Фундаментальное и прикладное значение научного наследия академика Александра Александровича жученко для развития сельского хозяйства

УДК 63-05

ФУНДАМЕНТАЛЬНОЕ И ПРИКЛАДНОЕ ЗНАЧЕНИЕ НАУЧНОГО НАСЛЕДИЯ АКАДЕМИКА АЛЕКСАНДРА АЛЕКСАНДРОВИЧА ЖУЧЕНКО ДЛЯ РАЗВИТИЯ

СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

FUNDAMENTAL AND APPLIED VALUE OF SCIENTIFIC HERITAGE OF THE ACADEMICIAN ALEXANDER ALEKSANDROVICH ZHUCHENKO FOR AGRICULTURE DEVELOPMENT

Парахин Н.В., академик РАН, профессор, ректор ОрелГАУ

Parakhin N.V., academician of the Russian Academy of Sciences, professor, rector of OrelSAU

В статье показана теоретико-методологическое значение исследований академика А.А. Жученко для развития сельского хозяйства. Обозначены направления исследований по которым А.А. Жученко заложил концептуальные основы, ставшие базовым знанием для современных исследователей.

In article it is shown teoretiko-methodological value of researches of the academician A.A. Zhuchenko for agriculture development. The directions of research in which A. A. Zhuchenko laid the conceptual framework, which became the basic knowledge for the modern researchers.

Ключевые слова: наука, экологическая генетика, селекция растений, адаптивное растениеводство.

Key words: science, ecological genetics, plant breeding, adaptive crop production.

Данный выпуск журнала подготовлен по материалам Международной научно-

практической конференции «Стратегия адаптивного ресурсо-и энергосберегающего растениеводства в XXI веке»

1. Научное наследие академика Александр Александрович Жученко, видного ученого в области биологии, генетики и аграрной науки, состоит в огромном вкладе в развитие фундаментальных и прикладных исследований для сохранения биоразнообразия, формирования среды обитания человека и обеспечения продовольственной безопасности страны. Академиком А.А. Жученко получено более 30 авторских свидетельств на изобретения, опубликовано 665 научных работ, в том числе фундаментальные монографии: «Экологическая генетика культурных растений», «Адаптивный потенциал культурных растений», «Адаптивное растениеводство», «Стратегия адаптивной интенсификации сельского хозяйства», «Фундаментальные и прикладные научные приоритеты адаптивной интенсификации растениеводства в XXI веке», «Адаптивная система селекции растений», получивших высокую оценку ученых в нашей стране и за рубежом. Они актуальны в теоретическом плане, имеют практическое значение, являются основополагающими для отдельных научных дисциплин, в частности «Экологическая генетика» и «Адаптивное растениеводство». По важнейшим направлениям фундаментальных исследований им созданы научные школы, в том числе, в области генетики культурных рас-

"Сельское хозяйство нуждается в тонкостях, но ни терпит глупостей"

тений и агроэкологии, подготовлено 57 кандидатов и докторов наук.

Академик А. А. Жученко известен не только как выдающийся ученый, но и как талантливый стратег и организатор научных исследований в области агропромышленного комплекса России. Он активно участвовал в научной и общественной жизни, являлся председателем фонда им. А.Т. Болотова, председателем редакционного совета журнала «Сельскохозяйственная биология», членом бюро научного Совета РАН по проблемам экологии и чрезвычайным ситуациям, членом редакционного совета журнала «Экологическая генетика», вице-президентом Центрального совета Вавиловского общества генетиков и селекционеров (ВОГиС), членом редакционного совета журнала «Генетика», возглавлял бюро Отделения растениеводства Россельхозакадемии.

2. Фундаментальные труды академика А.А. Жученко позволили ему перейти от решения задач частной генетики к формированию наиболее важных положений экологической генетики и обоснованию необходимости развития адаптивного растениеводства, ставшего приоритетным направлением в начале XXI века. Различные проблемы кризиса отечественного растениеводства могут быть успешно преодолены при реализации разработанной академиком А. А.

