Байкало-Амурская магистраль

Земля Сибири дает плоды

Когда вы пересекаете огромные просторы Сибири на самолете, поезде или на автомобиле, отправляясь из Новосибирска в Якутию, Иркутск, Ленск, Норильск, Тюмень и многие другие уголки и поселки, то ваше внимание привлекают обширные поля, раскинувшиеся по берегам больших и малых рек, у подножия холмов и гор и занятые под зерновые, технические культуры и овощи… В глаза бросаются многочисленные стада коров, табуны лошадей и отары овец, сопровождаемые верховыми наездниками-пастухами, которые указывают им дорогу и стерегут от нападения хищников.

Но природные условия этих зон, где почвы и климат отличаются значительным разнообразием, являются большими помехами в земледелии, которые можно преодолеть лишь благодаря трудолюбию, преданности земле и опыту тружеников сельского хозяйства.

Советское государство придает большое значение развитию многоотраслевого сельского хозяйства по всей стране. Известно, что сельскохозяйственное производство в Советском Союзе осуществляется в очень сложных, а в некоторых районах даже суровых природных и почвенно-климатических условиях. О масштабах проблем, стоящих перед сельским хозяйством, говорят следующие цифры: СССР занимает 14 процентов суши на планете, причем большая часть ее приходится на тундру, болота, пустыни и горы. Следует добавить, что 60 процентов пригодной для обработки почвы находятся в зоне со среднегодовой температурой ниже 5 градусов и 64 процента этих земель получают незначительное количество осадков — менее 400 миллиметров в год. Это всего лишь несколько наиболее примечательных особенностей, характеризующих трудности, стоящие перед советским сельским хозяйством.

Из сказанного выше с очевидностью вытекает, какое значение имеют исследования, предпринимаемые в области сельскохозяйственных наук для решения некоторых проблем, позволяющих достигнуть высокой эффективности производства даже в существующих трудных условиях.

В Сибири с ее коротким летом, частыми засухами, ранними морозами, сильными ветрами, проливными дождями и большим разнообразием почв задача изыскания дифференцированных путей решения проблем сельского хозяйства в различных зонах ставится с особой остротой. И вовсе не случайно, что их решение составляет предмет забот целого ряда научно-исследовательских институтов как Сибири, так и других районов страны. Организация современного, поставленного на научную базу сельского хозяйства является одной из задач социалистического государства.

В Сибири нельзя слишком рассчитывать на расширение пахотных площадей, поскольку самые плодородные угодья уже давно включены в сельскохозяйственный оборот. Кроме того, существует немало заболоченных либо засоленных участков; другие земли, пригодные для возделывания, используются для строительства различных объектов. Следовательно, основной путь, который может удовлетворить сегодня все более растущие потребности в сельхозпродукции, — это повышение продуктивности существующих угодий и возделывание таких сортов растений, которые могут хорошо акклиматизироваться в той или иной зоне. Специалисты считают, что для наиболее эффективного использования необходимо тщательное изучение бескрайних сибирских полей во всем их разнообразии. Большим подспорьем в таком изучении могут послужить почвенные карты, которые являются важными научными документами для определения курса развития и планирования сельскохозяйственного производства.

За истекшие годы специалисты-почвоведы Сибири провели тщательные исследования, определили нынешнее состояние земельного фонда в этом отдаленном регионе страны, наметили перспективы его использования и освоения, определили территории, пригодные для земледелия, особенно в районах, прилегающих к БАМу, и в местах, где развернулась интенсивная разработка нефтяных и газовых месторождений. Ибо здесь одновременно выросли красивые города и поселки; под сельское хозяйство, разумеется, были отведены самые плодородные земли, обеспечивающие благоприятные условия для достижения высоких урожаев.

Резервом повышения плодородия земли является чередование периодов использования пахотных земель и периодов, когда они «отдыхают». Эта важная и сложная проблема последовательной смены культур принадлежит к области современной биологии, экономики и математики, представители которых ищут пути наиболее рационального использования земли, чтобы не истощить ее, а, напротив, сохранить ее вечную молодость и плодородие.

В большинстве своем сибирские почвы, и в особенности на Дальнем Востоке, как правило, отличаются бедным содержанием фосфора, калия, азота и пока не могут быть обеспечены в необходимых количествах ни химическими, ни органическими удобрениями. Объясняется это тем, что на всей территории от Урала до Тихого океана производство химических удобрений пока, к сожалению, еще не налажено, а перевозка их за тысячи километров в Сибирь из районов, где они производятся, обходится слишком дорого.

