкция, призванная облегчить процесс выращивания агрокультур и минимизировать использование ручного труда. Этот сельскохозяйственный объект включает в себя микроконтроллеры, датчики и приложения Интернета вещей. «Умная ферма» — полностью автономный, роботизированный, сельскохозяйственный объект, предназначенный для разведения сельскохозяйственных видов/пород животных (мясные, молочные и др.).

Привлечение иностранных специалистов очень важен для нашей страны. Как известно, что основный прогресс дают западные страны, и нам надо поддерживать контакт с ними для общего развития экономики в сфере сельского хозяйства и не только.

Агропромышленный комплекс – это совокупность скоординированных отраслей хозяйства, которые производят, трансформируют сельскохозяйственную продукцию и при водят её к потребителю. Иначе говоря, АПК – гарантирует про довольствие страны и является важнейшим сектором экономики. Весь мир давно перешел на современные технологии, которые упрощают жизнь, помогают в сложных вопросах. В России также внедряются цифровые технологии во всех отраслях, конечно же и в АПК. Первостепенной задачей является повышение конкурентоспособности экспорт а и увеличение объема производства без нанесения ущерба окружающей среде. Конечно же, в любой деятельности могут существовать, как положительные моменты, так и негативные. Есть ряд неурегулированных проблем, которые не обошли АПК стороной.

Проблемы развития отечественного АПК вызваны чередой ошибок, допущенных в период перехода на рыночные отношения, когда хаотичное, несвоевременно, реформирование привело к спаду производства и потере доминирующего положения ряда отраслей. В это входит: неудавшиеся эксперименты с земледелием, растениеводством и животноводством, это сказалось на многих производителях и в целом для ситуации в данных отраслях.

Истечение государственного финансирования, спад производства машиностроительной отрасли, нехватка средств – первостепенные проблемы, с которыми столкнулись экономисты в переходный период. В следствии существенно уменьшились объемы продовольственного производства, и увеличилась доля импортной продукции.

Под угрозой потери продовольственной независимости от полного разрушения АПК был принят приоритетный национальный проект «Развитие АПК», направленный на ускоренное развитие основных отраслей комплекса. Главными направлениями проекта являются: разумное решение вопросов, имеющих приоритетное значение для развития экономики страны в целом.

Именно так, эффективные меры в отношении животноводства призваны обеспечить население продуктами первой потребности, создать условия для развития малых форм хозяйствования, решить проблему безработицы, мобилизация квалифицированных специалистов.

Положительные стороны проявляются в настоящее время – получилось исправить ситуацию в важных для отечественного животноводства отраслях, как овцеводство, птицеводство, свиноводство, что позволило разрешить сложную ситуацию с продуктами питания в основных регионах страны. Однако, проблема развития скотоводства остаётся нерешённой. В данном направлении идут работы по улучшению скотоводства, развитию условий производства ценных продуктов питания, а именно, молока, мяса. Главным достижением можно считать возможности технического перевооружения хозяйств и создания будущей базы эффективного продуктивного производства.

В числе растущих направлений развития АПК – современные технологии. Инвестиции в данном направлении считаются долгосрочными и наиболее эффективными. Развитие любой отрасли экономики невозможно без соответствующих технологий, инновационных средств, материальной базы, на основе которых можно построить рентабельное производство, приносящее доход. Также, заслуживает внимание подготовка человеческого капитала, т.е. квалифицированных кадров в этой области – научная и образовательная база служит гарантом успешной реализации поставленных целей АПК.

Темпы изменений на рынке интернет-технологий пока не успевает подстраиваться система образования и самообучения. Но не решена еще проблема подготовки и цифровой грамотности рядовых пользователей или специалистов, не имеющих профильного IТ-образования. Цифровая грамотность – совокупность знаний и навыков, которые требуются для безопасного и эффективного использования цифровых технологий и ресурсов Интернета, включает в себя цифровое потребление, цифровые компетенции и цифровую безопасность.

Экономическая деятельность фокусируется на платформах «Цифровой» экономики. Платформа «Цифровой» экономики – это цифровая среда с набором функций и сервисов, которая обеспечивает потребности потребителей и производителей, а также реализует возможности прямого взаимодействия между ними. Ценность её заключается в предоставлении самой возможности коммуникации и упрощении процедуры взаимосвязи между участниками. Платформы минимизируют издержки и предоставляют дополнительный функционал как для поставщиков, так и для потребителей. К тому же, они предполагают обмен информацией между действующими лицами, что существенно улучшает сотрудничество и способствует созданию инновационных продуктов.

Изучая данный вопрос, можно сделать вывод о том, что создание цифровых моделей производственных процессов в сельском хозяйстве позволит повысить производительность бизнеса сельхозпроизводителей. Но для этого нужны общезначимые системы управления сельхозпроизводством с сотнями параметров и анализом больших данных, куда входит формирование и алгоритмизация управления: техникой, приборами, вещами, процессами, денежной массой. Каждая платформа строится на управлении процессами растениеводства, животноводства, логистикой поставок и реализации. Основная создаваемая платформа – это платформа знаний, которая отражает наличие профессиональных кадров в создании необходимых программ и предоставление хозяйствам новых IT-возможностей для повышения производительности. Посредством цифровой трансформации сельского хозяйства воз можно решение следующих задач:

— повышение производительности тpуда;

— интеграции информационных рeсуpсов;

— предоставление государственных сервисов и порталов для сельскохозяйственных товаропроизводитeтeлeй;

— стимулирование отечественной разработки и обеспечение доступа к различным цифровым открытым платфоpмам;

— внeдpeниe торговых онлайн-платфоpм и систем для пpoдвижeния сельхозпродукции (сыpья, полуфабpикатов, продуктов пepepаботки);

— создание платформы для процессов формирования предложений по корректировке нормативно-правовых актов и нормативно-технических требований для перехода в цифровую экономику;

Цифровой платформе аграрной экономики России есть куда стремиться. Поэтому для развития одной из важных отраслей экономики, а именно аграрного сектора необходимо с умом подойти к ситуации, составить план и хорошо обдумать дальнейшие решения по развитию цифровой платформы аграрной экономики России.

Таким образом, согласно нашим исследованиям к основным направлениям развития цифровых технологий в аграрной сфере можно отнести улучшение цифровой инфраструктуры; обновление кадрового потенциала граждан путем снижение цифрового неравенства; ориентация на использование отечественного научно-технических разработок; развитие коррелируемых с научными разработками отечественных технологий.

Комплексная научно-техническая программа должна включать в себя и систему подготовки кадров для развития и функционирования цифрового сельского хозяйства, а для этого необходима модернизация всего образовательного процесса в аграрных образовательных учреждениях.

Раздел 4. НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО АНАЛИЗУ СОСТОЯНИЯ ОТЕЧЕСТВЕННОГО СЕКТОРА ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК В ОБЛАСТИ ЦИФРОВОГО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА, НЕОБХОДИМЫХ ДЛЯ ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЯ ПРОДОВОЛЬСТВИЯ В РФ

4.1 Оценка развития технологий производства в сфере цифровой аграрной экономики

Основными проблемами развития аграрного сектора в РФ, является низкий технологический уровень предприятий сельского хозяйства, а также низкая инвестиционная привлекательность. Большинство предприятий сельского хозяйства уступает мировым лидерам по показателям механизации, автоматизации, фондовооруженности и использованию удобрений. В этом кроются основные проблемы низкого уровня урожайности и низких экономических показателей сельскохозяйственных предприятий. Кардинальное изменение положения дел в отрасли маловероятно, так как государственная поддержка сельского хозяйства крайне ограничена, в отличие от других стран. Преодоление указанных выше тенденций возможно при использовании цифровых технологий производства, которые позволяют получить необходимый эффект применения имеющихся ресурсов в нужном месте, в нужное время и в нужном объеме. Мировой опыт внедрения цифровых технологий производства, обеспечивает рост урожайности и снижение материальных затрат. В настоящей работе, авторами предпринята попытка научного анализа и критического осмысления развития технологий производства в сфере цифровой аграрной экономики.

Специфика сельского хозяйства как отрасли общественного производства объективно обуславливает его определенное технологическое отставание от отраслей промышленности. Долгое время в аграрной экономике преобладал ручной труд, который и сейчас остается востребованным при проведении отдельных технологических операций. Выбор агротехнологий объективно определяется уровнем развития производительных сил общества и технической базы отдельных отраслей народного хозяйства. Именно задача наращивания средств механизации технологических процессов системы аграрного производства долгое время была одной из ключевых в рамках развития АПК страны во второй половине прошедшего столетия века.

К концу 80-х годов ХХ века сельскохозяйственные производители Российской Федерации достигли пика по уровню обеспеченности основными видами средств производства. В 1990 г. в сельскохозяйственных организациях на 1000 га пашни приходилось 11,6 трактора, а на 1000 га посева и посадок соответствующих сельскохозяйственных культур 6,5 зерноуборочных, 17,3 свеклоуборочных, 25,4 картофелеуборочных комбайна, а энергообеспеченность достигала 364 л.с. на 100 га посевных площадей. Для примера: к концу 80-х годов в США на 1000 га пашни приходилось 34,4 трактора, в Польше — 77, у фермеров Италии — 144, а в Японии — 476. Рост уровня обеспеченности техникой осуществлялся за счет развития отечественного сельскохозяйственного машиностроения. В 1990 г. в РФ было произведено 213,6 тыс. тракторов суммарной мощностью двигателей 22,7 млн л.с. [43].

Реформирование экономической системы Российской Федерации, начатое в конце 80-х — начале 90-х годов прошлого столетия и связанное тотальным переходом на рельсы рыночной экономики, привело к разрушению относительно устойчивой системы аграрного производства страны и инициации процессов деградации материально-технической базы сельскохозяйственных производителей. За период с 1990 по 2019 гг. количество тракторов в сельскохозяйственных организациях РФ сократилось в 6,6 раза, зерноуборочных комбайнов — в 7,2, свеклоуборочных — в 12,1, картофелеуборочных — в 16,3, кормоуборочных — в 9,9, а объем энергетических мощностей — в 4,6 раза.

Крупные инвесторы, желающие вкладываться в развитие сельскохозяйственного производства, вынуждены в силу колоссального технико-технологического отставания данной отрасли самостоятельно принимать решения по ее модернизации, используя опыт наиболее продвинутых в этом вопросе стран. Цифровизация агропромышленного комплекса необходима для снижения рисков, мониторинга изменения климата, повышения урожайности сельскохозяйственных культур и увеличения продукции животноводства, планирования всех полевых работ на летнее время. Она является малозатратной при создании продукта, основанного на эффективном использовании ресурсов, и научно обоснованном технико-технологическом управлении. Преодоление технологического отставания возможно при переходе на Индустрию 4.0 в сельскохозяйственном секторе, предполагающей использование перспективных инновационных агротехнологий, развитие отрасли интернет-услуг и ее инфраструктурного, финансового, кадрового и информационного обеспечения [33].

Модернизация технико-технологической базиса сельского хозяйства может определяться как форма инновационного ускоренного воспроизводства материально-технической базы хозяйствующих субъектов аграрной сферы, формирующая возможность их перехода к инновационным технологиям и позволяющая обеспечить эффективность их функционирования и поддержание конкурентоспособности на относительно длительном временном горизонте. То есть, технико-технологическая модернизация предполагает проведение инновационных преобразований агроэкономических систем, в основе которых лежат как радикальные, так и эволюционные инновации, обеспечивающие переход отдельных хозяйствующих субъектов на устойчивую траекторию эффективного развития, обеспечивающую условия их расширенного воспроизводства и наращивания потенциала развития.

Систематизация факторов, влияющих на условия протекания процессов технико-технологической модернизации хозяйствующих субъектов аграрного сектора, и изучение тенденций формирования технико-технологической базы сельского хозяйства позволяет выявить две группы проблем (организационно-экономических и технико-технологических), ограничивающих модернизационный потенциал сельскохозяйственных производителей.

Первая группа проблем обусловлена сложившимися организационно-экономическими условиями инициации и осуществления процессов технико-технологической модернизации хозяйствующих субъектов аграрной сферы и включает в себя низкий уровень инвестиционной привлекательности отрасли, длинные сроки окупаемости инвестиций, высокую стоимость кредитных ресурсов, дефицит собственных средств у большинства сельскохозяйственных производителей, ограниченные ресурсы государственной поддержки отрасли, низкую эффективность сложившейся системы лизинга, низкое качество инновационной системы АПК, отсутствие эффективных механизмов трансферта инноваций и управления инновационно-инвестиционными рисками, низкую квалификацию трудовых ресурсов сельской местности, инновационную пассивность подавляющей части хозяйствующих субъектов аграрной сферы [49].

Вторая группа проблем связана с достигнутым уровнем технико-технологического развития сельскохозяйственных производителей и определяется низким качеством их материально-технической базы, преобладающим использованием морально устаревших технологий аграрного производства, широтой ассортимента использующихся технологий, машин и оборудования, требующих усложнения структуры материально-технической базы, низким уровнем автоматизации и информатизации производственных процессов, низким качеством системы инфраструктурного обеспечения сельского хозяйства, неразвитостью системы технического обеспечения аграрного производства, высокой зависимостью отрасли от импорта технологий, машин и оборудования и др.

Помимо системных проблем, определяющих специфику процессов формирования и воспроизводства технико-технологического базиса сельского хозяйства как отрасли общественного производства, существует круг проблем, характерных для различного типа хозяйствующих субъектов аграрного сектора, возникающих в силу особенностей их экономической сущности, организационного построения, масштабов производственных систем, уровня технико-технологического развития, финансовых возможностей, качества инфраструктурного обеспечения, уровня интеграции в единое экономическое пространство, восприимчивости к инновациям, предпринимательской активности, качеством трудовых ресурсов и др.

Традиционно в структуре аграрного сектора выделяется три категории хозяйствующих субъектов: сельскохозяйственные организации, крестьянские (фермерские) хозяйства и индивидуальные предприниматели, хозяйства населения. Для каждой категории хозяйствующих субъектов характерна существенная дифференциация по потенциалу развития и эффективности ведения аграрного производства. При этом для каждой категории сельскохозяйственных производителей прослеживается четкая зависимость инновационной и предпринимательской активности от размера хозяйствующего субъекта и его финансового положения. Наиболее высокие темпы обновления подсистемы технико-технологического обеспечения производственных систем отмечаются у интегрированных формирований, обеспечивших рост концентрации производства и модернизацию материально-технической базы хозяйствующих субъектов, интегрированных в единые технологические цепочки [46].

Учитывая, что ядро материально -технической базы подавляющей части хозяйствующих субъектов аграрной сферы составляет машинно-тракторный парк, в качестве приоритетных направлений развития инженерно-технической системы сельского хозяйства они рассматривают: оптимизацию состава и структуры машинно-тракторного парка; организацию системы обеспечения эффективного использования машин и оборудования; переход к инновационным технологиям аграрного производства, повышающим производительность активной части основных средств; организацию эффективной системы инженерно-технического обслуживания; совершенствование системы управления процессами инженерно-технического обеспечения.

В экономической литературе машинно-тракторный парк сельскохозяйственных производителей трактуется как совокупность технических средств, обеспечивающая проведение комплекса механизированных работ, связанных с реализацией технологий аграрного производств [57].

Состав машинно-тракторного парка формируется из следующих групп технических средств: тракторов, являющихся универсальными энергетическими средствами; навесных и прицепных сельскохозяйственных машин, агрегатируемых с ними; самоходных комбайнов и других специализированных машин; стационарных машины с различным типом приводов; транспортных машин.

Управление формированием машинно-тракторного парка представляет собой процесс обоснования его состава и структуры с учетом реализуемых хозяйствующим субъектом агротехнологий и их постоянной корректировки в процессе воспроизводства и является одним из ключевых элементов всей системы управления процессами технико-технологического обеспечения деятельности хозяйствующих субъектов аграрной сферы.

Основной задачей управления процессами машинно-тракторного парка является поддержание его оптимальных состава и структуры, обеспечивающих полное удовлетворение производственной системы хозяйствующего субъекта возможностей реализации избранных технологий агарного производства и проведения всего объема механизированных работ в оптимальные сроки. Можно предположить, что расширение состава машинно-тракторного парка и рост гибкости использования сельскохозяйственной техники обеспечивает условия минимизации потерь продукции, но при этом необходимо сопоставлять объемы увеличения инвестиций на развитие машинно-тракторного парка и роста постоянных издержек, связанных с его содержанием и использованием, с объемом предотвращенных потерь, с тем, что бы четко понимать, при каких параметрах вложения в увеличение технической базы перестают себя окупать и возникает необходимость поиска иных путей наращивания технического потенциала хозяйствующего субъекта [44].

При этом следует оценивать всю совокупность ключевых направлений воздействия машинно-тракторного парка на эффективность развития сельскохозяйственных производителей, и именно:

— увеличение объемов производства аграрной продукции и рост ее качества за счет сокращения сроков проведения основных видов механизированных работ и повышения их качества;

— минимизация затрат на проведение механизированных работ и снижение себестоимости сельскохозяйственной продукции за счет обеспечения оптимальных параметров машинно-тракторного парка и рационализации комбинаций формирования и использования агрегатов;

— минимизация капитальных вложений в воспроизводство сельскохозяйственной техники за счет оптимизации схем обновления машинно-тракторного парка и корректировки его структуры;

— формирование технических резервов, позволяющих за счет маневра техникой обеспечить эффективное управление машинно-тракторным парком в условиях риска и неопределенности.

Управление процессами формирования машинно-тракторного парка должно осуществляться исходя из следующих принципов:

— принцип системности (машинно-тракторный парк рассматривается как система, ориентированная на решение комплекса задач по механизации производственных процессов хозяйствующих субъектов аграрного сектора);

— принцип планомерности (потребность в технике определяется исходя из комплексного плана и стратегии развития хозяйствующего субъекта);

— принцип комплексности (формирование МТП ориентировано на комплексное решение задач развития технико-технологической базы сельскохозяйственных производителей);

— принцип непрерывности производственных процессов (состав и структура МТП должны обеспечивать непрерывность процесса производства);

— принцип согласованности (интеграция машин и технических средств в рамках одной технологической цепи обеспечивать максимизацию уровня использования их производительного потенциала);

— принцип оптимальности (в процессе формирования МТП должно достигаться такое соотношение машин, при котором затраты на его содержание и эксплуатацию будут минимальными при условии выполнения необходимого объема работ);

— принцип сбалансированности (соотношение между отдельными видами техники должно быть рациональными и максимизировать уровень ее использования ее производственного потенциала);

— принцип альтернативного использования (возможность альтернативного использования технических средств позволяет повысить степень маневренности МПТ и гибкости при формировании различного рода агрегатов) и др.

Система формирования материально-технического базиса сельского хозяйства в качестве ключевого звена включает в себя организационно-экономический механизм, создаваемый на отраслевом уровне управления регионом. Базовой целью данного механизма является пропорциональное распределение финансовых, информационных и управленческих воздействий на объекты, участвующие в формировании и воспроизводстве материально-технической базы. Организационно-экономический механизм обладает возможностью адаптации к изменениям условий развития всех субъектов, формирующих систему материально-технического обеспечения сельскохозяйственных производителей. Описанный механизм может быть легко адаптирован для агроэкономических и других систем.

Следует также отметить, что раскрытый выше организационный механизм управления процессами формирования и воспроизводства материально-технической базы агроэкономической системы региона обеспечивает реализацию всех без исключения моделей модернизации материально-технической базы хозяйствующих субъектов аграрного сектора: от модели догоняющей модернизации до модели опережающей модернизации [42].

Реализация перспективных моделей развития агроэкономических систем связана с модернизацией их технико-технологического базиса, предполагающей массовый переход всех субъектов аграрной экономики к масштабному применению информационных технологий. В контексте современного уровня развития информационных технологий процесс информатизации социально-экономических систем различного уровня принято называть цифровизацией, а процесс массового внедрения цифровых решений в производственные системы и системы управления — цифровой трансформацией.

Следует отметить, что реализация модели цифрового развития возможна лишь при наличии адекватной технико-технологической базы агроэкономических систем, соответствующей их информационным потребностям, и единого информационного пространства, в рамках которого поддерживается высокие качество и скорость обмена информацией и обеспечивается информационную безопасность каждого субъекта. Реализация стратегии цифровой трансформации системы аграрного производства осуществима только после проведения модернизации агроэкономических систем всех уровней и формирования технико-технологического базиса, позволяющего полномасштабно использовать комплекс преимуществ, порождаемых цифровизацией, и системы межсубъектных отношений в рамках тесной интеграции каждого субъекта системы аграрного производства в те или иные цифровые экосистемы, формирующие новую среду взаимоотношений экономических субъектов [39].

Цифровую трансформацию принято рассматривать в качестве особой формы модернизации технико-технологического базиса агроэкономических систем, связанную с комплексным использованием цифровых технологий и изменением содержания всех организационно-экономических и производственно-технологических процессов, присущих системе аграрного производства, а также освоением цифровых технологий поддержания необходимого уровня эффективности внутри- и межсубъектных взаимодействий. Традиционно цифровая трансформация технико-технологической базы аграрного производства представляется в виде совокупности мероприятий, связанных с проектированием, разработкой и внедрением разного рода цифровых платформ, составляющих основу цифровой экономики и обеспечивающих реализацию широкого спектра задач, стоящих перед агроэкономическими системами различного уровня [56].

В рамках парадигмы цифрового развития цифровым платформам отводится роль инструментального обеспечения процессов формирования технического и технологического базиса агроэкономических систем цифрового типа. В этой связи задача обоснования идеологии создания типовых цифровых платформ (как универсальных, так и специализированных) и концепции их рационального и эффективного использования в различных экономических системах становится как никогда актуальной.

Особенности функционирования отдельных отраслей народного хозяйства при отсутствии единого механизма управления процессами цифровой трансформации разнородных экономических систем породили широкий спектр подходов к осознанию ключевых функций различного типа цифровых платформ, к обоснованию их состава и структурной организации. С другой стороны, уникальность различного рода цифровых платформ порождает необходимость решения широкого спектра задач рациональной организации межплатформенных взаимодействий, стандартизации процессов информационного обмена, обеспечением совместимости используемых программно-аппаратных комплексов, сохранением информационной безопасности всех субъектов, использующих легальные платформенные решения и др. [55].

Принципиальные ограничения на возможности цифровой модернизации технико-технологического базиса системы аграрного производства накладывает низкий уровень развития информационной инфраструктуры и во многом устаревшая архитектура сети Интернет, что проявляется в относительно низком уровне ее управляемости, наличием проблемам использования жестких стандартов качества, предъявляемых отдельным элементам сети, и низкой эффективности решения отдельных задач информационного обеспечения межсубъектных взаимодействий [35].

Реализация идеологии массового использования цифровых платформ как перспективного инструментария технико-технологической модернизации агроэкономических осуществима лишь при достижении все системой аграрного производства такого уровня ее информатизации, который позволил бы каждому субъекту полноценно интегрироваться в единое информационное пространство и эффективно взаимодействовать в рамках цифровых экосистем и цифровых сообществ [53].

В этих условиях к числу первоочередных задач развития системы информационного обеспечения аграрного производства следует относить:

— разработку стратегии технико-технологической модернизации отрасли с учетом потенциала ее цифрового развития;

— формирование информационной инфраструктуры аграрного сектора, адекватной задачам информационного обеспечения сельскохозяйственного производства и предоставляющей возможность использования современных цифровых технологий;

— разработку идеологии универсальных и специализированных цифровых платформ, обеспечивающих использование единых стандартов и форматов данных, необходимых для эффективного управления разнородными элементами агроэкономических систем;

— разработку комплекса оптимизационных и имитационных моделей, алгоритмов решения типовых производственных и управленческих задач и программных комплексов, реализующих данные модели и алгоритмы в единой системе управления развитием хозяйствующих субъектов аграрной сферы;

— формирование федеральной сети центров трансляции и внедрения цифровых технологий в систему аграрного производства, обеспечивающих комплексное обслуживание сельскохозяйственных производителей в сфере использования цифровых технологий и эффективное взаимодействие хозяйствующих субъектов аграрной сферы с субъектами, генерирующими инновации в области цифровизации сельского хозяйства;

— подготовка кадров всех уровней, знающих современные информационные технологии и готовых эффективно использовать их как процессе производства, так и процессе управления развитием агроэкономических систем всех уровней и др.

Формирование современной системы информационного обеспечения аграрного производства является одним из основополагающих условий инициации процессов цифровой трансформации агроэкономических систем и массового внедрения цифровых технологий в практическую деятельность сельскохозяйственных производителей [51].

Признавая цифровую трансформацию агроэкономических систем магистральным путей модернизации технико-технологического базиса системы аграрного производства, необходимо констатировать, что широкомасштабная цифровизация различных ее элементов требует радикальной модернизации традиционных средств производства и агротехнологий, обуславливающей возникновение как положительных, так и отрицательных экономических и социальных эффектов, которые, в свою очередь, могут как позитивно, так и негативно влиять на процессы цифровой трансформации.

4.2 Цифровое моделиров3ние процессов диагностики субъектов аграрной экономики по степени готовности к цифровым трансформациям

Формирование конкурентоспособного аграрного производства требует воспроизводства производственно-ресурсного потенциала аграрных предприятий и домохозяйств на качественно новой ресурсосберегающей основе. Поэтому процессы инновационной деятельности в аграрном производстве должны иметь комплексный характер по всему циклу деятельности: от образования и науки до внедрения инновационного продукта в реальное производство, а не сводиться к внедрению отдельных инновационных мероприятий. Необходимо заметить, что совершенствование техники аграрного производства, которое не основывается на принципиальных изменениях технологии, обуславливает дополнительное усложнение оборудования и рост его стоимости, что, в свою очередь, снижает экономическую эффективность обновления средств труда. Именно внедрение новейших технологий обеспечивает усовершенствование и обновление и продуктивное воспроизведение производственно-ресурсного потенциала. Ученые рассматривают инновационную технологию, в первую очередь, как организационное нововведение. Кроме того, важную роль во внедрении нововведений играет управленческая деятельность, которая должна сглаживать возможные противоречия между технологическим уровнем производства и организацией управления на предприятии, повысит эффективность инновационных процессов.

Проблемами инноватики занимались М. Туган-Барановский и австрийский ученый Й.А. Шумпетер, которые определили роль инноваций в качественном экономическом росте. Их последователями были Б. Санто и Б. Твис. Над проблемами инновационного развития сельского хозяйства в России работали такие ученые, как Амбросов В. Я., Горбунов М. П., Яценко А. Н., Шубравская А. В., Лайко П. А, Саблук П. Т., Присяжнюк М. В. , Котикова А. И., Покотилова В. И. и др. Научные труды этих ученых внесли весомый вклад в развитие теории и практики инновационных процессов в аграрном секторе экономики. Но в контексте рассмотрения данных вопросов в условиях требований устойчивого развития и интеграции, именно внедрение платформа агроцифровой кооперации будет способствовать повышению конкурентоспособности аграрного производства.

Логико-структурная схема платформы агроцифровой кооперации предполагает наличие ряда блоков, которые обеспечивают обмен информацией, товарами, услугами и денежными средствами между группами пользователей, создавая им добавленную ценность. Целевыми пользователями платформы являются агропроизводители, жители сельских территорий, собственники земли, потребители аграрной продукции, поставщики удобрений и горюче-смазочных материалов, производители сельскохозяйственного оборудования и связанного с ним программного обеспечения, экологические организации, портфельные инвесторы, бизнес-ассоциации, связанные с аграрным производством представители органов государственной власти и местного самоуправления.

Исходя из имеющихся проблем и задач экономического, социального и экологического развития в качестве базовых блоков платформы мы выделяем: блок совместных инвестиционных проектов, блок совместных закупок, блок агроообразования, поиска кадров и трудоустройства, блок экометеорологического ландшафта, блок сбыта агропродукции, блок агроинформации и новостей, блок нормотворческой деятельности, блок взаимного кредитования, блок совместной деятельности.

Для обеспечения устойчивого развития аграрного производства через внедрение цифровой кооперации, необходимо планирование и реализация ряда проектов в трех средах:

— реальная среда (сфера офлайн, которая касается жителей сельских территорий, производителей аграрной продукции, инвесторов, поставщиков оборудования, удобрений и прочего, ИКТ-инфраструктура в сельской местности);

— виртуальная среда (сфера онлайн, которая касается цифровых технологий и программного обеспечения, олицетворяемого в цифровые платформы и каналах доступа к ним);

— институциональная среда (институты, нормативно-правовая сфера, традиции и обычаи).

При взаимодействии реальной и виртуальной сред с учетом институциональных норм создается цифровое сельскохозяйственное общество, распространяется цифровое хозяйствование в аграрном секторе, становится востребованным использованием цифровых платформ и цифровых экосистем, происходит кооперация бизнеса на цифровой основе.

Именно эти три взаимозависимых среды обеспечивают постоянство цифровых трансформации в аграрной сфере (рис. 1). В институциональной среде имеют место риски несоответствия нормативно-правовой базы цифровым технологиям. Соответственно проблемы и риски связаны с формированием адекватной современным технологиям нормативно-правовой базы, потому что технологий развиваются значительно быстрее изменений, происходящих в законодательстве.

В реальной среде, которое характеризует имеющиеся социально-экономические процессы, риски касаются увеличения социальной напряженности, ростом монопольной концентрации экономической власти в реальной среде через цифровизацию, несоответствием системы образования и полученных навыков во время обучения уровню и возможностям современных технологий, что уже рассматривалось в предыдущем разделе.

Рисунок 11 – Среды формирования устойчивого аграрного развития в условиях цифровизации

Соответственно в виртуальной среде (сфера онлайн) риски касаются кибербезопасности и конкуренции с профильными цифровыми платформами (таблица 17).

Таблица 17 – Риски, соответствующие средам цифровизации

Всем вместе определенным средам угрожают глобальный кризис и общегосударственное отставание от процессов цифровизации.

Учитывая определенные среды формирования устойчивого развития аграрного производства на цифровой основе и соответствующие им риски можно предложить ряд направлений, связанных с созданием экономического механизма цифровой кооперации (таблица 18): развитие ИКТ-инфраструктуры, интегральная платформа цифровой кооперации аграрного производства, создание интегральная платформы цифровой кооперации аграрного производства (платформы агроцифровой кооперации), совершенствование нормативного поля для обеспечения деятельности и содействие развитию «Интегральная платформа цифровой кооперации аграрного производства», распространение цифровых знаний и навыков, привлечение пользователи в использовании цифровой платформы, создание цифровой бизнес-экосистемы аграрного производства.

