В.Мадгазин Футурология Всемирной Паутины

Темы: Информация, коммуникации и медиа, техника и технологии, экономика

Cтратегия становления и развития новой аграрной экономики в Российской Федерации до 2050 г.

Темы: общество, техника и технологии, экономика

Содержание

1. Введение	3
2. Цели и показатели Новой аграрной экономики	6
3. Ключевые технологические и социальные элементы Новой аграрной экономики	10
4. Задачи Новой аграрной экономики	14
4.1. Институциональные задачи	14
4.2. Научно-технологические задачи	17
4.4. Основные отраслевые задачи	20
4.5. Задачи развития финансовых институтов	23
5. Значение Новой аграрной экономики для социально-экономической стабилизации и долгосрочного развития России	25

1. Введение

Конкурентоспособное и инновационно-ориентированное развитие России неразрывно связано с совершенствованием хозяйственного механизма, технологическим и институциональным развитием аграрно-промышленного комплекса. Аграрный сектор осуществляет свою работу на основе одного из ключевых национальных ресурсов – сельскохозяйственных земелях. С его деятельностью объективно связан и технологический прогресс в таких ключевых и перспективных областях, как продовольственное обеспечение, биоэнергетика и биосинтез, решение экологических проблем, обеспечение устойчивого развития и привлекательности сельских территорий, обновление жизненной среды, стабилизация демографической ситуации в России.

Аграрная экономика и сфера сельского развития образуют один из крупнейших анклавов внутреннего спроса, способного в течение очень длительного времени служить локомотивом развития для многих других отраслей народного хозяйства.

За годы, минувшие с момента распада Советского Союза и демонтажа планово-административной экономики, аграрный сектор России прошел период падения и восстанавливающего роста. По многим показателям удалось выйти на дореформенный уровень и даже его превзойти, по другим – продолжается поступательный рост, по отдельным направлениям преодолеть снижение конкурентоспособности и падение объемов производства пока не удается. С подобным – не самым плохим! – положением дел можно было смириться, если бы за последние годы максимально отчетливо ни начали проявляться проблемы, разрешить которые в рамках действующих экономических, технологических и управленческих моделей в аграрной сфере крайне сложно или даже невозможно.

Основные среди этих проблем – следующие:

• назревшая необходимость значительного, «залпового» повышения продуктивности основных ресурсов в АПК – прежде всего, за счет использования биологических факторов
• переход к экологически безопасному и устойчивому агропроизводству при сохранении высоких показателей продуктивности и прекращении нарастающей деградации основного ресурса земледелия – почв
• развитие новых перспективных высокотехнологичных направлений, связанных с биоэнергетикой и биосинтетической химией
• преодоление отчужденного характера труда на сельских территориях, особенно сильно проявляющегося в иерархизированных производственных структурах (агрокорпорации, крупные агрофирмы и т.д.)

• повышение технической и интеллектуальной насыщенности труда в аграрной экономике, переход от «экономики инструментов и машин» к «экономике знаний»

• повышение престижности труда и жизни на сельских территориях, устранение инфраструктурных и культурных разрывов с городом
• предотвращение оттока сельского населения и сельской депопуляции
• формирование новой жизненной среды на сельских территориях с высокими показателями капитализации и человеческой привлекательности

Системной основой, препятствующей успешному решению вышеперечисленных проблем, является преобладающее сохранение в аграрном секторе технической и ландшафтной организации, сложившейся во времена утверждения в аграрной экономике крупнотоварной индустриальной модели. Эффективная для своего времени, сегодня данная модель начинает вступать в противоречие с биологической природой сельского хозяйства, становится препятствием для развития гибких, подвижных бизнесов в сфере биоэкономики, не обеспечивает должного уровня социального развития и достижения на сельских территориях современных стандартов жизни.

В сложившихся условиях последовательное и системное решение задач дальнейшего развития агропромышленного производства и сельских территорий возможно только в условиях становления нового уклада, или Новой аграрной экономики.

Новая аграрная экономика – это совокупность отношений, складывающихся в системе производства, распределения, обмена и потребления, основанных на использовании земли, воды и биологических ресурсов рамках современных и перспективных наукоёмких технологий , обеспечивающих высокие показатели безопасности и экологичности производства и опирающихся на привлекательную и развитую жизненную среду, способную предоставить сопоставимый с городами уровень жизненного комфорта и возможностей для человеческого развития.

В техническом аспекте формирование новой аграрной экономики – это, прежде всего, внедрение наукоемких сельскохозяйственных технологий и технологий биоэкономки.

В институциональном аспекте – это переход к производственным структурам, заинтересованным в использовании сложного, творческого, высокооплачиваемого труда.

В социальном аспекте – это сокращение доли низкооплачиваемого простого труда переход на сельских территориях к технократической модели общества, в котором будет преобладать труд сложный и творческий.

В градостроительном аспекте – это постепенное преобразование традиционной сельской селитебной среды в направлении к распределённой среде городского типа.

При этом очевидно, что становление Новой аграрной экономики – длительный и многоэтапный процесс, развитие которого должно осуществляться в условиях действующего в АПК хозяйственного механизма и не приводить к сбоям в его текущей работе.

В настоящей Стратегии определяются цели Новой аграрной экономики как принципиально нового направления государственной аграрной политики России, определяются её основные задачи и дается прогноз основных показателей и результатов.

2. Цели и показатели Новой аграрной экономики

Основной целью Новой аграрной аграрной экономики является формирование на негородских территориях Российской Федерации новой экономической и социальной среды, в пределах которой значительная часть активного населения страны получит возможность осуществлять производственную, научную, инженерную и управленческую деятельность, а также деятельность в сфере услуг на основе нового технологического уклада и в рамках обновлённой селитебной среды, способствующих раскрытию творческого и духовного потенциала человека.

Данное определение цели Новой аграрной экономики принципиально отличается от целей экономической и аграрной политики, провозглашавшихся ранее. Ведь до сих пор речь шла о необходимости тех или иных преобразований в аграрной сфере во имя увеличения объемов производства, повышения его товарности и производительности труда. А относящиеся к развитию человеческого потенциала вопросы «социального развития села» рассматривались как «нагрузка» к производственному блоку, финансируемая по остаточному принципу.

Новая аграрная экономика ориентирована на создание на сельских территориях экономической и социальной среды принципиально нового типа прежде всего во имя развития человека, для преодоления социальной, трудовой и демографической деградации современного российского общества. Тем самым программа Новой аграрной экономики выходит за рамки секторального экономического развития и должна рассматриваться как составная часть усилий по системному преобразованию общественно-экономических отношений, по эволюционному переходу России к постиндустриальному обществу нового типа, по переходу от «экономики капитала» к «экономике знаний».

В фокусе Новой аграрной экономики оказывается развитие человека, в свою очередь определяющее развитие производительных сил. Данный принцип ни в коем случае не означает «антитехнологизма» Новой аграрной экономики и говорит лишь о том, что интродукция новых технологий должна быть подчинена интересам человека. Коллизий, при которых развитие производства наносит людям социальный, экологический и демографический ущерб, Новая аграрная экономика должна избегать.

Конкурентоспособность Новой аграрной экономики будет обуславливаться широким внедрением технологий перспективного уклада. Сельское хозяйство, традиционно опиравшееся на биологический потенциал почв, сельскохозяйственных растений и животных, в последние 50 лет дополненный индустриальными технологиями, постепенно начнёт трансформироваться в биоэкономику. А биоэкономика, опирающаяся на использование в качестве основных производительных сил биологических процессов, усиленных знаниями и технологиями, обладает значительно более высокой нормой добавленной стоимости и, следовательно, большим потенциалом конкурентоспособности.

Ожидаемые высокие экономические показатели Новой аграрной экономики позволят получать и направлять на цели накопления и потребления значительные объемы прибыли, нежели это происходит в условиях традиционного сельского хозяйства. В этих условиях крайне важно, чтобы большая часть этих средств направлялась бы на развитие новой селитебной среды и человеческого потенциала её субъектов. Добиться подобного положения дел можно путем развития новой системы социально-экономических отношений, при которых основной капитала постепенно начнут становиться знания и сложный, творческий труд. Перспективной моделью Новой аграрной экономики должно стать многоуровневое кооперирование вместо нынешнего преобладания корпоративных форм, основанных на традиционном денежном капитале.

Новая аграрная экономика, опирающаяся на передовые технологии повышения продуктивности биоты, будет способна принципиально изменить ситуацию, при которой качество агроресурсов определяется по сумме активных температур, и в силу которой вектор привлекательности аграрной деятельности сегодня направлен «к югу». Новым критерием эффективности со временем должна стать величина солнечной инсоляции, показатели которой – из-за большей продолжительности летнего светового дня в северных районах – оказываются сопоставимыми с южными регионами. Так, под Санкт-Петербургом средняя дневная сумма солнечной радиации в июне составляет 5.78 кВтч/квм, в то время как под Ростовом-на-Дону – 5.76 кВтч/квм. Таким образом, при производстве сельскозяйственных культур с усиленным признаком холодостойкости или сокращенным периодом вегетации, а также при выращивании быстрорастущих фототрофных организмов в биореакторах использование северных территорий, преобладающих в нашей стране, становится не менее выгодным, что использование земель в южных регионах.

В Новой аграрной экономике практически будет упразднен неквалифицированный ручной труд и сведен до минимума простой труд, связанный с эксплуатацией механизмов. Биологизация технологий и применение систем искусственного интеллекта сформируют принципиально новый тип сельского жителя, для которого, помимо высокого уровня образованности и профессиональных навыков, будут характерны многодисциплинарность, способность к аналитическому мышлению, умение решать сложные комплексные задачи, инициативность и творчество.

Новая аграрная экономика даст начало принципиально новому для России типу расселения – усадебной селитебной среде. Речь при этом будет идти не дублирующих многоэтажную городскую застройку «спальных коттеджах», а о среде, в которой в равной степени смогут сочетаться рекреация, труд и творчество. Важнейшим социальным результатом развития в России усадебной селитебной среды станет формирование массовой привлекательности сложного и творчески-ориентированного труда, что позволит преодолеть многие из недугов нашего современного общества. В эколого-ландшафтном плане усадебная селитебная среда позволит обустроить и поддерживать обширные пространства, ранее являвшимися безнадзорными.