Жученко стратегии адаптивной интенсификации сельского хозяйства. В числе разнообразных подходов делается акцент на необходимость увеличения разнообразие культивируемых видов растений, агро-ценозов и агроландшафтов. Эта концепция ориентирует на «более полное использование неисчерпаемых природных ресурсов и «даровых сил природы» за счет биологизации и экологизации интенсификаци-онных процессов», на максимальное использование воспроизводимых ресурсов в продукционном и сре-дообразующем процессах растениеводства. Адаптивная концепция отражена в «Доктрине продовольственной безопасности Российской Федерации» (01 февраля 2010 года) и проекте «Концепции экологической политики России». В них подчеркивается, что сельское хозяйство — это не только источник первичных продуктов питания, но и неотъемлемое условие существования человечества. Поэтому биологи-зация и экологизация — фундаментальное направление государственной политики. Особую важность и значимость адаптивная концепция приобретает на фоне прогнозов международных экспертов ФАО о кризисе в обеспечении значительной части населения продовольствием - этой важнейшей составляющей глобальной экологической проблемы, обострившейся из-за глобального потепления во многих регионах Земли.

3. Академик А.А. Жученко впервые предложил системное понятие «адаптивного потенциала». В цикле работ, посвященных адаптивному потенциалу культурных растений, обобщены результаты многолетних исследований автора по одной из ключевых проблем современной биологии - адаптации живых организмов, адаптации растений. Положение об адаптивном потенциале и предлагаемые пути перехода к адаптивной интенсификации растениеводства нашли широкое использование в зональных системах земледелия, отраслевых научно-производственных программах, научно-практических руководствах и рекомендациях, методиках, пособиях, концепциях и монографиях. По мнению ряда ученых, сегодня концепции дальнейшего развития растениеводства должны быть переосмыслены и сформулированы с учетом усиления способности агроэкосистем и агроландшафтов к быстрому адаптивному реагированию и саморегуляции в ответ на действие как природных (климат, почва, погода), так и антропогенных факторов.

4. По мнению многих современных ученых, в трудах А.А. Жученко по экологической генетике растений представлены принципиально новые взгляды, которые включают анализ разных уровней организации жизни растения от молекулярного через клеточный, органный, онтогенетический к популяционному, ценотическому. Большое количество собственных (в частности, на томатах) и привлеченных экспериментальных данных по экологической генетике растений последовательно рассматривалось и обобщалось в многочисленных публикациях. Он отмечал, что отсутствие системного подхода в исследованиях живого

часто приводит к масштабным казусам в самой генетике, как, например, «современная мода на поиски главных генов количественных признаков».

Академик А.А. Жученко обосновал первостепенную роль интегрированности генома у высших растений, проявляющейся в формировании «блоков коадаптированных генов» и сохранении их при передаче наследственной информации от одного поколения к другому. «Интегрированность ответа организма в сетевых взаимоотношениях между генотипической и окружающей средой» является, по определению А.А. Жученко, основным предметом исследований экологической генетики. Он предупреждал, что «радужные надежды части научной общественности на инновационную биотехнологию и многообещающие заявления её апологетов позволяют руководящим администраторам и чиновникам уклоняться от требующих незамедлительного решения кардинальных социально-экономических и экологических проблем вообще и в сельском хозяйстве в частности». Поэтому вопрос состоит в том, бороться ли с глобальным изменением климата и голодом или же «сотрудничать» с изменениями окружающей среды, беря на вооружение биотехнологию и генную инженерию, не втягиваясь в бесконечную и бессмысленную дискуссию о медико-биологических аспектах биобезопасности широкого распространения посевов генетически модифицированных культур». В дискуссиях по проблемам генетически модифицированных организмов (ГМО) основной упор пока делается на критерии, показатели и методы оценки пищевой безопасности ГМО и получаемых из них продуктов. Между тем, главное внимание считал академик, должно быть уделено эволюционной, биологической и экологической безопасности ГМО.

Академик А.А. Жученко предостерегал, что увлечение выращиванием трансгенных растений по технологиям с применением гербицидов сплошного действия (глифосатов) чревато непредсказуемыми последствиями. Международные химические корпорации (Монсанто, Сингента и др.), в которых сосредоточены основные работы по генной инженерии растений (научно-исследовательские генетические центры скуплены и финансируются в настоящее время этими компаниями), стремятся к монополизации контроля за созданием трансгенных сортов и их рынка. Так, "Монсанто" владеет более 90 % всех трансгенных растений, выращиваемых в мире с применением глифосатов. Они навязывают идеологию, по которой система севооборотов, как лучшее средство борьбы с сорной растительностью, как средство накопления питательных веществ в почве, становится не «современной».