Таблица 18 – Направления деятельности соответствующие средам формирования устойчивого аграрного развития в условиях цифровизации

В реальной среде приоритетной задачей является развитие ИКТ-инфраструктуры в сельской местности. Без полноценного доступа к сети Интернет создание цифровой платформы не имеет смысла.

В виртуальной среде необходимым является аккумуляция средств для инвестирования в создание интегральной цифровой платформы для развития аграрного производства. Эта платформа должна отвечать вызовам, связанным с обеспечением кибербезопасности. Также цифровая платформа является инструментом сочетания реальной и виртуальной среды, и представляет собой базис для создания соответствующей бизнес

Без улучшения институциональной среды также невозможно полноценное функционирование цифровых платформ. Например, использование технологии блокчейн и распределение благодаря ней прав собственности достаточно не урегулировано [26].

Адекватное взаимодействие виртуальной и реальной среды требует не только привлечения представителей аграрного бизнеса и сельского населения, а также инвесторов и потребителей продукции из городов России и из заграницы. В конечном итоге должна создаться жизнеспособная экосистема, которая способна конкурировать на глобальном рынке.

Учитывая, что все описанные направления взаимозависимы и взаимосвязаны они имеются реализовываться в рамках единой программы, направленной на создание экономического механизма обеспечения устойчивого развития на базе цифровых платформ.

Направление «совершенствование институциональной среды». Действующая нормативная база формировалась во времена доминирования индустриального способа производства и материально-ориентированной логики принятия решений и деятельности, а не цифровой и сетевой логики создания продуктов и услуг. Поэтому внедрение современных цифровых и информационных технологий в определенной степени сдерживается отсутствием адекватного нормативноправового поля и институтов. Следовательно устаревшая нормативная база требует усовершенствования как в общенациональном масштабе, так и в отношении сферы аграрного производства. Формирование эксклюзивного законодательства, нормативно-правового поля, институтов должно происходить в первую очередь на общегосударственном уровне. Разрабатывать законодательство исключительно для сферы цифровизации аграрного производства нецелесообразно.

Таким образом, задачами совершенствования институциональной среды касается:

— закрепление прав граждан России на доступ к сети «Интернет» на законодательном уровне;

— регулирование использования технологии блокчейн не только в качестве криптовалют, но и инструмента закрепления, распределения и перераспределения прав собственности;

— усиление борьбы с киберпреступностью;

— обеспечение широкого применения цифровой подписи;

— внедрение цифровой регистрации юридических и физических лиц;

— дерегуляция ограничений на использование цифровых технологий;

— стимулирование государственно-частного партнерства в процессах цифровизации;

— обеспечение цифрового образования для детей дошкольного и школьного возраста, а также пенсионеров;

— максимизация безналичных расчетов;

— гармоничная имплементация онлайн обучения в классические образовательные процессы;

— совершенствование трудового законодательства в условиях цифровизации (учет трудового времени; фриланс (freelance) работа);

Изменение институциональной среды содержит ряд рисков и возможностей для стейкхолдеров в сельской местности (таблица 19)

Приведение в соответствие современным цифровым реалиям нормативно-правового поля расширит возможности сельского населения на получение административных услуг онлайн. Окажет положительное влияние на создание новых, высокотехнологичных рабочих мест и увеличение уровня оплаты труда. Одновременно будут созданы условия для расширения рынков сбыта продукции собственного хозяйства.

Таблица 19 – Риски и возможности институциональных изменений в регулировании цифровой среды для различных групп заинтересованных сторон

Между тем сам процесс изучения и использования цифрового законодательства, потребует определенных затрат времени от населения. Для этого необходимо привлекать работников сферы социальной защиты, владеющих (уже получивших) необходимые знания.

Для местных органов власти внедрение цифрового законодательства, которое формализует процессы цифровизации является инструментом уменьшения расходов на управление, и одновременно повышения качества административных услуг. Это приведет к росту доверия к власти со стороны бизнеса и местного населения сельских территорий.

Основе риски для власти заключаются в недостаточной квалификации управленцев, нехватке кадров соответствующей квалификации. Это угрожает торможению процессов цифровизации, и делает невозможным получение обществом цифровых дивидендов. Это в условиях повышения мобильности населения и бизнеса, и усиление конкуренции с другими территориями, грозит миграции физических и юридических лиц в другие «цифровые» юрисдикции.

Формализация правил хозяйствования в соответствии требование цифровизации, позволяет уменьшить расходы на администрирование бизнесав соответствии с законодательными требованиями, а также снять ограничения на использование цифровых платформ для расширения рынки сбыта продукции, возможностей для совместных закупок необходимой продукции и услуг, а также инвестирование в «цифровую кооперации».

Расширение ИКТ-инфраструктуры. Направление, связанное с расширением и повышением качества ИКТ-инфраструктуры, которая является необходимым условием для создания действенной платформы агроцифровой кооперации и других цифровых платформ.

В круг задач этого направления входят:

— обеспечение необходимого качества и распространенности энергетической инфраструктуры для беспрепятственного питания компьютеров или других приборов, которые могут обеспечить доступ к сети Интернет;

— обеспечение непосредственного доступа к сети Интернет (на уровне не менее 3G или 10 мб/с для фиксированных точек доступа);

— обеспечение социально незащищенных жителей сельской местности, общественных объединений, органов местной власти и бюджетных организаций достаточным количеством устройств для доступа к сети Интернет с возможностью полноценно работать на цифровых платформах.

Источником финансирования этого направления могут стать средства государственного бюджета (в том числе Государственный фонд регионального развития), средства ОТГ, местных и региональных бюджетов, средства участников цифровой кооперации, других инвесторов в рамках реализации политики государственно-частного партнерства.

Это направление содержит определенный перечень рисков и возможностей для разных заинтересованных сторон (таблица 20).

Таблица 20 – Риски и возможности расширения ИКТ-инфраструктуры для разных заинтересованных сторон

Населения сельских территорий получает физическую инфраструктуру для доступа к сети Интернет, а бизнес инвестиционные возможности. Между тем объем инвестиций может быть меньше, чем оптимальный, что приведет к задержке сроков развертывания ИКТ-инфраструктуры и увеличения стоков окупаемости вложений.

Развитие цифровых навыков и привлечение пользователей цифровой платформы. Деятельность, связанная с процессами цифровизации может быть успешной только в случае формирования необходимых цифровых навыков у всех участников и пользователей цифровых платформ.

Задачами этого направления являются:

— освещение преимуществ создания платформы агроцифровой кооперации, а также имеющихся рисков и путей их преодоления;

— обеспечение помощи в регистрации на платформе агроцифровой кооперации всех потенциальным пользователям;

— обеспечение обучения базовым цифровым навыкам и возможностям использования цифровой платформы сельского населения и других пользователей;

— подготовка специалистов для обслуживания функционирования и совершенствования цифровых платформ.

Источником финансирования этого направления являются средства пользователей платформы, государственного и регионального бюджетов.

Распространение цифровых навыков и образования обеспечит эффективное использование ИКТ-инфраструктуры, платформы агроцифровой кооперации, «цифрового» институциональной среды. Для реализации мероприятий в рамках этого направления необходимо использование современных методик онлайн обучения, со специально обученными специалистами и волонтерами, которые будут работать на городах с населением. Пунктами такого обучения, могут стать сельские школы, которые в значительно большей степени охвачены сетью Интернет чем сельские домохозяйства. Однако имеют место риски нехватки достаточного количества специалистов для углубления цифровых навыков среди широких слоев сельского населения.

Источником финансирования создания цифровой платформы является бизнес-круг из среды аграрных производителей, портфельные инвесторе поИТ-бизнесу, а также население, которое имеет сбережения.

Для ведущих групп стейкхолдеров характерны свои специфические риски и возможности от реализации мероприятий в пределах этого направления (таблица 21).

Таблица 21 – Риски и возможности создания платформы цифровой кооперации аграрного производства для разных заинтересованных сторон

Для бизнеса платформа агроцифровой кооперации — это не только инструмент для инвестирования, но и также площадка для развития собственного бизнеса. Население благодаря этой цифровой платформе может повысить качество потребления и получить инструмент публичной защиты прав собственности.

Главные риски для всех стейкхолдеров концентрируются вокруг кибербезопасности.

Не случайно бизнес-экосистемы на базе цифровых платформ являются ведущим фактором экономического развития в современных условиях. Поэтому актуальной задачей является превращение платформы агроцифровой кооперации в бизнес-экосистему за счет привлечения к сотрудничеству максимального количества предприятий и использования ее как площадка-агрегатор для сторонних сервисов и платформ.

В круг основных задач, которые должны быть решены в процессе создания бизнес-экосистемы вокруг цифровой платформы относятся:

— привлечение представителей агропроизводственной бизнеса на платформу в качестве пользователей, которые имеют возможность повысить качество своих бизнес-процессов благодаря платформе и одновременно создавать полезность для других пользователей платформы исобственного бизнеса;

— создание перечня услуг и продуктов для представителей аграрного бизнеса, потребителей, инвесторов, поставщиков, местных жителей и властей с учетом их собственной полезности и дополнительной ценности для всей цифровой бизнес-экосистемы;

— разработка стратегического плана коммуникаций с другими цифровыми бизнес-экосистемами на национальном и глобальном рынке.

Источником финансирования будут прибыли полученные от деятельности платформы агроцифровой кооперации.

Для ключевых групп, заинтересованных в развитии бизнес-экосистемы возможно также определить определенные риски и возможности (таблица 22).

Таблица 22 – Риски и возможности создания платформы цифровой кооперации для разных заинтересованных сторон

Создание цифровой бизнес-экосистемы в аграрной сфере формирует условия для устойчивого социально — экономического и технологического роста, что открывает новые возможности и для всех стейкхолдеров, связанных с экономической, социальной и экологической сферами. Главные риски традиционно связаны с кибербезопасностью и ростом конкуренции внутри экосистемы и с другими экосистемами.

Если не имеет цифровой платформы почти невозможно обучать население и представителей бизнеса ее использованию. Одновременно наличие цифровой платформы без пользователей, которые владеют необходимыми навыками и знаниями лишает смысла существование самой платформы. Все действия в пределах рассматриваемых направлений должны быть согласованы между собой в пространстве и времени. В противном случае полноценно реализовать ни один из них не возможно. Поэтому возникает необходимость их реализации на основе координации в рамках единой программы, целью которой является консолидация направлений, проектов и действий по формированию агроцифровой бизнес-экосистемы в России.

Ожидаемый результат внедрения программы по созданию агроцифровой бизнес-экосистемы в России:

— обеспечение устойчивого развития агропроизводства через сбалансированное внедрение проектов в рамках приоритетных направлений;

— преобразование в цифровой формат социальных и бизнес-процессов в соответствии со стандартами платформы агроцифровой кооперации;

— создание платформы агроцифровой кооперации и на ее базе цифровой экосистемы;

— создание благоприятного для цифровизации агропромышленного комплекса нормативно-правовой и институциональной среды;

— повышение цифровой культуры и цифровых навыков населения сельскохозяйственных территорий;

— разработка методических рекомендаций для центральных и местных органов власти, бизнеса, общественных организаций и учреждений по содействию интеграции в экосистему агроцифрову;

— повышение уровня кибербезопасности;

— повышение производительности и безопасности труда в аграрном производстве;

— снижение транзакционных издержек агропроизводителей;

— расширение возможностей для свободной конкуренции в аграрном секторе в рамках единых цифровых стандартов.

Исходя из этого возможно определить целевое состояние для реальной, виртуальной и нормативной среды (таблица 23).

Для координации реализации рассмотренной выше программы целесообразно создание национального коллегиального органа по обеспечению устойчивого развития в условиях цифровизации. В состав координирующего органа имеют представители местной и центральной власти, агробизнеса, гражданского общества, которое представляет сельские территории. Альтернативным вариантом является расширение полномочий уже действующих совещательных органов при Кабинете Министров России (например, Совет по вопросам торговли и устойчивого развития).

Таблица 23 – Действующее и целевое состояние сред цифровой кооперации

Финансирование деятельности такого органа целесообразно организовать на паритетных началах представителями всех сторон, а его рекомендации — сделать обязательными для использования в работе центральных органов исполнительной власти. Работу этого коллегиального органа необходимо выделить комитеты для координации реализации проектов по каждому из направлений.

Одной из задач специального коллегиального органа по цифровизации должна стать имплементация цифровых инструментов в национальные и региональные стратегии для обеспечения в конечном итоге устойчивого развития России.

Платформа агроцифровой кооперации представляет собой экономический механизм устойчивого развития аграрного производства,который объединяет интересы и создает ценность для бизнеса, населения сельских территорий, представителей власти и экологических и образовательных организации.

Цифровизация аграрного сектора проходит одновременно в трех средах: (1) реальная (оффлайн) среда, (2) виртуальная (онлайн) среда, (3) институциональная среда. В пределах реальной среды происходит цифровизация физически существующих объектов, в число которых входит население сельских территорий, агропредприятия, ИКТ-инфраструктура и тому подобное. Виртуальная среда рассматривается как пространство формирования и использования цифровых технологий и платформ. Институциональная среда отвечает за развитие нормативно-правового поля, которое базируется на цифровых принципах как основополагающих.

В пределах этих сред, на их пересечении, создаются цифровые бизнес-экосистемы как совокупность физических и виртуальных (цифровых) объектов и субъектов.

Приоритетные проекты по обеспечению устойчивого развития аграрного производства на основе развития цифровых технологий предусматривают (1) совершенствование нормативно-правовой среды, исходя из принципа первичности устойчивого развития и цифровых процессов, продуктов и услуг, (2) развитие ИКТ-инфраструктуры, отвечающей современным требованиям и возможностям, (3) обеспечение общедоступной цифрового образования для населения сельских территорий и его доступы к цифровым технологиям, (4) формирование агроцифровой платформы как ядра общенациональной цифровой бизнес-экосистемы.

4.3 Сценарное прогнозирование экономических эффектов модернизации сельского хозяйства в условиях цифровой экономики

В современных условиях развития уровень внедрения цифровой экономики в сельскохозяйственное производство находится на низком уровне ввиду нерациональности распределения ресурсной базы и обеспечения должной государственной поддержки отрасли. Сценарное прогнозирование экономических эффектов позволило сделать вывод о низком уровне соответствия срокови задач по внедрению цифровой экономики, что требует коренного вмешательства государства и реорганизации экономики в целом.Ключевая роль в инновационном развитии страны в настоящее время отводится цифровым технологиям.

Раскрывая проблематику заданной темы, особенно хотелось бы обратить внимание на российский аграрный комплекс с точки зрения исследования дифференцированных точекзрения. Во-первых, следует отметить, что современные экономические эффекты модернизации российского аграрного комплекса не могут обходиться без эффектов цифровизации всей экономической системы страны.

Во-вторых, в ближайшие 20-30 лет темпы модернизации экономики будут сохранены на высоком уровне. Планируется дальнейшее расширение международного сотрудничества, так как оно является гарантом поступательного движения от мелкотоварного сельскохозяйственного производства к оптимальным масштабам деятельности аграрного сектора экономики.

В-третьих, экономические эффекты модернизации сельскохозяйственного производства и АПК России в целом могут быть одновременно как положительными, так и отрицательными. К отрицательным относят рост безработицы вследствие повсеместноговнедрения роботизированной техники, которая работает производительнее, лучше и качественнее. При этом государство будет вынуждено перебросить значительную часть рабочей силы из агропромышленного комплекса в сопутствующие сферы услуг и сбыта товаров.

Как заявляют практики американского цифрового бизнеса, первыми инициаторами модернизации сельского хозяйства являются фермеры, владеющие незначительными посевными площадями и скотобойнями. Однако мы не можем однозначно соотносить данные эффекты с проблематикой быстрорастущего сельскохозяйственного комплекса 21 века, так как эпоха цифровых технологий ставит перед аграриями новые цели и задачи.

Самые сложные цели в 2020 году связаны с получением краткосрочных кредитно-денежных ассигнований от крупнейших банковских структур. В России — это Росбанк и Россельхоз банк. Именно последнему принадлежит пальма первенства в показателях использования модернизированных технологий привлечения капитала и переустройства уже существующих сельскохозяйственных комплексов. На сегодняшний день их насчитывается более 300 на всю Россию, тогда как в США их число перевалило за 1000 еще 15 лет назад. Таким образом, перспективы современной российской экономики в плане сценарного прогнозирования экономических эффектов модернизации сельского хозяйства в условиях цифровой экономики достаточно обширны.

Резюмируя вышеизложенное можно предположить следующие сценарии модернизации российского агарного сектора: сценарий №1. Цифровизация сельского хозяйства РФ создаст предпосылки к увеличению производственных мощностей. По мнению экспертов, такой подход сможет усилить зависимость рынка от сырьевых показателей, укрепить растущую роль от монетизации и нивелирования отрицательного воздействия банковского капитала в пользу планируемых аграрных секторов производства.

Экономический эффект от последнего подхода в США сумел снизить производственные риски более чем на 20% за полугодие. Во Франции — примерно на 35-47% в зависимости от региона внедрения проектов прогнозирования экономических эффектов модернизации сельского хозяйства в условиях цифровой экономики вплоть до 2030 года.

Сценарий №2. Он считается наиболее приемлемым для стран с засушливым климатом и с зависимой сырьевой экономикой. Россиис ее финансовыми возможностями в целом ряде регионов не позволяет провести эффективные меры по должной модернизации аграрного сектора. В любом случае эффект от внедрения тех или иных мероприятий очевиден – наращивание объемапроизводства сельскохозяйственных культур сельхозтоваропроизводителями, которые напрямую связаны с проблематикой экономических эффектов модернизации.

Сценарий №3. В целом дискуссионный, так как для его понимания крайне важно мобилизовать практический опыт СССР применительно к управлению отраслями, обеспечивающих страну мясом, молоком и растительными маслами. Дело в том, что именно данные отрасли дают возможность осознать важность экономического эффекта модернизации вплоть до 2050 года. Иными словами, мы предлагаем использовать плановые механизмы по аналогу пятилеток, так как именно такие методы в эпоху цифровизации призваны защитить рынок от переизбытка рабочей и иной силы.

Таким образом, мы получили относительно продуманную базу данных касательно сценарного прогнозирования экономических эффектов модернизации сельского хозяйства в условиях цифровой экономики. Теперь перейдем к проблематике концептуальной модели преодоления переходного периода. По словам эксперта Н. Лихачева, в России аграрный комплекс весьма стереотипен и не предусматривает быстрой синхронизации с промышленностью, транспортом и связью[36].

Именно отсутствие гибкости в практической деятельности между работодателями, государством и банками является основным препятствием в плане реализации долгосрочных мер в области повышения эффективности сельскохозяйственного сектора экономики. Однако довольно сложно разобраться, какие именно меры министерство сельского хозяйства России предпримет в связи с повсеместным внедрением цифровизациив экономику.

Негативным моментом в данном случае считается недостаточный уровень компьютерной оснащенности аграрных производств, низкий уровень профессиональной пригодности более 60% рабочих смежных отраслей, которые завязаны на проблематике экономики.

Таким образом, мы делаем ряд выводов из сказанного выше:

1. Сценарное прогнозирование экономических эффектов модернизации сельского хозяйства в условиях цифровой экономики невозможно без высокого уровня профессионализма на местах.

2. Не последнюю роль играет и уровень экономического развития в стране в целом.

3. Показатель международного взаимноговлияния также очевиден по целому ряду данных: повышение либо снижение товарооборота, поиск покупателей сельскохозяйственной продукции и расширение рынков сбыта.

Все названные эффекты стереотипны. То есть они возможны лишь при условии полного подчинения государственными и коммерческими банками России аграрного сектора к 2025 году, так как апогей цифровизации на начальной стадии намечен именно на 2025 год.

Можно утверждать, что в первую очередь важно создать соответствующую теоретическую базу знаний, по которой было бы возможно осуществлять обучение в вузах России. Международный обмен компетентными студентами и аспирантами также крайне плодотворен.

Этому свидетельствует статистический анализ аграрной экономикиСША в области модернизационных эффектов от ее цифровизации. Иными словами теория не должна расходиться с практикой, не должна ей противоречить в эпоху высоких цифровых технологий. Именно этому обучают в ведущих интернет-университетах Японии в плане проведения программы прогнозирования экономических эффектов модернизации сельского хозяйства в условиях цифровой экономики. Что же могут позаимствовать российские студенты аграрных вузов у японских коллег в этом плане?

Прежде всего, увеличится скорость оборота капитала в сельском хозяйстве за счет внедрения прогрессивных производственных технологий на базе машинного обучения. Однако возникает противоречие: как увеличить показатель занятости населения в АПК РФ при постоянном росте роботизации производственного сектора? Ответ достаточно неоднозначен и зависит от региона расположения в России.

Москва и Московская область находится не в самой благоприятной с точки зрения развития сельского хозяйства зоне России. В большинстве случаев, дожди идут не менее 130 дней в году, что снижает привлекательность области по целому ряду показателей. Сценарное прогнозирование экономических эффектов модернизации сельского хозяйства в условиях цифровой экономики в данном случае критическое, так как не хватает времени на пересмотр уже существующих механизмов землепользования и разведения крупного рогатого скота.

По сравнению с Сочи и Крымом регион проигрывает по множеству показателей. Особенно по методическим предпосылкам управления цифровыми процессами. Всего их насчитывается не более 5, так как механизмы переоснащения аграрного сектора намного трудней, чем кажется на первый взгляд.

Япония дает уникальный шанс, по мнению Соичиро Хатуми, перейти на новый уровень экономического развития региона в эпоху тотальной цифровизации сельского хозяйства. Прежде всего, планируется более продуманная инвестиционная деятельность в аграрном секторе как отдельного региона, так и России в целом. Каждый год расходы государствана нужды модернизации должны составлять не менее трех миллиардов евро, чтобы бы к 2030 году выйти на уровень Франции и Испании по производству сельскохозяйственной продукции — помидоров, огурцов, а также продукции высокотехнологичной отрасли — мясомолочной.

Таким образом, проблематика сценарного прогнозирования экономических эффектов модернизации сельского хозяйства в условиях цифровой экономики неоднозначна. Она затрагивает и правительство России, и рядовых частных предпринимателей, которые готовы вкладывать капиталы в модернизацию АПК в эпоху тотальной компьютеризации.

Первый этап модернизации связан с концепцией пересмотра законодательных актов РФ, которые позволят повысить эффективность управления экономикой и создавать большее количество рабочих мест в сельском хозяйстве. На сегодняшний день речь идет о примерно 450 тысячах человек. К 2030 году данный показатель снизится до 230 тысяч, при этом эффективность от внедрения цифровой экономической системы составит не менее 67%.

Можно утверждать, что данные цифры оптимистичны, так как южные регионы России первыми будут оснащены высокотехнологичными производствами в АПК. Агропромышленный комплекс Краснодарского края в отличие от Московской области не завязан на цифровых технологиях в области выращивания яровых культур, так как климатические условия этого не позволяют. Также трудно утверждать о темпах роста промышленного производства в связи с проведением политики экономических эффектов модернизации сельского хозяйства в условиях цифровой экономики.

Методика прогнозирования экономических эффектов цифровой модернизации экономики должна базироваться на вычислениях с использованием элементов высшей математики и кибернетики. Однако западные ученые разработали более упрощенные методики расчетов, подходящие и для российского аграрного бизнеса.

Например, в расчет принимается сценарий номер 1 на базе мелкотоварного сельскохозяйственного кооператива с численностью сотрудников от 30 до 50 человек. ИП обязуется принять на работу в штат профессиональных бухгалтеров, которые способны управлять цифровыми технологиями:по учету надоя коров, сбору овощей и фруктов за определенный отчетный период. За данный период по первому и второму сценарию принимают 6 месяцев, однако предполагается значительная роль личной инициативы предпринимателя. Таким образом, при использовании первого и второго сценария возможно осуществление проекта только при наличии высококвалифицированной рабочей силы. При этом при третьем сценарии намного важней именно использование специальных баз данных и четкое следование методикам, разработанным государством.

Китайский опыт в данном случае неповторим, так как высокие технологии внедряются здесь дольше, чем в России. При этом положительные эффекты представлены в отчетах следующим образом:

1. Уровень специалистов-программистов для АПК КНР вырос более чем вдвое за 5 лет.

2. Страна сумела снизить зависимость от экспорта зерновых именно за счет перехода к новому уровню планирования поставок за счет роботов и интернета.

3. Скорость доставки готовых сельскохозяйственных продуктов отныне самая высокая в мире, почти на 30% выше, чем в США и на 70% выше, чем в странах Африки.

Подводя итоги сказанному в рамках проблематики, нам пришлось мобилизовать не только российские данные, но и сведения из иностранных источников. Можно считать их важными, так как без использования передового опыта не приходится говорить о положительном эффекте принимаемых сегодня мер в области охраны окружающей среды и снижения показателя рентабельности.

В российской практике ведения сельского хозяйства одним из наиболее актуальных вопросов на сегодняшний день является вопрос сохранности сырья в ходе его сбора и дальнейшейтранспортировки. Для решения данного вопроса необходимо оснастить парк техники специальными GPS-модулями, которые, помимо возможности мониторинга текущего местоположения отдельно взятой единицы транспорта, позволяют снизить расход горючего до 20% за счет грамотного построения маршрута. Кроме того, установка соответствующих датчиков на транспорт позволяет отслеживать и вес перемещаемого сырья, нивелируя таким образом возможности для мошенничества со стороны персонала.

Оптимизировать условия и методику хранения сельскохозяйственной продукции призваны специальные датчики и программное обеспечение для мониторинга. Так, заданные посредством специального программного обеспечения алгоритмы в режиме реального времени могут осуществлять мониторинг состояния условий хранения продукции, таких как содержание углекислого газа, температуру и уровень влажности внутри хранилищ. Такое программное обеспечение на основе загруженных в него данных поможет принять решение о дальнейшей судьбе сырья, необходимости его дальнейшей переработки или продаже.

«Умные» теплицы и «умные» фермы также могут быть внедрены в практику ведения аграрного производства, что позволит получить существенную экономию за счет более эффективного расхода воды, удобрений и химикатов такими теплицами и фермами. Кроме того, данные технологии позволят оптимизировать численность персонала, занятого уходом за культурами, а также свести к минимуму потери, возникающие из-за человеческого фактора.

Таким образом, доказано, что степени модернизации сельского хозяйства в цифровую эпоху значительно разнятся от целей и сроков их внедрения. В целом можно считать данные меры эффективными, хотя многие недостатки пока еще не очевидны. Их эффект даст о себе знать через десятилетия.

Противоречия российского сельского хозяйства особенно проявляются в связи с недостаточным финансированием. При этом модернизация в цифровой век более эффективна в период всеобщей информатизации и высокого уровня грамотности населения.

Таким образом, мы попыталисьпредставить проблематику модернизации российского сельского хозяйства со разнообразных точек зрения как с позиции опыта развитых стран, так и российского концепта внедрения высоких технологий.Сценарное прогнозирование экономических эффектов модернизации сельского хозяйства в условиях цифровой экономики считается прерогативой министерств экономического развития и сельского хозяйства России, так как по отдельности экономические эффекты почти не продуктивны, как показала практика США и ЕС с 2015 по 2020 годы включительно.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы и предложения:

1. Переход к цифровым технологиям в аграрном секторе экономики представляется основным направлением обеспечения экономической и продовольственной безопасности России, который позволит с одной стороны повысить физическую и экономическую доступность продовольствия за счет его отечественного производства, а с другой, — повысить конкурентоспособность российских сельскохозяйственных товаропроизводителей на мировом продовольственном рынке.

2. Основными препятствиями и проблемами внедрения цифровых технологий в отечественное сельское хозяйство выступают: сложности применения одних и тех технологий вследствие различий в природно-климатических условиях; отсутствие необходимого объема финансовых ресурсов; готовность и компетентность руководителей, специалистов и производственного персонала на всех уровнях управления к новым идеям и технологиям, низкий уровень приспособления системы образования к новым требованиям; отсутствие качественной информации в области цифровизации, которая должна обладать полнотой и достоверностью; практически еще не создана инфраструктура для обеспечения перехода к новому индустриальному этапу развития отрасли; техническая и технологическая отсталость отрасли, очень слабая материально-техническая база, особенно в отдельных регионах страны, и в средних и мелких по размерам сельскохозяйственных формированиях; недостаточное финансирование научных разработок в области передовых технологий и слабое их внедрение в производство и т.п.

3. Несмотря на то, что многие элементы нового технологического поколения широко начали применять с начала 21 века, в том числе и в сельском хозяйстве, системная программа перехода к цифровым технологиям в России была запущена только в конце 2016 года, были разработаны Программа и Паспорт «Цифровая экономика Российской Федерации», ведомственный проект «Цифровое сельское хозяйство», при Минсельхозе России был создан Департаменте цифрового развития и управления государственными информационными ресурсами АПК.

4. Существенным стимулирующим фактором повышения эффективности сельскохозяйственного производства в России стало утверждение Доктрины продовольственной безопасности в 2010 году, в которой были намечены целевые критерии производства отдельных групп продовольствия. Однако достигнутые за 2010-2019 годы ежегодный прирост производства сельскохозяйственной продукции в стране на уровне около 2% не в полной мере удовлетворяет потребности рынка, хотя по таким основным товарам как хлебные продукты, мясо, молоко, картофель целевые критерии достигнуты, а например, по овощам и фруктам – нет, а с утверждением Новой Доктрины в 2020 году еще и по молоку.

5. Со вступлением России во Всемирную Торговую Организацию, несмотря на все сложности, в динамике за 2013-2019 годы прослеживается тенденция сокращения импортируемого продовольствия в страну, при увеличении их экспорта практически по всем основным группам продовольственных товаров и сельскохозяйственного сырья.

6. В настоящее время имеются достаточно много предложений для сельского хозяйства на рынке цифровых технологий, большая часть из которых представлена Каталоге цифровых решений Аналитического центра при Минсельхозе России. Вместе с тем, если решения категории Сервисы подразделены на специализированные, широкого профиля и беспилотный летательный аппарат, то категории Большие данные и искусственный интеллект, Интернет вещей и Роботизация не распределены, поэтому мы предлагаем их делить по назначению на следующие: 1. Общего назначения; 2. Земледелие; 3. Техника и транспорт; 4. Животноводство; 5. Лесное хозяйство; 6. Земельные ресурсы; 7. Реализация продукции; 8. Инфраструктура.

7. При решении вопросов внедрения цифровых технологий в сельскохозяйственное производство мы предлагаем: оценивать риски цифровизации сельскохозяйственной организации на основе PESTLE-анализа посредством экспертного способа оценки степени и вероятности факторов; на основе данных конкретных сельскохозяйственных формирований или территорий оценить степень их готовности к внедрению цифровых технологий.