В этой ситуации сибиряки, которые уже долгое время не могут мириться с бедными урожаями и малоэффективным трудом, постоянно ищут новые варианты, новые решения, приемлемые для местных условий, чтобы получить у земли большие урожаи.

Уже многие годы геологи и экономисты упорно изучают источники минеральных удобрений, имеющиеся в Сибири, с точки зрения их доступности и высокой рентабельности разработки. Так, по крайней мере в трех зонах — на юго-востоке Бурятии, на юге Якутии и на севере Красноярского края — были обнаружены фосфориты. Имеются и залежи апатитов, но их добыча зависит от общих перспектив развития Северо-Красноярского территориально-производственного комплекса.

Разрабатывают новые способы получения удобрений и химики, которые внедряют в практику результаты проведенных в Сибирском отделении Академии наук СССР исследований в области физики твердого тела, этой молодой отрасли науки. Уже давно установлено, что при воздействии механической силы на твердое вещество в его кристаллической решетке возникают высокие давления, которые вызывают деформации, трещины и другие изменения, во много раз повышающие способность вещества вступать в химические реакции. Так, если измельчить фосфоритную или апатитовую руду в механико-химическом активаторе, то образующаяся при этом «мука» может быть использована как удобрения без какой-либо другой последующей обработки, поскольку в измельченной руде повышается содержание фосфора, легко усваиваемого растениями. Заметим, что традиционный метод получения суперфосфатов включает трудоемкую операцию по обработке руды, содержащей фосфор, с применением серной кислоты — продукта, который в Сибири является дефицитным, а на большие расстояния его доставлять трудно. Новый метод исключает из производственного процесса применение серной кислоты. Более того, для механико-химической обработки руды можно сконструировать небольшие мобильные установки, которые позволяют непосредственно на местах разрабатывать мелкие залежи фосфоритов, встречающиеся в Сибири и до сих пор еще не освоенные.

Сейчас проводятся эксперименты с целью определить, как различные растения усваивают фосфатные удобрения, изготовленные по новой технологии. Полученные результаты обнадеживают. Пшеница, овес, соя, зеленый горошек хорошо усваивают новое вещество и, так как оно пришлось им «по вкусу», растут быстрее и «расплачиваются» с человеком более богатыми урожаями.

Прекрасные перспективы имеет и производство калийных удобрений на базе сырья, имеющегося в Сибири. Обширные теоретические исследования, а также тщательные геологические изыскания, проведенные Иркутским геологическим управлением совместно с Министерством геологии СССР, завершились открытием бассейна калийных руд в районе местечка Непский (Иркутская область) — уникального в стране по размерам и запасам, что является поистине «манной небесной» для этой зоны.

Открытие и освоение калийных солей в Сибири еще раз продемонстрировали способность ученых предвидеть наличие полезных ископаемых, которые таятся в подземных тайниках многие миллионы лет. Только благодаря этому в Красноярском крае, Иркутской области и на юге Якутии после долгих поисков были обнаружены богатые пласты каменной соли, которые отложились здесь 500 миллионов лет назад на огромной площади в 2 миллиона квадратных километров и на глубине около 700 метров. Причем эти ценные залежи были скрыты в недрах миллионы лет на не очень большой глубине, если учесть возможности современной техники глубинного бурения.

Всего лишь немногим более десятилетия назад была выдвинута гипотеза, согласно которой здесь предполагались месторождения калия, называлось и место их возможного залегания — район Непский. В 1976 году эта гипотеза подтвердилась. Собственно говоря, бурение велось на нефть, но при проверке проб грунта был обнаружен карналлит (хлористый калий и хлористый магний), а через год — калийные соли, которые обычно сопутствуют карналлиту. В результате было доказано, что Сибирь, помимо других ресурсов, располагает крупным месторождением высококачественных калийных руд, не имеющим себе равных в других районах СССР.

В Сибири существует и еще один богатый источник калийных удобрений, обнаруженный еще в начале 60-х годов в горном массиве Синнырский, на севере Бурятии, неподалеку от Байкало-Амурской магистрали. Здешние руды имеют сложное химическое строение — калийноглиноземное — и на 40 процентов состоят из полезных компонентов: 22 процента окисей алюминия и 18 процентов окисей калия. Запасы этих руд оцениваются в миллиарды тонн, и, думается, их хватит на столетия и даже тысячелетия. Несмотря на это, сибирские специалисты планируют использовать их разумно и бережно.