Основные прогнозные показители Новой аграрной экономики к 2025 и 2050 гг

Показатель	2025	2050
Площадь используемых земель с/х назначения, млн. га	23	не менее 80
Площадь земель, занятых новой селитебной средой (включая земли лесного фонда и рекреации), млн. га	до 16	до 35
Общая численность населения, тыс. чел.	500	10 000
в т.ч. занятых в основных производствах	180	3 000
в т.ч. занятых в сферах обслуживания и управления	70	3 000
в т.ч. иждивенцев	250	4 000
Общая численность населения в сопутствующих городских поселениях, тыс. чел.	—	20 000
Объем валового продукта Новой аграрной экономики (в ценах 2011 года), трлн. рублей	1.8	не менее 15.0
– доля валового продукта Новой аграрной экономики в валовой продукции АПК России, %	56%	более 90%
– доля валового продукта Новой аграрной экономики в ВНП России, %	4.1%	не менее 15%
Валовой продукт Новой аграрной экономики (в ценах 2011 года) в расчете на 1 занятого, тыс. рублей	1 080	более 2 500

Таким образом, цель Новой аграрной экономики выходит далеко за рамки традиционных моделей развития агробизнеса и сельских территорий и обращена к формированию новой основы для жизни и развития страны в постиндустриальную эпоху, к развитию массовой «экономики знаний», к активизации социогенеза народов России на устойчивой и долгосрочной основе. А высокие социально-экономические показатели сделают Новую аграрную экономику одним из ведущих секторов национальной экономики нашей страны.

3. Ключевые технологические и социальные элементы Новой аграрной экономики

С технологической точки зрения, Новая аграрная экономика – это перспективный уклад, локализуемый в негородской местности и связанный либо с производством традиционной сельскохозяйственной продукции на основе передовых приемов и биотехнологий, либо с выпуском промышленной продукции на основе биотехнологий – биотоплива, биополимеров, волокон, пищевых добавок и фармацевтических препаратов, а также с оказанием услуг в области рекреации, персонализированной медицины и т.д.

Поэтому Новая агарная экономика – это принципиально новый для сельских территорий технологический уклад, предполагающий высокий уровень использования инновационных разработок, ноу-хау, передовых компьютерных технологий и технологий искусственного интеллекта. Операторами «новой сельской экономики» должны стать люди с высоким профессиональным, творческим и предпринимательским потенциалом. При этом, имея в своей основе выраженную биотехнологическую составляющую, Новая аграрная экономика отличается от укладов предыдущего поколения значительно более низкой потребностью в капиталоёмких производственных фондах. Хорошо известно, что подавляющая часть биотехнологических процессов протекает либо на земле в пределах используемой части биоты, либо в компактных биореакторах при комнатных температурах и нормальном давлении – с последующими стандартизированными процессами инактивирования, сепарирования, фильтрации и сушки.

Соответствующие производственные фонды, отличиительной чертой которых является низкая капиталоёмкость по материальным элементам, могут создаваться и использоваться в рамках отдельных частных хозяйств и предприятий, или же формироваться последними на кооперативной основе.

При этом ключевыми факторами конкурентоспособности в Новой аграрной экономике оказываются не традиционные материальные элементы капитала – здания, сооружения и оборудование,- а применяемые знания и ноу-хау.

Соответственно, принципиальной особенностью Новой аграрной экономики становится локализация значительной части технико-технологических знаний непосредственно в сфере производства. А носителями этих знаний начнут выступать не внешние, «удалённые» контарегенты, а предприниматели, непосредственно осуществляющие в ней производственную деятельность.

В рамках Новой аграрной экономики на современной технологической основе будут осуществляться как производство традиционной сельскохозяйственной продукции, так и инновационной биотехнологической промышленной продукции.

В части традиционной продукции Новой аграрной экономики речь должна идти о следующем:

• высокопродуктивное мясное скотоводство на основе использования оптимизированного биологического потенциала пастбищ, неудобий и т.д., а также на основе развития генетических характеристик скота

• высокопродуктивное производство зерновых, зернобобовых, масличных и кормовых культур на основе управления биологическими процессами и факторами плодородия (почвы, питание, клеточный метаболизм и т.д.)

• производство традиционных и новых типов растительных волокон (лён, безнаркотическая конопля и т.д.)

В части инновационной биотехнологической промышленной продукции Новой аграрной экономики речь должна идти о следующем:

• производство биотоплива на основе биотехнологического преобразования углеводов и триглицеридов растительных культур (в том числе с использованием технологий биотоплива II поколения, основанных на биокаталитическом осахаривании целлюлозы)
• производство биотоплива III поколения на основе фототрофных культур (микроводослей, бактерий и т.д.)

• перспективные энергетические производства на основе биоэлектролитических реакций (получение электроэнергии в процессе «холодной» переработка отходов) и биофотолиза (получение топливного водорода из воды в результате биохимических реакций под воздействием солнечного света)

• производство стандартизированного кормового продукта («синтетического ячменя») на основе переработки и биотехнологичекой модификации отходов биотопливных производств

• получение биосинтетических аминокислот

• получение биоэтилена как базового сырьевого ресурса для промышленности органического синтеза

• производство биодеградируемых пластиков

• производство микроцеллюлозы и сверхпрочных волокон на основе биоматериалов

• биомедицинские технологии, персонализированная медицина

Благодаря Новой аграрной экономике будет дан старт широкомасштабной «повторной колонизации» слабозаселенных сельских территорий, при этом её субъектами смогут стать представители среднего класса России, прежде всего в лице научной и технической интеллигенции. Появление перспектив для полноценной творческой самореализации, сопряженной с высоким достатком в исторически короткие сроки позволит сформировать новый национальный средний класс – квалифицируемый не столько по показателям среднедушевого дохода, сколько по наличию в нём ярко выраженной предпринимательской и творческой составляющей.

Если проводить исторические параллели, то для субъектов Новой аграрной экономики вполне уместным окажется определение «нового дворянства». При этом, в отличие от дворянства дореволюционной России, в основе их жизни и благосостояния будет лежать не служба или владение источниками земельной ренты, а собственный высокотехнологичный труд при значительном ресурсе времени для творчества и личного развития, высвобождаемом новыми технологиями.

Поскольку человеческое время, свободное для творчества и развития, является одним из ключевых ресурсов общества в условиях постиндустриальной «экономики знаний», то степень высвобождение этого времени должна рассматриваться в качестве одного из основных критериев успешности Новой аграрной экономики.

Благодаря Новой аграрной экономики на территории России – и прежде всего в её депрессивных регионах – к 2050 г станет возможным создать и укоренить в рамках новой усадебной среды до 10 миллионов человек, а с учетом сопутствующих компактных городских поселений – до 30 миллионов человек, то есть до ¼ от ожидаемой к этому времени численности постоянного населения России . Поскольку речь будет идти о дееспособном и социально активном населении, то данный результат «повторной колонизации» будет означать формирование нового общественно-политического ядра нашей страны, заинтересованного в её стабильности и развитии, создание основы её нового политического класса.

Нетрудно видеть, что именно отсутствие в настоящее время общественных сил, видящих свое будущее в технологическом развитии и обустройстве России, является причиной сегодняшней искусственной политической напряженности и контрпродуктивного дрейфа среднего класса к идеям политического популизма. Возвращаясь к хорошо известной мысли П.А.Столыпина, высказанной им в начале XX века, критически необходимые «двадцать лет», в течение которых он планировал «до неузнаваемости» преобразовать Россию, сегодня в полной мере могут быть связаны именно со стартом и укоренением в нашей стране Новой аграрной экономики.

Таким образом, Новая аграрная экономика – проект, не столько относящийся к развитию производственной и технологической сфер, сколько позволяющий решить одну из важнейших политических проблем страны – проблему преодоления отчуждения со стороны наиболее дееспособной и социально активной части граждан России, проблему «лишних людей», препятствующую их конструктивному участию в развитии и преображении своей Родины.

4. Задачи Новой аграрной экономики

Развитие в России Новой аграрной экономики предполагает решение комплекса институциональных, научно-технологических и отраслевых задач.

4.1. Институциональные задачи

Основной институциональной задачей Новой аграрной экономики является формирование структуры собственности и механизмов управления бизнесом, в полной мере соответствующих целям инновационного развития.

Традиционная система собственности на землю и средства производства в аграрной сфере увязывает управление её активами и получение прибыли с титулами владения, возникновение которых никак не связано с обладанием наиболее актуальными на сегодняшний день факторами роста и развития – технологическими знаниями, инженерными и предпринимательскими талантами, творческим потенциалом субъектов новой экономики. Любая опосредованная связь между материальными и нематериальными факторами производства через покупку ноу-хау, привлечение носителей знаний на работу в качестве консультантов или даже миноритарных совладельцев всегда будет менее эффективной, нежели прямая связь, предполагающая непосредственное участие носителей знаний в производстве и в присвоении его результатов.

Решение проблемы разделённости владения материальными факторами производства и владения знаниями в условиях России облегчается тем, что значительная часть аграрных ресурсов страны, потенциально пригодных для Новой аграрной экономки, в настоящее время имеет крайне низкую капитализацию. Речь, прежде всего, идет об обширных территориях в Нечерноземной полосе страны, на Севере и Дальнем Востоке, о практически неиспользуемых природных пастбищах и т.д. Отсюда обеспечение доступа субъектов Новой аграрной экономики к этим потенциально ценным ресурсам становится одной из ключевых задачей государственной поддержки перспективного уклада.

Данная задача должна решаться через льготное наделение субъектов Новой аграрной экономики неиспользуемыми и заброшенными землями, содействие в инфраструктурном обустройстве, через их организационную поддержку и т.д.

Одновременно должна решаться и задача формирования новой бизнес-среды, в которой роль ведущего фактора капитализации начнет постепенно переходить к живому сложному труду и знаниям. Наиболее распространённая на сегодняшний день корпоративная модель бизнеса не отвечает этим требованиям, поэтому в рамках Новой аграрной экономики она должна постепенно вытесняться кооперативными отношениями. В рамках кооперативных отношений значительная часть прибыли, получаемой от использования объединенных факторов производства, предполагается распределять в соответствии с количественно измеримыми объёмами труда и знаний, использованных в процессе производства.

Кооперативные организации в рамках Новой аграрной экономики будут отличаться более высокими разнообразием, сложностью и функциональностью. Предстоит разработать юридические формы и технические возможности, позволяющие кооперировать не только элементарные процессы (как, например, поставку на кооперативную переработку сырого молока), а процессы сложные и динамически изменяющиеся. Для решения подобных задач должны широко применяться информационные технологии, системы рейтингов, построения многокритериальных количественных оценок и т.д.