8. Анализ современного состояния научно-технологического развития цифрового аграрного производствавыявил определенные проблемы: на данный момент в России еще не до конца сформировалось система методического определения критериев оценки и статистического мониторинга рынка цифровых услуг в сфере научных технологий; недостаточное финансирование НИОКР и госпрограмм поддержки робототехнических систем, как вытекающие обстоятельства — слабое обеспечение программными продуктами, приводными системами, элементными базами систем управления, системами машинного обучения; отсутствие систем нормативного обеспечения качества и безопасности проведения измерений, испытаний и контроля ИКТ и систем;недостаточное количество сотрудников с необходимыми компетенциями; парк сельхозтехники в Республике Татарстан ежегодно уменьшается практически по всем позициям; энергетические мощности в сельскохозяйственных организациях Республики Татарстан сокращаются, а показатель уровня энергооснащенности отстает от уровня аналогичного показателя ведущих западных стран более чем в 2,5 раза; основная доля МТП эксплуатируется за пределами амортизационных сроков службы. Таким образом, выявленные проблемы и современные тенденции цифрового развития аграрной экономики подтверждают тезис о необходимости технического перевооружения сельскохозяйственного производства. Цифровизация технической базы сельскохозяйственного производства позволит сделать качественный скачок в развитии аграрного производства.

9. Платформа агроцифровой кооперации представляет собой экономический механизм устойчивого развития аграрного производства,который объединяет интересы и создает ценность для бизнеса, населения сельских территорий, представителей власти, экологических и образовательных организации.Цифровизация аграрного сектора проходит одновременно в трех средах: 1) реальная (оффлайн) среда, 2) виртуальная (онлайн) среда, 3) институциональная среда. В пределах реальной среды происходит цифровизация физически существующих объектов, в число которых входит население сельских территорий, агропредприятия, ИКТ-инфраструктура и тому подобное. Виртуальная среда рассматривается как пространство формирования и использования цифровых технологий и платформ. Институциональная среда отвечает за развитие нормативно-правового поля, которое базируется на цифровых принципах как основополагающих.

10. Улучшение экономических позиций РФ в мировом сообществе в плане обеспечения продовольственной безопасности невозможно без мобилизации внутренних ресурсов аграрного образования: необходима дальнейшая модернизация федеральных государственных образовательных стандартов в части обеспечения практикоориентированной подготовки специалистов аграрного сектора с учетом развития цифровой экономики; поэтапный переход в порядке эксперимента к инновационным формам образования с применением современных ИКТ в дистанционном формате; увеличение объема дисциплин, касающихся развития цифровой экономики при подготовке специалистов аграрного сектора экономики; участие работодателей в подготовке специалистов аграрного профиля с использованием современных форматов вовлечения работодателей в учебный и научный процессы; необходимо создание единой цифровой платформы для консолидации научных исследований в АПК и своевременного обмена информацией в целях повышению коммерциализации прикладных научных разработок.Осуществление всех намеченных мероприятий невозможно без организации системы переподготовки и повышения квалификации уже действующих кадров аграрного образования.

Таким образом, комплексная цифровизация аграрной экономики предполагает наличие собственной цифровой платформы, однако она нуждается в комплексном развитии. Для этого необходима разработка следующих мероприятий: всестороннее развитие информатизации на объединённых интернет-платформах и сервисах аграрной экономики для труднодоступных регионов, сел, деревень и улучшение там цифровой инфраструктуры в целом; объединение всех платформ и сервисов в единую централизованную цифровую платформу АПК и ее упорядочение; реализация разработок -всфере цифровых экосистем;сотрудничество с другими платформами. Цифровая платформа аграрной экономики РФ может также взаимодействовать с платформами других стран, вести активное сотрудничество, оказывать взаимную помощь и получать неплохую выгоду.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия, утв. Постановление Правительства РФ от 14.07.2012 №717 (с изменениями и дополнениями).

2. Государственная программа Российской Федерации «Комплексное развитие сельских территорий», утв. Постановление Правительства РФ от 31.05.2019 №696 (с изменениями и дополнениями).

3. Государственная программа Российской Федерации «Научно-технологическое развитие Российской Федерации», утв. Постановление Правительства РФ от 29.03.2019 №377 (с изменениями и дополнениями).

4. Доктрина продовольственной безопасности Российской Федерации: утв. Указом Президента Российской Федерации от 21 января 2020 г. № 20.

5. Доктрина продовольственной безопасности Российской Федерации: утв. Указом Президента Российской Федерации от 30 января 2010 г. № 120.

6. Методика расчета уровня самообеспечения сельскохозяйственной продукцией, сырьем и продовольствием, утв. приказом Министра сельского хозяйства Российской Федерации от 30 сентября 2020 года №582.

7. Паспорт национального проекта Наука, утв. президиумом Совета при Президенте РФ по стратегическому развитию и национальным проектам, протокол от 24.12.2018 №16.

8. Паспорт национального проекта «Цифровая экономика Российской Федерации», утв. протоколом заседания президиума Совета при Президенте Российской Федерации по стратегическому развитию и национальным проектам от 4 июня 2019 №7.

9. Паспорт национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации, утв. президиумом Совета при Президенте РФ по стратегическому развитию и национальным проектам, протокол от 24.12.2018 № 16.

10. Перечень показателей в сфере обеспечения продовольственной безопасности Российской Федерации: утв. распоряжением Правительства Российской Федерации от 18 ноября 2013 года №2138-р.

11. Положение о Департаменте цифрового развития и управления государственными информационными ресурсами АПК, утв. Приказом Минсельхоза России от 01.06.2020 г. №305.

12. Послание Президента РФ Федеральному Собранию от 01.03.2018 «Послание Президента Федеральному Собранию».

13. Послание Президента РФ Федеральному Собранию от 01.12.2016 «Послание Президента Российской Федерации Федеральному Собранию».

14. Постановление Росстата от 25.12.2006 № 82 (ред. от 21.10.2013) «Об утверждении Методических указаний по составлению годовых балансов продовольственных ресурсов».

15. Распоряжение Правительства Российской Федерации Программа «Цифровая экономика Российской Федерации» от 28 июля 2017 г. №1632-р.

16. Рекомендации по рациональным нормам потребления пищевых продуктов, отвечающих современным требованиям здорового питания, утв. Приказом Министерства здравоохранения Российской Федерации от 19 августа 2016 года № 614 (с изменениями).

17. Стратегия научно-технологического развития, утв. Указом президента Российской Федерации от 01.12.2016 №642.

18. Указ Президента РФ от 7 мая 2018г. №204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года».

19. Федеральная научно-техническая программа развития сельского хозяйства на 2017-2025 годы, утв. Постановление Правительства РФ от 25.08.2017 №996 (с изменениями и дополнениями).

20. Алетдинова А.А. Методология формирования и использования человеческого капитала в аграрном секторе в условиях научно-технического прогресса. Диссертация на соискание ученой степени доктора экономических наук. – Новосибирск: АНО ВО Центросоюза Российской Федерации «Сибирский университет потребительской кооперации», 2019. 366с.

21. Альт В. Информационные цифровые технологии в сельскохозяйственном производстве как инструменты его интенсификации// Сельская Сибирь, 2019. — №4 (12). – С.56-57.

22. Амирова Э.Ф., Закирова Ф.Н. Аспекты улучшения экономической ситуации в России после введения санкций // Перспективы устойчивого развития АПК: сборник материалов Международной научно-практической конференции [Электронный ресурс]. – Электрон.дан. – Омск: Изд-во ФГБОУ ВО Омский ГАУ, 2017. С. 491-493.

23. Амирова Э.Ф. Безработица в условиях развития цифровой экономики/ Э.Ф. Амирова, И.Н. Сафиуллин// Научное сопровождение технологий агропромышленного комплекса: теория, практика, инновации. Труды I-ой Международной научно-практической конференции. Научное издание. – Казань: Издательство Казанского ГАУ, 2020. – С.403-408.

24. Амирова Э.Ф. Влияние экономических санкций на экономику Российской Федерации, контр-санкции, политика импортозамещения // Проблемы аграрной экономики в условиях импортозамещения. Материалы международной научно-практической конференции. — Казань: Изд-во Казанского ГАУ. 2017. С. 228-233

25. Амирова Э.Ф. Государственное регулирование аграрного сектора в условиях санкций и развития цифровой экономики / Э.Ф. Амирова, И.Н. Сафиуллин, Л.Г. Ибрагимов, Н.В. Карпова// Вестник Казанского государственного аграрного университета, 2019. – Т. 14. – №3(54). – С. 133-137.

26. Амирова Э.Ф. «Дорожная карта» импортозамещения Российской Федерации // Основные направления развития агробизнеса в современных условиях. Сборник статей по материалам II Всероссийской (национальной) научно-практической конференции. – Курган: Курганская государственная сельскохозяйственная академия им. Т.С. Мальцева, 2018. С. 9-12.

27. Амирова Э.Ф. Пути повышения производительности труда в эпоху цифровой экономики // Роль социально-экономической науки в обеспечении продовольственной безопасности страны. Материалы Международной научно-практической конференции. Казанский государственный аграрный университет. — Казань: Казанский государственный аграрный университет, 2018. С.3-8.

28. Амирова Э.Ф. Тренды рынка труда в условиях цифровой экономики // Региональные проблемы преобразования экономики: интеграционные процессы и механизмы формирования и социально-экономическая политика региона. Материалы IX Международной научно-практической конференции. – Махачкала: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт социально-экономических исследований Дагестанского научного центра Российской академии наук, 2018. С. 504-506

29. Амирова Э.Ф. Функционирование агропромышленного комплекса в условиях перехода к цифровым технологиям // Развитие АПК и сельских территорий в условиях модернизации экономики. Материалы I Международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию со дня рождения д.э.н., профессора Н.С. Каткова. Казань: Казанский государственный аграрный университет, 2018. С. 27-29.

30. Амирова Э.Ф. Цифровое аграрное производство: значение, сущность и проблемы внедрения/ Э.Ф. Амирова, И.Н. Сафиуллин // Развитие АПК и сельских территорий в условиях модернизации экономики: Материалы II Международной научно-практической конференции, посвященной памяти д.э.н., профессора Н.С. Каткова. – Казань: Изд-во Казанского ГАУ, 2020. – С. 29-33.

31. Бабанов В.Н. Факторы и проблемы развития цифровой экономики в России / В.Н. Бабанов // Известия Тульского государственного университета. Экономические и юридические науки. — 2017. — No4-1. — С. 255-262.

32. Беляев Е. Цифровая экономика как направление повышения эффективности работы отраслей национального хозяйства / Е. Беляев, А. Щеглакова // Вестник Ивановского государственного университета. Серия: Экономика. — 2017. — No4 (34). — С. 18-22.

33. Бондаренко Ю.П. Влияние инвестиций на обновление и эффективность использования основных фондов в сельском хозяйстве России/ Ю.П. Бондаренко// Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. — 2019. — №3. — С. 43-49.

34. Головенчик Г.Г. Цифровая экономика как новый этап глобализации / Г.Г. Головенчик // Цифровая трансформация. — 2018. — No — 1. — С. 26-36.

35. Голубев А.В. Технология отраслей как стимул аграрного развития/ А.В. Голубев// АПК: Экономика, управление. — 2019. — №3. — С. 28-34.

36. Голышко А. Проблемы становления цифровой экономики и их возможные решения / А. Голышко, Н. Лихачев // Экономика и жизнь. – 2018. — No4 (9720). – Режим доступа: https://www.eg-online.ru/article/365284/

37. Доклад Всемирного банка о мировом развитии за 2016 год «Цифровые дивиденды».

38. Захарова Г.П., Амирова Э.Ф. Государственное регулирование рынка зерна в условиях импортозамещения // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2015. Т. 10. № 3 (37). С. 15-17.

39. Зубина В.А. Гармоничность машинно-тракторного парка как основа повышения эффективности его работы/ В.А. Зубина, Э.В. Жалнин// Новости науки в АПК. — 2019. — №3 (12). — С. 303-308.

40. Иванов В.В. Цифровая экономика: мифы, реальность, перспектива / В.В. Иванов, Г.Г. Малинецкий. – Москва: РАН, 2017. – 62 с.

41. Измайлов А.Ю., Годжаев З.А. Цифровое сельскохозяйственное производство (доклад)/ ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, М., 2018. 10.

42. Исаева О.В. Техническая модернизация аграрного сектора России: современное состояние и пути обеспечения/ О.В. Исаева// Инновации в сельском хозяйстве. — 2019. — №2 (31). — С. 109-115.

43. Кара-Мурза С.Г. Белая книга России: Строительство, перестройка и реформы: 1950-2013-2019 гг.

44. Колязина Е.В. Направления обеспечения сельского хозяйства наукоемкими производственными ресурсами/ Е.В. Колязина// Вестник сельского развития и социальной политики. — 2019. — №1 (21). — С. 30-33.

45. Кононова Н.Н. Особенности формирования и воспроизводства технико-технологической базы сельского хозяйства/ Н.Н. Кононова, А.В. Улезько// Финансовая экономика. — 2019. — №7. — С. 256 -259.

46. Кононова Н.Н. Технико-технологический базис аграрного производства: особенности и принципы формирования/ Н.Н. Кононова, А.В. Улезько// Экономика сельского хозяйства России. — 2019 — №10. — С. 2-8.

47. Личман Г.И., Смирнов И.Г., Личман А.А., Беленков А.И. Цифровое земледелие (Digital Farming)// Нивы России, 2017. – №10 (154). 11.

48. Майорова М.А. Цифровое земледелие в производственно-экономической деятельности предприятий АПК// Теоретическая экономика, 2019. – №2. – С.68-71. 12.

49. Макаревич Л.О. Механизм обеспечения сбалансированности развития экономических систем/ Л.О. Макаревич, А.В. Улезько// Вестник Воронежского государственного аграрного университета. — 2019. — №2 (61). — С. 208-215.

50. Малявкина Л.И. Цифровая экономика: анализ основных подходов к определению / Л.И. Малявкина // Образование и наука без границ: фундаментальные и прикладные исследования. — 2017. — No6. — С. 198-202.

51. Манжосова И.Б. Особенности программно-целевого обеспечения реализации стратегии цифровой модернизации сельского хозяйства/ И.Б. Манжосова// Экономика, труд, управление в сельском хозяйстве. — 2019. -№3 (48). — С. 17-22.

52. Манжосова И.Б. Формирование стратегии модернизации сельского хозяйства в условиях цифровой экономики. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора экономических наук. – Орел, 2019. – 47с.

53. Попов Е.В. Движение к цифровой экономике: влияние технологических факторов/ Е.В. Попов, О.С. Сухарев// Экономика. Налоги. Право. -2018. — Т.11. — №1. — С. 26-35.

54. Сельское хозяйство Республики Татарстан, статистический сборник. – Казань: Татарстанстат, 2020 – 106 с.

55. Силаева Л.П. Теоретико-методологические основы модернизации сельского хозяйства в условиях перехода к цифровой экономике/ Л.П. Силаева, И.Б. Манжосова// На страже экономики. — 2019. — №1 (8). — С. 40-50.

56. Стрелкова И.А. Цифровая экономика: новые возможности и угрозы для развития мирового хозяйства / И.А. Стрелкова // Экономика. Налоги. Право. — 2018. — No2. — С. 18-26.

57. Улезько А.В. Машинно-технологические станции интегрированных структур АПК: формирование, использование, информационное обеспечение процессов планирования/ А.В. Улезько, А.Н. Кателиков. – Воронеж: «Истоки», 2010. — 188 с.

58. Всероссийский каталог цифровых решений [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://mcxac.ru/digital-cx/tsifrovye-resheniya-partnerov/ (дата обращения 18.12.2020).

59. ИТ в агропромышленном комплексе России [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.tadviser.ru/index.php/(дата обращения 22.02.2020).

60. Минсельхозпрод РТ: за 5 лет инвестиции в АПК Татарстана составили 140 млрд. рублей [Электронный ресурс] URL: https://president .tatarstan.ru/index.htm/news/1641254.htm (дата обращения: 17.06.2020).

61. Основные показатели сельского хозяйства в России [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://rosstat.gov.ru/compendium/document/13276 (дата обращения 31.10.2020).

62. Показатели, характеризующие импортозамещение в России [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://old.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat_main/rosstat/ru/statistics/importexchange/# (дата обращения 31.10.2020).

63. Разработана концепция создания в России платформы цифрового сельского хозяйства [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.tadviser.ru/index.php/ (дата обращения 22.02.2020).

64. Товарооборот России [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru-stat.com (дата обращения 01.12.2020).

65. Умные поля, теплицы и стада: сельское хозяйство планируют сделать цифровым [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.garant.ru/news/1224545/ (дата обращения 21.02.2020).

66. Федеральнаяслужбагосударственнойстатистики. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://rosstat.gov.ru/ (дата обращения 31.10.2020).

67. Ферме поправят цифру [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://mcx.gov.ru/ministry/departments/dit/news/ferme-popravyat-tsifru/ (дата обращения 17.11.2020).

68. CropHopper – прыгающий дрон для фермеров [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.telegram.one/dronesrussia/10262(дата обращения: 13.11.2020).

69. Amirova E.F., Petrova L.I., Ziuzya E.V., Sleptsov V.V., Krishtaleva T.I., Kuznetsova M.V. Import substitution as an economic incentive mechanism for Russian commodity producers // International Journal of Civil Engineering and Technology. 2019. Т. 10. № 2. С. 926-931.

70. Amirova E.F., Voronkova O.Y., Pyurveeva K.A., Shatalov M.A., Panteleeva T.A., Sorokina O.A. Functioning of agroindustrial complex in the conditions of digital economy // International Journal of Mechanical Engineering and Technology. 2018. Т. 9. № 12. С. 586-594.

71. Amirova E.F., Voronkova O.Yu., Zakirova N.R., Stepanenko O.G., Doguchaeva S.M., Murzagalina G.M. Internet of things as a tool for development of russias digital economy // International Journal of Mechanical Engineering and Technology. 2019. Т. 10. № 2. С. 1011-1019.

72. Digital economy strategy 2015-2018. Innovative UK. [Электронныйресурс]. – Режимдоступа: https://www.gov.uk/ government/uploads/ system/uploads/attachment_data/file/404743/Digital_Economy_ Strategy_ 2015 -18_Web_ Final2.pdf

73. Improvement of the procedure for assessing the personnel of the agricultural organization/ Zakirova A., Klychova G., Doroshina O., Safiullin I., Nurieva R., Zalilova Z. // E3S Web of Conferences electronic edition. 2019.

74. Osadchy E.A., Akhmetshin E.M., Amirova E.F., Bochkareva T.N., Gazizyanova Yu.Yu., Yumashev A.V. Financial Statements of a Company as an Information Base for Decision-Making in a Transforming Economy // European Research Studies Journal. 2018. Т. 21. № 2. С. 339-350.

75. Rational placement of grain production – the basis for ensuring food security/ Klychova G.S., Zakirova A., Safiullin I., Zakirov Z., Khusainov Sh., Zakharova G.// E3S Web of Conferences. XIII International Scientific and Practical Conference «State and Prospects for the Development of Agribusiness – INTERAGROMASH 2020». 2020. С. 08013.

76. Review of the Seoul Declaration for the Future of the Internet Economy. Synthesis Report // OECD Digital Economy. — Papers No225. — 2013.

РЕФЕРАТ

отчет 64 стр., 26 табл., 18 рис., 50 источника

Органическое земледелие, защита растений, биологическая защита растений, минеральное питание, биологические препараты

Проведены исследования по разработке и оценке эффективности применения на различных сельскохозяйственных культурах биологических препаратов на основе наиболее распространенных биологических агентов (бактерии Bacillusspp., Pseudomonasspp., грибов Trichodermaspp.) и природного кремнийсодержащего удобрения – диатомита.

В лабораторных опытах была проведена оценка использования различных кремнийсодержащих природных удобрений (цеолит, диатомит) для создания биопрепаратов обладающих как защитными свойствами, так и удобрительными свойствами, которая показало преимущество диатомита для применения в данных целях. Изучен фракционный состав диатомита и выбрана оптимальная (0,5 мм) его фракция. Проведенные исследования показали возможность создания стабильных как жидких (для бактериальных биоагентов), так сухих (для микромицета)биопрепаратов с диатомитом. Изучены возможные вещества для стабилизации жидких суспензий биопрепаратов с диатомитом и выбран желатин в качестве такого ингредиента. Оценка прохождения суспензий разработанных биопрепаратов через щелевые наконечники опрыскивателей, показали пригодностьтаких составов для использования методом опрыскивания. Установлено, что при длительном хранения разработанных биопрепаратов они сохраняют свои свойства.

В вегетационных опытах проведена оценка влияния разработанных препаратов на развитие растений яровой пшеницы. Установлено, что биопрепараты с диатомитом оказывают стимулирующее влияние на рост и развитие растений пшеницы, особенно в отношении корневой системы.

В полевых опытах, на зерновых (озимая пшеница, ячмень), зернобобовых (соя), картофеле и столовой свекле (овощные культуры) изучалось влияние разработанных препаратов на фитосанитарное состояние, урожайность и качество получаемой продукции при опрыскивании (некорневом внесении). В результаты проведенных опытов было установлено, что при опрыскивании биологическими препаратами с диатомитом отмечаются снижение развития основных заболеваний, увеличение урожайности и улучшение качественные характеристик продукции как к контролю (без обработки), так и в сравнении со стандартными (наиболее применяемыми) биологическими фунгицидами, используемыми в органическом производстве. Эффективность различных составов на разных культурах была разной. На озимой пшенице преимуществом обладал состав Trichodermavirideсдиатомитом; на яровом ячмене, сое и столовой свекле – Bacillusmojanevsis с диатомитом; на картофеле – Pseudomonasfluorescens.

Полученные результаты позволяют сделать вывод о перспективности изучаемых биопрепаратов с диатомитом для использования в качестве биологических средств защиты и кремнийсодержащих удобрений для некорневого внесения на различных сельскохозяйственных культурах.

Сроки проведения: начало – 01.01.2020, окончание – 31.12.2020.

Плановый объем средств на проведение НИР (тыс. рублей) – 1000.

ВВЕДЕНИЕ

Производство высококачественных продуктов питания с минимальным использованием различных техногенных ресурсов относится к числу приоритетных направлений развития современного сельского хозяйства. Роль сбалансированного питания в сохранении здоровья людей еще раз наглядно подтвердилась при пандемии новой короновирусной инфекции. Все большое число потребителей выбирают сельскохозяйственную продукцию, исходя из того насколько экологически безопасной для природы и человека является технология ее получения. Отражением такого подхода стало органическое производство сельскохозяйственной продукции, в том числе и органическое земледелие.

Развитие органического производства для Российской Федерации открывает новые возможности по наращиванию как экспорта сельскохозяйственной продукции, так и по развитию внутреннего рынка продуктов питания [1]. Интерес к развитию данного направления в растениеводстве в мире чрезвычайно высок. Так, по данным Международной федерации движений органического сельского хозяйства (IFOAM) площади угодий на которых ведется органическое земледелие увеличились почти в 4 раза с 1990 по 2014 гг. [2].

Согласно Федеральному закону от 03.08.2018 N 280-ФЗ «Об органической продукции и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» под органической продукцией понимается «…экологически чистые сельскохозяйственная продукция, сырье и продовольствие, производство которых соответствует требованиям, установленным настоящим Федеральным законом». При этом под органическим сельским хозяйством понимаются виды деятельности «… при осуществлении которых применяются способы, методы и технологии, направленные на обеспечение благоприятного состояния окружающей среды, укрепление здоровья человека, сохранение и восстановление плодородия почв». В Российской Федерации разработаны специализированные стандарты по органическому сельскому хозяйству – ГОСТ Р 56508-2015 «Продукция органического производства Правила производства, хранения, транспортирования» и ГОСТ Р 56104-2014 «Продукты пищевые органические. Термины и определения». При этом особое внимание уделяется правилам производства органических продуктов, представляющий собой свод положений, регламентирующих технологические процессы производства органической продукции…».

В органическом земледелие особые требования (в сравнении с традиционными агротехнологиями) предъявляются к мерам в области защиты растений и оптимизации минерального питания (системы удобрений). В частности согласно требованиям ГОСТ Р 56508-2015 и международным стандартам IFOAMпри производстве органической продукции растениеводствазапрещается использование любых синтетических пестицидов и регуляторов роста. Кроме того, запрещается использование синтетических азотных удобрений. Вместе с тем, без обеспечения потребностей растений в минеральных веществах и решение проблемы контроля вредных биологических объектов получение продукции растениеводства, в том числе и органической, в нужном количестве и с высоким качеством практически невозможно.

Необходимость в эффективной защите растений от вредных биологических обусловлено тем ущербом которые они наносят как урожаю, так и качеству сельскохозяйственной продукции. Так, только ежегодные мировые потери урожая, связанные с развитием вредителей и болезней, оцениваются до 450 млрд евро [3]. Согласно требованиям IFOAMснижение отрицательного воздействия болезней и вредителей на сельскохозяйственные культуры в органическом достигается, прежде всего, путем созданием условий для эффективного роста и развития растений путем правильного подбора сорта, внесения сбалансированного удобрения, повышения биологической активности почв, правильного чередования культур, широкого использования растений-азотфиксаторов и других факторов, в том числе за счет применения препаратов природного происхождения. Для оптимизации минерального питания растений рекомендуется применение природных минералов, в том числе и кремнийсодержащих.

В связи с этим, одной из наиболее актуальной научных задач в области органического земледелия является разработка препаратов для эффективной защиты растений и обеспечение потребностей растений в минеральных веществах.

Возможность применения биологических препаратов в защите растений и оптимизации минерального питания растений

Для органического производства продуктов питания растительного происхождения, применение биологических средств защиты растений является реальной альтернативой синтетическим пестицидам[4]. С учетом того, что биопрепараты имеют очень короткие сроки ожидания, их можно использовать и производстве свежих овощей и фруктов, Кроме того, они ориентированы на конкретные виды вредных организмов, и, следовательно, невоздействуют на полезные организмы [5]. Биопестицидыэффективны в небольших количествах и к ним как правило слабо развивается резистентность у вредителей и патогенов. Кроме того, эти препараты являются безопасными продуктами как для производителя, так и для потребителя благодаряих низкой токсичности [6].Таким образом, биопрепараты можно эффективно включать винтегрированная системы защиты растений в органическом земледелии, что позволяет выполнять требования по запрету применения химическихпестицидов.

В основе биологической защиты растений лежит использование живых организмов (микроорганизмов, растений, насекомых и т.д.) или продуктових жизнедеятельности для контроля развития вредителей, болезней и сорных растений [7]. В зависимости от природы и происхождения активных ингредиентов, биологическая защита может включать такие приемы как: а) применение веществ растительного происхождения (ботанические пестициды);б) использование биопрепаратов на основе микроорганизмов антагонистов или паразитов; в) применение различных вытяжек из органических удобрений (вытяжки из компостов); г) использование биологических стимуляторов роста; д) разведение и выпуск хищников и паразитов; д) феромоны [8].

Растения и микроорганизмы являются основными источниками при создании биопестицидов из-за высокого содержания биологически активных соединений и противомикробных агентов [9]. Активные соединения растений включают фенолы, хиноны, алкалоиды, стероиды, терпены, спирты и сапонины [10]. Различные семейства растений содержат различные противомикробные биоактивные соединения, которые включают масляные компоненты, такие как α- и β-филландрен, лимонен, камфора, линалоол, β-кариофиллен и линалилацетат, в зависимости от семейства растений [11, 12]. Микробные биопестициды включают виды бактерий, такие как Pseudomonas, Bacillus, Xanthomonas, Rahnella и Serratia, или грибы, такие как виды Trichoderma, Verticillium и Beauveria [13]. Биопестициды проявляют различные механизмы действия против патогенов, таких как гиперпаразитизм, конкуренция, лизис и хищничество [14]. Ризобактерии, способствующие росту растений, защищают растения от биотических и абиотических стрессов, а также усиливают рост растений и способствуют образованию корневых волосков [15]. Наиболее распространенные виды ризобактерий, способствующих росту растений, включают Agrobacterium, Ensifer, Microbacterium, Bacillus, Rhizobium, Pseudomonas, Chryseobacterion и Rhodococcus [16]. Они колонизируют среду вокруг корней растений, фиксируют азот, усиливают растворение фосфатов и приводят к общему увеличению урожайности растений [17]. Виды Pseudomonas и Bacillus используемые в качестве биоудобрений, способствовали увеличению роста растений, урожайности и содержания фосфора и цинка в плодах и почвах [18].

Все выше изложенные позволяет говорить о перспективности применения биопрепаратов в органическом производстве и необходимости в разработке адаптированных для него составов [19,20,21].

Роль кремнийсодержащих удобрений в формировании урожая сельскохозяйственных культур

Кремний (Si) является вторым по распространенности элементом земной коры после кислорода и на его долю приходится до 70% массы почвы [22].Кремний изначально не был признан важным элементом для высших растений, хотя было известно, что он полезен для роста и развития растений. Его накопление различными видами растений сильно отличается, что связано с разной способностью корневой системы поглощать Si. Как правило, поглощение Si корнями происходит в виде незаряженной молекулы кремниевой кислоты [Si (OH)₄], через плазматическую мембрану через два транспортера кремния, Lsi1 и Lsi2, которые функционируют как транспортеры притока и переносчики оттока элемента соответственно [23].

Многочисленные исследования показывают, что Si накапливается в растениях и оказывает положительное влияние на продуктивность сельскохозяйственных культур, особенно злаковых [24]. Поглощенный кремний в основном откладывается в клеточных стенках и он также участвует в передаче сигналов, связанных с реагированием растений на стрессы [25]. Именно поэтому положительное действие применения кремнийсодержащих препаратов связывают с повышением устойчивости растений к биотическим и абиотическим стрессам [26]. Например, Si повышает устойчивость кзаболевания, вызываемые грибами, бактериями, а также к повреждениям наносимым вредителями [27].Кремний снижает отрицательное влияние различных абиотических стрессов, включая – полегание, стресс от засухии гипоксии, солевой стресс, токсичность металлов, дисбаланс питательных веществ, радиационные повреждения, стресс от высоких температур, замерзания и УФ-излучение [28].

Для обеспечения потребностей растений в кремнии используются кремнийсодержащие удобрения, в качестве которых могут использоваться синтетические формы, промышленные отходы, а также природные минералы и породы – цеолиты, диатомиты, опоки и др. [29].