Так, в настоящее время Сибирское отделение АН СССР совместно с учеными Армении и отраслевых институтов других республик начало разрабатывать комплексную технологию получения из этих руд алюминия и калийных удобрений, а также сырья для производства цемента и чистой двуокиси кремния. Особое внимание уделяется месторождению в массиве Синнырский, которое может стать ценным источником сырья для получения алюминия. Известно, что во всем мире запасы бокситов-основного сырья для выплавки алюминия — почти исчерпаны, а запасы нефелина, другого источника, довольно ограниченны. Производство алюминия, являющегося основой современного машиностроения и самолетостроения, металла, спрос на который во всем мире велик, имеет широкие перспективы для развития в Сибири, где подземные запасы и энергетические ресурсы, «дающие жизнь» алюминию, имеются в изобилии.

Но, возвращаясь к проблемам сельского хозяйства, следует напомнить, что в нем нельзя пренебрегать ни одним фактором. Даже при наличии самых плодородных земель не получишь качественную продукцию без высокопродуктивных сортов растений с богатым содержанием питательных веществ, приспособленных к местным почвенно-климатическим условиям, устойчивых к болезням и вредителям. И в этом направлении ученые достигли существенных результатов как в теоретическом, так и в практическом плане. Сегодня в сельском хозяйстве хорошо известны новые методы управления формированием специфических химических соединений с помощью облучения, а также методы гибридизации процесса формогенезиса у растений.

Сегодня нет необходимости доказывать, какое важное значение имеет генетика. Законы наследственности, впервые сформулированные Менделем и Морганом и получившие развитие в многочисленных трудах ученых Советского Союза и всего мира, уже давно стали прочным фундаментом для осуществления, на базе генетического воздействия, направленных мутаций свойств растений и животных.

Теоретические исследования в этой области сегодня широко применяются в различных сферах сельскохозяйственного производства, что дает ощутимые результаты. Наука и технический прогресс наших дней вооружили селекционеров мощными средствами для получения новых и разнообразных свойств. В их числе можно упомянуть так называемый экспериментальный мутагенез — радиационный или химический, — который состоит в мутации наследственных признаков, вызываемой ионизированным облучением либо воздействием на организмы химических веществ. Конечно, речь идет о довольно длительном процессе и необходима кропотливая и упорная работа, чтобы вывести новые сорта, более ценные по сравнению с существующими.

Примерно в таких же условиях в результате продолжительной работы был получен новый сорт яровой пшеницы «новосибирская-67», ныне хорошо известной и полюбившейся земледельцам. Это первый сорт, полученный в Советском Союзе с помощью облучения. Интересно отметить, что «прародитель» этого сорта был выведен в 30-е годы; он обладает достаточно хорошей жизнеспособностью, но, к сожалению, его слишком тонкий стебель не подходит для Сибири с ее сильными ветрами. В Институте цитологии и генетики пшеничное зерно этого сорта было подвержено воздействию гамма-лучей, и один из полученных мутантов оказался именно тем зернышком, из которого по прошествии нескольких лет воспроизводства, проверок и опытов родился новый сорт. Как видим, дело не очень простое, хотя и не невозможное, если проявить упорство.

А теперь несколько слов об основных качествах пшеницы «новосибирская-67». Она очень продуктивна — урожаи достигают 40 и даже 60 центнеров с гектара; интенсивно усваивает химические удобрения; зерно обладает отличными хлебопекарными свойствами; и, наконец, что особенно важно в климатических условиях Сибири, пшеница имеет прочный стебель, способный выстоять в любую непогоду — ему не страшны ни ветры, ни ливни. Благодаря этим свойствам с экспериментальных делянок данный сорт быстро распространился по обширным полям Западной Сибири и Северного Казахстана и дает там богатые урожаи.

И это лишь один из многочисленных примеров успешного использования радиационного мутагенеза, который ученые применяли и по отношению ко многим другим растениям: сое, мяте, горошку, помидорам, раннему картофелю и т. д. Дальнейшие работы в этом направлении наверняка приведут — и практика доказала это — к выведению еще более разнообразных сортов растений, явно превосходящих по своим свойствам существующие.

Другой пример влияния генетики и научно-технического прогресса на сельское хозяйство связан с программой диалельного скрещивания. Ее осуществление началось в 70-е годы по инициативе Института цитологии и генетики, который привлек к этому мероприятию многие опытные станции Сибири.