5. В научных трудах академика А.А. Жучен-ко предлагается иная стратегия интенсификации растениеводства, главной особенностью которых должна стать наукоёмкость, то есть способность в наибольшей мере использовать громадный потенциал научных знаний, накопленных человечеством. «Неумение

выявить сдерживающие рост урожайности факторы, а также попытки устранить их путём шаблонного переноса чьей-то технологии привели к тому, что сейчас биоклиматический потенциал в большинстве хозяйств в России используется лишь на 30 - 40 %», -писал академик А.А. Жученко.

С учётом особенностей почвенно-климатических условий в основных земледельческих зонах России и традиционно недостаточной оснащённости техногенными факторами особую роль в каждом регионе приобретает оптимизация соотношения площади пашни, лугов, лесов, водоёмов, а также культивируемых видов растений (многолетних трав, зернобобовых, зерновых культур и т.д.). За счёт адаптивного подхода к подбору культур, схем их чередования удаётся усилить не только продукционную, но и средообразующую, а также ресурсоэнергосберега-ющую функцию севооборотов. При этом важно учитывать особенности средообразующих возможностей разных видов растений. К сожалению, в современных технологиях, полагающихся в основном на химико-техногенную оптимизацию условий внешней среды, этим вопросам уделяется неоправданно мало внимания.

6. В своих фундаментальных работах А.А. Жученко также определяет приоритетные направления адаптивной селекции, сортоиспытания и семеноводства, интегрированных систем защиты растений на основе эколого-генетической концепции адаптивного потенциала сельскохозяйственных растений. Именно этот принцип и соответствует требованию Н.И. Вавилова к конструируемым агроэкосистемам, где «генотип доминирует над средой».

А.А. Жученко впервые подробно изучил и описал взаимосвязь потенциальной продуктивности и экологической устойчивости, вскрыл механизмы, ограничивающие генетическую изменчивость в селекции. В современных условиях возможности селекционера возросли. В его распоряжении имеются новые методы генной инженерии, которые открывает не только возможность «гибридизации без границ», но и принципиально новые пути управления эволюцией. Существуют неисчерпаемые возможности управления продукционным и средоулучшающим процессами на уровне сортов (гибридов), агроценозов и агроэкосистем. Он отмечал, что «...дальнейший рост урожайности по важнейшим культурам сдерживается уже достигнутым высоким индексом урожая, в частности, зернопродукции. При внесении больших доз минеральных удобрений, использовании полного набора пестицидов, применении средств механизации происходит экспоненциальный рост затрат исчерпае-мых ресурсов на каждую дополнительную единицу урожая, в том числе пищевую калорию, усиливается зависимость продуктивности агроэкосистем от техногенных факторов, ускоряются процессы и возрастают масштабы загрязнения и разрушения экосферы». Поэтому ключевым звеном селекции XXI веке должна стать адаптивная система селекции и семеноводства растений.

7. Он так же, как и Н.И. Вавилов, уделял большое внимание вопросам, связанным с различными этапами сбора и идентификации генофонда, формирующей ролью отбора в условиях эколого-географической селекционной сети, эффективностью Государственного сортоиспытания. Лучший способ снизить зависимость агроэкосистем от почвенно-климатических условий и "капризов" погоды, а также возможных изменений климата - это приспособиться (адаптироваться) к ним. С этой точки зрения, несомненную практическую ценность имеют микро-, ме-зо- и макроэкологические ниши в пределах одного или нескольких географических регионов.

На 100-летнем юбилее Шатиловской и 75-летии Новосильской опытных станций А.А. Жученко отмечал, что вопрос устойчивости сельского хозяйства в ЦЧО, как, впрочем, и в ряде других регионов страны, особенно Юго- Восточном, хотя и дискутируется активно уже более 100 лет, так и остается пока не решенным. Проблема агроэкологического районирования земледельческой территории имеет непосредственное отношение и к вопросам повышения эффективности работы НИУ сельскохозяйственного профиля в целом. В этой связи особый интерес представляют работы ученых Шатиловской опытной станции, не только развивавших основы "порайонно-сти" сельско-хозяйственного производства, но придававшие ему другой, не менее важный смысл, связанный с правильным размещением опытных полей и достоверностью соответствующих научных рекомендаций. Как известно, согласно замыслу П.А. Косты-чева, создаваемые по его инициативе в конце прошлого столетия правительственные опытные станции должны были обслуживать более или менее обширные и одновременно однородные по своим естественно- историческим условиям районы. Причем первоначально предполагалось, что почвенные и климатические условия Шатиловской опытной станции будут вполне типичны для Центральной черноземной полосы России. Однако в дальнейшем выяснилось, что Орловская губерния из-за необыкновенной пестроты почвенного покрова может считаться чуть ли не «почвенным музеем». При этом район самой Шатиловской опытной станции, определенный по почвенному признаку, «представляет лишь область переходных почв, лежащих на северной границе центрального чернозема, и объединен одним общим свойством: постепенным усилением кислотности процессов почвообразования». Этот район представляет собой «вытянутый прямоугольник длиной 350 и шириной 220 верст, который типизирует лишь 52% от общей площади Орловской губернии, 21% — от Курской, 64% — от Тульской и 44% - от Рязанской».