Цеолиты были впервые были обнаружены шведским минералогом А.Ф. Кронштедтом в 1756 году, когда был открыт минералстилбит. При нагревании с помощью паяльной трубки этот минерал теряет воду. Он назвал этот минерал «цеолит» от греческого «зео» – кипятить и «литос» – камень [30]. цеолиты являются одним из самых распространенных минералов на Земле, которые были выделены в отдельную группу. Цеолиты – это алюмосиликатные минералы, содержащие в качестве катионов K⁺ , Mg²⁺, Ca²⁺и другие [31]

В сельском хозяйстве цеолиты находят применений в качестве удобрений с медленным высвобождением питательных веществ. Кроме того их применяют для удаления из почвы тяжелых металлов и радионуклидов, а также в качестве почвенных кондиционеры (улучшателей). Кроме того, их используют для повышения отдачи от внесенияудобрений и эффективного расхода влаги, что позволяет значительно повысить урожайность сельскохозяйственных культур [31,32,33]. Высокая эффективность внесения цеолитов в почву показана на многих культурах [34,35,36]. Применение цеолитов рекомендовано в органическом земледелии [37].

Диатомиты – осадочные породы, образованные остатками диатомовых водорослей, радиолярий и губок. Содержание диоксида кремния в данных породах составляет 80–90 % (причем, 40–80 % в аморфной форме). Пористость его достигает 70–75 % при объемной массе – 0,5–0,7 т/м³ и высокая растворимость (больше 0,001 %). Кроме кремния они содержат калий, фосфор, серу, магний и другие минеральные элементы [38].

Диатомиты при внесении в почву значительно улучшают ее агрофизические свойства. В частности, показано положительное влияние данного приема на снижение плотности сложения почвы и ее водоудерживающую способность [39]. Под влиянием диатомита увеличивается количество и длина корней, а также площадь листьев растений[40]. Показано, что аморфный кремний диатомита более растворим и доступен для растений, чем силикаты почвы [41].

Одна из интересных сфер применения диатомита – использование его для защиты растений от вредителей. После измельчения до частиц от 1 до примерно 150 микрон, они содержат очень маленькие внутренние порыкоторые обладают физической способностью поглощать воск (липиды)молекулы эпикутикулы насекомых. Диатомиты прилипает к телу насекомого и повреждает защитнуювосковидный слой кутикулы насекомого путем сорбции и, в меньшей степени, истиранием. Результат – потеря воды изтела насекомого, приводящее к его гибели. Кроме того, диатомиты отпугивают насекомых вредителей. В связи с этим, порошок диатомита активно используется для защиты зерна и семян в период хранения [42].

Высокая отдача от применения диатомита в качестве кремнийсодержащего удобрения была показана для зерновых и других сельскохозяйственных культур [43,44,45]. Диатомит также разрешен к применению в органическом земледелии [37].

Вместе с тем, как правило, природные кремнийсодержащие минералы, включая цеолиты и диатомиты, в основном используются для внесения в почву. Применение таких источников кремния для опрыскивания затруднено в связи с тем, что получаемая при смешивании их с водой суспензия не стабильна.

Комбинированные биопрепараты с кремнийсодержащими минералами и опыт их применения

Одним из направлений повышения эффективности применения различных биопрепаратов является использование в качестве их ингредиентов, наряду с микроорганизмами биоагентами, других веществ, оказывающих положительное влияние на рост и развитие растений. В частности, изучается возможность создания препаратов содержащих биоагенты и кремнийсодержащих удобрения. В основе такого подхода, лежат данные о положительном влиянии цеолитов и диатомитов на микроорганизмы [46,47].

Использование в качестве наполнителя цеолита, способствовало повышению сроков хранения и эффективности биоинсектицида на основе вируса гранулеза лугового мотылька [48].

Известен способ получения жидких инсектицидов на основе диатомита и воды с добавлением одной или нескольких добавок (патент WO 2013/055773 Al, приоритет 10.10.2012)[49], который позволяет использовать полученную суспензию для опрыскивания сельскохозяйственных культур, при этом указывается, что после высыхания на поверхности растений остается тонкий слой минерала, повреждающий покровы вредителей. Недостатком данного способа является то, что он не предназначен для использования совместно с бактериальными агентами, т.к. предполагает использование специальных добавок, потенциально опасных для микроорганизмов.

Кроме того, существуют способы производства биофунгицидов в виде гранул для внесения в почву на основе диатомита и грибов антагонистов рода Триходерма [50].

В связи в вышеизложенным, получение и изучение активности препаратов на основе микроорганизмов и кремнийсодержащих природных удобрений имеет важное научное и производственное значение для разработки биологической защиты в органическом земледелии.

Глава 1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1.1 УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Для проведения исследований использовались следующие штаммы микроорганизмов:

1. Bacillus mojavensisштамм PS17 изколлекции Агроэкологического центра Казанского ГАУ (депонирован в Национальном Биоресурсном Центре Всероссийская коллекция промышленных микроорганизмов (БРЦ ВКПМ) НИЦ «Курчатовский институт» — ГосНИИгенетика под регистрационным номером ВКПМ В-13415).

2. PseudomonasfluorescensWCL 5365 изколлекции Агроэкологического центра Казанского ГАУ.

3. Trichodermaviride штамм F74 изколлекции Агроэкологического центра Казанского ГАУ.

Выбор штаммов обусловлен тем, что относятся к трем основным группам биоагентов биопрепаратов – бактериям Бациллюс и Псевдомонас, а также и грибам рода Триходерма.

В качестве природных кремнийсодержащих удобрений использовались следующие:

Цеолит – получены из Татарско-Шатрашанского месторождения цеолитсодержащих пород РТ. Состав (окислы) – кремния 56%, алюминия 5,6%, калия 1,2%, кальция 15%, натрия 0,14%, железа 2,3%, магния 1,26%, марганца 0,01%, фосфора 0,11%, титана 0,3%.

Диатомит – получен из Чуварлейского месторождения Пензенской области. Состав (окислы) – кремния 84%, алюминия 6%, кальция 0,8%, н

Для разработке препаратов и их испытания использовались общепринятые в агрономии методы лабораторных, вегетационных и полевых опытов.

Полевые опыты проводились в 2020 году на опытных полях Агробиотехнопарка Казанского ГАУ.

Агроклиматические условия вегетационного периода 2020 года складывались следующим образом (рис. 1):

Рис. 1 – Агроклиматические условия вегетационного периода 2020 года

Агрометеорологические условия вегетационного периода 2020 года можно охарактеризовать как благоприятные для роста и развития сельскохозяйственных культур. В мае отмечалось большое количество осадков (превышение на 13 мм по сравнению с многолетними значениями), температура не отличалась от среднемноголетних данных. Июнь можно охарактеризовать, как относительно засушливый и холодный. В июле также проявлялись засушливые явления. В августе стояла достаточно неустойчивая холодная и дождливая погода. Сентябрь, напротив, был тёплый и засушливый.

Почва опытных участков – серая лесная суглинистая. Содержание гумуса – 4,0%, рНсол =6,3, обменного калия – 124 мг/кг, подвижного фосфора – 377 мг/кг. Агротехнология возделывания сельскохозяйственных культур – согласно «Системе земледелия РТ».

Описание схемы опытов и используемых методик представлены в соответствующих разделах.

Глава 1. РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ОПЫТОВ ПО РАЗРАБОТКЕ БИОПРЕПАРАТОВ С КРЕМНИЙСОДЕРЖАЩИМИ МИНЕРАЛАМИ

1.1. Оценка пригодности различных кремнийсодержащих минералов

для создания биопрепаратов

С целью оценки пригодности различных природных минералов для приготовления биопрепаратов для органического земледелия были проведены лабораторные опыты.

Опыт 1: Оценка роста бактериальных биоагентов при добавлении минералов

Методика исследований: бактерии Bacillus mojavensisPS17 и PseudomonasfluorescensWCL5365 выращивались в колбах со 100 мл жидкой среды LB. В состав среды добавляли: 1 г диатомита или 1 г цеолита. Контролем был вариант без добавлением удобрений. Штаммы культивировали в жидкой среде в течение 2-х сутокв шейкер-инкубаторе при Т=28°С, и 160 об/мин. После этого произвели 5 последовательных разведений культур и высадили их на чашки Петри с твердой средой LB. Чашки инкубировали 2-е суток в термостате при Т=28°С. После инкубации подсчитывали КОЕ во всех вариантах (табл. 1).

Таблица 1 – Влияние различных кремнийсодержащих удобрений при добавлении в среду на численность бактерий, 2020 г

Результаты оценки показали, что из изучаемых агроминералов, наиболее выраженное положительное влияние на размножение бактериальных агентов оказал диатомит.

Опыт 2: Оценка роста грибных биоагентов при добавлении

минералов

Методика исследований: Штамм Trichodermaviride74F высаживали на агаризованную среду Чапека в чашки Петри с 1 г диатомита или 1 г цеолита на 100 мл среды. Контролем служил вариант без удобрений. Чашки Петри со штаммом инкубировали в термостате в течение 5 суток при температуре 27°С. После инкубации производили смывы с чашек 10 мл стерильного фосфатного буфера PBS. Смывы разводили в 10 раз, после чего производили подсчет спор Trichodermavirideв камере Горяева, полученный результат переводили в КОЕ (таблица 2).

Таблица 2 – Влияние различных кремнийсодержащих удобрений при добавлении в среду на численность Trichodermaviride 74F, 2020 г

Результаты оценки показали, что добавление в среду диатомита способствовало значительном (на порядок) росту величины КОЭ Trichodermaviride 74F, тогда как цеолит, напротив, тормозил развитие микромицета. Особенно наглядно данный эффект заметен при анализе развития колоний гриба на твердой питательной среде (рис. 2). Добавление в среду диатомита привело к усилению развития колоний гриба.

Рис. 2 – Развитие Trichodermaviride 74F с различными добавками на твердой среде Чапека, слева-направо: 1) с цеолитом; 2) с диатомитом; 3) без добавок.

Таким образом, проведенные исследования показали, что для создания биопрепаратов с добавлением кремнийсодержащих удобрений, наиболее пригодным является диатомит.

1.2. Изучение скорости осаждения частиц разного фракционного состава и свойств диатомита

1.2.1 Оценка скорости осаждения частиц разного фракционного состава

Методика исследований: из порошка диатомита выделили навеску 100 г. Навеску пропустили при помощи лабораторного рассева через комплект сит с ячейками диаметром: 0,63 мм, 0,5 мм, 0,45 мм, 0,3 мм, 0,1мм. После просеивания выделились фракции, представляющие собой проходы через сита: 0,63 мм, 0,5 мм, 0,45 мм и 0,3 мм. Через сито 0,63 мм прошло все; через сито 0,1 мм не прошло ничего. Из всех полученных фракций выделили навески по 1 грамму и размешали в пробирках с водой комнатной температуры, и с водой с температурой 40°С. Содержимое всех пробирок размешали одновременно и при помощи секундомера замерили время осаждения.

Результаты: Скорость осаждения во всех пробирках была одинаковой. Осаждение началось через 20 минут после размешивания суспензии в пробирке (к этому времени в виде взвеси осело около 20% содержимого суспензии). Через 19 часов взвесь полностью выпала в осадок.

Таким образом, все фракции диатомитового порошка вне зависимости от размера частиц и от температуры суспензии, осаждаются с одинаковой скорости. Скорость осаждения достаточно высокая, суспензия, в целом, не стойкая.

Изучение морфологии частиц диатомита.

Методика исследований: частицы порошка диатомита рассматривали под микроскопом при увеличении 400х. Препарат рассматривали в капле воды в камере Горяева. Размер частиц определяли исходя из размеров квадратов камеры.

Результаты исследований: При микроскопировании порошка в нем обнаружены частицы следующего вида и размера:

1. мелкие частицы ровной округлой формы, размером около 0,2 мкм (рис. 3)
2. частицы вытянутой, конусовидной формы, размером 8 – 10 мкм (рис.4)
3. относительно крупные частицы шаровидной формы с неровной текстурой, размером около 17 мкм (рис.5)
4. частицы разного размера, имеющие ячеистую структуру и различную форму (рис. 6,7)

Рис.3. – Мелкая круглая частица (увеличение 400х)

Рис.4. – Конусовидная частица (увеличение 400х)

Рис.5. – Крупная неровная шаровидная частица (увеличение 100х)

Рис.6. – Ячеистая частица (увеличение 400х)

Рис. 7. – Ячеистая частица (увеличение 100х)

Оценка доли различных фракций в порошке диатомита

Методика исследований: после прохода через сита 100 г порошка определили долю (по массе) различной фракции.

Результаты: наибольшая доля (более 85%) относилась к фракции 0,5 мм. Именно данная фракция была выбрана для создания препарата.

1.3. Разработка приемов стабилизации жидких препаратов

на основе бактерий и диатомита

Методика исследований: в качестве стабилизующих агентов суспензии использовались: агар-агар (0,1% концентрация); агароза 0,1% концентрация ; глицерин (1% концентрация); пептон – (1% концентрация); полиэтиленгликоль (ПЭГ) (1% концентрация); глицерин (1% концентрация); и желатин (1% концентрация).

Каждое вещество поместили в колбу с добавлением 0,5 г диатомита и 50 мл воды, тщательно перемешали. Для получения однородных суспензий все колбы помещали в автоклав при Т=120°С на 45 мин. После приготовления суспензии оценивали ее устойчивость при комнатной температуре. Для данных целей, через заданное время определяли образование осадка и визуально оценивали состояние суспензии.

Результаты оценкивлияния различных стабилизаторов на стабильность суспензии диатомита представлены в таблице 3.

Таблица 3 – Оценка стабильности суспензии диатомита

Примечание: визуальная оценка.

Результаты оценки показали, что процесс осаждения твердых частиц диатомита и расслоения суспензии начинается у разных препаратов на 26 -55 минуту после начала опыта. Минимальные показатели были для пептона и агар-агара, а максимальные для глицерина, желатина и ПЭГ.

Через 5 часов после начала эксперимента, в вариантах с агар-агаром, агарозой и пептоном отмечалось значительное выпадение осадка диатомита. Минимальные значения были у глицерина, ПЭГ и желатина. Через 20 часов, за исключением варианта с желатином, во всех остальных вариантах диатомит полностью выпал в осадок, причем после 24 часов после начала опыта при попытке взбалтывания однородная суспензия в данных вариантах не формировалась. При использовании желатина процесс осаждения шел значительно медленнее, а через сутки после взбалтывания формировалась стабильная дисперсионная система. Таким образом, из всех изучаемых препаратов, наиболее эффективным в качестве стабилизатора суспензии диатомита был желатин.Желатин разрешен к применению в органическом земледелии.

1.4. Оценка влияния диатомита и желатина на свойства жидких бактериальных препаратов

Методика исследований: В жидкую питательную среду (среда ВМ содержащая 7,6 г/л K₂HPO₄·3 H₂O, 3 г/л KH₂PO₄, 1 г/л (NH₄)₂SO₄ и 0,2. г/л MgSO₄·7 H₂O) добавляется измельченный порошок диатомита (фракция получена путем прохода порошка диатомита через сита 0,5 мм) из расчета 10 г на 1 л среды. В качестве стабилизатора использовался желатин из расчета 10 г на 1 л среды. Полученную среду автоклавировали и инокулировали бактериальными штаммами: BacillusmojavensisPS17 (бациллы) иPseudomonasfluorescensWCL5365 (Псевдомонас). Колбы с микроорганизмами помещали в шейкер-инкубатор при T=27°С и 150 об/мин на 2 дня. Полученные биопрепараты представляли собой стабильную суспензию.

Результаты: Спустя сутки из полученных биопрепаратов, а также препаратов без добавления диатомита отбирались пробы, которые помещались на твердую среду KB для подсчета КОЕ (табл. 4).

Таблица 4 – Влияние добавления диатомита в жидкость на величину КОЭ бактериальных биологических агентов

Таким образом, добавление в культуральную жидкость диатомита приводит к росту величины КОЭ для обоих бактериальных биологических агентов биопестицидов.

Для определения оптимальной концентрации желатина в препарате были проведены исследования. Приготовили колбы, содержащих по 100 мл питательной среды LB, 1% порошка диатомита и различное содержание желатина: 0,5%, 1%, 2%, 5%. Колбы инокулировали штаммами бактерий. Колбы поместили в шейкер-инкубатор на 3 суток при условиях: Т=28°С; RPM = 150. Через трое суток культуры высадили на твердые питательные среды для подсчета КОЕ. Результаты представлены в таблице 5.

Таблица 5 – Влияние добавления различных концентраций желатина

в культуральную жидкость с диатомитом на величину КОЭ бактериальных биологических агентов

Продолжение табл. 5

Результаты показали, что оптимальные концентрации желатина для роста микроорганизмов в препарате – 0,5% и 1%. При больших концентрациях количество микроорганизмов в препаратах снижается. С учетом этого, было принято решение о добавление в препарат 1% желатина.

Для проверки того, насколько получаемые биопрепараты пригодны для опрыскивания, использовали лабораторную установку, на которой устанавливались щелевые наконечники (распылители) опрыскивателей с диаметром отверстий 1 мм, 0,5 мм и 0,3 мм. При этом создавалось давление в 2 атм. Оценку проводили в течении 1 часа работы установки. Результаты представлены в таблице 6. При этом визуально оценивалась степени прохождения суспензии и засорение наконечников твердыми частицами.

Таблица 6. – Результаты оценки прохождение препаратов через отверстия наконечников (распылителей) опрыскивателей.

Таким образом, полученные жидкие препараты с диатомитом пригодны для использования методом опрыскивания.

Для определения сохранности биоагентов в препаратах с диатомитом при хранении, готовые жидкие препараты помещали в темное место на 6 месяцев при комнатной температуре (21-25°С). Через 1 день, 2 недели, 1, 3 и 6 месяцев в препаратах определяли численность биоагентов (величину КОЭ на 1 мл препарата) (табл. 7).

Таблица 7. – Количество живых микроорганизмов (КОЭ на 1 мл) в препаратах после периода хранения при комнатной температуре.

В проведенных исследованиях было показано, что живые бактериальные биоагенты в полученных препаратах, даже при комнатной температуре, сохраняются в течении 6 месяцев. Причем, максимальное падение КОЭ происходит в первые две недели, а затем снижение численности шло более низкими темпами.

1.5. Оценка сухих биологических препаратов на основе диатомита и Trichodermaviride 74F

Поскольку при культивировании в жидкой среде Trichoderma чаще всего не дает спор, или дает слишком малое их количество, возникла необходимость в создании биопрепарата в сухой форме (в виде порошка). Для штамм гриба вырастили на твердой среде Чапека. С каждой чашки Петри, содержащей споры и мицелий гриба произвели смывы при помощи 50 мл стерильного PBS буфера. Получили всего 4 пробирки, содержащих по 50 мл суспензии. В стерильные емкости взвесили 10 г, 20 г, 30 г и 50 г порошка диатомита. К каждой навески прилили по 50 мл суспензии со спорами и мицелием гриба. Получили:

1. 10 г порошка + 50 мл суспензии
2. 20г порошка + 50 мл суспензии
3. 30г порошка + 50 мл суспензии
4. 50 г порошка + 50 мл суспензии

Содержимое всех емкостей тщательно размешали, и поместили сушиться при Т=30°С и активной вентиляции (рис.8). После сушки препарат поместили в термостат при Т=26°С на трое суток. Через трое суток препараты высадили на твердую среду Чапека для проверки жизнеспособности штамма (рис. 9). Через 5 суток после инкубации со среды Чапека произвели смывы препарата для подсчета спор Trichodermaпри помощи стерильного PBS буфера. Подсчет спор, оказавшихся в 1мл буфера, производили при помощи камеры Горяева, результаты представлены в таблице 8.

Таблица 8 – Влияние различных доз кремнийсодержащих удобрений при добавлении в среду на численность Trichodermaviride 74F, 2020 г

Таким образом, сухой препарат Trichodermaviride 74F + диатомит способен давать споры при посадке его на питательную среду. При этом, преимуществом обладает биопрепарат с добавлением 10 г диатомита. Именно на его основе и проводились дальнейшие испытания.

Рис. 8. – Сухой биологический препарат на основе Trichodermaviride 74Fи диатомита

Рис.9 – Trichodermaviride 74F, выросшая после посадки сухого препарата на среду Чапека

1.6. Оценка эффективности разработанных препаратов против фитопатогенных грибов

Для оценки эффективности препаратов в лабораторных условиях использовали метод встречных культур. Действие разработанных биопрепаратов сравнивалось с контролем, где диатомит не использовался. Результаты представлены на рис.

Препарат Bacillusmojanevsisштамм PS17 с диатомитом

Bacillusmojanevsis с диатомитом (слева) и Bacillusmojanevsis без диатомита (справа) с Alternariaalternata через 3 суток

Bacillusmojanevsis с диатомитом (слева) и Bacillusmojanevsis без диатомита (справа) с Alternariaalternata через 7 суток

Рис. 10 – Активность биопрепарата Bacillusmojanevsis с диатомитом в отношении Alternariaalternata

Результаты показывают, что препарат с диатомитом обладает более сильной фунгицидной активностью в отношении фитопатогенного гриба Alternariaalternata.

Bacillusmojanevsis с диатомитом (слева) и Bacillusmojanevsis без диатомита (справа) с Verticilliumsp. через 3 суток

Bacillusmojanevsis с диатомитом (слева) и Bacillusmojanevsis без диатомита (справа) с Verticilliumsp. через 7 суток

Рис. 11 – Активность биопрепарата Bacillusmojanevsis с диатомитом в отношении Verticilliumsp.

Результаты показывают, что препарат с диатомитом обладает более сильной фунгицидной активностью в отношении фитопатогенного гриба Verticillium.

Bacillusmojanevsis с диатомитом (слева) и Bacillusmojanevsis без диатомита (справа) с Fusariumsporotrichoides через 3 суток

Bacillusmojanevsis с диатомитом (слева) и Bacillusmojanevsis без диатомита (справа) с Fusariumsporotrichoides через 7 суток

Рис. 11 – Активность биопрепарата Bacillusmojanevsis с диатомитом в отношении Fusariumsporotrichoides

Результаты показывают, что препарат с диатомитом обладает более сильной фунгицидной активностью в отношении фитопатогенного гриба Fusariumsporotrichoides.

Препарат Pseudomonasfluorescens штамм WCL5365

Pseudomonas fluorescensсдиатомитом (слева) иPseudomonas fluorescensбездиатомита (справа)сAlternariaalternataчерез 3 суток

Pseudomonas fluorescensсдиатомитом (слева) иPseudomonas fluorescensбездиатомита (справа)сAlternariaalternataчерез 7 суток

Рис. 12 – АктивностьбиопрепаратаPseudomonas fluorescensсдиатомитомвотношенииAlternariaalternata

Результаты показывают, что препарат с диатомитом обладает такой же активностью в отношении фитопатогенного гриба Alternariaalternata, как биопрепарат без его добавления. .

Pseudomonas fluorescensсдиатомитом (слева) иPseudomonas fluorescensбездиатомита (справа) сVerticillium sp. через 3 суток

Pseudomonas fluorescensсдиатомитом (слева) иPseudomonas fluorescensбездиатомита (справа) сVerticillium sp. через 7 суток

Рис. 13 – АктивностьбиопрепаратаPseudomonas fluorescensсдиатомитомвотношенииAlternariaalternata

Результаты показывают, что препарат с диатомитом обладает такой же активностью в отношении фитопатогенного гриба Verticilliumsp, как биопрепарат без его добавления.

Pseudomonas fluorescensсдиатомитом (слева) иPseudomonas fluorescensбездиатомита (справа) сFusarium sporotrichoides. через 3 суток

Pseudomonas fluorescensсдиатомитом (слева) иPseudomonas fluorescensбездиатомита (справа) сFusarium sporotrichoides, через 7 суток

Рис. 14 – АктивностьбиопрепаратаPseudomonas fluorescensсдиатомитомвотношенииFusarium sporotrichoides

Результаты показывают, что препарат с диатомитом обладает такой же активностью в отношении фитопатогенного гриба Fusariumsporotrichoides, как биопрепарат без его добавления.

Препарат Trichodermavirideштамм 74F с диатомитом

Trichodermaviride с диатомитом (слева) и Trichodermaviride без диатомита (справа) с Alternariaalternata через 3 суток

Trichodermaviride с диатомитом (слева) и Trichodermaviride без диатомита (справа) с Alternariaalternata через 7 суток

Рис. 15 – АктивностьбиопрепаратаTrichodermavirideсдиатомитомвотношенииAlternariaalternata

Результаты показывают, что препарат с диатомитом обладает такой же активностью в отношении фитопатогенного гриба Alternariaalternata, как биопрепарат без его добавления.

Trichodermaviride с диатомитом (слева) и Trichodermaviride без диатомита (справа) с Fusariumsporotrichoides через 3 суток

Trichodermaviride с диатомитом (слева) и Trichodermaviride без диатомита (справа) с Fusariumsporotrichoides через 3 суток

Рис. 16 – АктивностьбиопрепаратаTrichodermavirideсдиатомитомвотношенииFusariumsporotrichoides

Результаты показывают, что препарат с диатомитом обладает такой же активностью в отношении фитопатогенного гриба Fusariumsporotrichoides, как биопрепарат без его добавления.

Фунгицидная активность чистого диатомита

Колония Fusariumsporotrichoides через 3 суток после добавления диатомита к культуре гриба

Колония Fusariumsporotrichoides через 7 суток после добавления диатомита к культуре гриба

Рис. 17 – АктивностьдиатомитавотношенииFusariumsporotrichoides

Результаты показывают, что диатомит не обладает активностью в отношении фитопатогенного гриба Fusariumsporotrichoides, т.е. не оказывает фунгицидного эффекта.

Таким образом, было установлено, что биопрепараты на основе диатомита с PseudomonasfluorescensиTrichodermavirideпри лабораторной оценке не уступают по фунгицидной активности, биопрепаратам без диатомитом. Для Bacillusmojanevsis отмечается усиление фунгицидной активности при добавлении диатомита. Необходимо отметить, что сам диатомит не обладает фунгицидным эффектом.

Проверка фунгицидных свойств препаратов с содержанием диатомита непосредственно на растениях проводилась следующим образом. Семена пшеницы сорта Агата обрабатывали жидкими препаратами. Обработку семян изучаемыми препаратами проводили в норме 1 л/т. Контролем служили семена обработанные стерильной водой. Обработанные семена помещали в чашки Петри с твердой средой Чапека (по 20 семян в каждую чашку в 4 повторностях), а затем в термостат на 7 суток при Т=26°С. Через 7 суток определяли зараженность семян различными фитопатогенными организмами (табл. 9).

Таблица 9 – Зараженность семян пшеницы болезнями при различных вариантах обработки, %, 2020 г

Результаты оценки показали, биопрепараты на основе бактериальных и грибных агентов с диатомитом обладают выраженной фунгицидной активностью в отношении фузариозной инфекции, а также подавляют гельминтоспориозную инфекцию. В отношении альтернариоза, активность была у препарата с PseudomonasfluorescensWCL 5365 и Trichodermaviride 74F.

Проведенные исследования показали, что биопрепараты на основе биоагентов и диатомита не только не теряют своих фунгицидных свойств при сравнении с препаратами без добавления агроминерала, но и в некоторых случаях добавление его усиливает положительное действие против фитопатогенов.

Глава 2. РЕЗУЛЬТАТЫ ВЕГЕТАЦИОННЫХ ОПЫТОВ ПО ОЦЕНКЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ РАЗРАБОТАННЫХ ПРЕПАРАТОВ

Изучалось влияние предпосевной обработки семян разработанными препаратами на биометрические параметры растений яровой пшеницы сорта Агата (Элита, 2019 года урожая) в вегетационных опытах.

Растения выращивались в водной культуре в течение 7 суток и в песчаной культуре в течение 14 суток. Влажность песка поддерживалась весовым методом на уровне 60% в ходе всего эксперимента, полив осуществлялся питательным растительным раствором (ПРР).

На 3-и сутки определяли энергию прорастания семян, на 7-е сутки – всхожесть. Оценку биометрических показателей проводили на 7 и 14-е сутки и измеряли следующие параметры: длину колеоптиля, ростка и главного зародышевого корешка и сырую массу надземной и подземной части.

Схема опыта:

Обработку семян проводили со следующими нормами расхода экспериментальных препаратов: 0.5 л/т, 1 л/т, 1.5 л/т.

Статистическая обработка полученных результатов

Полученные результаты обрабатывали в программе Excel с вычислением среднеарифметического значения.

Результаты оценки представлены в таблицах 10,11,12.

Таблица 10. – Показатели проростков яровой пшеницы сорта Агата на 7-е сутки роста в водной культуре в рулонах фильтровальной бумаги

Таблица 11. – Показатели проростков яровой пшеницы сорта Агата на 7-е сутки роста в песчаной культуре

Таблица 12. – Сырая масса проростков яровой пшеницы сорта Агата на 7-е и 14-е сутки роста в песчаной культуре

Рис. 18 – Проростки яровой пшеницы сорта Агата на 7-е сутки роста в песчаной культуре при применении биопрепарата с Trichodermaviride 74F(слева направо – контроль, 0.5, 1.0 и 1.5 л/т)

Проведенные исследования показали, что использование препаратов с диатомитом оказывает положительное влияние на рост и развитие растений пшеницы, особенно на развитие корневой системы. Особенно выделялся вариант с BacillusmojavensisPS17.

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ПОЛЕВЫХ ОПЫТОВ

3.1. Озимая пшеница

Объект исследований – озимая пшеница сорта Скипетр.

Схема опыта:

Общая площадь делянки – 5,5 м², учетная – 5,0 м². Повторность в опыте – четырехкратная. Агротехнология возделывания озимой пшеницы – общепринятая для зоны Предкамья Республики Татарстан. Опрыскивание проводили в фазу колошения. Расход рабочей жидкости – 200 л/га. Погодные условия 2020 года были благоприятными для роста и развития озимой пшеницы.

Результаты оценки развития болезней представлены в таблице 13.

Таблица 13– Показатели поражения растений озимой пшеницы болезнями, %, 2020 г

Результаты оценки показали, что изучаемые препараты с диатомитом, практически не уступали по своей эффективности стандартному биофунгициду в отношении септориоза колоса и «черни колоса», а по отношению фузариоза колоса показали даже большую эффективность, чем препарат Бактофит.

Влияние обработок на биометрические показатели растений приведены в таблице 14.

Таблица 14– Биометрические показатели растений озимой пшеницы в фазу начала молочной спелости, 2020 г

Примечание: * – разница недостоверна к значением в контроле при Р=0,05.