В рамках Новой аграрной экономики объективно будет развиваться интеграция структур и бизнес-процессов производственной, научно-технологической, потребительской, кредитной и жилищной кооперации, для эффектвиного управления которыми потребуется фундаментальное понимание соответствующих закономерностей и использование точных инструментов поддержки.

Другой важной группой институциональных задач Новой аграрной экономики являются задачи формирования и обустройства новой селитебной среды. Здесь необходимы соответствующие изменения в системе муниципального самоуправления, в условиях которых, например, на территориях «повторной колонизации» муниципальными организациями начнут становиться самоуправляемые кооперативные структуры жителей. Необходимы законодательные процедуры, облегчающие интеграцию новых муниципальных образований в общегосударственную систему местного самоуправления и в то же время защищающие их от превращения в забюрократизированные, отчуждённые институты.

Аналогичным образом, необходимо формирование новых институтов и структур правопорядка – прежде всего муниципальной милиции и правоохранительных дружин жителей.

Особая роль должна отводится формированию и развитию сервисных институтов новой селитебной среды, или городской среды распределенного типа: образования, здравоохранения, культуры, транспорта, энергетики и т.д.

Наконец, еще одна группа институциональных задач относится к развитию человеческого потенциала Новой аграрной экономики. Речь здесь должна идти о системе постоянного образования, повышения квалификации и мультидисцпилинарного развития для её субъектов. Особая роль должна отводится к поддержанию и сохранению высокого статуса здоровья и когнитивных способностей людей, занятых в Новой аграрной экономики. С учетом современных достижений биомедицины, речь должна вестись о достижении к середине XXI века показателя продолжительности жизни не менее 95-110 лет, из которых не менее 80-85 лет будут приходится на период активной и здоровой жизни.

4.2. Научно-технологические задачи

С учетом описанных выше принципиальных особенностей Новой аграрной экономики, определяющим фактором в её развитии должны стать передовые сельскохозяйственные технологии, биотехнологии, технологии биомедицины, информационные технологии, а также технологии робототехники и искусственного интеллекта.

При этом основными задачами, которые должны быть решены в научно-технологической сфере, являются следующие.

Основные сельскохозяйственные технологии

• выведение новых сортов и гибридов основных сельскохозяйственных культур с кратным увеличением показателей биологической урожайности и усилением признаков холодоустойчивости и засухоустойчивости
• выведение новых сортов и гибридов основных сельскохозяйственных культур с сокращенным периодом вегетации
• повышение продуктивности улучшенных пастбищ до уровня 10 тыс. кг кормовых единиц в год с гектара и выше
• создание новых сортов льна и безнаркотической конопли для производства высококачественного котонизированного волокна
• выведение пород и гибридов сельскохозяйственных животных и птицы с повышенной плодовитостью и показателями кормовой эффективности на 30-50% ниже существующих
• агротехнологии, направленные на активизацию почвенных факторов плодородия

Основные биотехнологии

• выведение новых сортов и гибридов биотопливных культур, включая микроводоросли и другие фототрофы, обеспечивающими коэффициент трансформации солярной энергии в энергию товарного биотоплива (к.п.д. фотосинтеза по биотопливу) не менее двух процентов (в перспективе – до 5%)^
• разработка экспериментальных и промышленных биологических систем для прямой трансформации биохимической энергии биомассы и биогаза в электричество
• разработка экспериментальных и промышленных биологических систем для фотолиза топливного водорода
• разработка технологий эффективного осахаривания крахмалов и целлюлозы при производстве биоэтанола
• разработка высокоэффективных биореакторных систем непрерывного действия, в том числе для производства целлюлозного сырья
• разработка технологий использования депозитов биотопливных культур, в том числе для производства стандартизированных кормовых добавок и полнорационных кормов для животноводства и аквакультуры
• разработка биореакторных технологий аквакультуры

• разработка биореакторных технологий высокобелковых субстанций (в том числе для получения «искусственного мяса»)

• разработка технологий интенсифицированной ферментации и переработки отходов животноводства и растениеводства с высоким выходом энергии и чистых биохимических субстанций
• разработка биоорганических процессов и продуктов – заменителей основных технологических процессов и продуктов основной химии, химии органического синтеза и химии минеральных удобрений
• разработка методов использования биохимической энергии органического вещества почв в целях восстановления и долгосрочного поддержания плодородия и структурно-механического состава почв

• разработка биологических систем для обработки инертных материалов

Основные технологии биомедицины

• технологии использования биологически активных депозитов и вторичных метаболитов растений в качестве элементов функционального питания, биологически активных добавок и лекарств

• технологии структурной модификации белков, пептонов и пептидов

• технологии пластеинового синтеза

• технологии комплексного повышения статуса здоровья человека и его когнитивных способностей с использованием биологических факторов и рекреационного потенциала

• другие биомедицинские технологии

Информационные технологии

• технологии информационной поддержки, обмена данными и принятия решения в системах кооперации и местного самоуправления
• технологии оптимального планирования и распределения в условиях производств распределённого типа
• информационные технологии распределенной городской среды (усадебного расселения)

Технологии робототехники и искусственного интеллекта

• технологии автоматизированной обработки посевов

• технологии автоматизированного проектирования и моделирования биотехнологических процессов

• технологии автоматизированного управления биотехнологических процессов

• технологии автоматизированной и роботизированной 3D обработки материалов
• технологии автоматизированной и роботизированной сборки
• технологии мониторинга и прогнозирования угроз биотехнологической безопасности

Представленный выше перечень ключевых научно-технологических задач носит исключительно индикативный порядок, отражая основное разнообразие направлений развития науки и технологий, которые могут быть успешно реализованы в рамках Новой аграрной экономики.

4.4. Основные отраслевые задачи

В сферу задач отраслевого развития Новой аграрной экономики входят задачи по созданию высокоэффективных производств, отличающихся заметным преобладанием «компоненты знаний» над традиционными капитальными активами в виде земли и основных производственных фондов и ориентированных на максимально использование биологических факторов продуктивности, экологичное ведение хозяйственной деятельности. Указанные производства должны быть в полной мере открыты для процессов производственного и научно-технологического кооперирования.

Создаваемые в рамках Новой аграрной экономики производственные единицы, в основном, будут характеризоваться средними размерами бизнеса и капиталовложений. Так, стоимость капиталовложений в новый производственный объект предполагается в пределах от 10 млн. рублей для интенсивно-пастбищных ферм и до 300-500 млн. рублей для частных биоэнергетических и биосинтетических предприятий. Более крупные объекты промышленности и инфраструктуры предполагается создавать на кооперативной основе, при этом их стоимость может достигать 3-5 млрд. рублей и выше.

Основными отраслевыми задачами Новой аграрной экономики являются создание следующих ключевых типов производств.

Подотрасль растениеводства

• фермы интенсивного растениеводства (урожайность зерновых не менее 150 ц/га, бобовых не менее 70 ц/га) с использованием почвосберегающих технологий

• фермы по выращиванию традиционных и перспективных биотопливных культур

• фермы по выращиванию высокоурожайного льна и безнаркотической конопли

• фермы по выращиванию высокоурожайной сахарной свеклы для получения биотоплива и биоэтилена

• кооперативные предприятия, специализирующиеся на механизированной обработке почвы, посевов, уборке и хранению

• сервисные предприятия

Подотрасль животноводства

• фермы мясного пастбищного скотоводства интенсивно-пастбищной технологии содержания (от 100 до 5000 голов КРС)

• мясные и молочные животноводческие предприятия интенсивно-стойловой технологии содержания (до 10 тыс. голов КРС)
• свиноводческие комплексы и птицекомплексы индустриального типа с использованием оптимизированных технологий содержания и функционального кормления (до 25 тыс. голов свиней и 10 млн. голов бройлеров)

• кооперативные предприятия по убою и первичной обработке животных и по утилизации отходов животноводства

Биоэнергетика

• биореакторные фермы микроводорослей и других фототрофных организмов
• предприятия (в том числе кооперативные) по производству биоэтанола и биодизеля

• предприятия (фермы) по производству топливного водорода

• электро- и теплогенерирующие станции от 3 до 10 Мвт, использующие биотопливо и электрохимические преобразования
• квазиостровные локальные электросети (с зонами покрытия до 1000 кв км и возможностью синхронизированного взаимодействия с федеральными электрическими сетями)
• сети автомобильных заправок и распределения котельного биотоплива (включая топливный водород) для жилого сектора

Производства, связанные с биоорганическим синтезом

• предприятия (в том числе кооперативные) по производству биоэтилена и сингаза
• биореакторные производства (в т.ч. кооперативные) общего и тонкого органического синтеза

• производства биосинтетических аминокислот, кормовых добавок и полнорационных кормов с использованием биосинтезированных и модифицированных ингредиентов

• производства по структурной модификации белковых веществ технического, кормового и пищевого назначения
• производства по выработке высокобелковых субстанций (в том числе «искусственного мяса»)
• другие перспективные биоорганические технологии с масштабами производства, делающими возможным их размещение в рамках распределенной усадебной среды

Биомедицина

• фармакологические производства, использующие биологически активные депозиты и вторичные метаболиты растений для выработки функционального питания, биологически активных добавок и лекарств
• центры по оказанию комплексных и специализированных медицинских услуг

• центры рекреации

Небиологизированные виды деятельности

• автоматизированные и робототизированные обрабатывающие и сборочные производства

• производства, осуществляющие переработку инертных материалов с использованием биологических систем

• автоматизированные производства легкой промышленности

• предприятия, осуществляющие логистическую деятельность в области материально-технического обеспечения и распределения продукции, в том числе с использованием технологий искусственного интеллекта
• транспортные, сервисные, коммунальные предприятия

4.5. Задачи развития финансовых институтов

Основной задачей в области развития финансовых институтов Новой аграрной экономики является формирование мощной и дееспособной сети кредитных кооперативов, банков и финансовых компаний, опирающихся в свой деятельности на капиталы и финансовые активы субъектов Новой аграрной экономики и обладающие возможностями привлекать в развитие сектора инвестиционные и кредитные ресурсы, опираясь на его экономические результаты и растущую капитализацию.

При этом основным механизмом привлечения финансирования в развитие производственной, селитебной сферы и общественной инфраструктуры Новой аграрной экономики предполагается эмиссия долгосрочных инструментов, обеспечиваемая закладными на землю и унифицированные производственные объекты.

5. Значение Новой аграрной экономики для социально-экономической стабилизации и долгосрочного развития России

Основной вклад Новой аграрной экономики в долгосрочное социально-экономическое развитие страны состоит в создании мощного, эффективного и конкурентоспособного кластера национальной экономики, основанного на массовом применении технологий биоэкономики и формировании системы социально-экономических отношений, в полной мере соответствующей обществу постиндустриального типа, или «обществу знаний».