Вопросы определения зон и районов, на которые могли быть распростра-нены результаты исследований Шатиловской опытной станции, были предме-том специальных исследований В.В. Винера, А.Лебедянцева и других сотруд-ников. При решении конкретных задач, составляющих предмет исследова-

ний и главную сущность работ "районной" опытной станции, писал А. Лебедянцев в 1912 году, исследования могут проводиться только на определенном участке, с учетом местных условий и опираясь на местную действительность. В против-ном случае эти исследования неминуемо превращаются в другой тип исследований, носящих более общий характер. "Только то знание имеет цену для хозяина-практика, - подчеркивал В. В. Винер (1908), - которое проверено и установлено для его местности". «Актуальность работ Шатиловской опытной станции по вопросам агро-экологического районирования территории и надежности научных предложений очевидна», - неоднократно подчёркивал А.А. Жученко.

8. При обсуждении проблем дальнейшего развития мирового и отечественного сельского хозяйства А. А. Жученко исключительно важным вопрос о месте сельскохозяйственной науки, а также ее главных приоритетах в сложившейся системе знаний в целом. Известно, что вся история развития сельского хозяйства в мире и, особенно, в нашей стране многократно доказывала пагубность подмены широкого научного базиса сиюминутным узким прагматизмом и всякого рода политической, экономической и прочей «целесообразностью». Не секрет, что многие из тех, кто даже признает практическую ценность теории вообще, не относят сельскохозяйственные исследования к фундаментальным. С учетом неизбежной смены приоритетов в ресурсном обеспечении человечества, трудно усомниться в ее обязанности и праве занимать главенствующее положение в системе наук в ближайшей и долговременной перспективе. Как писал А.А. Жученко, «...слабое влияние фундаментальной науки на решение современных проблем сельского хозяйства вовсе не свидетельствует о малой значимости теории как таковой, а лишь подтверждает тот факт, что именно недостаточная фундаментальная база и естественно-научная обоснованность развития сельского хозяйства в XX в., а также их низкая востребованность в системе преимущественно химико-техногенной интенсификации агропроизвод-ства явились главными причинами его глобального

Парахин Н.В. - pnv@orel.ru

кризиса на рубеже XX и XXI вв.». Поэтому «центральная задача научного обеспечения растениеводства в предстоящий период заключается в превращении этой отрасли, основанной на все возрастающих затратах невосполнимых ресурсов, в подлинную «индустрию жизни», позволяющую удовлетворять потребности человечества в продуктах питания и сырье за счет неограниченных возможностей познания Природы и ее законов».

9. Теоретическое и практическое наследие академика А.А. Жученко отличается не только широтой охвата проблем сельскохозяйственной науки, но и глубиной их разработки. Он справедливо считал, что об успехах или неудачах страны будут судить по успехам или неудачам в сельском хозяйстве. «Сможем ли мы обеспечить качественной пищей все население, сбережем ли растительные и другие биологические ресурсы, сохраним ли биосферу и качество «среды обитания» для себя и будущих поколений? От этого в итоге зависит не только благосостояние отдельной страны, но и выживание всего человечества».

Основная задача сейчас заключается не столько в создании, сколько в востребованности и освоении научных разработок, поскольку, по имеющимся оценкам, только 10-15% аграрных производителей в силу экономических условий способны эффективно применять прогрессивные технологии и нововведения. В долгосрочном плане можно прогнозировать безусловную обоснованность аграрной политики, ориентированной на сокращение расходов на импорт продуктов питания и направления высвобождающихся финансовых ресурсов на модернизацию и обновление отечественного АПК, укрепление производственной и социальной инфраструктуры российского села. Такой стратегический маневр с опорой на собственные силы позволит нашей стране быстрее избавиться от многолетней продовольственной зависимости, полнее использовать один из самых мощных в мире ресурсных потенциалов для эффективного развития своего аграрного производства.

Статья поступила в редакцию: 04.05.2014