Результаты оценки показали, что применение всех препаратов с диатомитом, способствует значительному увеличению площади флагового листа, который играет важную роль в формировании урожая озимой пшеницы. По своему влиянию они значительно превосходят стандартный биофунгицид. ПрепаратысPseudomonasfluorescensWCL 5365 иTrichodermaviride 74Fдостоверно стимулировали рост стебля у растений. Значительного положительного влияния изучаемых биопрепаратов на величину длины колоса не отмечалось.

Данные по урожайности и содержанию белка в урожае представлены в таблице 15.

Таблица 15 – Урожайность озимой пшеницы сорта Скипетр при применении

биопрепаратов с диатомитом, т/га, 2020 г

Использование препаратов с диатомитом способствует достоверному росту урожайности, как в сравнении с контролем, так и с показателями для стандартного биофунгицида. Особенно значительным прирост был при применениибиопрепарата на основе Trichodermaviride 74Fсдиатомитом (прирост на 33,4 %). Необходимо отметить, что изучаемые препараты оказали положительное влияние на содержание белка в зерне, при этом выделялся вариант с BacillusmojavensisPS17 сдиатомитом.

Таким образом, на озимой пшенице все разработанные биопрепараты с диатомитом превосходили по результативности стандартный биофунгицид.

3.2. Яровой ячмень

В 2020 году объектом исследования выступал сорт ярового ячменя Камашевский. Схема опыта включала: 1. Контроль; 2. Стандартный биофунгицид Псевдобактерин 2; 3. Биопрепарат на основе Bacillusmojavensis(штамм PS17) с диатомитом; 4. Биопрепарат на основе Pseudomonasfluorescens(штаммWCL5365) с диатомитом; 5. Биопрепарат на основе Trichoderma viride (штаммRECB – 74 Bс диатомитом). Норма расходов препаратов на основе бактерий 1,0 л/га, на основе Trichoderma viride – 1,0 кг/га. Опрыскивание проводилось в фазу колошения с нормой расхода рабочей жидкости – 300 л/га.

Общая площадь делянок – 34 м², учетная – 25 м².Повторность – четырехкратная. Агротехнология возделывания ячменя рекомендованная для Предкамья Республики Татарстан. Агроклиматические условия вегетационного периода 2020 года отличались периодически засушливыми явлениями, но в целом были благоприятными для роста и развития растений ячменя.

Опрыскивание растений биопрепаратами оказало влияние на поражение растений ячменя темно-бурой пятнистости (табл. 16).

Таблица 16. – Развитие темно бурой пятнистости ярового ячменя при применении различных биопрепаратов с диатомитом, %, 2020 г

Результаты учетов показали, что во всех вариантах опыта с диатомитом развитие болезни было ниже, чем при применении стандартного биофунгицида. Минимальные значения отмечались при использовании для опрыскивания препарата Bacillusmojavensis + диатомит.

Обработки растений опытными препаратами повлияли и на развитие сетчатой пятнистости (табл. 17).

Таблица 17. Развитие сетчатой пятнистости ярового ячменя при применении различных биопрепаратов с диатомитом, %, 2020 г

В отношении сетчатой пятнистости сохранилась аналогичная тенденция, минимально поражение листьев отмечалось при использовании препарата Bacillusmojavensis + диатомит.

Результаты учета урожайности показали, что при применении биопрепаратов с диатомитом достоверный рост к показателям в контроле был для всех препаратов. В отношении стандартного биопрепарата значительное преимущество имел препарат на основе Bacillusmojavensis + диатомит.

Таблица 18. Урожайность зерна ярового ячменя сорта Камашевский, т/га, 2020 г

Таким образом, на яровом ячмене все разработанные биопрепараты превосходили по своей эффективности стандартный биофунгицид, а наилучшие результаты были получены при применениисоставаBacillusmojavensis + диатомит.

3.3. Соя

Объект исследования – соя сорта Скульптор, репродукция семян – ЭС.

Схема опыта включала: 1. Контроль; 2. Стандартный биофунгицид Псевдобактерин 2; 3. Биопрепарат на основе Bacillusmojavensis(штамм PS17) с диатомитом; 4. Биопрепарат на основе Pseudomonasfluorescens (штаммWCL5365) с диатомитом; 5. Биопрепарат на основе Trichoderma viride (штамм RECB – 74 Bс диатомитом). Норма расходов препаратов на основе бактерий 1,0 л/га, на основе Trichoderma viride – 1,0 кг/га. Опрыскивание проводилось дважды за вегетацию – в фазу бутонизации 10 июля 2020 г и в фазу цветения 29 июля 2020 г. с нормой расхода рабочей жидкости – 200 л/га. Площадь опытных делянок – 30 м², площадь учетных делянок – 25 м². Повторность в опыте – четырехкратная, размещение делянок последовательное. Предшественник – озимая пшеница. Опытные делянки были убраны 4 сентября.

Среди листостеблевых инфекций сои, на территории Республики Татарстан и Среднего Поволжья, наиболее распространена – ржавая пятнистость или септориоз сои (таблица 19).

Таблица 19 – Развитие септориоза на листьях сои в фазу цветения (29.07.2020 г) в зависимости от опрыскивания посевов, %, 2020 г

Анализ результатов учетов показал, что применение всех биопрепаратов способствовало снижению поражения растений сои септориозом, при этом биопрепараты с диатомитом оказали более сильное положительное влияние, чем стандартный биофунгицид.

Некоторые биометрические показатели растений сои представлены в таблице 20.

Таблица 20 – Биометрические показатели растений сои при применении биопрепаратов в фазу полной спелости, 2020 г

Примечание: * – разница недостоверна к контролю при Р=0,05.

Результаты оценки биометрических показателей растений сои показали, что все изучаемые препараты не оказали влияние на рост корней, что, скорее всего связано с тем, что их применение (опрыскивание) проводились тогда, когда основная масса корней уже сформировалась. Все биопрепарата с диатомитом оказали выраженное стимулирующее действие на длину стебля и несколько увеличивали количество листьев на 1 растение. Особенно ценным является выраженное положительное влияние биопрепаратов с диатомитом на количество бобов, формирующихся на растении сои, при этом по своему действию они значительно превосходили стандартный биофунгицид.

Данные по урожайности и показателям качества сои представлены в таблице 21.

Таблица 21 – Урожайность и показатели качества растений сои сорта Скульпторпри применении биопрепаратов, 2020 г

Примечание: определение проводилось по ГОСТ 10846-91.

Все биопрепараты оказали положительное влияние на урожайность сои, но наиболее выраженным данный эффект был при использовании препаратов с диатомитом, особенно на основе Bacillusmojavensis. В этом же варианте было и максимальным содержание белка в зерне сои.

3.4. Картофель

Объект исследования – картофеля сорта Ред Скарлет, репродукция – ОС.

Схема опыта включала: 1. Контроль; 2. Стандартный биофунгицид Ризоплан, 1,0 л/га; 3. Биопрепарат на основе Bacillusmojavensis(штамм PS17) с диатомитом; 4. Биопрепарат на основе Pseudomonasfluorescens (штаммWCL5365) с диатомитом; 5. Биопрепарат на основе Trichoderma viride (штамм RECB – 74 Bс диатомитом). Норма расходов препаратов на основе бактерий 1,0 л/га, на основе Trichoderma viride – 1,0 кг/га. Опрыскивание проводилось дважды за вегетацию – в фазу бутонизации и в фазу цветения картофеля с нормой расхода рабочей жидкости – 200 л/га. Площадь опытных делянок – 28 м², площадь учетных делянок – 25 м². Повторность в опыте – четырехкратная, размещение делянок последовательное. Предшественник – озимая пшеница. Агротехнология – согласно требованиям «Системы земледелия РТ». Опытные делянки были убраны 12 сентября.

Наиболее распространенными и вредоносными листовыми микозами картофеля в РТ являются фитофтороз и альтернариоз, результаты их учета представлены в таблице 22.

Таблица 22 – Развитие листовых болезней картофеля в фазу формирования клубней в зависимости от применения биопрепаратов, %, 2020 г

Результаты учетов показали, что использование всех биопрепаратов способствовало снижению развития и фитофтороза и альтернариоза, причем разработанные составы с диатомитом оказали более выраженное влияние, чем стандартный биофунгицид.

После уборки урожая картофеля проводился клубней анализ (табл. 23).

Таблица 23 – Результаты клубневого анализа (зараженность) после уборки картофеля при применении биопрепаратов, %, 2020 г

Среди клубневых инфекций, с точки зрения опасности для семенного картофеля, выделяется ризоктониоз. Полученные результаты показывают, что применение бактериальных препаратов с диатомитом, полностью защищает клубни от заражения данным заболеванием. Препарат на основе диатомита и Pseudomonasfluorescens полностью защитил клубни и от серебристой парши и оказал самое сильное тормозящее воздействие на обыкновенную паршу, что имеет существенное значения для семеноводства культуры для органического производства.

Таблица 24 – Урожайность и содержание крахмала в клубнях картофеля сорта Ред Скарлет при применении биопрепаратов, 2020 г

Результаты оценки урожайности картофеля показали, что в вариантахбиопрепаратов с диатомитом урожай клубней вырос на 4,7-5,2 т/га, при 3,3 т/га для стандарта. Особенно выделялся вариант с Pseudomonasfluorescens +диатомит, где урожайность увеличилась на 33% к контролю. Все биопрепараты увеличили содержание крахмала в клубнях, но разницы между биопрепаратами с диатомитом и стандартным фунгицидов не отмечалось.

3.5. Столовая свекла

Объект исследования – столовая свекла сорта Любава.

Схема опыта включала: 1. Контроль; 2. Стандартный биофунгицид Ризоплан, 1,0 л/га; 3. Биопрепарат на основе Bacillusmojavensis(штамм PS17) с диатомитом; 4. Биопрепарат на основе Pseudomonasfluorescens (штаммWCL5365) с диатомитом; 5. Биопрепарат на основе Trichoderma viride (штамм RECB – 74 Bс диатомитом). Норма расходов препаратов на основе бактерий 1,0 л/га, на основе Trichoderma viride – 1,0 кг/га. Опрыскивание проводилось дважды за вегетацию – в фазу начала и полного смыкания в рядках свеклы с нормой расхода рабочей жидкости – 200 л/га. Площадь опытных делянок – 36 м², площадь учетных делянок – 25 м². Повторность в опыте – четырехкратная, размещение делянок последовательное. Предшественник – картофель. Агротехнология – согласно зональным требованиям.

Основными микозами столовой свеклы являются церкоспороз и фомоз (табл. 25).

Таблица 25 – Развитие листовых болезней столовой свеклы через 14 дней после последней обработки, %, 2020 г

В 2020 году развитие фомоза шло на очень низком уровне, поэтому во всех вариантах с биопрепаратами он не выявлялся.

В отношении церкоспороза, все препараты с диатомитом превосходили по положительному действию в снижении развития микоза стандартный биофунгицид, причем особенно заметным такой эффект был при использовании состава Bacillusmojavensis + диатомит (снижение развития болезни к контролю в 3,3 раза).

Таблица 26 – Урожайность и содержание сахара в корнеплодах столовой свеклы сорта Любава при применении биопрепаратов, 2020 г

Применение всех биопрепаратов оказало положительное влияние как урожайность, так и на содержание сахара в корнеплодах столовой свеклы. Однако по урожайности и содержанию сахара, по отношению к стандартному биофунгициду, преимущество имел только вариант с B.mojavensis + диатомит, другие препараты с диатомитом были на уровне стандарта.

ВЫВОДЫ

1. При сравнении в качестве возможных ингредиентов биопрепаратов различных видов кремнийсодержащих природных удобрений (цеолиты, диатомиты) было установлено, что наибольшая фунгицидная активность для различных микроорганизмов биологических агентов обеспечивалась при использовании диатомита.

2. Наиболее пригодной для создания биопрепаратов с кремнийсодержащими удобрениями была фракция диатомита 0,5 мм.

3. В лабораторных опытах было установлено, что для приготовления жидких бактериальных биопрепаратов наиболее оптимальным является 0,5-1% концентрации диатомита, а для стабилизации суспензии добавление желатина (1% концентрации к общему объему). Полученные жидкие препараты сохраняют стабильность, а также обеспечивают высокую выживаемость бактериальных агентов при длительном хранении. Было установлено, что диатомит выбранной фракции пригоден для создания сухих препаратов на основе грибов рода Триходерма. При изучении пригодности полученных биопрепаратов для использования методом опрыскивания, было установлено, что рабочие составы на их основе не забивают стандартные щелевые наконечники опрыскивателей, предназначенные для применения фунгицидов.

4. При изучении фунгицидных свойств полученных биопрепаратов с диатомитом было установлено, что они не теряют своих свойств в сравнении с препаратами с теми же биологическими агентами, но где диатомит не применялся, а в случае Bacillusmojavensisактивность разработанного состава была даже выше. Особенно эффективными препараты были в отношении фитопатогенных грибов рода Фузариум.

5. В вегетационных опытах в водной и песчаной культуре было установлено, что биопрепараты с диатомитом обладают выраженным ростостимулирующим действием. Особенно заметным данный эффект был при применении разработанного препарата с BacillusmojavensisPS17.

6. Использование препаратов с диатомитом в полевых условиях на озимой пшенице привело к достоверному росту урожайности, как в сравнении с контролем, так и с показателями для стандартного биофунгицида. Особенно значительным прирост был при применениибиопрепарата на основе Trichodermaviride 74Fсдиатомитом (прирост на 33,4 %). Все изучаемые препараты оказали положительное влияние на содержание белка в зерне, при этом выделялся вариант с BacillusmojavensisPS17 сдиатомитом. На яровом ячмене все разработанные биопрепараты с агроминералом превосходили по своей эффективности стандартный биофунгицид, а наилучшие результаты были получены при применении состава Bacillusmojavensis + диатомит

7. На сое разработанные биопрепараты оказали положительное влияние как на снижение развития септориоза листьев, так и на урожайность сои. Наиболее выраженным данный эффект был при использовании препарата с диатомитом и Bacillusmojavensis. В этом же варианте было и максимальным содержание белка в зерне.

8. В вариантах биопрепаратов с диатомитом урожай клубней картофеля врос на 4,7-5,2 т/га, при 3,3 т/га для стандарта. Особенно выделялся состав с Pseudomonasfluorescens +диатомит, где урожайность увеличилась на 33% к контролю. Все биопрепараты увеличили содержание крахмала в клубнях в сравнении с контролем, но разницы между биопрепаратами с диатомитом и стандартным фунгицидов не отмечалось.

9. Применение всех биопрепаратов оказало положительное влияние как урожайность, так и на содержание сахара в корнеплодах столовой свеклы. Однако, по урожайности и содержанию сахара, по отношению к стандартному биофунгициду, преимущество имел только вариант с B.mojavensis + диатомит, другие препараты с диатомитом были на уровне стандарта.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Чутчева, Ю.В. Рынок органической продукции в России: современное состояние и перспективы развития/ Ю.В. Чутчева, О.С. Нефедова// Управление рисками в АПК. – 2016. – №1.– С.19–28.

2. Щербакова, А.С. Органическое сельское хозяйство в России Щербакова А.С.// В мире научных открытий. – 2017. – Том 9, №4. – С. 151-173.

3. Rabbinge, R. Plant health and global food security: Best ecological means, a triple win. //CPM FAO, 4 April 2016. 2016.

4. De Tulipa and De L.C. Bio-pesticides: A Viable Tool for Organic Farming// International Journal of Microbiology Research. – 2019. – Volume 11, Issue 7, pp.-1660-1664.

5. Lengai, G. and Muthomi, J. Biopesticides and Their Role in Sustainable Agricultural Production//Journal of Biosciences and Medicines. – 2018. – Issue 6, pp. 7-41.

6. Sarkar, N. C. Role of biopesticides in organic farming // International Journal of Agriculture Environment & Biotechnology. – 2009. – Vol.2, No.1 pp.102-104

7. Gasic, S. and Tanovic, B. Biopesticide Formulations, Possibility of Application and Future Trends//Journal Pesticides and Phytomedicine (Belgrade). –2013. – No. 2, рр.97-102.

8. Semeniuc, C.A., Pop, C.R. and Rotar, A.M. Antibacterial Activity and Interactions of Plant Essential Oil Combinations gainst Gram-Positive and Gram-Negative Bacteria//Journal of Food and Drug Analysis. – 2017. – No. 25, рр.403-408.

9. Nefzi, A. Antifungal Activity of Aqueous and Organic Extracts from Withania somnifera L. against Fusarium oxysporum f.sp. radicislycopersici/ Nefzi, A., Abdallah, B.A.R., Jabnoun-Khiareddine, H., Saidiana-Medimagh, S., Haouala, R. and Danmi-Remadi, M. //Journal of Microbial and Biochemical Technology. – 2016. – No. 8. – рр. 144-150.

10. Mizubuti, G.S.E., Junior, V.L. and Forbes, G.A. (2007) Management of Late Blight with Alternative Products/ Mizubuti, G.S.E., Junior, V.L. and Forbes, G.A.// Pest Technology. – 2007. – Vol. 2. – рр. 106-116.

11. Ali, A.M., Mohamed, D.S., Shaurub, E.H. and Elsayed, A.M. (2017) Antifeedant activity and some biochemical effects of garlic and lemon essential oils on Spodoptera littoralis (Boisduval) (Lepidoptera: Noctuidae)/ Ali, A.M., Mohamed, D.S., Shaurub, E.H. and Elsayed, A.M. //Journal of Entomology and Zoology Studies. – 2017. – Vol..3. – рр. 1476-1482.

12. Vidyasagar, G.M. and Tabassum, N. Antifungal investigations on plant essential oils: A Review//International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. – 2013. – Vol.2. – рр.19-28.

13. Kachhawa, D. Microorganisms as a biopesticides//Journal of Entomology and Zoology Studies. – 2017. – Vol. 3. – рр. 468-473.

14. Vinale, F. Trichoderma-Plant-Pathogen interactions/ Vinale, F., Krishnapillai, S., Ghisalbertic, L.E., Marraa, R., Wooa, L.S. and Loritoa, M.// Soil Biology & Biochemistry. – 2008. – Vol. 40. – рр. 1-10.

15. Souza, R., Ambrosini, A. and Passaglia, L.M.P. Plant Growth-Promoting Bacteria as inoculants in agricultural soils// Genetics and Molecular Biology. – 2015. – Vol. 4. – рр. 401-419.

16. Abbamondi, G.R. Plant Growth-Promoting effects of rhizospheric and endophytic bacteria associated with different tomato cultivars and new tomato hybrids/ Abbamondi, G.R., Giuseppina, T., Nele, W., Sofie, T., Wouter, S., Panagiotis, G., Carmine, I., Wesley, M.R., Barbara, N. and Jaco, V.// Chemical and Biological Technologies in Agriculture. – 2016. – Vol.1. – рр.1-10.

17. Compant, S., Clément, C. and Sessitsch, A. Plant growth-promoting bacteria in the rhizo- and endosphere of plants: their role, colonization, mechanisms involved and prospects for utilization//Soil Biology & Biochemistry. – 2009. – Vol.42, рр. 669-678.

18. Esitken, A. Effects of plant growth promoting bacteria (PGPB) on yield, growth and nutrient contents of organically grown strawberry / Esitken, A., Yildiz, H.E., Ercisli, S., Donmez, M.F., Turan, M. and Gunes, A.// Scientia Horticulturae. – 2009. – Vol.124, рр. 62-66.

19. Коршунов, С.А. Биологическая защита растений с соблюдением стандартов органического сельского хозяйства – необходимые направления научно-исследовательской деятельности/ С.А. Коршунов, А.А. Любоведская // Мат. Междунар. науч.- практ. конф. «Биологическая защита растений – основа стабилизации агроэкосистем». – Краснодар, ВНИИБЗР, 2018. – С. 527–532.

20. Санин, С.С. Органическое землепользование: фитосанитарные экологические и экономические барьеры//Междунар. науч.-практ. конф. «Биологическая защита растений – основа стабилизации агроэкосистем». – Краснодар, ВНИИБЗР, 2018. – рр. 509–513.

21. Титова, Ю.А. Мультиконверсионные биопрепараты для защиты растений и возможности их использования в органическом земледелии/Ю. А. Титова, И. Л. Краснобаева// Теоретический и научно-практический журнал ИАЭП. – 2019. – Вып. 2(99). – С.164-182.

22. Ma, J. F., and Yamaji, N. Silicon uptake and accumulation in higher plants.//Trends Plant Sci. – 2006. – Vol.11. – рр. 392–397.

23. Ma, J. F., and Yamaji, N. Functions and transport of silicon in plants//Cell. Mol. Life Sci. – 2008. – Vol.65. – рр. 3049–3057.

24. Liang, Y. C. Effects of silicon on enzyme activity and sodium, potassium and calcium concentration in barley under salt stress//Plant Soil. – 1999. – Vol.209. – рр. 217–224.

25. Fauteux, F. Silicon and plant disease resistance against pathogenic fungi/ Fauteux, F., Remus-Borel, W., Menzies, J. G., and Belanger, R. R. // FEMS Microbiol. Lett. – 2005. – Vol.249. – рр. 1–6.

26. Ma, J. F. Role of silicon in enhancing the resistance of plants to biotic and abiotic stresses//Soil Sci. Plant Nutr. – 2004. – Vol.50. – рр.11–18.

27. Marschner, P. Marschner’s Mineral Nutrition of Higher Plants. – London: Academic Press, 2012. – 672 р.

28. Coskun, D. The role of silicon in higher plants under salinity and drought stress/ Coskun, D., Britto, D. T., Huynh, W. Q., and Kronzucker, H. J.//Front. PlantSci. – 2016. – Vol.7. – рр.1072.

29. Водяницкий, Ю.М. Дефицит кремния в некоторых почвах и пути его устранения /Ю.М. Водяницкий // Агрохимия. – 1984. – № 8. – С. 133 – 140.

30. Gruener J.E. Common ion effects in zeoponic substrates: Wheat plant growth experiment/ Gruener J.E., Ming D.W., Henderson K.E. et al.// Micropor Mesopor Mat. – 2003. – Vol.61. – рр.223-230.

31. Jakkula V. S. Zeolites: Potential soil amendments for improving nutrient and water use efficiency and agriculture productivity/ V. S. Jakkula and S. P Wani// Sci Revs Chem Commun. – 2018. – Vol.8(1). – рр.1-15.

32. Gworek B. Inactivation of cadmium in contaminated soils using synthetic zeolites//Environ. Pollut. – 1992. – Vol.75. – рр.269-271.

33. Суюндуков, Я.Т .Использование природных цеолитов Зауралья Башкортостана для повышения плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур (рекомендации производству) / Суюндуков Я.Т., Сафин Х.М., Суюндукова М.Б., Хасанова Р.Ф. – Сибай, СИЦ – филиал ГУП РБ Издательский дом «Республика Башкортостан», 2017. — 40 с.

34. Мазур, Г.А. Мелиоративная эффективность природных цеолитов на легких почвах: тезисы докладов республиканского научно – технического совещания «Месторождения природных адсорбентов и перспективы их использования в народном хозяйстве Украинской ССР»/Г.А. Мазур, Г.К.Медвидь, Н.З.Стаценко. – Киев, 1987. – С.87-89.

35. Исламгулова, Г.В. Влияние природных цеолитов на плодородие почв и продуктивность сельскохозяйственных культур / Г.Е. Исламгулова, М.Б. Суюндукова, Я.Т. Суюндуков, Г.А. Мухаметдинова // Аграрная наука. -№7. -2008. -С.21-23.

36. . Кузина, Е.Е. Использование природного цеолита на серых лесных почвах: монография / Е.Е. Кузина, А.Н. Арефьев, Е.Н. Кузин. – Пенза: РИО ПГСХА, 2014. – 316 с.

37. Организация органического сельскохозяйственного производства в России: информ. изд. – М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2018. – 124 с.

38. Куликова, А.Х. Диатомиты в сельском хозяйстве / А.Х. Куликова, Т.Ю. Сушкова, А.Г. Ариткин // Техника и оборудование для села. – 2011. – № 3. – С. 16 – 17.

39. Aksakal, E.L. Effects of diatomite on soil consistency limits and soil compactibility/ E.L. Aksakal, I.Angin, T. Oztas//Catena. – 2013. – Vol.101. – рр. 157-163.

40. Ilker, A., Murat, K., Rafet, A. Diatomite on growth of strawberry/ A.Ilker, K. Murat, A. Rafet //Pak J. Bot. – 2011. – Vol.43. – рр. 573-577.

41. Fraysse, F. Surface chemistry and reactivity of plant phytoliths in aqueous solutions/ Fraysse, F., Pokrovsky, O.S., Schott, J., Meunier, J.D.// Chem. Geol. – 2009. – Vol.258. – рр.197-206.

42. Korunic, Z. (Diatomaceous earths – natural insecticides //Pestic. Phytomed. (Belgrade). – 2013. – Vol. 28(2). – рр.77–95.

43. Куликова, А.Х. Влияние высококремнистых пород как удобрений сельскохозяйственных культур на урожайность и качество продукции / А.Х. Куликова// Агрохимия. – 2010. – № 7. – С. 18 – 25.

44. Данилова, Е.В. Эффективность использования диатомита и его смесей с минеральными удобрениями при возделывании озимой и яровой пшеницы: авто-реф. дис.…канд. с.-х. наук: 06.01.04 / Данилова Елена Владимировна. – Саранск, 2007. – 19 с.

45. Куликова, А.Х. Влияние диатомита на урожайность и качество овощной продукции / А.Х. Куликова, Е.А. Никифоров, В.П. Елагин, Е.А. Яшин // Агрохимия. – 2004. – № 2. – С. 52 – 58.

46. Козлов, А.В. Влияние высококремнистых пород (диатомита, цеолита и бентонитовой глины) на активность олиготрофного и автохтонного микробного пула дерново-подзолистой почвы/А.В. Козлов, А.Х. Куликова, И.П. Уромова // Вестник Томского государственного университета. Биология. – 2017. – № 40. – С. 44–65.

47. Ardakani, S.S. Preparation of new biofungicides using antagonistic bacteria and mineral compounds for controlling cotton seedling damping-off disease / S.S.Ardakani et al. //Journal of plant protection research. – 2009. – Vol. 49, No. 1. – p. 49-55.

48. Штерншис М. В. Природные цеолиты — наполнители вирусного энтомопатогенного препарата / М. В. Штерншис, Н. И. Ермакова, В. П. Цветкова // Сиб. экол. журн. — 1997. — № 6. — С. 585-588.

49. Sumulong, S. et al.WO 2013/055773 Al. LIQUID INSECTICIDE INCLUDING DIATOMACEOUS EARTH. Приоритет 10.10.2012.

50. Lewis, J. et al. United States Patent 5,068,105. FUNGAL FORMULATION FOR BOCONTROL OF SOILBORNE PLANT PATHOGENS. Приоритет 26.11.1991.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ СТАТЬИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Агиева, Г.Н. Приемы повышения эффективности применения биологических препаратов в растениеводстве / Г.Н. Агиева, Л.С. Нижегородцева, Р.Ж.Диабанкана, А.А.Абрамова, Р.И.Сафин, М.М. Хисматуллин //Вестник Казанского ГАУ. – 2020. – №4 (60). – С.5-9 DOI: https://doi.org/10.12737/2073-0462-2021-5-9.

2. Агиева, Г.Н. Эффективность различных природных и синтетических веществ в стабилизации суспензии диатомита в жидких биопрепаратах/Г.Н. Агиева, Р.Ж.Диабанкана, А.А.Абрамова, Р.И.Сафин ( в печати)

ЗАЯВКА НА ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКИХ БАКТЕРИАЛЬНЫХ БИОПРЕПАРАТОВ С ДИАТОМИТОМ ДЛЯ ЗАЩИТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР ОТ БОЛЕЗНЕЙ

РЕФЕРАТ.

Отчет 97 стр., 27 табл., 63 источника

Картофель, защита растений, биологическая защита растений, регуляторы роста, биологические препараты

Проведены исследования по оценке эффективности применения на картофеле регуляторов роста, биофунгицидов, комплексных удобрений с содержанием микроудобрений, биоудобрений.

В опытах изучаемые регуляторы роста показали большую эффективность в росте и развитие растений раннеспелого картофеля сорта Винета, в подавлении роста.

В работе изучена реакция картофеля cорта Винета на разные способы применения регуляторов роста и биологических препаратов на расчетном фоне минерального питания на серой лесной почве лесостепи Среднего Поволжья. Установлена эффективность обработки посадочных клубней и некорневой обработки растений во время их вегетации. Опыты проводились на фоне внесения N₃₂Р₃₂К₃₂. (2 ц нитроаммофоски) и подкормки N₄₆ (1 ц аммиачной селитры). Исследования проводили на серой лесной среднесуглинистого гранулометрического состава почве КФХ «Земляки» Нижнекамского района Республики Татарстан. Полевые опыты проводили в 2019 году сотрудниками кафедры растениеводства и плодоовощеводства Казанского ГАУ. Содержание гумуса в пахотном слое почвы по Тюрину – 3.35 %, рН – 5.7, легкогидролизуемого азота – 112 мг/кг почвы, подвижного фосфора – 156 мг/кг, обменного калия – 136 мг/кг почвы, молибдена – 0.07, меди – 0.52, бора – 0.7, цинка – 4.82 мг/кг. Установлена эффективность комплексного применения используемых препаратов (обработки посадочных клубней и некорневого внесения препаратов во время вегетации). Урожайность на контроле без внесения основных удобрений и применения регуляторов роста составила 32,36 т/га. При внесении удобрений в дозе N₃₂Р₃₂К₃₂.+ N₄₆ прибавка урожая составила — 2,92 т/га.

ВВЕДЕНИЕ

Семеноводство включается весь комплекс мероприятий, обеспечивающих сохранение первоначальных качеств семян в течение более длительного времени, рациональный подбор сортов для хозяйств различных форм собственности, выращивающих картофель.

Размножение и распространение районированных сортов картофеля является очень важным мероприятием этого комплекса. В настоящее время организована сеть семеноводческих учреждений, позволяющая внедрять новые сорта, поступающие в районирование и производить элиту для периодического обновление сортов, районированных ранее.

В агротехнике картофеля, выращиваемого на семенные, продовольственные и другие цели, имеется много общего. Однако общепринятая агротехника картофеля, выращиваемого на семеноводческих участках, должна выполняться с особой тщательностью. Упущения в этом деле приводит к снижению урожая не только в год выращивания семенного картофеля, но и в последующее время его возделывания.

Упущение хотя бы одного из правил приводит к распространению болезней, снижению или порче значительной части урожая. Например, невыполнение условий хранения или по защите растений, сортовых и оздоровительных прочисток, пространственной изоляции. Невыполнение этих правил на семеноводческих участках, не применяемых на общих посадках картофеля, приводит потере значительной части урожая.