При этом факторами положительного воздействия Новой аграрной экономики прогнозируются:

• формирование биотехнологического уклада в максимально широкой локализации

• замещение ископаемого углеводородного сырья углеводородами и топливным водородом растительного происхождения и из иных воспроизводимых источников – что приобретает особую актуальность в условиях ожидаемого исчерпания традиционных энергоносителей и сырья для химической промышленности
• создание нового широкого пространства для жизни и профессиональной деятельности человека, что приобретает особую актуальность в условиях возможного кризиса существующей промышленно-городской среды из-за снижения конкурентоспособности старых промышленности и ресурсного сектора
• формирование условий для комфортного и экологичного проживания для значительной части населения страны – до 30 миллионов человек к середине XXI века
• активизация природных и социальных факторов, способствующих повышению статуса здоровья людей и продления активного периода их жизни
• обеспечение надзорности обширных территорий страны, в настоящее время страдающих от депопуляции
• формирование прогрессивной системы общественных отношений, основанных на объединении сложного творческого труда, на кооперации и самоуправлении, на развитии личной ответственности и нравственного долга
• придание необходимой дополнительной динамики социогенезу российского общества благодаря появлению нового неспекулятивного идеала – обустройства жизненной среды в процессе «повторного колонизации» национальной территории и строительства Новой аграрной экономики
• повышение экономической, селитебной и культурной привлекательности России, создание условий для привлечения в страну высокообразованных переселенцев, в том числе из экономически развитых стран

Таким образом, Новая аграрная экономика сможет сыграть роль одной из несущих конструкций постиндустриального развития России, стать действенным фактором сохранения и приумножения ее экономического и человеческого потенциала.

Некоторые проблемы «экономики заслуг»

Темы: общество, экономика

 Данная статья представляет собой анализ концепции «экономики заслуг Руслана Абдикеева, с общими принципами которой можно познакомиться в его статье: http://cloudwatcher.ru/what-we-think/1/

По сути, экономика заслуг представляет собою чрезвычайно разросшуюся систему субсидирования. В рыночной экономике всякий, кто оказывает услугу получает плату за нее от того, кому он ее оказывает. Однако, бывает масса случаев когда в дополнении к этому некая располагающая ресурсами сила (обычно государственная)  в дополнении к этому наделяет ресурсами тех, кто этого, по его мнению, достоин. Субсидии получает наука, культура, сельское хозяйство, малый бизнес, социальная работа, энергетика, дорожное строительство.

Разумеется, важный вопрос заключается в том, как, по какой процедуре и на основе каких критериев распределяются субсидии. Новшество концепции «экономки заслуг» заключается именно в решении этого вопроса. Поскольку, распределение этих субсидий происходит через механизм прямого демократического голосования, а голосование скорее всего будет организованно электронным способом, то концепцию «экономики заслуг», можно считать частью крупного современного движения за развитие прямой электронной (сетевой) демократии.

Таким образом, экономика заслуг разделяет все риски и пороки демократии

В экономике заслуг любой акт деятельности  приобретает дополнительное измерение, которое невозможно назвать иначе, как PR-измерением. Начинает иметь значение не только то, каких непосредственных целей достигает акция, и кому она приносит непосредственную пользу, но и то, как она выглядит  в глазах тех, кто присваивает заслуги. Очевидно, что такая ситуация чревата опасностью серьезного искажения мотивации всех субъектов действия. Люди начинают заботиться не об эффективности или пользе своих действий, а о том, как они выглядят. Можно представить себе ситуацию, когда актор специально жертвует результативностью действия ради ее эффектности с точки зрения «заслуг». В некоторых случаях будет гораздо выгоднее совершать действия, которые вообще не приносят никакого результата, но могут быть оценены «лептой» за добрые намерения действующего.

Разумеется, в самом по себе способности системы субсидирования изменять человеческие мотивации нет ничего плохого. Это просто очень мощный и очень опасный инструмент, который слишком легко обратить во вред обществу. Мировой опыт использования субсидий всякого  рода показывает, что с одной стороны, они позволяют  развивать деятельность, которой  в противном случае просто бы не было (наука, культура, здравоохранение), но с другой стороны, она способно резко снижать эффективность и темпы развития обычной экономической деятельности, способной развиваться без субсидий.  Однако, в самых безоговорочно уместных случаях применения субсидий (например, при финансировании фундаментальных научных исследований)  эта система обладает тем недостатком, что заставляет ее участников тратить значительные ресурсы для организации своего PR, и привлечение к себе внимания тех, кто распределяет субсидии. Современные ученые тратят огромное количество времени на написание заявок и отчетов в грантодающие фонды,  на продвижение публикаций, рекламирующих свои результаты- при этом результаты стараются представить более важными и сенсационными, чем они есть на самом деле.  Несомненно, точно такие же проблемы появятся и в экономике заслуг.

При достаточном развитии этой системы, появятся профессиональные получатели заслуг, которые будут стараться привлечь к себе внимание, рекламировать свою деятельность, стараться представить информацию о ней в той форме, которая должна понравится оценщикам. Оценщики – тоже люди, их мнением можно манипулировать, и поэтому можно предвидеть даже появление особой отрасли  PR- «PR заслуг».

Особого рассмотрения требует та часть концепции экономике заслуг, в соответствие с которой голос человека в оценке чужих заслуг становится тем весомее, чем большими заслугами  он сам обладает. Фактически это означает, что чем большую дополнительную ренту получил человек, тем большей властью в распределения ренты он обладает.  Такая система явно уязвима для опасности коррупции, когда  в ней выделится элита обладателей «огромных заслуг», которая, пользуясь своей властью «оценщиков заслуг» перераспределит большую часть потока лепт в свою пользу. Представляется вполне правдоподобной гипотезой, что среди обладателей «больших заслуг» будет процветать «логролинг», то есть обмен голосами: один «лептовый миллионер» будет голосовать за дела другого, в надежде, что другой ответит ему тем же.  Возникнет «мафия филантропов», так что «обычному человеку будет очень трудно «войти в систему» и получить большую оценку своему поступку.

Таким образом, экономика заслуг будет порождать те же самые риски, что и обычная рыночная экономика – риск подмены эффекта рекламой и риск социального неравенства. При этом, экономика заслуг не обладает важнейшим достоинством рыночной экономики- дарвиновским отбором неэффективных проектов. 

Что касается, психологического состояния участника «экономики заслуг», то оно не будет намного лучше, чем в рыночной- поскольку, если одному требуется любой ценой доказать рынку, покупателю свою нужность, то второму требуется обязательно доказать свои достоинства широкому круг оценщиков, которые могут быть столь же безжалостны , что и рынок. Любопытно, что если, скажем, обычному сапожнику, требуется доказать свою компетенцию одному конкретному покупателю, то участнику экономики заслуг при любом, даже не особенно масштабном деле приходится иметь дело с большим числом зрителей своего поступка- поэтому, психологически его положение сходно с положением эстрадного певца, или арт-продюссера,  вынужденного приноравливаться к вкусам публики.

Все это не означает, что автор отвергает экономику заслуг. По сути, предлагаемые в рамках этой концепции «лепты» представляет собой одну из разновидностей частных (локальных) валют, пропагандой которых, в частности, активно занимается бельгийский специалист по финансам Б. Лиетар (см. его книгу «Будущее денег»). Судя по приводимым им данным, важнейшее достоинство частной валюты заключается в том, что они часто мобилизуют людей на совершение поступков (например, оказание взаимных услуг) которые они в противном случае вообще бы не совершали.   Таким образом, мы видим, что позитивный эффект частной валюты – по своему смыслу такой же, что и позитивный смысл субсидирования на основе обычных денег – хотя и с некоторыми нюансами.  Однако все локальные валюты могут существовать только как легкое дополнение к обычным валютам. Точно так же и все субсидируемые виды деятельности существуют лишь как дополнение  к деятельности самоокупаемых предприятий.

Исходя из этого:

1) Система «Экономики заслуг» не может претендовать на перестройку всей экономики вообще, однако она может существовать как дополнение к обычному рынку, как система, стимулирующая совершение неокупаемых действий в социальной, культурной и научной сфере.

2) Во избежание коррупции, механизм получения заслуг должен быть оторван от механизма их оценки- в конце концов, члены жюри сами как правило не получают призы. Может быть наилучшей системой будет все-таки предельно демократичная, на основе правила «один человек – один голос».

3) Чрезвычайно важно продумать систему информирования участников голосования о подлежащих оценке действиях людей – для достижения  всеобщего информационного равенства участников системы, и равного доступа всех совершающих поступки к дефицитному ресурсу внимания оценщиков. Такая система должна, насколько это возможно, исключить возможность рекламы и активного манипулирования мнением оценщиков. Задача это представляется чрезвычайно сложной,  поскольку весь социальный активизм построен на саморекламе и пафосе «добрых дел».

В заключении, хочется также сказать, что нельзя исключать, что со временем финансовая система, обслуживающая обычную экономику  начнет приобретать некоторые черты экономики заслуг. Предвестием этого является распространение в современной экономики системы рейтингов (и их эквивалентов). Как пишет футуролог Ричард Уотсон (книга «Файлы будущего»),  «вы сможете  получать сведения о рейтинге всего, от политиков до персональных компьютеров  на основании данных об их успешности, примерно также, как в настоящее время рейтинговые коэффициенты приписываются покупателям и продавцам eBay. В результате формированием репутации можно будет управлять, а в некоторых случаях ею можно будет торговать». Фактически, рейтинг – это эквивалент понятия «заслуга» внутри рыночной экономики.  Об эволюции финансовой системы в этом направлении написано в моем эссе «Дньги будущего»: https://futurologija.ru/texts/dengi-budushhego/

Производство стандартизированного кормового продукта на основе депозитов биотопливных культур как перспективная биотехнология

Темы: техника и технологии, экономика

Развитие мировой биоэнергетики в условиях усиливающегося дефицита ископаемого углеводородного сырья уже в ближайшей перспективе может привести мир к значительному сокращению посевных площадей, отводимых для производства продовольствия и, как следствие, к уменьшению его доступности и голоду. В то же время современные биотехнологии позволяют смягчить проблему снижения продовольственной достаточности путем производства стандартизированного кормового продукта на основе депозитов (отходов) сельскохозяйственных культур, используемых при выработке биотоплива.

