Донские учёные создают чернозём заново

Формирование одного сантиметра плодородной почвы в природе занимает десятки лет, а в северных и засушливых регионах — целые столетия. Но теряется этот сантиметр намного быстрее. По словам экспертов, в стране более 56% сельскохозяйственных угодий уже находятся в состоянии деградации: эрозия, засоление, потеря гумуса, уплотнение и опустынивание становятся привычным ландшафтом на огромных территориях. Чернозёмы потеряли от 20 до 50% исходного плодородия. Ежегодно от полутора до 2 млн гектаров почвы становятся менее продуктивными или вовсе выходят из оборота. Это прямой удар по продбезопасности, ведь до 95% всего продовольствия человечество получает именно из почвы.

«Проблема усугубляется тем, что почва — возобновляемый ресурс лишь условно. Естественное восстановление настолько медленное, что на практике мы имеем дело с невосполнимой потерей. Изменение климата только ускоряет этот процесс: засухи становятся чаще, ветровая эрозия — интенсивнее, и традиционные методы поддержания плодородия в виде удобрений и мелиорации уже не справляются. Нужен принципиально иной подход. И именно такой подход мы предлагаем в рамках новой национальной экологической и климатической инициативы», — рассказывает профессор, доктор биологических наук, заведующий кафедрой почвоведения и оценки земельных ресурсов Академии биологии и медицины им. Д.И. Ивановского ЮФУ Татьяна Минкина.

Идея называется «Создание устойчивых почв для будущих поколений России».

В рамках проекта предлагается создать национальную систему биоинжиниринга почв — междисциплинарную платформу, которая объединит учёных, аграриев, региональные власти и разработчиков технологий. Логика системы строится в три этапа. На первом проводится цифровая диагностика: анализируется почвенный профиль, климатическая зона, целевая культура, и создаётся «рецептура» будущей почвенной системы. На втором этапе запускается производство: органические отходы АПК перерабатываются в биогенные компоненты, синтезируются искусственные почвенные матриксы, и в них формируется управляемый микробиом. На третьем этапе готовый субстрат наносится на деградированный участок, после чего ведётся цифровой мониторинг его состояния в реальном времени с возможностью корректировки биологической активности. То есть это не разовая акция по улучшению почвы, а полноценная технология воспроизводства почвы как продукта.

В новой модели на непригодных территориях почва конструируется с нуля под конкретную задачу, а органические отходы становятся не проблемой утилизации, а входящим ресурсом, в связи с чем формируется замкнутый цикл. Кроме того, современные технологии позволяют создавать цифровой двойник почвенной системы участка, прогнозировать её состояние и корректировать управление.

Особенно заметны возможности такого подхода там, где природа уже проиграла человеку. На территориях бывших карьеров, хвостохранилищ и промышленных площадок почва часто оказывается настолько нарушенной, что самостоятельно восстановиться уже не может. Именно здесь биоинжиниринг почв превращается из научной концепции в прикладной инструмент. Учёные донского вуза уже несколько лет работают с подобными объектами страны.

Вокруг проекта уже формируется широкий консорциум. В него входят Курчатовский институт, МГУ имени М.В. Ломоносова, Российский государственный аграрный университет — МСХА имени К.А. Тимирязева, Институт лесоведения РАН, Сибирский федеральный университет, Калининградский государственный технический универститет, Фонд Сколково, ООО "ЛИМКОРМ"а также регионы и агропромышленные компании, заинтересованные в практическом внедрении технологий воспроизводства почв.