Большое значение на посадках картофеля, особенно на семеноводческих, имеет оптимальная густота посадки, так как недостаточная плотность стояния растений приводит недобору урожая и значительно снижает выход клубней семенной фракции, которые предназначены для посадки в следующим году. Поэтому как обязательным условием рассматривается мероприятие использование сплошных сортовых посадок. Обычно принято считать, что сортовые посевы повышают урожайность на 20-25%. Однако результаты работы многочисленных производящих картофель хозяйств показывают, что превосходство сортовых посевов значительно выше.

В процессе размножения и производственного использования продуктивные качества сортов ухудшаются в результате механического повреждения, засорения и поражения грибными, бактериальными, вирусными и другими болезнями.

Основная цель семеноводства картофеля – сохранение и поддержание типичности, чистосортности, высокой продуктивности и качества семенного материала. В этой связи большое значение имеет обязательное исполнение в семеноводстве организационных, методических и технологических мероприятий, а также требований и норм в работе по производству семенного картофеля.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Основной задачей в земледелии – на возобновляемые ресурсы природы является биологизация и экологизация производства, которая является основным направлением развития растениеводства. Она связана с ростом спроса на безопасные, качественные продукты питания, производимые с минимальным отрицательным влиянием на окружающую среду, что и диктует необходимость в разработке адаптированных для данных целей агротехнологий производства продукции растениеводства. Для России и Республики Татарстан, особенно в условиях острой конкуренции на рынке продовольствия, данный подход на современном этапе развития земледелия, приобретает большую актуальность и имеет практическую значимость. Интенсивная химизация земледелия, рост применения минеральных удобрений, пестицидов и его интенсификация в целом по России привели к ряду негативных процессов. Процесс химизации и мелиорации часто сопровождались нарушениями регламентов их применения, то есть применялись без учета природных процессов. В то время как органические вещества местных источников использовались незначительно. Достижение требований по снижению уровня использования антропогенных ресурсов (минеральных удобрений, пестицидов) побудили ученых и специалистов сельскохозяйственного производства пересмотреть своё отношение основным принципам разработки систем земледелия, при ее биологизации. Наряду с термином «биологизация» используется другое не менее важное понятие – экологизации. Так как в органическом производстве диктует необходимость частичного или полного отказа от использования минеральных удобрений и пестицидов.

Однако работа предполагает также решение задач воспроизводства почвенного плодородия, обеспечения условий роста и развития сельскохозяйственных растений с целью получения высокой урожайности, прежде всего за счет активизации биологических факторов и, в первую очередь, тех, которые определяют почвенное плодородие. Биологические факторы должны использоваться не только для замены некоторых антропогенных факторов, но и главным образом для устранения и предотвращения негативных последствий их применения.

Среди наиболее сложных проблем связанных с земледелием и внедрением принципов органического производства особое место занимают вопросы защиты растений от вредных биологических объектов, то есть от сорных растений, фитопатогенов и фитофагов). Снижение урожайности и отрицательное влияние на качество производимой продукции, приведет значительному снижению экономической эффективности отрасли растениеводства. Если в традиционных системах защиты растений контроль таких объектов, преимущественно достигается за счет применения пестицидов, то в рамках стандартов органического производства и при биологизации земледелия вопросы защиты растений должны решаться, прежде всего, путем использования других методов контроля, важнейшим из которых выступает биологическая защита растения.

Картофель относится традиционно одним из основных сельскохозяйственных продуктов питания. В клубнях картофеля в среднем содержится 75% воды и 25% сухих веществ (в них 14-22% крахмала, 1,4- 2,0% белков, 1,0 % клетчатки, 0,15% жира, 1,1% зольных веществ). Он является одним из основных источников аскорбиновой кислоты (витамина С). Используя в пищу жёлтомясые сорта картофеля можно восполнить дефицит в каротине (провитамине А), а также в витаминах Б₁, В₂, В₆ и РР. Картофель богат лимонной кислотой, калием, в нем содержится в усвояемой форме фосфор и железо. Белок картофеля отличается высокой усвояемостью и питательностью. 10 г картофельного белка могут заменить 6-7 белка мяса. Белок картофеля (туберин) состоит из всех аминокислот, в том числе незаменимых. В отличие от других продуктов питания картофель никогда не приедается и ничем не может быть заменен, поэтому технологии его выращивания должны быть направлены, прежде всего, на получение экологически безопасной продукции (Мальцев, М.К. Каюмов,2002; Крыжко, 2015).

Среднегодовая емкость российского рынка картофеля составляет 29-31 млн. т. (Анисимов, 2012). Потребление его внутри страны включает использование на продовольствие (в свежем виде) — 15-16; на кормовые цели — 6,0-6,5; на семена — 6,0-6,5; на переработку — 0,5-1,0 млн. т. (Симаков, 2013).

По данным ВНИИ картофельного хозяйства, среднегодовой недобор урожая картофеля от болезней достигает 29 % валового сбора (Зейрук, 2001).

Особая роль в процессе возделывания картофеля отводится постоянному совершенствованию защитных мероприятий. Решающее значение в интегрированной системе защиты картофеля уделяется как химическому, так и биологическому методам на основе сохранения полезных микроорганизмов в ароценозе для получения экологически чистой продукции. Применение препаратов, обладающих антистрессовой и иммунопротекторной активностью, позволяет повысить устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды и ряду патогенов (Бойко, 1980). Поэтому изучение их на современном этапе остается весьма актуальным в научном и практическом плане.

В семеноводстве картофеля биологические препараты, полученные с помощью биотехнологии, соединяющие в себе признаки органических удобрений (натуральное сырье – водоросли, торф, птичий помет и др.), минеральных удобрений (комплекс макро и микроэлементов), регуляторов роста (фитогормоны на генетическом уровне) и биоактиваторов почвы (живые штаммы микроорганизмов или их аналоги) (Ульяненко, 2011).

Использование бактериальных биоудобрений является одним из элементов экологически чистой технологии биологического земледелия (Завалин, 2005, Зюзин, 2006).

В настоящее время одной из важнейших задач системы семеноводства является повышение урожайности и качества клубней картофеля (Булдаков, 2013). В современных условиях семеноводство строится на основе использования оздоровленного картофеля методом апикальной меристемы в сочетании с комплексом агротехнических приемов с биологизированным аспектом, который способен ограничить распространение инфекционных болезней в полевых условиях и обеспечить максимальное качество картофеля. Одним из таких приемов повышения продуктивности и качества картофеля является использование биологических препаратов. Биологические препараты – это большая группа природных или химически синтезированных соединений, проявляющих высокую биологическую активность при низких концентрациях (Засорина, 2005). Они обладают способностью влиять на иммунный потенциал растений, физиолого-биохимические процессы, протекающие в растениях, на устойчивость к фитопатогенам, а в результате этого – на урожайность и качество клубней (Уромова, 2009).

А.А. Жученко (1995) отмечает, что систематическое применение одних и тех же фунгицидов приводит к появлению резистентности у патогенов, что является небезопасно для окружающей среды и требует больших материальных затрат, необходим поиск менее токсичных альтернативных средств.

Согласно современным представлениям ассоциативные диазотрофы – это микроорганизмы, образующие ассоциации на корнях небобовых растений (Умаров, 1986). При этом создается целостная система, способная часть энергии фотосинтеза направлять на процесс превращения атмосферного азота в доступные для растений азотистые соединения. Ассоциативные микроорганизмы способны увеличивать растворимость почвенных фосфатов, продуцировать физиологически активные вещества, ингибировать развитие патогенной микрофлоры через выделение антибиотиков, стимулировать прорастание семян и др. (Кожемяков, 1997, Шабаев, 2004). Подобные бактерии обладают ярко выраженными свойствами регулировать рост растений, отчего они и получили название в западной научной литературе (PGPR, plantgrowthpromotingrhizobacteria) (Visse, 2003).

Одним из решений является использование экологически безопасных препаратов на основе бактерий р. Bacillus (Мелентьев, 2007).

Пусенкова Л.Н. и др. испытывали биофунгицид фитоспорин М, действующим началом которого является Bacillus subtilis, штамм 26Д, антистрессовый препарат Гуми 20 и биоорганическое удобрение Борогум*, ж., Они отмечают, что этот биокомплекс препаратов обеспечивает как стимуляцию роста растений картофеля, так и индукцию иммунитета к болезням и стрессовым факторам. Они проявили фунгицидную и иммуностимулирующую активность. Изучалась биологическая эффективность использования природных регуляторов роста с иммуно- и ростостимулирующей активностью на картофеле. Установлено, что обработка растений биофунгицидом Фитоспорин-М, антистрессовым препаратом Гуми-20 и борорганическим удобрением Борогум повышает их адаптивные возможности, обеспечивает формирование большего урожая, повышает устойчивость клубней к болезням в период хранения. Эффективность регуляторов значи-тельно повышается в условиях критической засухи. Стабильная прибавка урожая клубней картофеля в годы проведенных исследований отмечена при двукратной обработке посадок картофеля биокомплексом Фитоспорин-М + Гумми-20. В 2008-2010 гг. она составила 28,8 %. Причем в условиях засухи эффективность препарата Гуми-20 была выше при самостоятельном использовании. Включение Борогума в систему обработок вегетирующих растений картофеля наиболее эффективно в стрессовых для роста растений условиях. В условиях острой засухи 2010 г. изученные биопрепараты обеспечили существенную прибавку (36,4…80,3 %) урожая. Наибольшая биологическая эффективность в защите клубней от болезней (72 % в среднем за три года) отмечена при двукратной обработке посадок картофеля препаратом Фитоспорин-М и его композицией с Гуми-20. (Пусенкова, 2011).

В исследованиях Соколовой, Акимовой показано положительное влияние бактериальных биопрепаратов (азотобактерин, фосфобактерин, кремнебактерин) на культуре картофеля: урожай повышался в 1,2-2,0 раза, подавлялось развитие грибной микрофлоры (парши обыкновенной). Использование азотобактерина, фосфобактерина и кремнебактерина повышает урожайность овощных культур (томатов и картофеля), улучшает качество и внешний вид агропродукции, способствует оздоровлению почвы, повышению устойчивости к патогенной микрофлоре, снижая зараженность грибной инфекцией [Соколова, 2008].

И.П. Уромовой, Л.Р. Султановой и Р.С. Дедюра (2016) установлено, что применение биопрепаратов на картофеле способствовало увеличению фотосинтетических показателей растений, таких как ассимиляционной поверхности листьев (на 29,9-12,7 %), продуктивности фотосинтеза (на 41,2-31,4 %), активности пероксидазы (на 9,8-10,1 %). Благодаря фотосинтетической стимуляции биопрепараты повышают устойчивость к фитофторозу, способствуют увеличению урожайности и содержания крахмала в клубнях картофеля. Наибольшая прибавка урожая была получена на варианте с применением Фитохита (37,3 %). Меньшая, но также достоверная прибавка урожая была получена на варианте с применением Фитоспорина М (23,4 %).

Выявлено неодинаковое влияние изучаемых препаратов на распространенность и развитие фитофтороза. Повышение устойчивости к фитофторозу в большей степени обеспечивает микробиологический препарат Фитоспорин М (65,3-77,2 %) (Уромова и др., 2016).

В другом исследовании показано, что биопрепараты с фунгицидным эффектом обладают способностью повышать продуктивность картофеля и запущищенность растений от Rhizoctonia solani на уровне применяемого химического фунгицида «Максим» (Ряховская и др, 2017).

В качестве биологических агентов при создании биопрепаратов могут выступать различные микроорганизмы, но особый интерес вызывают различные эндофитные бактерии, получаемые из семян.

Формирование семян происходит при тесном взаимодействии генотипа и условий окружающей среды, что, с учетом вариабельности и изменчивости основных агроэкологических параметров, может оказывать пролонгированное влияние на дальнейшее течение различных процессов (Diekmann, 1996).

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

В опытах проводили следующие наблюдения, учеты и анализы:

1. Фенологические наблюдения за ростом и развитием растений – по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1985).

2. Определение сухого вещества и воды в анализируемом материале (части растений, почва) весовым методом. Высушивание проводили в сушильном шкафу при температуре 105^оС в течение 6 часов.

3. Определение щелочногидролизуемого азота почвы по Корнфильду, подвижного фосфора по Кирсанову, обменного калия пламенно-фотометрическим методом, гумуса по Тюрину; рН солевой, гидролитической кислотности по методу ЦИНАО (ОСТ 4649-76).

4. Учет динамики листовой поверхности методом высечек. Расчет листового фотосинтетического потенциала по методике А. А. Ничипорович и др. (1963).

5. Определение крахмала по Эверсу, нитратов — потенциометрическим методом и витамина С по И.К. Мурри.

6. Анализ структуры урожая по пробным копкам. Учет урожайности – поделяночно, сплошной уборкой.

7. Определение NPK в клубнях методом мокрого озоления, азота — по Къельдалю, фосфора — колориметрическим методом, калия — на пламенном фотометре.

8. Определение содержания микроэлементов в растениях химическими методами и атомно-абсорбционным методом на спектрометре АС-1 (сертификат 6186-97), методика выполнения измерений МВИ 8.023-96 (сертификат 6186-97).

9. Расчет экономической эффективности по методике СибНИИСХ.

10. Статистическая обработка данных по Б. А. Доспехову с помощью программ статистических обработок данных для Microsoft Excel 97 (1985).

11. Корреляционно-регрессионный анализ с помощью программы Statistica ver. 5.5A for Windows.

12. Пораженность болезнями и сохранность клубней — по методике ВАСХНИЛ (1973, 1991);

13. Биометрические измерения проводились согласно «Методическим положениям по проведению оценки сортов и гибридов картофеля на испытательных участках» (2017).

14. Клубневые анализы проводились по ГОСТ Р 55329-2012 «Картофель семенной. Приемка и методы анализа».

15. Диагностика клубневых инфекций проводилась с применением соответствующих определителей (Хохряков и др., 1978; Анисимов и др., 2009). При необходимости дополнительно проводилось изучение микроскопических признаков с применением микроскопа МБС-10.

16. Учет фитофтороза и альтернариоза осуществлялся по методике Всероссийского НИИ фитопатологии (ВНИИФ) по 9-балльной шкале с последующим расчетом развития болезни.

ГЛАВА 1. ПРОДУКТИВНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИМЕНЕНИЯ РЕГУЛЯТОРА РОСТА И РАСЧЕТНОМ ФОНЕ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ НА СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЕ ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Фоны питания: Опыты проводились на фоне внесения N₃₂Р₃₂К₃₂. (2 ц нитроаммофоски) + подкормка N_34,6 (1 ц аммиачной селитры). Регуляторы роста.

В настоящее время одним из наиболее перспективными препаратами являются регуляторы роста растений. Они являются природными органическими соединениями, которые влияют на жизненные процессы растений и не оказывают в небольших концентрациях токсического действия.

Достоинство их в том, что они активное действие оказывают на обмен веществ, существенно влияют на происходящие в растении ростовые, физиологические и формообразовательные процессы, стимулируют повышение иммунитета. Повышают тем самым устойчивость к стрессовым состояниям, грибным, бактериальным и вирусным заболеваниям.

Использование регуляторов роста растений, особенно на картофеле, массовый характер приобрело в последнее десятилетие, после того как начали проводить исследования по их разработке, изучении приемов и доз применения.

Классификацию регуляторов роста растений проводят с различных позиций. При этом учитывают химический состав, влияние на физиологические процессы, происходящие в растениях и др. Однако за основу классификации было взято их происхождение, так как они могут быть природными и искусственно синтезированными с учетом тех процессов, которые происходят в растениях под их воздействием.

В различных тканях и органах растений образуются низкомолекулярные соединения, которые уже в малых концентрациях регулируют и координируют физиологические процессы.

К природным стимуляторам относятся фитогормоны четырех классов, это – ауксины, гиббереллины, цитокинины и брассиностероиды.

Фитогормоны действуют на растения разнообразно и достаточно существенно, однако процессы, которые происходят под их влиянием протекают стихийно.

Регуляторы роста, которые синтезированы искусственно обеспечивают возможность влиять на возделываемую культуру целенаправленно, добиваясь, такие свойства, которые способствовали бы более активным фотосинтетическим процессам и повышению продуктивности.

Искусственные регуляторы роста являются препаратами комплексного воздействия, которые более полно используют свои полезные свойства, работают одновременно, обеспечивая его максимальный эффект.

Э.В. Засорина, И.Я. Пигорев (2005) в своих исследованиях изучали варианты с обработкой посадочных клубней перед посадкой, однократное опрыскивание листьев в период «бутонизации — цветения» и комплексное использование (обработка клубней + растений во время вегетации) регуляторов роста Силк, Эпин и Циркон. Анализ полученных результатов показал, что использование регуляторов роста способствовало росту урожайности (прибавка 1,2-6,8 т/га или 5,5-27,4 % при замачивании клубней; 2,4-9,2 т/га или 10,9-37,1 % при опрыскивании листьев). Лучшие результаты были получены по регуляторам роста Силк и Циркон, где прибавка урожая при замачивании клубней составила 2,8-6,8 т/га, при опрыс­кивании растений 6-9,2 т/га.

Применение регуляторов роста (Силк, Эпин, Циркон) в качестве биофунгицидов дало положительные результаты по повышению устойчивости к фитофторозу на 1-2 балла при замачивании посадочных клубней и на 2-4 балла при опрыскивании листьев в зависимости от сорта картофеля, вида регулятора и особенностей периода вегетации.

Применение регуляторов роста (Силк, Эпин, Циркон) в качестве биофунгицидов дало положительные результаты по повышению устойчивости к фитофторозу на 1-2 балла при замачивании посадочных клубней и на 2-4 балла при опрыскивании листьев в зависимости от сорта картофеля, вида регулятора и особенностей периода вегетации.

Биологическая активность регулятора роста циркон в основном обусловлена его антиоксидантными свойствами, которые характерны для фенольных соединений.

По данным ее исследований в варианте с предпосадочной обработкой клубней (смесью циркон 5 мл/т + фундазол 0,25-05 кг), опрыскивание растений в фазах полных всходов и бутонизации смесью лариксин, 100 мл/га + Ридомил голд МЦ – 1,25 кг, опрыскивание растений в фазе массового цветения браво, 1,1-1,5 кг/га наблюдалось повышение всхожести клубней на 11,1 % и на 3,7 %. Также, при этом формировалось большее число стеблей на 22,2 % по сравнению с контролем и на 18,9 % по другим вариантам.

На этом варианте урожайность раннеспелого картофеля сорта Жуковский ранний была на 39,6 % выше по сравнению с контролем и составила 32,1 т/га. В варианте, на котором использовали лишь фунгициды, повышение урожая по сравнению с контролем было на 11,8 %.

Исследования С.С. Конина, Д.А. Алтунина, И.Н. Титова (2003) показали эффективность применения препарата Гумистар на картофеле как для обработки клубней перед посадкой, так и для обработки растений во время вегетации. По результатам опытов одно- и двукратное опрыскивание растений во время вегетации 0,8 % раствором повысило урожайность клубней на 7-25 %, снизила заболеваемость клубней.

Исследования А.Н. Постникова, О.Б. Осетровой (2009) показали, что в сухое и жаркое лето 2007 г наиболее эффективным было комплексное применение регулятора роста циркона. То есть, предпосадочная обработка клубней и растений во время вегетации, особенно при посадке клубнями тяжелой по плотности фракции. Эпин-экстра был эффективнее при применении его в холодное и дождливое лето 2008 г. когда формировалась наибольшая урожайность картофеля сорта Удача 48,5 т/га. Самая высокая урожайность в среднем за два года – 40,8 т/га была получена в варианте с двукратным использованием циркона, где прибавка урожая к контролю составила – 46,2 %. Наибольшее содержание крахмала в клубнях – 12,7 % и его сбор 4,8 т/га отмечено в варианте с обработкой клубней тяжелой по плотности фракции препаратом Циркон перед посадкой.

А.Н. Орлов, А.А. Володькин (2008) изучая регулятор роста Никфан установили, что предпосадочное замачивание клубней с последующими обработками растений во время вегетации значительно повысило интенсивность фотосинтеза. При этом в клубнях повысилось содержание сухого вещества, количество крахмала, содержание сырого протеина.

А.Н. Постников и А.В. Шитикова (2006) изучая регулятор роста Никфан, на сортах картофеля Удача и сорта Чародей установили, что максимальная урожайность обоих сортов формировалась выше при использовании для посадки клубней плотной фракции отсортированных в растворе мочевины плотностью раствора – 1,07. Предпосадочная обработка клубней регулятором роста Никфан увеличила урожай клубней по сравнению с контролем по сорту Удача на 10,9, Чародей на 11,6 т/га.

Н.С. Яковлева, Ф.А. Лукина, П.П. Охлопкова (2009) в условиях Якутии изучали влияние обработки клубней картофеля сорта Вармас перед посадкой различными регуляторами роста, в результате анализа полученных данных они установили, что стимуляторы роста повышают интенсивность нарастания надземной массы, способствуют образованию большего количества клубней. На интенсивность накопления клубней наибольшее влияние оказали препараты Экост 1/3, Агат 25К, а на рост и развитие растений – препараты Агат 25К, Циркон и Иммуноцитофит. Наибольшие урожаи обеспечили использование регуляторов роста Экост 1/3 –22,3 т/га, Эпин-Экстра –20,6 т/га, Бутон –20,5 т/га.

В.В. Вакуленко (2004) в исследованиях ВНИИ картофельного хо­зяйства внекорневая обработка растений в период вегетации картофеля сорта Орбита регулятором роста Эпин-­экстра прибавка урожая к контролю составила 20-50 ц/га (12-15 %), количество нитратов снизилось на 17,9 мг/кг против 87,1 мг/кг в контрольном варианте. Со­вместное использование регулятора роста с фунгицида­ми усиливало эффективность действия последних, позволяя снизить норму их расхода. Урожай картофеля сорта Невский увеличился на 19,2-­25,4 %, поражение паршой снизилось на 30,5 %, фитофторозом – на 47,3 %, гнилями — на 45,7 %, увели­чилось содержание сухого веще­ства, крахмала, витамина С, снизилось количество нитратов в клубнях.

Исследованиями, проведенными А.Н. Орловым, А.А. Володькиным, (2008) установлено, что при предпосадочной обработке семенных клубней и растений в период вегетации картофеля регуляторами роста происходит количественные изменения ами­нокислотного состава картофеля. Наиболее эффективным был регулятор роста Эпин, который оказал большее влияние на содержание почти всех аминокислот. Так, при обработке клубней с последующим опрыскиванием вегетирующих растений содержание валина по сравнению с контролем увеличивалось на 38,5 %, а глицина, аланина и лейцина вместе с изолецином на 10-22,9 % – в варианте с обработкой семенного материала перед посадкой.

А.А. Молявко, В.Н. Свист, В.Н. Зейрук и др., (2009) исследуя влияние регуляторов роста иммуноцитофит и Эпин-экстра установили, что использование иммуноцитофита для обработки клубней перед посадкой и растений в период вегетации на 3,6 % снизило поражение фитофторозом сорт Погарский, на 1,6 и 3,4 % сорт Брянский надежный. Применение регулятора роста Эпин-экстра в таком же варианте снизило соответственно – на 1,9; 3,1; 0,9 и 3,5 %. Использование регулятора роста Эпина-экстра обеспечило прибавку урожая на 3,2 т/га у обоих сортов, а иммуноцитофита – на 1,6, у сорта Погарский на 3,3 т/га. На контроле сорт Брянский надежный формировал урожай клубней – 20,9 т/га, сорт Погарский – 22,5 т/га.

В исследованиях Н.Н. Малевавяой (2001), Я.И. Пигарева, Э.В. Засориной, А.А. Кизилова и др. (2006) установлено, что новый регулятор роста циркон способствует интенсивное формирование более мощной корневой системы. Мощная корневая система способствовала повышению засухоустойчивости культуры. В тоже время весьма ценным свойством, как отмечают авторы исследований, является его способность управлять и регулировать устьичным аппаратом в зависимости от влагообеспеченности растения. Циркон даже если растение находится в увядшем состоянии, позволяет восстанавливать тургор.

Применение циркона позволяет предотвратить снижение урожайности сельскохозяйственных культур, значительно улучшить их качество, а также снизить расход пестицидов и удобрений (Дорожкина, 2005).

В исследованиях А.Н. Постникова и И.Ф. Устименко (2010) установлено, что наибольшая урожайность картофеля формировалась при обработке регулятором роста циркон семенных клубней и двукратной обработке растений во время вегетации, начиная с фазы полных всходов. Прибавка урожая сорта Луговской составила 4,4 т/га (23,3%), сорта Пушкинец – 3 т/га (19,8%) и у сорта Невский – 4,3 т/га (25,0%). Существенная прибавка урожая была и при обработке клубней перед посадкой и обработке вегетирующих растений в начале образования бутонов.

Использование циркона для обработки клубней и растений картофеля уменьшало пораженность растений фитофторозом. В среднем за 3 года надземная масса картофеля на контрольных посадках без применения препарата была поражена фитофторозом у сорта Луговской на 15,1%, сорта Невский – 32,3%, а у сорта Пушкинец на 40,8%. Предпосадочная обработка клубней и растений в фазе всходов уменьшила поражение фитофторозом сортов Луговской, Невский и Пушкинец соответственно на 11,7;20,5и 30,6 %.

Исследования по индуцированию иммунитета растений к болезням в последние годы сильно развиваются, что связано с повышением генетического иммунитета, правда которые иногда приводят к снижению урожайности или к приобретению таких свойств, которые не совместимы с экологической точки зрения. Поэтому селекционеры проводят огромную работу по созданию устойчивых и высокоурожайных сортов, также получению препаратов, которые способны оказывать влияние на создание искусственного иммунитета.

При анализе полученных данных продуктивности картофеля прослежена тенденция увеличения урожайности и улучшение качества клубней при ис­пользовании регуляторов роста.

На развитие растений оказывают очень сложное влияние разнообразные факторы, такие как внешняя среда, биологические особенности ­сорта, величина посадочных клубней. Учитывая то, что высаживали клубни массой 60-80 г, мы посадку провели густотой 44,33 тыс. штук/га. Схема посадки 75 × 30 см. Посадку проводили 12 мая 1919 года. Во время вегетации растений картофеля сорта Винета определяли сроки наступления фенологических фаз и продолжительность прохождения их межфазных периодов. Полные всходы в зависимости от варианта опыта появились13-16 июня, то есть через 20-30 дней после посадки. Фаза бутонизации наступила через 15-16 дней после всходов. Продолжительность от бутонизации до начала цветения составило 8-11 дней. Удаление ботвы на всех вариантах провели 23 августа (табл. 1).

Таблица 1 — Прохождение фенологических фаз растениями картофеля, 2019 г.

Протравливание клубней препаратами не оказало существенного влияния на время появления всходов. Большой разницы по вариантам нами не выявлено. В зависимости от вариантов использования для обработки семенных клубней начало всходов было отмечено 10 июня на контроле, на остальных вариантах 11- и 12 июня. Полная всхожесть растений картофеля установлена через 2-4 дня. Начало фазы бутонизации наступило 25-27 июня. Сохранность растений к уборке также была достаточно высокая. К уборке наибольшим – 98,87% она составила на варианте фон + Эпин Экстра, наименьшим – 98,48 % на контроле (табл. 2).

Таблица 2 — Густота стояния растений картофеля сорта Винета в зависимости

от применения регуляторов роста, 2019 г (всходы)

Количество растений на единице площади является решающим компонентом продуктивности, хотя в последнее время начали большее значение придавать числу стеблей. Число растений определяется количеством высаженных клубней на единицу площади, уровня агротехники, внесенных удоб­рений и защиты растений во время вегетации.

Регулирование густоты посадки по фазам роста и развития дает возможность формировать посадки с урожаями различной продуктивности. Учитывая это, нами определялась степень влияния регуляторов роста на изменение количества кустов картофеля по основным фазам роста и развития.

Анализ данных показал, что удобрения и регуляторы роста не оказали существенного влияния на число всходов. В зависимости от варианта она составила от 44,16 до 44,27 тыс. шт./га или 99,61 — 99,86%. Сохранность растений была достаточно высокой. Хотя и ко времени уборки произошло не­которое уменьшение количества растений, и число растений составило 98,84-98,76 % от взошедших (табл. 3). Это подтверждает необходимость внесения норм удобрений с учетом биологических особенностей культуры и правильного соотношения питательных веществ во вносимых удобрениях при использовании регуляторов роста.

Таблица 3 – Густота стояния растений картофеля сорта Винета в зависимости

от применения регуляторов роста, 2019 г (уборка)

Величиной, темпами развития и продолжительностью вегетации надземной массы в значительной мере определяется урожай клубней картофеля (Сепп, Тооминг, 1991).

В.С. Шевелухой (1980) было установлено, что интенсивный рост клубней картофеля идет в вечерние и ночные часы суток. В дневное время ростовые процессы у стеблей и листьев угнетаются в меньшей степени, чем у клубней, в связи, с чем полной остановки в их росте почти не наблюдается. Рост же клубней днем в большинстве случаев прекращается. Темпы роста листьев и стеблей когда снижается в 2-3 раза по сравнению с вечерними и ночными часами. Рост листьев и стеблей происходит в основном с 14-16 до 20 часов и с 7 до 10 часов. У клубней интенсивный рост наблюдается с 15 до 18 и с 22 до 6-7 часов утра.

Процесс формирования ботвы и длительность ее функционирования имели свои особенности. В благоприятных условиях растения картофеля формировали мощную надземную массу. Уже к концу первой декады июня растения формировали в зависимости от варианта применения регуляторов роста от 68,74 до 91,62 г/куст надземной массы, а затем начался интенсивный рост и к концу июня ее масса достигла до 434,0-612,5 г на 1 куст.

Динамика нарастания надземной массы картофеля указывает на большое значение условий минерального питания в формировании ботвы. Интенсивный рост ботвы в наших опытах происходил до конца второй декады июля, в дальнейшем прирост надземной массы сократился, а после цветения почти прекратился.

В период достижения максимального значения (фаза цветения) масса ботвы на контроле составила 467,67 г/куст, в варианте с минеральными удобрениями – 610,40 г/куст. Причем на удобренном фоне при применении регуляторов роста развитие надземной массы растений шло быстрее по сравнению с контролем. К концу фазы цветения она достигла наибольшего значения и в варианте применения препарата Форес-форс она составила от 622,4 до 662,93 г/куст при применении регулятора роста Циркон для обработки клубней пепред посадкой и растений во время вегетации, что на 142,7-195,26 г выше контрольного варианта (табл. 4, приложение 1, табл. 2,6, 10,14, 19).