В статье формулируются нутрилогические и технологические подходы к производству универсального кормового продукта с использованием известных и перспективных биотехнологий. Приводится оценка экономической эффективности производства «синтетического ячменя» для условий России, обосновывается значимость соответствующих технологий в обеспечении национальной и глобальной продовольственной безопасности.

Yuri A.Shushkevich. Production of Standardised Feed Product on the Basis of Biofuel crops deposits as a prospective biotechnology.

Abstract. The development of world bioenergetics under conditions of increasing shortage of fossil raw hydrocarbons may very shortly result in substantial diminishing of cultivated crops areas worldwide presently intended for food production and, consequently, in decrease of food availability and global hunger. At the same time modern biotechnologies allow to ease the problem of food sufficiency decrease by manufacturing standardised feed product out of protein- and fibre-containing deposits of the agricultural products used for biofuel production.

The Article defines nutrilogic and technologic approaches to the elaboration of standardised feed product with the use of existing and prospective biotechnologies. It contains economic efficiency evaluation of “synthetic barley” production in Russian conditions and gives grounds for respective technologies importance as far as national and global food safety is concerned.

1. Перспективы развития биоэнергетики в мире и в России

Общеизвестен интерес, который во многих странах мира проявляется к выработке биотоплива. В условиях ограниченности мировых запасов углеводородов и проблематичности перевода мировой энергетики на такие нетрадиционные источники, как геотермальная, ветряная энергия, энергия приливов и т.д., получение биотоплива из сельскохозяйственного сырья имеет, по-видимому, наилучшие перспективы.

По данным Всемирной продовольственной организации ООН, в 2009 году на суммарной площади пашни, составляющей 1.44 млрд. гектаров, в мире было произведено 10.1 млрд. тонн основных сельскохозяйственных культур, в том числе 682 млн. тонн пшеницы, 679 млн. тонн риса, 817 млн. тонн кукурузы, 222 млн. тонн сои, 1.9 млрд. тонн сахарного тростника и сахарной свеклы¹.

Cуммарный энергетический эквивалент произведенных в 2009 году сельскохозяственных культур по максимальной обменной энергии оценивается автором в 2.59*10¹⁹Кал (по валовой, или полной энергии – приблизительно в 3.49*10¹⁹Кал). На выработку биотоплива в мире сегодня расходуется около 310 млн. тонн пшеницы, кукурузы, сахарных тростника, свеклы и масличных культур с полным энергетическим эквивалентом 5.1*10¹⁷Кал, или 2.13*10¹⁸Дж – что эквивалентно 47 млн. тонн в нефтяном эквиваленте. Фактически же мировое производство биотоплива в 2009 г составило 50.7 млн. тонн (около 30 млн. тонн нефтяного эквивалента), что связано с более низкой калорийностью биоэтанола и неполным переходом валовой энергии биосырья в энергию топлива.

Таблица 1. Данные по выработке и прогноз производства биотоплива в мире (в млн. тонн)

В соответствии с принятыми в 2005 году в США законодательными актами об энергетической политике, к 2017 году производство биотоплива только в этой стране должно вырасти до 133 млн. тонн^2,3. Стремление властей США и многих других стран развивать производство биотоплива связано с пониманием ограничеченности разведанных запасов традиционных энергоносителей, прежде всего, углеводородов^4,5. При сохранении нынешних темпов увеличения населения планеты и роста энергопотребления разведанные запасы нефти и газа могут быть исчерпаны к 2043 г, а разведанные запасы угля и урана – к концу XXI века⁶. В этих условиях биотопливо оказывается единственной реальной альтернативой, по крайней мере, по отношению к жидким нефтепродуктам.

В России в обозримом будущем также следует ожидать начало крупномасштабного производства биотоплива. Представление о наиболее перспективных культурах для производства биотоплива в условиях умеренного климата нашей страны можно получить из Таблицы 2.

Таблица 2. Характеристики эффективности выработки биотоплива из основных сельскохозяйственных культур, выращиваемых в условиях умеренного климата

Примечание: здесь и далее в статье «модельным» видом микроводорослей, используемым для производства биотоплива, принимается спирулина.

Только за счет использования выведенных из оборота за последние два десятилетия 22 млн. га пашни наша страна могла бы производить более 20 млн. тонн нефтяного эквивалента биотоплива на основе традиционных сельскохозяйтвенных культур. При развитии же технологий производства и переработки микроводорослей и других фототрофов объемы отечественной биоэнергетики могут вырасти на порядок. При этом использование депозитов биотопливных культур в качестве кормовых добавок способно сформировать в нашей стране принципиально новую кормовую базу животноводства, добиться удешевления и кратного увеличения производства продукции животноводства.

Согласно прогнозам, к 2030 году в мире будет производиться не менее 500 млн. тонн биотоплива. Если к этому времени биотопливные технологии не претерпят кардинальных изменений, то для этого потребуется на площади пашни около 430 млн. га выращивать более 3 млрд. тонн сельскохозяйственного «энергетического» сырья. Однако и в случае значительного прогресса биотопливных технологий будет сохраняться дилемма выбора между энергией и продовольствием, между обеспечением энергетических потребностей, связанных, в основном, с энергопотреблением в развитых странах, и потребностей продовольственных, в большей степени относящихся к странам «третьего мира». Ключом к решению данной проблемы, к предотвращению угрожающего общемирового дефицита продовольственных ресурсов может и должно стать широкое использование депозитов биотопливных культур в качестве новой основы кормов для животноводства.

Если развитие биотопливной индустрии будет осуществляться одновременно и параллельно с использованием ее побочных продуктов в интересах производства продуктов питания, то диллемы между «хлебом и биоэнергией» удастся избежать, и соответствующие новые технологии смогут стать основой для долгосрочного и экологически сбалансированного развития.

2. Проблемы использования депозитов биотопливных культур в качестве кормов

В целях получения биотоплива используется сравнительно небольшая часть биологического вещества сахарного тростника (свеклы), зерновых и масличных культур – сахара, полисахариды и триглицериды. При этом в депозитах – отходах биотопливного производства – остаются значительные количества белков, сырой, нейтральнорастворимой и кислоторастворимой клетчатки и легкоусвояемых углеводов. Все эти вещества могут и должны использоваться в качестве кормовых ингредиентов при получении животноводческой продукции.

Так, в 1 кг пшеницы содержится 18.9 Мдж валовой энергии. При получении биоэтанола в топливо переходит 9.25 Мдж, выделяется в процессе спиртового брожения 0.38 Мдж, остается в послеспиртовой барде (DDGS – dry distelled grain solubles) до 9.3 Мдж. В 1 кг сои содержится 23.1 Мдж валовой энергии, в биодизель переходит 10.5 Мдж, остается в белково-углеводном депозите (шроте) до 12.4 Мдж валовой энергии. Иными словами, при наиболее распространенных традиционных биотопливных технологиях до половины валовой энергии растений и более сохряняется в кормовых депозитах.

Таблица 3. Соотношение энергии, утилизируемой в биотопливе, и энергии, остающейся в депозитах основных биотопливных сельскохозяйственных культур

Тем не менее, несмотря на высокий энергетический потенциал кормовых депозитов биотопливных культур, их непосредственное использование в кормовых целях сопряжено с рядом ограничений.

Прежде всего, несмотря на высокий исходный энергетический потенциал, у большей части кормовых депозитов показатели обменной энергии, то есть той энергии, которую сельскохозяйственные животные способны извлечь из кормов и использовать в процессе своего роста и развития, оказываются значительно ниже:

Таблица 4. Соотношение валовой и обменной энергии в основных кормовых добавках, вырабатываемых в процессе производства биотоплива

При этом если соевый концентрат или соевый шрот являются классическими кормовыми добавками с высокими показатели перевариваемости и уровнями обменной энергии, то перевариваемость белка послеспиртовой барды (DDGS) не превышает 60%, а содержащаяся в барде целлюлоза и гемицеллюлоза в принципе не перевариваются моногастричными животными. Аналогично дело обстоит и с другими депозитами биотопливаных культур. Несмотря на наличие в них большого количества энергии, потенциально возможной для использования в метаболизме сельскохозяйственных животных, значительная ее часть не утилизируется животными. Так, при существующих технологиях кормового применения выход обменной энергии из валовой энергии корма из послеспиртовой барды (DDGS) не превышает 47% – в то время как для соевого концентрата аналогичный показатель оценивается в 73%. А относительно высокий показатель обменной энергии свекловичного жома сам по себе не обеспечивает его кормовую эффективность, так как белок жома несбалансирован и содержит высокий процент антипитательных простетических (неаминокислотных) белковых соединений.

Другой проблемой, ограничивающей использование депозитов биотопливных культур в кормлении сельскохозяйственных животных, является дефицитность их белка по незаменимым аминокислотам. Даже белок лучшей кормовой добавки растительного происхождения – соевого концентрата – имеет небольшую дефицитность по лизину и метионину. В таблице 5 приводится характеристика отклонения аминокислотного профиля белка основных кормовых добавок от принимаемого в качестве «идеальной» кормовой добавки марокканской рыбной муки. Анализ ведется только по восьми незаменимым аминокислотам, при этом рассчитываются среднеквадратичные отклонения и отклонения по дефицитности аминокислот. Отклонения, связанные с избыточным содержанием аминокислоты в кормовой добавке, в последнем случае не анализируются.

Таблица 5. Показатели отклонения аминокислотного профиля основных кормовых добавок от белка марокканской рыбной муки

А. Данные по аминокислотному профилю основных кормовых депозитов (в процентах к общему белку)

Источник: данные ^{7, 8, 9, 10}

Б. Среднеквадартичные и линейные отклонения аминокислотных профилей от показателей белка марокканской рыбной муки

Как следует из таблицы, наиболее близкими к «идеальной кормовой добавке» являются такие кормовые депозиты, как соевый концентрат и соевый шрот, а также жмых спирулины. Относительно хорошими показателями характеризуются также белки люпина и рапса. В то же время белок послеспиртовой барды (DDSS) и свекловичного жома (SBP – sugar beet pulp) имеют значительный уровень дефицита практически по всем незаменимым аминокислотам, особенно по лизину, изолейцину и метионину. Отсюда возникает актуальная потребность в технологиях, способных путем корректировки аминокислотного профиля кормовых депозитов приближать качество их белка к оптимуму.

Еще одной проблемой, стоящей на пути широкомасштабного применения кормовых депозитов биотопливных культур в животноводстве, является необходимость удаления или инактивации антипитательных веществ. Для депозитов сои основными антипитательным компонентами являются белки ингибитор трипсина и уреаза, для люпина – «горькие» алкалоиды, для рапса – глюкозинолаты, для спиртовой барды зерновых – микотоксины и т.д. Известные на сегодняшний день технологии инактивации антипитательных веществ весьма избирательны и узкоспецифичны, что затрудняет их стандартизацию и широкое внедрение.

