Проекты ученых вузов – экономике Удмуртии

  • 365
  • 0
Ижевск / Удмуртия
Проекты ученых вузов – экономике Удмуртии
Фото: пресс-служба УдГУ

23 апреля 2021 г. в Удмуртском государственном университете прошел круглый стол «Инновационные технологии в сельскохозяйственном производстве и лесной промышленности Удмуртии».

Их представили директор Института гражданской защиты Ирина Бухарина, ученые кафедры инженерной защиты окружающей среды УдГУ Константин Ведерников и Егор Загребин.

Участниками обсуждения стали представитель министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Удмуртии М. Ю. Манаева, зав. кафедрой лесоустройства и экологии Ижевской государственной сельскохозяйственной академии Рафаэль Абсалямов, а также онлайн гости: главный научный сотрудник лаборатории лесоведения Уфимского Института биологии Глеб Зайцев и научный сотрудник лаборатории «Биосенсоры» Института биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН Татьяна Кувичкина.

Речь шла о стратегическом проекте УдГУ и ИжГСХА, обозначенном в названии круглого стола и имеющем значение для Удмуртии. И сельское, и лесное хозяйство относятся к базовым отраслям экономики региона – они выделены в качестве отдельных направлений в проекте Стратегии социально-экономического развития Удмуртии до 2030 года.

Необходимо отметить, что проект включен в план работы территориального Консорциума «Интеллектуальный капитал устойчивого развития региона», который был сформирован в 2021 году. В настоящее время в него входят УдГУ, ИжГСХА и ИГМА.

На круглом столе обсуждалось сотрудничество по двум направлениям: лесное и сельское хозяйство. Ученые вузов – членов консорциума определили несколько точек роста в развития обсуждаемых проектов.

УдГУ
Директор ИГЗ, д. б. н., профессор И.Л. Бухарина и доктор, профессор Гумбольдского университета (г. Берлин), зав. лабораторией по изучению микоризы Лейбницкого научно-исследовательского института овощных и декоративных культур Филипп Франкен (Philipp Franken).

Экспертная оценка

Эксперты внимательно заслушали доклады, задали ряд весьма важных вопросов и высказали свое мнение об актуальности и перспективах практической реализации проектов. Профессор Глеб Зайцев, имеющий значимый опыт реализации проектов в области лесного хозяйства в Башкирии, отметил высокий потенциал экологической и экономической эффективности предлагаемых технологий. По его мнению, технологии восстановления хвойных лесов, глубокая переработка древесины, применение более экологичных технологий, в частности технологии производства прочных древесных плит, в связи с изменениями в законодательстве России приобретут в среднесрочной перспективе существенно более важное значение.

В лаборатории кафедры инженерной защиты окружающей среды
В лаборатории кафедры инженерной защиты окружающей среды.

Проект в области сельскохозяйственного производства «Перспективы использования корневых микромицетов в управлении устойчивостью культур» был представлен группой ученых под руководством доктора биологических наук, профессора Ирины Бухариной. Он был высоко оценен экспертом. Профессор Татьяна Кувичкина отметила, что предлагаемый инновационный подход с использованием природоподобных экологических приемов имеет большие перспективы применения в разных отраслях (производстве овощной продукции защищенного грунта, оранжерейном хозяйстве, выращивании посадочного материала для озеленения, лесовосстановлении, биологической рекультивации нарушенных земель). Актуальной экологической проблемой является восстановление нарушенных и загрязненных земель, а технологии использования консорциумов растений и микроскопических грибов дают чрезвычайно высокие перспективы решать проблемы очистки и, самое главное, восстановления биологической активности почв на территориях после восстановления свалок, нефтяного загрязнения и др.

Представитель ИжГСХА Рафаэль Абсалямов отметил, что представленные проекты обсуждались ранее в академии, в том числе на кафедре лесоустройства и экологии. Направления проекта в области развития лесного комплекса имеют непосредственное прикладное значение.

Надо отметить, что предварительно по инициативе УдГУ были проведены рабочие встречи с министром природных ресурсов и охраны окружающей среды Удмуртии Денисом Удаловым, директором и сотрудниками АУ «Управление Минприроды УР» – идеи проекта для лесной отрасли Удмуртии оценены, как перспективные, направленные на развитие экономики региона и решение задач нашей страны, обозначенных в национальных программах «Экология», «Наука», «Образование».

Таким образом, проекты прошли детальное рассмотрение на разных этапах своего формирования и с разных позиций: ученого сообщества, практиков, государственных структур управления.

Лесному хозяйству

В этой области приоритетны направления в области восстановления лесов и наиболее полного использования древесной массы, в т.ч. древесных отходов в промышленности.

Исследования в природных условиях
Исследования в природных условиях.

Удмуртия является регионом с высокой лесистостью территории, которая приближается к 50%. Здесь исторически сложились благоприятные условия для развития хвойных насаждений, особенно еловых лесов. Однако в последнее время наблюдается негативная смена хвойных лесов на лиственные. В сравнении с XX столетием площадь коренных еловых насаждений в Удмуртии сократилась до 10%. В этой связи необходимы научно обоснованные мероприятия, направленные на увеличение площадей хвойных лесов.