На продуктивность посевов существенное влияние оказывает и число стеблей. Поэтому реальная площадь питания картофеля определяется не только густотой посадки, но и количеством стеблей в кусте, меняющих габитус растений, площадь листьев, объем воздушного питания (Дмитриева,1980; Дмитриева, Цацко,1989; Писарев,1990; Синягин,1970). Хотя и число стеблей на один куст является сортовым признаком, который определяется числом ростков, массой семенных клубней, физиологическим состоянием посадочного материала, но наши наблюдения показали, что фоны питания и регуляторы роста также оказывали некоторое влияние на число стеблей на 1 куст. Число стеблей максимальной величины достигло в фазе цветения растений картофеля и составило на контроле 3,47 штук на 1 растение. Максимальное число стеблей 6 штук на одно растение формировалось на фоне внесения минеральных удобрений совместно с регулятором роста Циркон (приложение 1, табл. 4,8,12).

Таблица 4 — Масса ботвы картофеля сорта Винета в зависимости от применения минеральных удобрений и регуляторов роста, 2019 г.

Морфология растения картофеля характеризуется высотой куста, соотношением массы стебля и листьев, размером площади листьев и их размещением в пространстве.

Хотя и число стеблей на один куст является сортовым признаком, который определяется числом ростков, массой семенных клубней, физиологическим состоянием посадочного материала, но наши наблюдения показали, что фоны питания и регуляторы роста также оказывали некоторое влияние на число стеблей на 1 куст (приложение 1, табл. 5,9,13,17,22).

Сорт Винета листового типа, образует биомассу за счет крупных листьев и перед окончанием вегетации масса листьев может преобладать над массой стеблей. Растения этого сорта отмечались с ускоренным формированием биомассы в начале вегетации и быстрым переходом к максимальному росту при раннем формировании клубней, что создало условия для хорошего их роста и получения высокого урожая клубней, особенно при хорошей обеспеченности влагой во втором периоде вегетации растений.

Физиологические принципы формирования высоких и стабильных урожаев предусматривают формирование посевов с оптимальными показателями площади листьев и продуктивности их работы. Наиболее благоприятным для формирования высоких урожаев является, когда величина поверхности листьев быстро достигает 40-50 тыс. м²/га, а затем, по возможности долго сохраняется в активном состоянии на уровне и, наконец значительно уменьшается или окончательно отмирает, отдавая пластические вещества на формирование клубней. Дальнейший рост площади листьев приводит к уменьшению накопления урожая на единицу площади листьев (табл. 5, 6).

Таблица 5 — Масса листьев картофеля сорта Винета в зависимости

от применения биопрепаратов и регуляторов роста, 2019 г

Таблица 6 – Влияние химических и биологических препаратов на показатели роста картофеля, 2019 г.

Исследования Владимирова В.П., Хуснутдинова Р.Г. (1991) показали, что посадка в ранние сроки ускоряло начало клубнеобразования и способствовала приросту большей массы клубней с единицы площади. Наибольшая урожайность сформировалась при сроке посадки в 1 и 2 декады мая. Посадка в третий срок снижала урожайность по раннеспелому сорту на 20%, в 4 срок, боле чем в 2 раза. Ранние сроки посадки повышали качество клубней.

Как сообщают Вепitеz М., Rоdriguez R. (1997), при выращивании картофеля на семена с густотой стояния 74, 55 и 44 тыс./га, с междурядьями 90 см и при использовании посадочного материала размером 30 -35 мм, наибольший урожай получен при густоте посадки 74 и 55 тыс./га – 26,28 и 26,93 т/га соответственно. Экономически целесообразной признана густота в

55 тыс./га, так как она обеспечивает более высокий выход семенной фракции и снижает расход семенного материала.Масса посадочных клубней влияет на густоту стояния. Так, в исследованиях Азимова Б.Б. (1989) выявлено, что с возрастанием средней массы посадочного клубня с 60 до 80 г, увеличивается количество стеблей в кусте и площадь листьев растения, ускоряется темп развития. Наибольшая урожайность, в том числе за вычетом семян, формируется при посадке клубнями массой 80 г по схеме 70 х 25-30 см и 60 граммовыми клубнями по схеме 70 х 25 см.

По данным Gema L., Вiгnаuve V. (1989) на лёгких аллювиальных почвах при орошении и внесении N_12О Р₁₂₀ К_I8О среднеранний сорта Jаегlа и среднепоздний Desiгее обеспечивали наибольшие урожаи (57-62 т/га) при густоте посадки 75 тыс./га и ширине междурядий 70-90 см. У обоих сортов индекс листовой поверхности при этой плотности посадки был вдвое выше, чем при густоте 35 тыс./га. В общей биомассе растения во время уборки у этих сортов на долю клубней приходилось 80 %, листьев 11-12 %, стеблей 8- 9 % биомассы.

Макарова В.М., Павлов М.А., Сутыгин П.Ф. (1988) изучали формирование урожайности среднераннего сорта Невский и среднеспелого Огонёк в зависимости от способов посадки: рядовой (70 х 30 см), ленточные З — (60+80) х 30 и (70+90) х 25 см при интенсивной технологии возделывания. Возделывание сорта Невский ленточным способом (60+80)х30 см было более эффективно по сравнению с рядовой посадкой по схеме 70х30 см, урожайность составила 38,0 т/га и была на 3,2 т (9 %) больше по сравнению с рядовой посадкой за счёт увеличения доли крупных клубней.

Данные Ежовой Л.А., Скворцова Н.П. (1993) свидетельствуют о необходимости устанавливать густоту посадки в зависимости от фракций семенных клубней. По их данным наибольшая урожайность (24,33 т/га) была получена при посадке семенами крупной фракции с густотой 72,4 тыс. га. Клубни средней фракции при густоте 71,4 тыс. шт./га и схеме посадки 70 х 20 м обеспечили урожай 21,74 т/га. Посадочные клубни мелкой фракции также сформировали высокую урожайность, но при загущении посадок до 142 тыс./га.

Для получения высоких и стабильных урожаев необходимы такие мероприятия, которые обеспечивают высокую фотосинтетическую активность и благоприятно воздействуют на все основные компоненты продуктивности растения. Некоторые ученые, изучая зависимость между отдельными компонентами продуктивности, пришли к выводу, что количество клубней находится в зависимости от числа стеблей. Так Hagman отмечает взаимосвязь между урожаем и числом клубней, числом клубней и стеблей, числом стеблей и ростков. По данным наших исследований для сорта Винета показатели идеотипа должны быть следующими: 5-6 стеблей и 12-15 клубней среднего размера, общей массой свыше 500 г на 1 куст.

Первым компонентом является число растений, который можно регулировать нормой посадки клубней. Изучая структуру урожая, определяется взаимосвязь между урожаем и массой клубней, которая зависит от площади листьев. Индивидуальная структура урожая на единице площади определяется числом клубней на растении, которая зависит от числа стеблей в кусте и числа клубней на одном стебле), средней массой одного клубня и числом растений на единице площади.

Максимальные показатели структуры урожая: число клубней на 1 куст – 14,6, масса клубней – 1039 г, средняя масса 1 клубня – 81,37 г. были получены на фоне внесения минеральных удобрений и обработки клубней перед посадкой и растений во время вегетации регулятором роста Циркон. На этом варианте формировалась самая высокая биологическая – 45,43 т/га и фактическая 43,72 т/га урожайности (табл. 7, приложение 1 табл. 23).

Ассимиляционная поверхность листьев менялась в зависимости от применения регуляторов роста. Наименьшее ее значение во все фазы развития растений было на контроле и составила 35,38 тыс. м²/га. К периоду максимального формирования листовой поверхности (фаза цветения) совместная обработка клубней и вегетативной массы применяемыми нами регуляторами роста повысили величину листовой поверхности на фоне внесения минеральных удобрений на 2,92- 18,71 тыс. м²/га. Наибольшей – 54,44 тыс. м²/га она была при трехкратной некорневой обработке Элементом универсальный.

Таблица 7 – Влияние химических и биологических препаратов на формирование урожайности клубней картофеля, 2019 г.

Интенсивность роста величины площади листьев и клубней явились важными факторами, определяющими ход накопления урожая. Наибольшая биологическая урожайность 45,43 т/га формировалась на варианте фон+ Циркон. Анализ урожайных данных клубней картофеля показал, что вариант с применением препарата фона удобрений + препарата Форест — Форс по урожайности несколько уступал варианту с обработкой препаратом Циркон, однако была достаточно высокой и составила — 43,70 т/га. Самая низкая биологическая урожайность — 33,97 т/га была получена на контрольном варианте, где не вносили минеральные удобрения и регуляторы роста.

Фактическая урожайность на контроле составила 32,36 т/га, на фоне внесения минеральных удобрений 35,28 т/га. Максимальная фактическая урожайность — 43,72 т/га формировалась также при применении минеральных удобрений + регулятор роста Циркон, для обработки клубней перед посадкой и некорневого внесения во время вегетации.

Результаты лабораторных исследований показали, что к уборке содержание сухого вещества и крахмала в клубнях различались в зависимости от применения регуляторов роста. Количество сухого вещества в клубнях выращенных на контрольном варианте составило 21,22%. Внесение минеральных удобрений во время посадки дозе N₃₂Р₃₂К₃₂, а также ₊ N_34,6 в подкормку снизило его содержание на 0,2% (табл. 8).

Регуляторы роста наоборот, повысили в зависимости от варианта на 0,02-32%. Наибольшую прибавку (0,34%) обеспечил Циркон при обработке клубней перед посадкой и растений во время вегетации.

Начиная одновременно с образованием клубней, синтез крахмала усиливается в период интенсивного образования клубней. Наибольшее содержание крахмала достигается в период отмирания 60-80 % листьев, т.е. раньше, чем заканчивается период вегетации. При дальнейшем нахождении клубней на растении, особенно сортов непродолжительным периодом вегетации, содержание сухого вещества, в том числе и крахмала, нередко остается на одном уровне или понижается, хотя еще происходит дальнейший прирост массы клубней. Такое явление обусловлено значительным ослаблением притока в клубнях углеводов за счет снижения фотосинтетической деятельности листьев, а также продолжающимся расходом ассимилянтов на дыхание клубней (табл.8, приложение 1).

Таблица 8- Показатели качества клубней картофеля сорта Винета в зависимости от фона минерального питания и регуляторов роста, 2019 г

Содержание крахмала в клубнях картофеля является важнейшим показателем качества выращенной продукции. На крахмалистость клубней большое влияние оказывают многие факторы: сорт, температурный режим, условия минерального питания, влагообеспеченность, длина вегетационного периода и т.д. Содержание крахмала непосредственно зависит от содержания сухого вещества. Так, содержание крахмала в наших опытах больше зависело от условий вегетационного периода, чем от варианта опыта. Аналогично сухому веществу наибольшее содержание крахмала в клубнях 11,42% было на варианте с обработкой регулятором роста Циркон, а наименьшим 10,40 % на контрольном варианте.

Содержание редуцирующих сахаров в клубнях было невысокое и составило от 0,6 до 0,8 %. Содержание нитратов не превышало ПДК. Наименьшее их содержание было на вариантах с использованием Мелафен, Циркон и Эпин Экстра, а наибольшее их содержание (72, 6 мг/кг) было при внесении одних минеральных удобрений.

Результаты лабораторных исследований не выявили зараженных клубней кольцевой и бурой бактериальной гнилью (табл. 9).

Таблица 9 — Результаты испытаний от 13.12.2019 г.

Применение регуляторов роста на 2,0% снизило число клубней, инфицированных вирусами в текущем году, поскольку часть новой инфекции не успевает в них проникнуть. Применяемые пестициды и стимуляторы роста позволили снизить пораженность растений легкими формами вирусов. Семенной картофель у раннеспелого сорта Винета по качеству клубней соответствовал требованиям стандарта (табл. 10).

Таблица 10 — Результаты испытаний от 17.12.2019 г.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ГЛАВЕ.

Результаты полевых опытов, лабораторных исследований и производственной проверки позволяют сделать следующее заключение: В условиях лесостепи Среднего Поволжья использование минеральных удобрений, регуляторов роста для обработки клубней перед посадкой и некорневой обработки растений оказывает значительное влияние на рост и развитие растений, формирование урожая клубней картофеля. Наибольшая высота – 55,4 см, число стеблей – 6,0 шт./куст и масса ботвы ко времени уборки – 654 г/куст отмечены при применении регулятора роста Циркон на фоне внесения минеральных удобрений. Повышения фона питания площадь листьев возрастала от 35,73тыс. м²/га на контрольном варианте до 53,38 тыс. м²/га – на варианте внесения минеральных удобрений и применение регулятора роста Циркон для обработки семенных клубней и растений в период вегетации. На контроле формировалась урожайность клубней 32,36 т/га. При внесении минеральных удобрений по сравнению с контрольным вариантом она повысилась на 2,92 т/га. Применение регуляторов роста повышало содержание крахмала в клубнях на 0,02-0,56%, минеральные удобрения, наоборот, снизили на 0,72%. Внесение регуляторов роста снижали количество нитратов в клунях на 2,04-7,72 мг/кг, а содержание витамина С – повышали. Наибольшая урожайность (43,72 т/га) получена в варианте с совместной обработкой клубней и растений регулятором роста Циркон.

ГЛАВА 2 ФОРМИРОВАНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ КАРТОФЕЛЯ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ, БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ И РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА В ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

2.1. ПРОДУКТИВНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ, БИОПРЕПАРАТОВ И РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА

Фоны питания: Опыты проводились на фоне внесения N₃₂Р₃₂К₃₂. (2 ц нитроаммофоски) + подкормка N_34,6 (1 ц аммиачной селитры).

Схема опыта:

По производству картофеля в мире Россия занимает одно из лидирующих мест, однако урожайность ее среди Европейских стран остается достаточно низкой. Одним из главных факторов низкой урожайности является низкое качество семенного материала, причиной сему является высокая степень зараженности их инфекционными фитопатогенами. Основной проблемой внедрения семеноводства картофеля на оздоровленной основе в республике Татарстан, как и в других регионах России — быстрое повторное заражение вирусами оздоровленного материала в открытом грунте. За 2-3 года семенной материал может значительно поразиться вирусами.

Развитие болезней во время вегетации предопределяет плохую сохранность клубней в период хранения. В период вегетации эффективной составляющей для получения хорошего выхода здоровых клубней является защита растений картофеля от патогенов, в том числе профилактические и истребительные мероприятия, то есть использование химических фунгицидов. Однако рациональное развитие картофелеводства, повышение его урожайности и рентабельности требует новых научных решений, которые должны обеспечить улучшение жизнеобеспечения населения незаменимым продуктом питания, который в народе называют – «вторым хлебом». Поэтому производство картофеля в мире, в том числе в России имеет важное социальное значение. Необоснованное частое использование одних и тех химических препаратов, по фитосанитарным и экономическим показателям, приводит к серьезным экологическим последствиям. Резистентность возбудителей болезней к пестицидам снижает эффективность их применения.

В европейских странах эту проблему решили с помощью выноса семенных посадок картофеля на берега северных морей, где основные переносчики вирусов – крылатые тли – имеют низкую численность (Анисимов, 2012).

На основании многолетних исследований ученые Татарского НИИСХ отмечают, что на больших производственных посадках можно получать суперэлиту со скрытой зараженностью УВК не более 2-5%.

Зараженность вирусами в течение вегетационного периода происходит ограниченно. Дело в том, неперсистентные вирусы, в т.ч. УВК, сохраняются в переносчике течение относительно короткого времени, по этой причине происходит первоочередное заражение ближайших к источнику инфекции растений. То есть вирусная зараженность происходит не в геометрической прогрессии, как предполагалось ранее, а с ограниченным коэффициентом. Таким образом, при низких значениях исходной зараженности материала появляется возможность снижения зависимости роста зараженности от численности переносчиков вирусов – тлей. Следующая практически важная закономерность это зависимость интенсивности роста повторной зараженности оздоровленного материала от площади выращивания первого полевого поколения в открытом грунте. которая, должна составлять для относительно устойчивого сорта около 1 га (Ф.Ф. Замалиева, Г. Ф. Сафиуллина, РР. Назмиева и др., 2012).

Научно обоснованная система семеноводства картофеля на оздоровленной основе, разработанная для РТ, включает в себя три составляющие, взаимно дополняющие друг друга: – комплексная система защиты оздоровленного картофеля от повторного заражения вирусами,

– технология ускоренного размножения оздоровлено материала,

– научно обоснованная схема семеноводства.

Комплексная система защиты от повторного заражения вирусами оздоровленного картофеля, предусматривает следующие мероприятия.

1. Очищение пробирочной коллекции сортов от источников заражения вирусами на основе визуального контроля, анализа ИФА и ПЦР.

2. Увеличение площади посадок первого полевого поколения до 1 га.

3. Размещение репродукций и сортов изолированно друг от друга, в зависимости от степени исходной зараженности и с учетом устойчивости сортов.

4. Проведение регулярных фитопрочисток в защищенном грунте и е с учетом закономерности первоочередного заражения ближайших к источнику инфекции растений.

5. Создание оптимальных условий для роста и развития растений с целью ускорения роста картофеля и достижения возрастной устойчивости на период массового лета тлей, с помощью всевозможных мер – предпосадочного проращивания клубней, уменьшение густоты посадки, обеспечения фона питания и др.

6. Проведение защитных обработок, совмещенных со сроками лета тлей.

7.Удаление ботвы семенного картофеля, по возможности, в кратчайшие сроки после наступления критического порога численности крылатых тлей, но с учетом накопленного урожая; длительности схемы семеноводства до 7-8 лет с помощью создания ресурсосберегающей технологии ускоренного размножения оздоровленного картофеля.

Разработаны дополнительные защитные мероприятия по профилактике заражения почвенными вирусами оздоровленного материала, для этого в технологии ускоренного размножения полиэтиленовых ящиках. Это ограничивает перенос водой грибов и позволяет локализовать очаги болезней. Внутренняя поверхность изолятора выстлана речным песком для улучшения дренажа и дополнительного ограничения переноса патогена. В защищенном грунте не допускается переувлажнение почвы. Грунт в изоляторе рекомендуется полностью менять не менее одного раза в три года.

Технология ускоренного размножения оздоровленного семенного картофеля включает в себя следующие основные этапы.

1. Предварительное тестирование на отсутствие вирусных болезней, методами ИФА и ПЦР сортов картофеля, предназначенных микроклонального размножения – август-октябрь.

2. Размножение пробирочных растений микрочеренкованием в осенне-зимний период в 6 этапов.

3. Получение от пробирочных растений в защищенном грунте технологичных (массой более 10 г) тепличных миниклубней.

4. Репродукционное размножение тепличных миниклубней оздоровленного картофеля в открытом грунте в течение трех лет по схеме: 1-я полевая репродукция — 1 га; суперсуперэлита – 5-7 га, суперэлита – 50-60 га.

5. Контроль за нарастанием степени зараженности вирусами репродукций оздоровленного картофеля.

Научно обоснованная схема семеноводства картофеля на оздоровленной основе должна являться логичной и гибкой конструкцией, практическим руководством к воплощению системы семеноводства на практике. Целью семеноводства картофеля на оздоровленной основе является получение оздоровленного семенного картофеля с низкой степенью вирусного заражения на конечном этапе размножения. При обосновании схемы семеноводства исходили первую очередь из того, что в условиях республики наблюдается: высокая векторная активность тлей. Так как заражение вирусами происходит в открытом грунте ежегодно в период массового лета тлей, необходимо добиться уменьшения длительности сроков контакта оздоровленного материала с инфицирующим началом.

Для решения этого вопроса имеется два способа: во-первых, сокращение длительности схемы семеноводства картофеля товарного производства и, во-вторых, сдвиг уязвимой фазы развития растений картофеля в сторону опережения наступления критического порога численности тлей, то есть, ускорение развития растений период вегетации до наступления опасного периода заражения. В начале внедрения новой системы, необходимо работать по максимально короткой схеме семеноводства, так как необходимо как можно быстрее вытеснить имеющийся в хозяйствах зараженный материал, являющийся источником повторного заражения вирусами. Для работы по короткой схеме необходимо увеличение объемов производства семенного материала на начальных этапах семеноводства. Поэтому так важен вопрос повышения коэффициентов размножения оздоровленного материала на всех этапах его выращивания.

При составлении схемы семеноводства, опираются на производственный опыт, такие критерии, как допустимая зараженность для каждой репродукции, длительность схемы не имеют какого-либо научного обоснования и состоит в следующем. Суть основных принципов построения схем семеноводства картофеля состоит в следующем. Во-первых, допустимая степень зараженности вирусами репродукций рассчитывается от конца схемы с тем, чтобы при этом уровне зараженности на конечном этапе можно было бы рассчитывать на получение максимальной урожайности и одновременно с этим уровень зараженности должен быть достаточно высоким, чтобы в товарную репродукцию уходил семенной материал, уже не представляющий ценность. С этой же целью предусматривается возможность гибкого удлинения схемы на каждом этапе репродуцирования. Во-вторых, низкая степень зараженности оригинального семенного картофеля на начальных этапах, которая кажется слишком строгой, на самом деле не случайна — возможность длительного репродуцирования семенного материала с низкой степенью зараженности более реальна и осуществима, чем с зараженностью выше 1-2%. К тому же, рост зараженности легче проконтролировать при низкой степени с помощью выбраковки небольшого количества больных растений. В-третьих, промежуточные стадии размножения по схеме семеноводства в зарубежных схемах не предполагают роста степени зараженности вирусами в геометрической прогрессии в течение вегетационного периода, а предполагают ограниченное возрастание с коэффициентами, равными на начальных этапах схемы семеноводства 4-5 и в конце – 2-3. Эти коэффициенты являются реальным отражением интенсивности нарастания степени зараженности вирусами, происходящим при репродуцировании оздоровленного картофеля в практике семеноводства.

Рост степени зараженности вирусами в отдельные годы практически отсутствует, коэффициент роста вирусной зараженности вирусами может быть равен единице, поэтому автоматическое снижение репродукции при сохранении его высокого качества нецелесообразно, так как приводит к лишним затратам, связанным с переводом на товарные цели высококачественного семенного материала. Для защиты от таких потерь во многих странах предусматривается возможность размножения репродукции в одном и том же классе в течение 1-4 лет при условии сохранения качества материала этого класса. На основе полученных результатов, в условиях РТ возможным постепенный переход на более длинные схемы семеноводства, построенные на контроле допустимого уровня скрытой зараженности наиболее опасным в условиях республики У-вирусом картофеля (таблица 11).

Схема семеноводства разделена на три этапа, каждый из которых представляет 2-4-летний цикл выращивания у одного хозяина. Семенной материал от пробирочных растений суперэлиты включительно выращивается в Региональном центре.

Суперэлиту приобретают хозяйства с крупнотоварным производством картофеля и размножают далее: элита — репродукция — вторая репродукция (товарный картофель).

Преимуществами разработанной схемы семеноводств картофеля на оздоровленной основе для РТ являются:

— сокращенная схема семеноводства длительностью 6 лет — крупнотоварных и 7 лет — для мелкотоварных хозяйств;

— отсутствие промежуточных звеньев – специальных семеноводческих хозяйств, так как суперэлитный материал из Регионального центра поступает непосредственно в товарные хозяйства.

Таблица 11- Сокращенная и перспективная схемы семеноводства картофеля с учетом роста зараженности вирусами

2.2. ПРОДУКТИВНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБА ПРИМЕНЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ НА ФОНЕ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ НА СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЕ ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Рациональное развитие картофелеводства, повышение его урожайности и рентабельности требует новых научных решений для улучшения жизнеобеспечения населения незаменимым продуктом питания – «вторым хлебом». Поэтому производство картофеля в мире, в том числе в России имеет важное социальное значение и является одним из основных видов растениеводческой продукции.

Занимая одно из лидирующих положений в мире по абсолютному количеству производимого картофеля, Россия вместе с тем остается не впереди по урожайности. Одним из главных факторов низкой урожайности является низкое качество семенного материала, сильная степень зараженности их инфекционными фитопатогенами.

Картофель – культура, которая требует обеспечение питательными веществами. Для формирования высоких урожаев клубней картофеля хорошего качества они должны быть доступной форме растениям в течении всей вегетации, в необходимом количестве и в нужной форме (Анисимов, 2012; Замалиева и др., 2012). Применение расчетных доз удобрений должно обеспечивать получение высоких урожаев лучшего качества для конкретных почвенно-климатических условий (Жуков, 1983, 1996).

Предуборочное удаление ботвы картофеля – эффективное мероприятие, предупреждающее распространение вирусных заболеваний и фитофторозы и значительно облегчающее комбайновую уборку урожая. Как за рубежом, так и в России выполнено немало исследовательских работ по изучению влияния предуборочного удаления ботвы на урожай и качество клубней картофеля.

Раннее предуборочное удаление ботвы, когда не допускается контакт пораженной ботвы, с клубнями, является эффективным агротехническим способом борьбы против фитофтороза. Поэтому, для предохранения от инфекции клубней фитофторозом многие исследователи рекомендуют своевременное удаление пораженной ботвы (Анисимов и др., 1994; Воловик и др., 1995; Жуков, 1983; Мауkuhs, 1995; Меinert и др., 1992).

В современной интегрированной защите картофеля от болезней и вредителей уделяется большое внимание, прежде всего устойчивым сортам и использованию химических средств защиты растений. Однако в настоящее время все большее значение приобретает проблема здоровья людей, которая непосредственно связана с экологической безопасностью продуктов питания. Сегодня не менее 8-10% произведенной продукции растениеводства отечественной и импортной, бракуется из-за высокого содержания в ней пестицидов (Дорожкина Л.А. и др., 2012). Прежде всего, это связано с их многократным применением.

Уменьшить пестицидную нагрузку можно, если проводить обработки растений по прогнозу, используя пестициды в смеси с антистрессовыми препаратами. В связи с этим необходимо было усовершенствовать и развивать существующие методы прогноза, что позволило бы существенно снизить кратность обработок пестицидами либо отказаться от них вовсе, заменив их более безопасными препаратами или их смесями с заниженными нормами расхода пестицидов. Как показали исследования Л.А. Дорожкиной с соавторами (2012) уменьшить норму расхода пестицидов можно при совместном их применении с многофункциональными регуляторами роста.

Наиболее ощутимые потери урожая картофеля связаны с поражением растений возбудителями фитофтороза и альтернариоза. Несмотря на определенные различия в характере развития этих болезней, они имеют много общего в распространении инфекции, и для подавления их Основным органическим удобрением является навоз. Он обогащает почву полезной микрофлорой, содействует накоплению гумуса, улучшает физические свойства, структуру, водный и воздушный режим, при этом повышается поглотительная способность почвы и ее буферность. В.Ф. Мальцев и М.К. Каюмов (2002) отмечают, что при внесении в почву 30 т/га навоза ежедневно выделяется 100-200 кг/га СО₂. Для обеспечения урожайности картофеля 30-40 т/га ежедневно требуется 200-300 кг СО₂.

В связи с уменьшением объемов использования традиционных пестицидов распространения и развития используются в основном одни и те же фунгициды, а так же их смеси с такими регуляторами роста как Циркон, Эпин-Экстра, микроудобрением Силиплант. Однако многие аспекты высокой эффективности действия данных смесей до сих пор не выяснены, в частности, уровень фунгицдной активности кремнийсодержащего удобрения Силипланта и регулятора роста Циркона.

Применение подобных смесей и изучение механизма их действия обусловлено не только экономическими, но и экологическими факторами, связанными с охраной окружающей среды. Новизна работы состоит в том, что впервые установлено ингибирующее действие регулятора роста Циркона и кремнийсодержащего удобрения Силипланта на развити Alternaria alternata, которое проявилось в торможении роста колоний патогена и резкого снижения численности конидий. Использование этих препаратов совместно с фунгицидами при протравливании клубней и опрыскивании вегетирующих растений позволило сократить норму расхода пестицидов на 20-50% (Мальцев, 2002). Данные смеси проявили высокую биологическую эффективность и по результативности действия не уступали рекомендованным нормам расхода фунгицидов. Рекомендовано использование сигнальных участков для прогноза распространения альтернариоза и соответствующих степеней опасности его развития, которые позволяют корректировать сроки обработки и кратность применения фунгицидов и их смесей.

Доказано, что Циркон, Силиплант и другие регуляторы роста способствуют уменьшению поражаемости картофеля альтернариозом, что приводит к повышению урожайности клубней. Баковые смеси Силипланта или Циркона со сниженными нормами расхода фунгицидов до 50% обеспечивают получение большего урожая, чем рекомендованные нормы препаратов. Разработанные элементы прогноза позволяют своевременно организовать и провести защитные мероприятия для подавления альтернариоза и повысить урожайность картофеля.

В основе биологического земледелия лежит замысел производства экологически безопасной продукции. На начальном этапе следует до разумного минимума сократить использование современных средств химизации – минеральных удобрений и пестицидов, создавая благоприятных предпосылок полноценного использования собственного биопотенциала.

В Российской Федерации значимость картофеля, особенно с хорошим качеством клубней постоянно возрастает. Поэтому повышение урожайности этой культуры за счет эффективного использования факторов роста и развития является весьма актуальным вопросом. Немаловажным условием в условиях ограниченных энергоресурсов является сохранение и повышение плодородия почвы. В картофелеводстве с большим выносом из почвы питательных веществ, высокой минерализации органического вещества почвы эта проблема приобретает особую актуальность.

В настоящее время предельно ясно необходимость перевода земледелия на биологическую основу. Для этого необходимо пересмотреть существующие и разработать альтернативную современному – биологическое земледелие. Конечно, опираться исключительно на одни приемы биологического земледелия в чистом виде не реально. На современном этапе земледелия естественные источники поступления питательных веществ не компенсируют отчуждение элементов питания с урожаями сельскохозяйственных культур. Как уже отмечалось ранее, что картофель особенно требователен к обеспеченности растений питательными веществами. При планировании получения высоких урожаев для целенаправленного регулирования пищевого режима почв необходимо внесения минеральных и органических удобрений.

Все виды удобрений наибольший эффект обеспечивают при определенной системе их применения (Сапожников, 1977; Юркин и др., 1977).

Система удобрения – это научно обоснованный комплекс организационно-агрохимических и технологических мероприятий направленных на увеличение продуктивности картофеля путем повышения эффективности применения удобрений. Цель системы – увеличение урожая культуры, улучшение качества получаемой продукции.

На формирование 1 т клубней и соответствующего количества ботвы он выносит в среднем из почвы 4,8-6,8 кг азота, 2,2-2,5 – фосфора, 7,4-9,9 – калия (Владимиров, 2012).