Наконец, следует упомянуть и о такой проблеме, как избыточная насыщенность кормовых депозитов белком, в большинстве приложений (за исключением аквакультуры и пушного звероводства) не позволяющая непосредственно использовать их в качестве готового корма. В полнорационном готовом корме оптимальной является концентрация общего протеина на уровне 18-25%, при более высоких уровнях в организме животных начинает накапливаться мочевая кислота, избыток которой приводит к нарушению обмена веществ и различным заболеваниям. Антипитательным фактором является также и повышенная концентрация в ряде кормовых депозитов неаминокислотных фракций белка и небелкового азота – простетических групп, пуриновых и пиримидиновых оснований, нуклеиновых кислот и т.д. Наиболее высокий уровень простетических групп и небелкового азота среди анализируемых нами кормовых депозитов биотопливных культур наблюдается в свекловичном жоме, послеспиртовой барде, рапсовом жмыхе и жмыхе спирулины.

3. Выработка универсального кормового продукта как комплексное решение проблемы использования кормовых депозитов

В настоящее время со всей очевидностью на передний план науки о кормах и прикладной биотехнологии выдвигается задача переработки и комплексного использования кормовых депозитов для выработки стандартизированных кормов высокого качества. Сложившееся на сегодняшний день положение дел, когда переработка жмыхов, шротов и других кормовых депозитов осуществляется без фундаментальных научно-технологических исследований, на основе технических условий производителей, зачастую с использованием кустарных методов и сомнительных технологических решений самым серьезным образом вредит развитию кормовой промышленности и животноводства. Многочисленные «уникальные разработки» и «инновационные корма», предложениями которых пестрят Интернет и отраслевые издания, в лучшем случае реализуются в масштабах 1-2 комбикормовых заводов и сельскохозяйственных предприятий, для их реализации в национальном масштабе не существует ни отработанных научно-технологических решений, ни общепринятой базы технического регулирования.

Тревогу вызывает и то обстоятельство, что активизировавшиеся в России в последние годы исследования в области перспективных биотопливных технологий имеют выраженный «энергетический уклон» и практически не затрагивают проблем стандартизированного эффективного использования кормовых депозитов.

По мнению автора, представляется целесообразным в качестве базового технического решения, на основе которого должна строится и развиваться национальная биотехнологическая система по переработке и использованию кормовых депозитов, определить задачу получения универсального кормового продукта. Универсальным кормовым продуктом будем называть стандартизированный полнорационный корм, полученный в процессе объединения и биотехнологической модификации основных кормовых депозитов, образующихся при производстве биотоплива. Универсальный кормовой продукт должен обладать сбалансированным составом по всем основным компонентам, прежде всего по незаменимым аминокислотам, содержать минимальные количества антипитательных веществ, обладать достаточной концентрацией легкоусвояемых углеводов и показателем обменной энергии не менее 13.0-13.5 Мжд/кг. Для универсального кормового продукта, который можно рассматривать в качестве «синтетического ячменя» – исторически ведущей зерновой культуры для кормовой промышленности – должны иметься простые и надежные технологии финальной доработки применительно к кормлению конкретных зоотехнических групп и видов животных, прежде всего в разрезе моногастричных животных и животных с преджелудком.

Таблица 6. Предполагаемый состав и основные характеристики универсального кормового продукта («синтетического ячменя»).

В отличие от природных кормовых злаков, в универсальном кормовом продукте за счет незначительного – с 60% до 42% – снижения концентрации легкоусвояемых углеводов (крахмала и сахаров) содержание белка предполагается увеличить с 10-12% до 25%, содержание жира повысить с 1.5-2.0% до 5%. С учетом кормовых потребностей скорректирован и аминокислотный профиль белка перспективного корма: увеличено содержание лизина, метионина, треонина и триптофана. Представляется, что кормовой продукт с подобными характеристиками будет иметь высокую востребованность в индустриальном свиноводстве, птицеводстве. В молочном животноводстве при мясном откорме КРС универсальный кормовой продукт должен применяться как добавка к традиционным грубым и сочным кормам, а содержащийся в нем белок должен быть защищен от переваривания в рубце с помощью термической или спиртовой денатурации.

С целью проверки гипотезы о возможности композиции универсального корма («синтетического ячменя») из основных кормовых депозитов биотопливных культур, имеющихся или ожидаемых в России, автором была решена задача нахождения такого сочетания последних, при котором достигается точное целевое соответствие по содержанию лизина, метионина, триптофана и треонина, по уровням общего белка, жира и легкоусвояемых углеводов. В качестве критерия оптимальности задачи была принята минимизация среднеквадратичного отклонения по остальным незаменимым аминокислотам.

Как следует из Таблицы 6, содержащей решение данной задачи, универсальный кормовой продукт может быть получен на основе сочетания депозитов биотопливных культур с их дополнением синтетическими аминокислотами, жирами и легкоусвояемыми углеводами:

Таблица 6. Решение задачи поиска оптимального сочетания ингредиентов для производства гипотетического универсального кормового продукта

А. Решение задачи – состав ингредиентов универсального кормового продукта

Б. Состав и энергетические характеристики композитного корма и их сравнение с заданными показателями универсального кормового продукта

Представленное выше решение теоретически подтверждает возможность получения универсального кормового продукта на основе сочетания основных депозитов биотопливных культур в пропорциях, реалистичных для перспективного биоэнергетического кластера нашей страны. Необходимо отметить, что при условии «обнуления» синтетических аминокислот задача перестает иметь решение. Тем самым подтверждается невозможность достижения оптимального аминокислотного профиля корма путем простого количественного объединения кормовых ингредиентов растительного происхождения.

Процессы обогащения универсального кормового продукта синтетическими аминокислотами, инактивации антипиательных веществ и повышения концентрации легкоусвояемых углеводов (сахаров и крахмала) могут осуществляться на основе современных биотехнологий, обеспечивающих достижение высоких показателей качества и эффективности кормового производства.

4. Основные биотехнологические решения при производстве универсального кормового продукта

Поскольку без обогащения универсального кормового продукта синтетическими аминокислотами невозможно получить аминокислотный профиль с оптимальными показателями метионина, лизина, треонина и триптофана, решение задачи обогащения приобретает особую важность. Традиционные технологии обогащения, предполагающие механическое смешивание корма с порошком или гранулами синтетических аминокислот, представляются недостаточно эффективными, поскольку из-за различного удельного веса и гранулометрического состава аминокислотные добавки в кристаллической форме могут теряться или фракционироваться при транспортировках и перевалках. Даже при выработке гранулированного корма хорошо растворимые в воде синтетические аминокислоты подвержены вымыванию, что ограничивает использование подобных кормов в аквакультуре, при жидком кормлении свиней, пушного зверя и т.д.

Кроме этого, согласно данным зарубежных исследований, выявлено значительное снижение усваиваемости белковых продуктов при появлении в них свободных аминокислот, в частности, их D-изомеров, которые нарушают работу пищеварительных ферментов пепсина и химотрипсина в пищеварительном тракте у моногастричных животных^11,12. Иными словами, более высокие результаты использования корма достигаются в том случае, если в пищеварительный тракт животных поступают целостные белковые молекулы, а не их смеси с кристаллическими аминокислотами.

Одним из путей решения данной проблемы является технология связывания синтетических аминокислот с белковым матриксом, разработанная корпорацией ED&F Man и реализованная компанией Dragon Feed (Великобритания). На первой стадии осуществляется приготовление рабочего раствора, в котором синтетические аминокислоты через незавершенную сахароаминную реакцию образуют химическую связь с молекулами дисахарида (белого сахара). Затем рабочий раствор вводится в кормовой экструдер, где в условиях повышенного давления и температуры и благодаря добавлению небольшого количества крахмала (крахмалопродуктов) осуществляется образование устойчивой химической связи между синтетической аминокислотой и белковым матриксом. Данная технология, в настоящее время еще находящаяся в экспериментальной стадии, помимо решения задачи связывания с белком синтетических изомеров аминокислот, благодаря экструдированию также позволяет решать задачу объединения в одном кормовом продукте различных ингредиентов, снижения уровня влажности, защиты от окисления и т.д.

В 2010 г на компанией Dragon Feed на рынок были выпущены первые корма для аквакультуры, произведенные по данной технологии. Они представляли собой соевый шрот и соевый концентрат, обогащенные метионином и лизином до аминокислотного профиля рыбной муки. Имеется информация о проведении в США (Texas University, компания Wenger и др.) крупномасштабных НИР по аналогичной технологии применительно к послесппиртовой барде (DDGS).

Другим возможным направлением корректировки аминокислотного профиля кормовых белков может являться их структурная модификация, высвобождающая и активизирующая новые химические связи. Структурная модификация белка технологически может осуществляться в процессе гидролиза с использованием субстратно-специфичных энзимов, при гидролизе в щелочной среде, при гомогенизации в условиях высокого давления¹³. Благодаря высвобождению новых химических связей возможно как «прикрепление» к белковому матриксу синтетических аминокислот, так и объединение белковых фрагментов различных кормовых добавок. Также благодаря структурной модификации с целью экспонирования на поверхность белковой молекулы SH-групп цистеина в корме может усиливаться природная антиоксидантная активность¹⁴.

Исключительно перспективным представляется исследование влияния структурной модификации белков основных кормовых депозитов на повышение показателей перевариваемости белка. Механизм повышения перевариваемости связан с высвобождением в «разрезанных» молекулах белка химических связей, открытых для пищеварительных ферментов, либо с экспонированием на поверхность молекул гидрофильных групп, способствующих лучшему растворению корма при непосредственном скармливании или в пищеварительной системе животного. В перспективе подобного рода новации способны снизить в универсальном кормовом продукте потребность в сыром протеине с предполагаемых 25% до 15-17%.

Следующей принципиальной задачей при создании эффективной производственной системы универсального кормового продукта является инактивация антипитательных веществ, присутствующих в кормовых депозитах. В силу их различной природы универсальной технологии инактивации не существует. Вместе с тем, интерес для прикладных исследований и внедрения представляют такие технологические воздействия, как удаление низкомолекулярных белков (например, ингибитора трипсина сои) и алкалоидов люпина с помощью промышленной экстракции органическими растворителями (гексаном и этанолом); инактивация глюкозинолатов рапса кратковременным термическим воздействием, разрушающим фермент, способствующий выделению из них в пищеварительной системе токсичных йодсвязывающих веществ¹⁵; инактивация микотоксинов спиртовой барды путем введения в корм ферментных препаратов-пребиотиков¹⁶.