Основной целью работы было получить путем скрещивания новые гибриды яровой пшеницы, приспособленные к различным зонам Сибири, а затем отдать их в распоряжение экспериментаторов. Избранный путь не имел прецедентов, если принять во внимание то огромное число гибридов, которые подверглись испытаниям. Выполнение этой колоссальной работы потребовало применения математических методов и электронно-вычислительной техники.

Для скрещивания было отобрано 15 сортов яровой пшеницы из различных зон земного шара (сибирские, канадские, американские, шведские, индийские сорта) и получено 105 комбинаций гибридов, которые были посеяны в девяти географических зонах Западной Сибири, Бурятии, Алтая и Урала; в каждом пункте было выращено по 18 тысяч растений. По каждому растению брались в расчет 18 показателей продуктивности, а именно: количество и длина стеблей, количество и вес зерен, содержание клейковины, устойчивость к болезням и другие.

Эти работы продолжались несколько лет и в конечном счете привели к сбору огромного материала — нескольких миллионов ценностных характеристик, которые, разумеется, невозможно было обработать вручную. Поэтому Вычислительный центр Сибирского отделения Академии наук разработал специальные программы для изучения собранной информации с помощью компьютеров и фактологического соотносительного анализа определенных показателей продуктивности. В результате обработки компьютерами всего экспериментального материала был создан полный банк информации, на основе которого составлен обширный атлас доминирующих показателей продуктивности.

Эта важная работа значительно облегчит процесс выведения новых сортов яровой пшеницы и позволит сократить сроки их внедрения. Следует отметить, что до сих пор селекционеры пользовались лишь интуицией и опытом, поэтому поиски полезных скрещиваний продолжались подчас многие годы. Теперь же, используя имеющуюся технику, на основе проведенных исследований, зная генетику признаков, при скрещивании растений можно действовать вполне осознанно и выбирать гибриды, которые могут дать потомство, обладающее высокой продуктивностью и другими свойствами, необходимыми земледельцам в зонах с различными почвенно-климатическими условиями.

Уже на сегодняшний день получено около 50 новых сортов пшеницы, из которых 15-со средней урожайностью от 50 до 80 центнеров с гектара, а анализ, который осуществляется с помощью того же банка информации, показывает, что среди новых популяций можно обнаружить растения, которые по своей продуктивности почти в два раза превосходят существующие. Как свидетельствуют данные программы диалельного скрещивания, через 10–12 лет станут возможными получение и адаптация новых сортов пшеницы, оптимальных для каждой географической зоны.

Эта колоссальная работа совершенно необходима в условиях Сибири, где озимые зерновые культуры не могут переносить зиму из-за сильных морозов, а яровые сорта по причине слишком короткого лета должны иметь вегетационный период, позволяющий им за это время достигнуть зрелости и дать урожай.

Программа диалельного скрещивания имеет важное значение и является серьезным шагом вперед в создании управляемой селекции сельскохозяйственных культур. В наш век уже нельзя рассчитывать только на то, что создает природа, а традиционные методы исследований давно устарели, поскольку требуют слишком много времени для достижения результатов. Согласно оценкам специалистов, по объему собранного материала и по масштабам экспериментов данная программа по селекции не имеет себе равных в зарубежной практике.

Другое важное для Сибири направление исследований — создание фитогормонов, которые способствуют повышению урожайности растений благодаря прямому полезному воздействию на них на определенных стадиях развития. Ученые стремились к тому, чтобы природа используемых фитогормонов, период их применения и доза, вносимая на единицу площади, не влекли за собой отрицательных последствий для будущих потребителей растений. Достаточно лишь растворить несколько граммов (или десятков граммов, в зависимости от вида растения) в воде и полученный раствор разбрызгать на гектаре засеянной площади. Этот гормональный препарат заметно усилит вегетационные процессы растений. Фитогормоны типа гиббереллинов хорошо известны многим земледельцам и успешно используются в виноградарстве. Специалисты в области органической химии из Новосибирска совместно с генетиками создали аналогичные вещества, отличающиеся высокой степенью эффективности и широким спектром применения, а генетики и селекционеры установили оптимальные сроки и дозы использования этих веществ для различных культур. Результаты, полученные во время экспериментов по воздействию препаратов на многолетние растения, кукурузу, картофель и помидоры, продемонстрировали их высокую эффективность. Прирост продукции составил 20–40 процентов при сохранении ее качества.

Новый препарат, получивший название «гибберсиб», производят на комбинате медикаментозных продуктов из отходов, он гораздо дешевле, чем известные до сих пор фитогормоны, не представляет никакой опасности ни для людей, ни для окружающей среды и повышает плодоносность растений.