Направление научных исследований «Разработка системы эффективных лесокультурных мероприятий по формированию устойчивых насаждений» является отраслью, которая должна обеспечить специалистов в области лесного хозяйства знаниями и практическими навыками по отбору семенных растений на основе биохимической структуры древесины. Это позволит создавать насаждения с «программируемыми» показателями, такими как более плотная и прочная древесина (для строительной области) или насаждения с высокой устойчивостью к болезням, вредителям и загрязнению среды.

На основе полученных научных данных о состоянии еловых насаждений разработаны нормативы по проведению рубок ухода, направленные на сохранение лесных насаждений и поддержания их в состоянии эффективного выполнения целевых функций. Данные рубки планируются к внедрению в ближайшее время.

Еще одним перспективным научным направлением в области лесопромышленного комплекса является глубокая химическая переработка древесины. Это позволяет активно использовать некондиционную древесину, а также древесные отходы, образующиеся в процессе получения пиломатериалов. Ученые кафедры инженерной защиты окружающей среды УдГУ совместно с учеными кафедры лесоустройства и экологии ИжГСХА разрабатывают технологии по переработке древесных остатков (кусковые отходы и некондиция) для получения древесных плит повышенной прочности. Природная древесина – это пористое структурное соединение, обладающее небольшим удельным весом и проницаемостью. Однако пористость, в то же время, снижает прочность древесины. Исследования молодого научного коллектива направлены на удаление из древесины пустот путем ее горячего прессования, что снизит проницаемость древесины и увеличит ее прочность. Так, без добавления клеящих веществ исчезнет деформация полученного материала от изменения температуры и влажности, не изменив показатель к ударной вязкости. Для того чтобы произвести подобное, из древесины необходимо удалить ряд структурных компонентов, отвечающих за прочность/твердость древесины. Обычно это делается гидролизной варкой с применением высококонцентрированных щелочей. На данном этапе работы работа ученых направлена на снижение концентрации химических препаратов путем внедрения в технологию живых организмов – дереворазрушающих грибов, способных удалять ряд веществ из древесины.

Сельскому хозяйству

Проект в области сельскохозяйственного производства «Перспективы использования корневых микромицетов в управлении устойчивостью культур» основан на фундаментальных разработках ученых Института гражданской защиты УдГУ по изучению роли партнерских взаимоотношений высших растений и микроскопических корневых грибов в процессах жизнедеятельности и формировании устойчивости растений к неблагоприятным условиям среды, в том числе условиям техногенного загрязнения. Исследования были поддержаны грантами российский научных фондов, а также международных грантовых программ.

В результате была освоена методика работы с корневыми микромицетами, выделены культуры грибов из корневой системы растений, произрастающих в условиях длительного техногенного загрязнения, установлена систематическая принадлежность грибов методами микроскопирования и ДНК анализа, создана и поддерживается коллекция корневых микромицетов. Получен Патент на изобретение № 2722206 «Способ приготовления и внесения грибного биопрепарата для повышения устойчивости растений», дата гос. регистрации в ГРИ РФ 28.05.2020. (авторы Бухарина И.Л., Исламова Н.А.).

Команда молодых ученых работает над программированием качеств насаждений
Команда молодых ученых работает над программированием качеств насаждений.

Следующий этап заключался в практико-ориентированной постановке исследовательской работы: установить пределы выносливости культур корневых грибов к действию различных концентраций солей, в том числе тяжелых металлов в субстрате; провести инокуляцию (ввести микроорганизм) тестовых культур (на примере томата) корневыми эндотрофными грибами и определить роль этого приема в формировании адаптивных реакций растений при выращивании на субстратах с разными концентрациями солей, в том числе солей тяжелых металлов; провести заражение газонных культур корневыми эндотрофными грибами и определить роль инокуляции в формировании адаптивных реакций растений в условиях высоких температур и водного дефицита.

Необходимо было ответить на ряд вопросов, чтобы убедиться в перспективах внедрения технологии инокуляции на практике: какие грибы дают наибольший эффект, каким образом передать растению возможности грибов, как повлиять на процесс и скорость формирования партнерства растений и грибов, не утратят ли грибы, культивируемые в лаборатории, способность быть устойчивыми к химическому загрязнению и способность передавать это свойство растениям?

В основном, на все эти вопросы лабораторный ответ получен. Результаты свидетельствуют о наиболее эффективном партнерстве высших растений и грибов в условиях стресса. Иными словами, гриб – эффективный партнер в условиях сложных и неблагоприятных для растений. А это значит, что инокулированные растения могут быть более устойчивыми к таким условиям.

В сельском хозяйстве такие условия можно моделировать: снизив подачу воды, минеральных удобрений, тем самым повысить устойчивость, иммунитет и повлиять на рост, развитие и урожайность растений, сократить режим досвечивания растений, снизить использование химических средств защиты. Все эти условия – ресурсы, которые можно экономить. Снижение потребности в азотных удобрениях будет влиять на экологическое качество продукции: уже в опытных условиях снижается содержание нитратов в листьях и плодах растений томата. Себестоимость производства продукции растениеводства и овощеводства может быть снижена за счет: сокращения периода выращивания растений; снижения затрат на досвечивание растений; снижения норм вносимых минеральных (прежде всего азотных) удобрений; снижения затрат на использование химических средств защиты растений; увеличение качества продукции.

Перспективы данной технологии весьма широкие. В настоящее время необходимо объединить усилия биологов и агрономов, чтобы переложить фундаментальные работы на технологии, адаптированные к условиям сельскохозяйственного производства нашей республики.

Читайте ИА «Удмуртия»:


Наверх
Вниз