Инактивацию пектина, повышающего вязкость химуса (содержимого кишечника), следует производить либо путем выведения пектина из корма, либо через термическую обработку, проводящую к укорачиванию пектиновых молекул без их дальнейшего нежелательного разложения на галактуроновую кислоту и токсичный метанол. Выделение пектина может быть осуществлено с использованием ферментативного гидролиза исходного протопектина целлокандином¹⁷. Если технологический процесс обработки кормового компонента включает водно-спиртовую экстракцию, то удаление выделенного высокомолекулярного малодеградированного пектина может осуществляться через его осаждение этанолом¹⁸ с последующим удалением с мелассой. Отработку перспективных технологий инактивации пектина целесообразно проводить на люпине (безоболочном жмыхе люпина), для которого антипитательные свойства пектинов проявляются наиболее выражено.

Что касается технологий, способных управлять содержанием в кормовом продукте небелкового азота, то их в полной мере еще предстоит разработать (небелковый азот является эффективным питательным фактором для животных с преджелудком, где он утилизируется при бактериальном синтезе белка, и в то же время опасным антипитательным компонентом для моногастричных животных, прежде всего для свиней и птицы). Поскольку утилизация небелкового азота через синтез белка с помощью бактерий или дрожжей приводит к накоплению ядерного материала клеток, то есть все того же небелкового азота, представляется перспективным исследовать возможность его физического удаления из корма – например, путем водной промывки с центрифугированием частично гидролизованной кормовой субстанции. К разработке технологий удаления или инактивации небелкового азота необходимо обратиться со всей серьезностью, поскольку от них, в частности, зависят перспективы использования в качестве кормовой добавки депозитов наиболее перспективных биотопливных культур – микроводорослей и фототрофных бактерий, – в которых содержание небелкового азота может достигать 11-15%¹⁹.

Наконец, важное значение при кормовом использовании биотопливных депозитов приобретают технологии обогащения корма легкоусвояемыми углеводами – дисахаридами и крахмалом. Не менее 55-60% обменной энергии корма должно содержаться в легкоусвояемых углеводах, однако именно эти вещества извлекаются из сельскохозяйственного сырья в процессе выработки биоэтанола, в результате чего кормовые депозиты биотопливных культур характеризуются по ним сильной дефицитностью. Из приводившейся выше Таблицы 6 (раздел А) следует, что для балансирования универсального кормового продукта по легкоусвояемым углеводам в него необходимо вводить до 24.2% сахаров и крахмалов извне.

Объединение экзогенно вводимых легкоусвояемых углеводов с универсальным кормовым продуктом в процессе экструдирования не представляет проблемы, поскольку преобладающие в нем крахмалистые вещества легко текстурируются и помогают связыванию высокобелковых ингредиентов. Вместе с тем, в исходных кормовых депозитах содержатся значительные количества гемицеллюлоз и кислотнорастворимого лигнина. В условиях тепловой обработки в слабокислой среде (где закислителем может выступать уксусная кислота, эндогенно выделяющаяся при термогидролизе гемицеллюлозы) гемицеллюлоза распадается на «древесные сахара» ксилозу и маннозу. Термогидролиз целлюлозы клетчатки приводит к выделению глюкозы.

Ксилоза и манноза, несмотря на значительно более низкий уровень перевариваемости по сравнению с сахарами и крахмалом, тем не менее, могут использоваться в качестве компонентов корма, повышающих обменную энергию. Обменная и метаболизируемая энергия целлюлозы и гемицеллюлозы для моногастричных животных приближается к нулю, т.к. эти вещества практически не усваиваются. В то же время, по данным голландских исследователей, метаболизируемая свиньями и птицей энергия ксилозы составляет от 8.4 до 11.1 Мдж/кг (при увеличении содержания ксилозы в корме более 5% ее показатель начинает снижаться), а процесс усвоения ксилозы в полной мере допускает ее использование в качестве компонента корма^20,21,22. В исследованиях, проводившихся в США, «древесные сахара», получаемые при гидролизе паром барды кукурузы и жмыха сахарного тростника (во многом идентичного свекловичному жому – прим. автора) в условиях 5%-й концентрации в корме показали высокую эффективность при мясном откорме КРС²³.

Если гидролиз гемицеллюлоз требует нагревания до 120^оС, то гидролиз целлюлозы должен протекать при значительно более высоких температурах от 200^оС – что неприемлемо для кормового производства. Однако современные технологические решения, в частности, использование органических растворителей и катализаторов (серная кислота, сульфаты) позволяют проводить процесс гидролиза гемицеллюлоз и целлюлозы при температурах 40-60^оС²⁴. В последние годы появились кормовые приложения, опирающиеся на частичный термогидролиза гемицеллюлоз и целлюлозы в кормовых смесях сои и люпина. Так, в рамках проекта «Термобоб», разработанного краснодарской ассоциацией «Ассоя», в результате инактивирующего технологического воздействия перегретого пара и в присутствии эндогенных растительных кислот в конечном продукте подтверждено увеличение концентрации простых сахаров²⁵. Еще большие перспективы открывает ферментативный гидролиз целлюлоз и гемицеллюлоз с участием целлюлолитических энзимов. Так, даже при частичном 50%-ном гидролизе гемицеллюлоз в составе предлагаемой композиции универсального кормового продукта (см. Таблицу 6, раздел А) содержание «древесных» моносахаридов дополнительно возрастет на 5.35% – что полностью соответствует безопасному для животных уровню и снижает потребность в экзогенных легкоусвояемых углеводах с 24.2% до 18.8% от гипотетического объема универсального кормового продукта.

Таким образом, существующие и перспективные биотехнологические решения позволяют в значительной степени решать проблемы обогащения и модификации кормовых компонентов целью получения высокоэффективного и безопасного универсального кормового продукта.

5. Принципиальная технологическая схема производства универсального кормового продукта

Выработка универсального кормового продукта из депозитов биотопливных культур сможет стать эффективным и широко распространенным производством только в случае создания технологии, основанной на хорошо отработанных технологических процессах с низкой энергоемкостью. Представляется, что производство универсального кормового продукта должно основываться на следующих технологических воздействиях:

1. Водно-спиртовая экстракция, обеспечивающая концентрирование белковой компоненты и удаление антипитательных веществ – белков-ингибиторов пищеварения, олигосахаридов, осажденного пектина и т.д.

2. Тостирование при температурах до 120^оС, обеспечивающее инактивацию антипитательных веществ сои, глюкозинолатов рапса и т.д.

3. Энзимный гидролиз и термогидролиз, обеспечивающие выделение протопектинов, расщепление гемицеллюлозы и целлюлозы (частичное) с образованием моносахаридов

4. Водная промывка с центрифугированием с целью удаления небелкового азота

5. Структурная модификация белков в процессе энзимного гидролиза и гомогенизации при высоком давлении с целью экспонирования на поверхность гидрофильных групп и SH-связей молекул белка

6. Модификация белкового матрикса путем химического связывания с ним синтетических аминокислот

7. Экструдирование с экзогенным введением легкоусвояемых углеводов (крахмала), обеспечивающее формирование твердой структуры и защиты от окисления. Экструдирование также является завершающей частью процесса формирования обогащенного синтетическими аминокислотами белкового матрикса и может, по-видимому, быть совмещено с завершающим этапом термогидролизного преобразования гемицеллюлозы и целлюлозы.

Перечисленные выше технологические воздействия могут быть объединены в единый технологический процесс. Принципиальная схема технологического процесса производства универсального кормового продукта представлена ниже.

Несмотря на достаточно многочисленные физико-химические и биотехнологические воздействия, в том числе связанные с нагреванием и удалением влаги, предполагаемый технологический процесс характеризуется умеренной энергоемкостью.

Таблица 7. Оценка энергоемкости технологического процесса в расчете на 1 тонну универсального кормового продукта

Как следует из Таблицы 7, на производство 1 тонны универсального кормового продукта расходуется порядка 3 тысяч мегаджоулей энергии, что в пересчете на нефтяной эквивалент соответствует 67 кг энергоносителя. Учитывая, что в процессе приготовления продукта участвуют депозиты биотопливных культур, из которых ранее в рамках биоэнергетического производства было получено не менее 213 кг биотоплива в пересчете на нефтяной эквивалент, то биотехнологическое производство универсального кормового продукта является процессом с положительным энергетическим балансом. Очевидно, что по мере совершенствования технологий, прежде всего связанных с экстракцией и отделением влаги, энергетическая эффективность получения универсального кормового продукта будет возрастать.

6. Оценка экономической эффективности производства универсального кормового продукта

Представление об экономической эффективности производства универсального кормового продукта в рамках существующего на сегодняшний день масштаба цен и сделанной ранее оценки энергозатрат можно получить из расчета себестоимости, содержащегося в Таблице 8.

Таблица 8. Оценка производственной себестоимости 1 тонны универсального кормового продукта в современном масштабе цен

Примечание: количество экзогенного крахмала в расчете себестоимости взято без учета эффекта гидролиза гемицеллюлоз базовых ингредиентов, благодаря которому потребность в крахмалистых добавках может быть снижена с 242 до 188 кг

Как следует из Таблицы, в ценах 2011 года производственная себестоимость универсального кормового продукта оценивается в 8.1 тыс. рублей. Данная оценка не содержит таких производственных расходов, как оплата труда, амортизация оборудования, управление и маркетинг. В то же время, учитывая, что комбикорма сопоставимого уровня качества (белок 25%, обменная энергия не менее 12.5 Мдж/кг) реализуются по отпускным ценам на уровне 16-18 тыс. рублей за тонну, можно сделать вывод о наличии практически двукратного «запаса» добавленной стоимости для покрытия остальных производственных расходов и формирования прибыли. В сравнении с обычными комбикормовыми производствами, где отношение стоимости сырья и энергозатрат к конечной цене продукта составляет 75-80%, при выработке универсального кормового продукта данное соотношение прогнозируется в районе 50% – что свидетельствует о потенциально высокой экономической эффективности соответствующих производств.