Немало было проблем и с развитием животноводства в сибирском регионе. Животные местных пород имели низкую продуктивность, а доставляемые из других районов страны с трудом приспосабливались к местным условиям либо совсем не переносили здешних холодов. Необходимо было, чтобы и в этой области специалисты и ученые пришли на помощь животноводам. В результате долгих поисков было установлено, что для повышения продуктивности в животноводстве надо решить две проблемы. Речь идет о создании новых пород мясных и молочных коров и одновременно обеспечении кормовой базы со сбалансированным содержанием витаминов и белков. Эти задачи и были успешно решены Сибирским отделением Академии наук СССР. За короткое время путем скрещивания двух пород крупного рогатого скота — джерси и якутской — специалистам удалось получить метиса, который сочетает в себе мясные качества первой породы с хорошей адаптацией к условиям Восточной Сибири второй. Вскоре было доказано, что животные новой породы перспективны практически для всей Сибири: они не требуют специально утепленных помещений, поскольку легко переносят морозы и при откорме хорошо прибавляют в весе.

Замечательный успех был достигнут и при скрещивании породы свиней ландрас с разновидностями диких кабанов, в результате чего был выведен гибрид свиньи, которая унаследовала от породы ландрас хорошие мясные качества, а от кабанов — крепкое сложение, благодаря чему оказалась хорошо приспособленной к трудным условиям содержания и легко переносит пониженные температуры. Сейчас этот гибрид выращивают в крупных свиноводческих комплексах Кемеровской области.

На этом примере можно убедиться, какие богатые резервы существуют для выведения высокопродуктивных видов и пород животных, какое важное значение имеет использование генетического фонда местных пород, а также диких животных. В целях еще более интенсивного развития животноводства был создан селекционный центр на Алтае, который позволил продвинуться далеко вперед в этом направлении.

Основной путь обеспечения обильной кормовой базы для животных — это создание в Сибири мощной индустрии микробиологического синтеза. Предусматривается, что потребность в концентратах с содержанием белков и витаминов будет удовлетворена с помощью продуктов, полученных путем переработки нефти и газа, а также отходов химической и деревообрабатывающей промышленности, то есть сырья, которого в местных условиях не занимать. Это позволит значительно увеличить содержание в кормах белков. Эксперименты красноречиво доказали, что в кормлении животных искусственные белки могут заменить натуральные на 20–50 процентов.

Решением проблем сельского хозяйства занимается многочисленный отряд ученых самых различных специальностей. Способ получения искусственных белков является побочным практическим результатом исследований, проводимых красноярскими биофизиками, которые занимаются созданием закрытых экологических систем для обеспечения жизнедеятельности человека на борту космического корабля во время длительных полетов. Следует отметить, что не оставляют вне поля своего внимания нужды сельского хозяйства и институты физико-технического и химического профиля.

Многочисленные исследования в области газодинамических и тепловых процессов позволили ученым Института тепловой физики совместно со специалистами Сибирского отделения ВАСХНИЛ создать новые установки типа турбовентиляционной камеры, предназначенные для очистки и сушки зерна. Как показали промышленные испытания, использование подобных установок для кондиционирования зерновой продукции существенно снижает потери и увеличивает сроки хранения зерна на элеваторах и в амбарах.

Были открыты и другие методы хранения зерна, обладающие рядом преимуществ с точки зрения экономии и качества продукции. Институт катализа разработал оригинальный контактно-абсорбационный метод сушки зерна без подогрева либо с минимальным подогревом. Этот метод позволяет в два раза сократить расход электроэнергии по сравнению с системой существующих зерносушилок. Для решения множества проблем, которые выдвигает сельское хозяйство этого региона, Сибирское отделение Академии наук СССР в сотрудничестве с ВАСХНИЛ разработало обширную долгосрочную программу по биологическим ресурсам сельскохозяйственного производства, которая была включена как составная часть в Программу «Сибирь». Этот документ предусматривает разработку научных основ рационального использования земельного фонда, выведение новых сортов растений и пород животных, повышение урожайности растений и их устойчивости к воздействию неблагоприятных климатических факторов, создание биологических методов борьбы с вредителями и болезнями растений, приспособленных для развития в данной зоне, а также разработку новых технологий-как в земледелии, так и в животноводстве.

Конечно, эта обширная программа, по сути дела, лишь первый этап эксперимента, осуществляемого в Сибири. Координация исследований в области сельского хозяйства по ходу дела будет совершенствоваться и все более приспосабливаться к специфическим почвенно-климатическим условиям Сибири.