Из элементов питания в формировании высоких урожаев картофеля особое место занимают азотные удобрения. Их доля в этом процессе составляет порядка 20% (Sturm, 1994). Недостаток азота приводит к снижению урожая клубней картофеля вследствие преждевременного отмирания ботвы. Однако высокое одностороннее питание азотом приводит чрезмерному развитию надземной массы, одновременно тормозит развитие клубней и снижает их качество (Nitsch , 1983; 1992). Повышение дозы в оптимальных пределах увеличивает урожай картофеля. При правильном применении азотных удобрений растения поглощают весь азот, однако при засухе рост клубней приостанавливается, и в них поступает не переработанный азот в форме нитратов.

Роль фосфора, как и азота, в жизни растений картофеля исключительно велика. Для формирования высоких урожаев этой культуры необходимо внесение фосфорных удобрений, так как эта культура дает прирост урожая, когда обеспеченность почвы фосфором достаточно высокая. Благодаря ему улучшаются показатели качества клубней.

Калий картофелю нужен для регулирования образования, передвижения, накопления и преобразования углеводов. Калийные удобрения оказывают большое влияние на качество клубней картофеля (Muller, 1988). Они способствуют повышению содержания витамина С, снижают вероятность заболевания черной пятнистостью мякоти клубней, изменения окраски сырой мякоти.

Основным органическим удобрением является навоз. Он обогащает почву полезной микрофлорой, содействует накоплению гумуса, улучшает физические свойства, структуру, водный и воздушный режим, при этом повышается поглотительная способность почвы и ее буферность. В.Ф. Мальцев и М.К. Каюмов (2002) отмечают, что при внесении в почву 30 т/га навоза ежедневно выделяется 100-200 кг/га СО₂. Для обеспечения урожайности картофеля 30-40 т/га ежедневно требуется 200-300 кг СО₂.

В связи с уменьшением объемов использования традиционных органических удобрений важным фактором в системе удобрения картофеля является рациональное использование зеленых удобрений. На серых лесных почвах наиболее сильное действие на формирование урожая картофеля оказало запахивание люпина. На фоне запашки сидерального удобрения и внесения кемиры картофельной в дозе 6 ц/га прибавка урожая от сидерального удобрения составила – 12,38 т/га (Владимиров и др., 2002).

В последние годы в целях пополнения запасов гумуса в почвах, стали применять измельченную солому в сочетании с 5-7 кг д.в. азота на 1 т соломы. По данным В.А. Васильева и Н.В. Филиппова (1984) солома в среднем содержит 0,5% азота, 0,25% фосфорного ангидрида, 0,8% окиси калия, 35-40% углерода. Запашка соломы в почву в среднем на 1 га возвращается 12-15 кг азота, 7-8 кг фосфора и 24-30 кг калия.

На развитие растений оказывали очень сложное влияние разнообразные факторы, такие как внешняя среда, биологические особенности ­сорта, величина посадочных клубней. Учитывая то, что высаживали клубни массой 60-80 г, мы посадку провели густотой 44,33 тыс. штук/га. Схема посадки 75 × 30 см.

Полные всходы в зависимости от варианта опыта появились13-16 июня. Фаза бутонизации наступила через 15-16 дней после всходов. Продолжительность от бутонизации до начала цветения составило 8-11 дней. Удаление ботвы на всех вариантах провели 23 августа (табл. 12).

Таблица 12 — Прохождение фенологических фаз растениями картофеля, 2019 г.

Всходы независимо от вариантов опыта появились почти одновременно. Протравливание клубней не оказало существенного влияния на их появление, разница между вариантами в полные всходы составила 1-3 дня. Продолжительность между фазами всходов и бутонизацией была достаточно большой, но она не оказало отрицательное влияние на начало клубнеобразования. Сохранность растений к уборке была достаточно высокая и составила 98,53-90,00%. Наибольшим — 99,00% она была на 6 варианте при обработке клубней Стимакс 350 мл/т и двукратной обработке растений Стимакс 350 мл/га + Пекацид рН 6.0 + Нутривант 2 кг/га, наименьшим – 98,53 % на втором варианте (табл. 13).

Формирование надземной части растения в начале вегетации протекает медленно, затем к фазе образования проходил интенсивный прирост биомассы, который продолжался до конца цветения, далее развитие биомассы ослабевала.

Таблица 13- Густота стояния растений картофеля сорта Винета в зависимости от применения биопрепаратов, 2019 г (всходы)

Максимальная масса ботвы формировалась в фазе цветения растений картофеля и составила в зависимости от варианта от 474,26 на контроле до 576,66 г/куст на 9 варианте, где клубни перед посадкой обрабатывали Стимакс 350 мл/т и двукратно обработывали растений Стимакс 350 мл/га + Пекацид рН 6,0 +Нутривант 2 кг/га во время вегетации.

Величиной, темпами развития и продолжительностью функционирования надземной массы в значительной мере определялся урожай клубней картофеля.

В агроэкосистемах ряда зон возделывание картофеля является важным фактором интенсификации растениеводства. Однако J. Daniel (1976) отмечает, что включение картофеля в севооборот не должно превышать 25%. При котором формировался наибольший урожай (5,6 т/га сухого вещества), а при 50% — ной насыщенности урожай сухого вещества снижался до 5,52 т/га, что составляет 98,6%.

Морфология растения картофеля характеризуется высотой куста, соотношением массы стебля и листьев, размером площади листьев и их рамещением в пространстве. Сорт Винета листового типа, образует биомассу за счет крупных листьев и перед окончанием вегетации масса листьев может преобладать над массой стеблей. Растения этого сорта отмечались с ускоренным формированием биомассы в начале вегетации и быстрым переходом к максимальному росту при раннем формировании клубней, что создало условия для хорошего их роста и получения высокого урожая клубней (табл. 14).

Таблица 14 — Масса ботвы картофеля сорта Винета в зависимости

от применения биопрепаратов и регуляторов роста, 2019 г

Для накопления высоких урожаев большое значение имеет срок посадки. Владимиров В.П., Хуснутдинов Р.Г.(1991) на основании своих исследований отмечают, что посадка в ранние сроки ускоряла начало клубнеобразования и способствовала приросту большей массы клубней с единицы площади. Высокие урожаи формировались при посадке в 1 и 2 декады мая, посадка в третью декаду мая, то есть 30 дней после первого срока посадки снижала урожайность на 20%, в 4 срок, более чем в 2 раза. Ранние сроки посадки также повышали показатели качества клубней.

Аналогично массе ботвы масса листьев также интенсивно нарастали до середины июля и на контрольном варианте ее масса составила 226 г/куст, затем темп роста значительно снизился, а к 23 августа ее величина даже несколько уменьшилась (табл. 15, приложение 2, табл. 33,40,47,54,61).

Внесение минеральных удобрений и с внесением минеральных удобрений и обработки клубней препаратом Стимакс 350 мл/т и двукратное некорневое внесение Стимакс 350 мл/т + Пекацид рН 6,0 +Нутривант 2 кг/га (приложение 2, табл. 35,42,49,56,63) и количество стеблей (табл. 16,17,18, приложение 2, табл. 34,41,48,55,62).

Таблица 15 — Масса листьев картофеля сорта Винета в зависимости

от применения биопрепаратов и регуляторов роста, 2019 г

Таблица 16– Влияние химических и биологических препаратов на показатели роста картофеля, 2019 г.

Таблица 17 – Число стеблей картофеля сорта Винета в зависимости

от применения биопрепаратов и регуляторов роста, штук/куст, 2019 г

Таблица 18 — Длина стеблей растений картофеля сорта Винета в зависимости от применения биопрепаратов и регуляторов роста, см/куст, 2019 г

По мнению Айвинса (1963), для получения высоких и стабильных урожаев необходимы такие мероприятия, которые обеспечивают высокую фотосинтетическую активность и благоприятно воздействуют на все основные компоненты продуктивности растения. Некоторые ученые, изучая зависимость между отдельными компонентами продуктивности, пришли к выводу, что количество клубней находится в зависимости от числа стеблей. Так Hagman отмечает взаимосвязь между урожаем и числом клубней, числом клубней и стеблей, числом стеблей и ростков

Cорт картофеля Винета — раннеспелый, поэтому корневая система располагалась сравнительно неглубоко. В зависимости от варианта глубина залегания корневой системы составила от 34,2 см на контрольном варианте до 43,4 см на варианте при внесении минеральных удобрений и использовании с внесением минеральных удобрений и обработки клубней препаратом Стимакс 350 мл/т и и двукратное некорневое внесение Стимакс 350 мл/т + Пекацид рН 6,0 +Нутривант 2 кг/га. Корневая система густая, расположение корневой системы в основном была в пахотном слое почвы. Лишь отдельные корни достигали более глубокие слои почвы (табл. 19, приложение 2, табл. 43,50,57,64).

Масса корней нарастала до уборки ботвы и в зависимости от варианта составила от 50 г на контрольном варианте, без внесения удобрений и регуляторов роста до 72 г на варианте с внесением минеральных удобрений и обработки клубней препаратом Стимакс 350 мл/т и и двукратное некорневое внесение Стимакс 350 мл/т + Пекацид рН 6,0 +Нутривант 2 кг/га (табл. 20, приложение 2, табл. 37,44,51,58,65).

Масса высечек у молодых растений была выше, а по мере вегетации она несколько снижалась и меньше всего была к концу вегетации (табл. 21, приложение 2, табл. 38,45,52,59,66).

Таблица 19 — Длина корней растений картофеля сорта Винета в зависимости от применения биопрепаратов и регуляторов роста, см/куст, 2019 г

Таблица 20- Масса корней растений картофеля сорта Винета в зависимости от применения биопрепаратов и регуляторов роста, г/куст, 2019 г

Таблица 21 — Масса высечек листьев растений картофеля сорта Винета в зависимости от применения минеральных удобрений и стимуляторов роста, г/куст, 2019 г

Размер и динамика развития листовой поверхности находятся под воздействием многочисленных агротехнических, климатических и биологических факторов.

О существенном влиянии удобрений на формирование ассимиляционной поверхности у растений отмечают многие исследователи. В наших опытах, стимуляторы роста явились одним из важнейших агротехнических приемов в регулировании площади листьев, их жизнедеятельности в течение вегетационного периода. Независимо от срока учета на удобренных вариантах она была значительно выше, чем на контроле без применения удобрений.

Анализ динамики развития листовой поверхности показал, что в фазу всходов этот показатель незначителен, однако уже в фазу бутонизации ее величина в зависимости от фона питания значительно возросла по сравнению с предыдущей фазой и на контрольном варианте без применения удобрений, листовая поверхность составила 31,8 тыс. м² на 1 га. Самая высокая площадь листьев – 42,83 тыс. м² на 1 га она была на варианте с внесением минеральных удобрений и обработки клубней препаратом Стимакс 350 мл/т и и двукратное некорневое внесение Стимакс 350 мл/т + Пекацид рН 6,0 +Нутривант 2 кг/га (табл. 22,23, приложение 2 табл.68).

По мнению Айвинса (1963), для получения высоких и стабильных урожаев необходимы такие мероприятия, которые обеспечивают высокую фотосинтетическую активность и благоприятно воздействуют на все основные компоненты продуктивности растения. Некоторые ученые изучая зависимость между отдельными компонентами продуктивности, пришли к выводу, что количество клубней находится в зависимости от числа стеблей. Так Hagman отмечает взаимосвязь между урожаем и числом клубней, числом клубней и стеблей, числом стеблей и ростков. По данным наших исследований для сорта Винета показатели идеотипа должны быть следующими: 5-6 стеблей и 12-15 клубней среднего размера, общей массой свыше 500 г на 1 куст.

Таблица 22 — Площадь листьев растений картофеля сорта Винета в зависимости от применения минеральных удобрений, стимуляторов роста, тыс.м²/га, 2019 г

Таблица 23– Влияние химических и биологических препаратов на показатели роста картофеля, 2019 г.

Первым компонентом является число растений, который можно регулировать нормой посадки клубней. Изучая структуру урожая, определяется взаимосвязь между урожаем и массой клубней, которая зависит от площади листьев. Индивидуальная структура урожая на единице площади определяется числом клубней на растении, которая зависит от числа стеблей в кусте и числа клубней на одном стебле), средней массой одного клубня и числом растений на единице площади.

Максимальные показатели структуры урожая: число клубней на 1 куст – 14,6 штук, масса клубней – 1614 г, средняя масса 1 клубня – 111,31 г. были получены на фоне внесения минеральных удобрений и обработки клубней перед посадкой Стимакс 350 мл/т и дважды растений Стимакс 350 мл/га + Пекацид рН 6,0 + Нутривант 2 кг/га во время вегетации. На этом варианте формировалась самая высокая 51,03 т/га биологическая и 49,34 т/га фактическая урожайности (табл. 24, приложение 2, табл. 67).

Результаты лабораторного анализа показали, что содержание нитратов в клубнях в зависимости от вариантов опыта составило от 92 до 167 мг/кг, что не превышало ПДК. Содержание крахмала было низкое и составило от 9,76 до 12,05%, на что оказали влияние обильные осадки в последнюю декаду августа. В сухом веществе клубней большой разницы в содержании крахмала по вариантам не отмечалось (табл. 25).

Таблица 24 – Влияние химических и биологических препаратов на формирование урожайности клубней картофеля, 2019 г.

Таблица 25 – Результаты анализа образцов картофеля свежего

Таким образом, применение регуляторов роста на 2,0% снизило число клубней, инфицированных в текущем году, поскольку часть новой инфекции не успевает в них проникнуть. Применяемые пестициды и стимуляторы роста позволили снизить пораженность растений легкими формами вирусов. Семенной картофель у раннеспелого сорта Винета по качеству клубней соответствовал требованиям стандарта.

Таблица 26 — Результаты испытаний от 13.12.2019 г.

Таблица 27 — Результаты испытаний от 17.01.2020 г.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ГЛАВЕ

Ассимиляционная поверхность листьев менялась в зависимости от применения биологических препаратов. Наименьшее ее значение во все фазы развития растений было на контроле и составила 31,80 тыс. м²/га. К периоду максимального формирования листовой поверхности (фаза цветения) совместная обработка клубней и вегетативной массы применяемыми нами биологическими препаратами повысили величину листовой поверхности Наибольшей — 42,83 тыс. м²/га она была на втором варианте.

Интенсивность роста клубней и величины площади листьев явились важными факторами, определяющими ход накопления урожая. Наибольшая биологическая урожайность 51,03 т/га получена на 6 варианте. Анализ данных урожайности клубней картофеля показал, что применение препаратов Стимакс 350 мл/га + Пекацид рн 6.0 + Нутривант 2 кг/га формировало наибольшую урожайность — 49,34 т/га. Самая низкая урожайность 31,45 т/га была получена на контрольном варианте, где вносили лишь минеральные удобрения, рассчитанные на получение урожая клубней 40 т/га.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1.В результате внесения минеральных удобрений и применения регулятора роста Циркон для обработки посадочных клубней с расходом
5 мл/т и двукратной обработки растений во время вегетации дозой 10 мл/га расходом раствора 300 л/га формировалась масса ботвы в среднем
654.6 г/куст, площадь листьев составила – 53,38 тыс.м²/га. Показатели структуры урожая были следующими: число клубней на 1 куст – 14,6 штук, масса клубней – 1039 г, средняя масса 1 клубня – 81,37 г.

2. В полевых опытах на вышеуказанном варианте более интенсивно происходил рост площади листьев, а также процесс образования клубней и к уборке формировалась наибольшая биологическая урожайность – 45,43 т/га и фактическая урожайность – 43,72 т/га, при урожайности 32,36 т/га на контроле.

3. Результаты лабораторных исследований показали, что к уборке содержание сухого вещества и крахмала в клубнях различались в зависимости от применения регуляторов роста. Содержание сухого вещества в клубнях, выращенных на контрольном варианте составило 21,22%. Внесение минеральных удобрений во время посадки дозе N₃₂Р₃₂К₃₂, а также + N_34,6 в подкормку снизило его содержание на 0,2%, регуляторы роста наоборот, повысили его содержание в зависимости от варианта на 0,02…32%. Наибольшую прибавку (0,34%) обеспечил Циркон при обработке клубней перед посадкой и растений во время вегетации.

4. Содержание крахмала в наших опытах больше зависело от условий вегетационного периода, чем от варианта опыта. Аналогично сухому веществу наибольшее содержание крахмала в клубнях 11,42% было на варианте с обработкой регулятором роста Циркон, а наименьшим 10,40 % на контрольном варианте. Наибольшее содержание витамина С – 23,00 % имели клубни картофеля с варианта внесения минеральных удобрений и трехкратной обработкой растений во время вегетации Элементом универсальный.

5.Содержание редуцирующих сахаров в клубнях было невысокое и составило от 0,6 до 0,8 %. Содержание нитратов не превышало предельно допустимой концентрации (ПДК). Наименьшее их содержание было на вариантах с использованием препарата Мелафен, Циркон и Эпин Экстра, а наибольшее их содержание (72,6 мг/кг) было при внесении одних минеральных удобрений.

6. Применение регуляторов роста на 2,0% снизило число клубней, инфицированных вирусами текущем году, что связано видимо с тем, что часть новой инфекции не успело в них проникнуть. Применяемые пестициды и стимуляторы роста позволили снизить пораженность растений легкими формами вирусов. Семенной картофель у раннеспелого сорта Винета по качеству клубней соответствовал требованиям стандарта.

7. Обработки клубней стимулятором роста Стимакс 350 мл/т и двукратное некорневое внесение Стимакс 350 мл/т + Пекацид рН 6,0 + Нутривант 2 кг/га оказало эффективность роста массы корней. На этом варианте она в среднем на фоне внесения удобрений составила 72 г, против 50 г на контрольном варианте. Также на этом варианте получена наибольшая биологическая урожайность — 51,03 т/га. Самая низкая урожайность 31,45 т/га была получена на контрольном варианте, где вносили лишь минеральные удобрения.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Анисимов Б.В., Воловик А.С., Глез В.М. Борьба с болезнями и повреждениями клубней в периоды подготовки картофеля к хранению и в процессе хранения (практическое руководство). –М.: Информагротех, 1994.–28 с.

2.Анисимов Б.В. и др. Производство и рынок картофеля в Российской Федерации: итоги, проблемы, перспективы /. // Картофель и овощи. – 2012. — № 2. – С.6-8.

3. Дорожкина Л.А. Рекомендации по применению регуляторов роста в технологии выращивания картофеля /Л.А. Дорожкина и др.//. МСХ ПЮ РТ. – Казань,1012. – 56 с.

4. Замалиева Ф.Ф. Особенности семеноводства картофеля на оздоровленной основе в условиях Татарстана / Ф.Ф. Замалиева, Г.Ф. Сафиуллина, Р.Р. Назмиева и др.//Модернизация отрасли картофелеводства. – Казань: Центр инновационных технологий, 2012. – 80 с.

5. Бойко Н.С. Предпосадочная обработка клубней // Картофель и овощи. 1980. № 1. С. 10–11

6. Булдаков С.А. Оздоровленный картофель в пленочных теплицах / С.А. Булдаков, Н.А. Шаклеина, Л.П. Плеханова, О.Н. Логинов // Картофель и овощи. – 2013. – № 6. – С. 28

7. Бурмистрова Т.И. Исследование эффективности применения органоминеральных удобрений при выращивании картофеля/Т.И. Бурмистрова, Л.Н. Сысоева, ТП. Алексеева и др.// Достижения науки и техники АПК. – 2012. – № 5. – С. 32-33.

8. Вакуленко В.В. Регуляторы роста /В.В. Вакуленко. // Защита и карантин растений.-2004.-№1.- С.24-26.

9. Васильев В.А. Справочник по органическим удобрениям/В.А. Васильев, Н.В. Филиппова. – М.:Россельхозиздат, 1984. – 254 с.

10. Владимиров В.П. Картофель (Развитие картофелепродуктового подкомплекса АПК, возделывание, уборка и хранение /В.П. Владимиров, П.А. Чекмарев, С.В. Владимиров и др. – Казань, 2012. – 304 с.

11. Владимиров В.П. Сидеральная культура – эффективный предшественник для картофеля / В.П. Владимиров, Л.М. Егоров, В.И. Аппаков. – Вестник Казанского государственного аграрного университета. – 2002. – № 3(25) . – С. 101-105.

12. Владимиров К.В. Эффективность расчетных доз удобрений на получение запланированных урожаев картофеля на серой лесной почве лесостепи Среднего Поволжья /К.В. Владимиров, В.Н. Фомин, П.А. Чекмарев// Достижения науки и техники АПК. – 2012. – 1 2. – С. – 313.

13.Воловик А.С., Глез В.М., Абеленцев В.И. и др. Комплексная система защиты картофели от болезней, вредителей и сорняков (практическое руководство). ЦНТИПР. – М., 1995. – 66 с.

14. Дмитриева З.А. Влияние некоторых факторов на получение запрограммированных урожаев картофеля /З.А. Дмитриева // Основные факторы получения запрограммированных урожаев сельскохозяйственных культур и управление ими в условиях Западного региона. — Рига, 1980. — С. 42 — 46.

15. Дмитриева З.А. Урожайность новых сортов картофеля при разной густоте посадки /З.А. Дмитриева, И.И. Цадко // Селекция и семеноводство.- 1989.- № 2 .- С. 42-47.

16. Дорожкина Л.А. Регуляторы роста фирмы ННПП «ТЭСТ М» для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и снижения пестицидной нагрузки /Л.А. Дорожкина// АгроМаркет. 2005. – № 2. – С. 37.

17. Жуков Ю.П. Система удобрения в хозяйствах Нечерноземья //Ю.П. Жуков. – М.: Московский рабочий, 1983. – 144 с.

18. Жуков Ю.П. Баланс питательных веществ как прогнозно-экологический показатель плодородия почв и продуктивности культур //Ю.П. Жуков. – Агрохимия. –1996. – № 7. С. –35-45.

19. .Жуков Ю.П. Система удобрения в хозяйствах Нечерноземья //Ю.П. Жуков. – М.: Московский рабочий, 1983. – 144 с.

20. Жученко А.А. Экологогенетические основы высокой продуктивности и экологической устойчивости агроэкосистем и агроландшафтов /Производство экологически безопасной продукции растениеводства. – Пущино, 1995, с. 5–20.

21. Завалин А.А. Биопрепараты, удобрения и урожай. М.: ВНИИА, 2005. 302 с.

22. Засорина Э.В. Регуляторы роста на картофеле в Центральном Черноземье / Э.В. Засорина, И.Я. Пигорев // Аграрная наука. – 2005. – № 7. – С. 21.

23. Зейрук В.Н., Пшеченков К.А. Как снизить потери картофеля при уборке и хранении // Картофель и овощи, 2001, № 4, с. 4–9.

24. Зюзин А.Ф. Эколого-агрономическая оценка использования бактериальных удобрений, активизированных селеном, при возделывании гороха // Автореф. дис…канд. с-х. наук. Саратов: ПГСХА, 2006. 22 с.

25. Кожемяков А.П., Хотянович А.В. Перспективы применения биопрепаратов ассоциативных азотфиксаторующих микроорганизмов в сельском хозяйстве // Бюлл. ВИУА № 110. 1997. С.4-5.

26. Крыжко А.В., Кузнецова Л.Н. Влияние биоинсектицидов на основе Bacillus thuringiensis на качество клубней картофеля // Ученые записки Петрозаводского государственного университета. Физико-химическая биология. – 2015. С. 115-119.

27. Малеванная Н.Н. Взрывной темперамент Циркона на службе растений /Н.Н. Малеванная// Новый садовод и фермер. – 2001. – № 1.

28. Мелентьев А.И. Аэробные спорообразующие бактерии Bacillus Cohn в агроэкосистемах. – М.: Наука, 2007, 147 с.

29. Молявко А.А. (и др.). Фунгициды и регуляторы роста при возделывании и хранении картофеля / А.А. Молявко, В.Н. Свист, В.Н. Зейрук, Н.П. Борисова, А.В. Мархуленко // Защита и карантин растений.- 2009.-№ 11.- С.29-30.

30. Мальцев В.Ф. Система биологизации земледелия Нечерноземной зоны России /В.Ф. Мальцев, М.К. Каюмов. – М.: ФГНУ Росинформагротех. 2002. –т. 2. –574 с.

31.Орлов А.Н., Володькин А.А. Аминокислотный состав клубней картофеля в зависимости от применения регуляторов роста /А.Н. Орлов, А.А. Володькин //Достижения науки и техники АПК.- 2008.- №1.-С.32-33.

32.Пенкин Р.В. Использование элементов прогноза, Силипланта и Циркона для снижения фунгицидной нагрузки при защите картофеля от альтернариоза.Автореф.-дисс…канд.биол.наук.-2012.- 24 с.

33. Пигорев И.Я. Продуктивность картофеля и внекорневые подкормки / И.Я. Пигорев., Э.В. Засорина, А.А.Кизилов// Аграрная наука.- 2006.- № 1.- С. 11-14.

34. Писарев Б.А. Сортовая агротехника картофеля / Б.А. Писарев. — М.: ВО Агропромиздат, 1990.- 208 с.

35. Постников А.Н., Осетрова О.Б. Управление продуктивностью посадок картофеля и качеством урожая с помощью регуляторов роста \ А.Н., Постников, О.Б. Осетрова// Достижения науки и техники АПК . – 2009. — №8. – С.28-29

36. Постников А.Н Применение препарата Циркон на картофеле /А.Н. Постников, И.Ф. Устименко. – Агрономический вестник. – 2010. – № 2. – С. 32-33.

37. Постников А.Н. Урожайность и качество картофеля при применении биопрепаратов /А.Н. Постников, А.В. Шитикова //Плодородие.-2006.-№4.- С.25.

38. Пусенкова Л.Н., Максимов И.В., Марданшин И.С. Эффективность природных регуляторов роста в активации продукционного процесса и устойчивости к болезням растений картофеля // Достижения науки и техники № 8. – 2011. С. 31-33.

39. Ряховская Н.И., Гайнатулина В.В., Макарова М.А. Экологически безопасные приемы защиты картофеля от болезней // Вестник ДВО РАН. 2017. № 3 С. 57-61.

40.Сапожников Н.Ф. Научные основы системы удобрения в Нечерноземной полосе /Н.А. Сапожников, Н.Ф. Корнилов. – Л., 1977. – 206 с.

41. Сепп Ю.В., Ресурсы продуктивности картофеля / Ю.В. Сепп, Х.Г.Тооминг. – Л: Гидрометеоиздат, 1991. – 264 с.

42. Симаков Е.А. и др. Картофель России: ресурсы и ситуация на рынке / Е.А. Симаков и др. // Картофель и овощи. – 2013. — № 3. — С. 23

43. Синягин И.И. Площадь питания растений /И.И. Синягин. — М.: Россельхозиздат, 1970.- 232 с.

44. Соколова М.Г., Акимова Г.П., Рудиковский А.В. Глянько А.К. Бактериальные биопрепараты и их влияние на урожай томатов и картофеля // Плодородие № 1, –2008. С. 26-27.

45. Ульяненко Л.Н. и др. Выбирайте сорта картофеля с учетом их экологической пластичности / Л.Н. Ульяненко и др. // Картофель и овощи. – 2011. — № 7. – С. 5.

46. Умаров М.М. Ассоциативная азотфиксация. М.: МГУ, 1986. 136 с.

47. Уромова И.П. Урожай и качество картофеля при использовании биопрепаратов / И.П. Уромова // Плодородие. – 2009. – № 7. – С. 22.

48. Уромова И.П., Султанова Л.Р., Дидюра И.С. Биопрепараты как фактор повышения урожайности и качества картофеля // Успехи современного естествознания, № 12, – 2016. С. 117-121.

49. Шабаев В.П. Роль биологического азота в системе «почва-растения» при внесении ризосферных микроорганизмов: Автореф. дис…докт. биол. наук. М.: МГУ, 2004. 46 с.

50. Шевелуха В.С. Периодичность роста сельскохозяйственных культур и пути ее регулирования В.С. Шевелуха. — М.: Колос, 1980. — 455 с.

51. Юркин С.Н. Системы удобрения в севооборотах Нечерноземной зоны /С.Н. Юркин, З.К. Благовещенская, К.И. Кузина. – М., ВНИИТЭИСХ, 1977. – 80 с.

52. Яковлева Н.С. Влияние на урожайность и качество клубней картофеля/Н.С. Яковлева, Ф.А. Лукина, П.П. Охлопкова //Аграрная наука,-2009.- 9.-С. 13-14.

53. Daniel J Neivhodneisi osevni sledy pro brambory pri ruzne ieich koncentraci vcetne monokultury. DZZ VUB Havlickuv Brod .-1976.

54. Diekmann M. (1996) Diseases in seed production. Eds. Seed Science and Technology. Proc. Train-the-Trainers Workshop Sponsored by Med-campus Pro-gramme (EEC), 24Apr.-9 May 1993, Amman. Aleppo, Syria, ICARDA.– Р.170-175.

55. Vissey J.K. (2003) Plant growth promoting rhizobacteria as biofertilizers. Plant and Soil, 2003. V. 225.P. 571-586.

56. Hagman C.G. Quality of seed potatoes properties and relationships. Derpartment of Plant Husbandry, Agris. College, Uppsala

57.Ivins J.D. Agrjnjmic management of the potato. In: Ivins J.D., Milthorpe F.L. (ed). The growth of the potato. Butterworths, London, 1963, 303-310.

58. Мауkuhs F. Diе richtige Strategie gegen Krautfaule top agrar/F. Мауkuhs // 1995. – № 5. – № 5. – 42-44 s.

59.Меinert G., Мittnacht A. Integrierter Pflanzeuschutz, Unkreuter, Krankheiten und Schadlinge im Ackerbau / G. Меinert, А. Мittnacht//. — Ulmer Stuttgarf , 1992. — 335 S.

60. Muller K. Zur Frage der Kalidungung zu Kartoffeln / K. Muller // Kartoffelbau 39, 1988. – 102-105.

61. Nitsch A. Ertrёge und innere Qualitat der Kartoffel in Abhangigkeit von der Stickstoffdungung /A. Nitsch, K. Klein. – Der Kartoffelbau 34, 1983. – S. 30-34.

62. Nisch A. Stickstoff- und Kaliumdungung der Kartoffel /A. Nitsch, K. Klein. – Der Kartoffelbau 43, 1992. – S. 24-26.

63. Sturm H., Buchner A., Zerulla W. Gezielter dungen.- Main: 3. Auft, Verlags Union Agrar Frankfurt-Main, 1994. – 471 S.

Приложения