7. Место и роль универсального кормового продукта в биотехнологиях будущего

В начале статьи отмечалось, что в условиях исчерпания запасов традиционных энергоносителей роль биотоплива как наиболее технологичного, транспортабельного и доступного для широкого применения источника энергии будет возрастать. Игнорировать эту тенденцию недопустимо, поскольку в случае более чем вероятного резкого снижения поставок на рынок традиционных энергоносителей мировое сельское хозяйство будет вынуждено переключиться на производство биотопливных культур в ущерб производству продовольствия. А так как в развитых странах ценность энергии, получаемой с гектара пашни посредством биоэнергетики, выше, чем ценность соответствующего объема продовольствия, данная коллизия со временем приведет к массовому голоду в наиболее густонаселенных районах мира.

В этих условиях развитие биоэнергетических технологий, направленных на повышение выхода энергии с единицы пашни и использование биотопливных культур в интересах производства продовольствия, становится научной и технологической задачей общемирового значения.

Несмотря на интенсивное развитие в последние годы так называемых технологий «второго поколения», позволяющих получать биотопливо из целлюлозы и целлюлозосодержащих отходов, роль традиционных биотопливных технологий, предполагающих получение этанола из растительных сахаров и крахмала, а также биодизеля из растительных триглицеридов (жиров), не будет уменьшаться. На синтез и структурную организацию легких углеводов растения затрачивают значительно меньше утилизируемой ими солнечной энергии, чем на синтез высокомолекулярных полимеров целлюлозы. В силу этого обстоятельства ожидаемые в будущем успехи селекции и генетического изменения растений будут фокусироваться преимущественно на максимизации КПД фотосинтеза по легким углеводам, нежели на форсировании синтеза целлюлозосодержащей биомассы. Роль традиционных биотопливных культур, содержащих растительные масла, также не будет уменьшаться, поскольку именно последние являются и источником наиболее сбалансированного кормового и пищевого растительного белка.

Технологии «третьего поколения» биотоплива, предполагающие его получение из микроводорослей и других фототрофных микроорганизмов, также «оставляют» после себя значительные количества содержащих белок отходов, которые целесообразно использовать в продовольственных целях.

Предлагаемые в статье технологические подходы к производству универсального кормового продукта позволяют с минимальными потерями «вернуть» в продовольственную сферу депозиты традиционных биотопливных культур и микроводорослей, а также преобразовать для кормового использования часть неусваиваемых животными гемицеллюлоз и клетчатки. В этом смысле технологии термического и ферментативного гидролиза гемицеллюлозы и целлюлозы, составляющие основу технологий «второго поколения» биотоплива, с успехом смогут работать в рамках повышения кормовой эффективности традиционных биотопливных технологий.

В целом же биотехнология универсального кормового продукта позволяет возвратить в сферу производства продуктов питания значительный кормовой ресурс, большая часть которого бы иначе была бы потеряна или использована в кормовых целях с низкой эффективностью. Из Таблицы 9 хорошо видно, что для выработки 1 млн. тонн универсального кормового продукта – «синтетического ячменя» – в условиях России требуется возделывание биотопливных культур на площади 542 тыс. га. Иными словами, чистая урожайность «синтетического ячменя» будет составлять 18.4 ц/га. Данный показатель – это заметная и ценная прибавка к «энергетической урожайности», составляющей по данным Таблицы, 1.23 тонны нефтяного эквивалента с гектара пашни.

Таблица 8. План выращивания биотопливных культур в условиях России, составленный по критерию производства 1 млн. тонн универсального кормового продукта.

Если стоимость объема биотоплива из Таблицы 8 в рыночных ценах 2011 года составляет 16.7 млрд. рублей, то стоимость связанного с ним объема «синтетического ячменя» оценивается в 16-18 млрд. рублей. При совокупных затратах по обработке почвы, агротехнологическим мероприятиям, приобретению удобрений, семян и т.д., оцениваемых из расчета 60% от рыночной стоимости соответствующих сельскохозяйственных культур и составляющих 13.6 млрд. рублей, добавленная стоимость в анализируемой производственной системе сможет достичь 18-20 млрд. рублей. Показатель вновь созданной стоимости в расчете не гектар пашни при этом составит 35-37 тыс. рублей – что более чем в два раза выше, чем при традиционном сельскохозяйственном производстве!

Таким образом, объединение и биотехнологическая модификация депозитов биотопливных культур в универсальном кормовом продукте значительно повышают рентабельность и экономическую эффективность сельскохозяйственного производства и биоэнергетики, способствуя восполнению продовольственных ресурсов.

По мере дальнейшего развития энергетических характеристик биотопливных культур и совершенствования технологий биотоплива значение универсального кормового продукта не должно претерпеть принципиальных изменений. Растительные белки, остатки жиров и целлюлозосодержащие фракции, эффективность преобразования которых в легкие углеводы корма оказывается выше, нежели преобразование в легкосбраживаемые сахара для получения биотоплива, в полной мере смогут служить интересам национальной и мировой продовольственной безопасности.

Источники:

МИРОВОЙ ПРОДОВОЛЬСТВЕННЫЙ ДИСБАЛАНС

Темы: общество, экономика

Дорога к продовольственной и энергетической достаточности человечества лежит через глобальный голод

1. Тревожные сигналы

Еще совсем недавно, каких-то пятнадцать лет назад, многим из нас казалось, что продовольственная проблема в мире решена, и что с помощью имеющихся и ожидаемых технологий мировое сельское хозяйство легко удовлетворит спрос со стороны новых миллиардов жителей нашей планеты.

Собственно, для подобного вывода имелись все основания. С середины XX века в мире неуклонно росли используемые площади сельскохозяйственных земель, повышалась урожайность основных сельскохозяйственных культур, пропорционально росли масштабы мировой торговли продовольствием, призванной удовлетворить спрос в продуктодефицитных странах. Обеспеченность жителя Земли зерновыми культурами увеличилась с 262 кг в 1961 г до 365 кг к 2009 году. И, главное – цены на продовольствие до середины 2000-х годов стабильно держались на достаточно низком уровне, формируя уверенность в фундаментальной стабильности мирового продовольственного рынка.

 

Таблица 1. Состояние мирового рынка зерновых в 1961-2009 гг

Годы	Население Земли, млн. чел.	Производство зерновых культур, млн. тонн	Производство зерновых культур на душу населения, кг
1961	3 056	800	262
1970	3 654	1 082	296
1980	4 398	1 412	321
1990	5 246	1 773	338
1998	5 893	1 885	320
1999	5 971	1 877	314
2000	6 049	1 858	307
2001	6 127	1 905	311
2002	6 204	1 833	295
2003	6 282	1 887	300
2004	6 359	2 071	326
2005	6 437	2 048	318
2007	6 591	2 121	322
2009	6 829	2 489	365
Годы	Оборот мировой торговли зерном пшеницы, млн. тонн	Средняя цена зерна пшеницы, USD/т	Оборот мировой торговли зерном пшеницы на душу населения, кг
1961	40.0	71	13.1
1970	49.2	72	13.5
1980	88.8	210	20.2
1990	95.9	179	18.3
1998	106.1	160	18.0
1999	112.8	143	18.9
2000	117.1	144	19.4
2001	112.9	145	18.4
2002	120.7	141	19.5
2003	110.6	162	17.6
2004	116.6	186	18.3
2005	124.6	185	19.4
2007	128.2	269	19.5

Источник: FAO

Если в 1961 г для производства 3.45 млрд. тонн  всех видов продукции растениеводства в мире использовалось 1.06 млрд. гектаров пашни, то есть «среднемировая урожайность» в растениеводческом секторе составляла 32.4 ц/га, то в 1980 г она выросла до 45 ц/га (5.4 млрд. тонн на 1.20 млрд. гектаров), а в 2009 году составила 70.3 ц/га (10.2 млрд. тонн на 1.44 млрд. гектаров). С учетом масштаба и глубины последних достижений в области селекции и генной инженерии можно было бы предполагать, что тенденция к дальнейшей интенсификации сельскохозяйственного производства продолжится и впредь.

Тем не менее, в последние годы появились основания, позволяющие предполагать, что вне зависимости от прогнесса науки динамика развития мирового сельского хозяйства в ближайшие десятилетия претерпит значительные негативные изменения. Они будут связаны с  практической исчерпанностью экстенсивных факторов развития, прежде всего свободных сельскохозяйственных земель, с общемировым дефицитом энергоносителей, нарастанием экологических проблем. Действие этих факторов замедлит мировой аграрный рост или приведет к его стагнации.

Особенно тревожит то, что под воздействием растущего дефицита энергоресурсов изменения в мировой аграрной экономике могут оказаться значительно более глубокими и радикальными и будут способны привести не просто к увеличению продовольственного дефицита и ухудшению качества питания крупных групп населения Земли, но и к куда более серьезным демографическим и геополитическим изменениям. Риск подобного рода связан со следующими обстоятельствами:

• концентрацией лучшего агропотенциала в группе развитых и близких к ним стран (США, ЕС, Бразилия и т.д.) в условиях ухудшающегося агропотенциала в странах с наиболее высокой численностью населения и низкой обеспеченностью продовольствием
• высокой стоимостью перспективных агротехнологий, способных радикально увеличить урожайность и решить продовольственную проблему
• резким сокращением возможностей продуктодефицитных стран по импорту продовольствия в условиях незаинтересованности его ведущих производителей к сохранению доступных и «демократичных» цен.

 

На наш взгляд, последнее обстоятельство является ключевым элементом в формировании новых механизмов развития мировой аграрной  экономики и запуске процессов, способных в ближайшие десятилетия существенно изменить существующий «аграрный миропорядок».

2. «Энергетическая коллизия» на рынке продовольствия

 

Речь идет о феномене, все отчетливее приобретающем черты фундаментальной закономерности: где-то начиная середины 2000-х годов использование пахотных земель в непродовольственных целях, прежде всего с целью получения биотоплива, становится экономически более выгодным, чем производство традиционного продовольствия.

Безусловно, данный феномен связан со резким ростом мировых цен на энергоносители, опередившим повышение цен на сельскохозяйственные товары. Резонно было бы ожидать и корректирующего роста цен на сельскохозяйственное сырье, однако этого не произошло, и, скорее всего, не случится. Причина кроется в том, что в уже упоминавшихся нами развитых странах с лучшим агропотенциалом – США, Канаде, Франции, Германии, Бразилии  и др. – полезность для потребителей «чистой» и легкодоступной для использования в промышленности и личном потреблении энергии, в том числе энергии биоэтанола, с указанного момента времени оказывается  выше, чем полезность «пищевой» обменной энергии соответствующего объема сельхозсырья. Так, при производстве биоэтанола из зерна кукурузы полезность 34.1 ГДж тепловой энергии биоэтанола, получаемого с гектара пашни, для западного потребителя оказывается выше, чем 70.3 ГДж «пищевой» обменной энергии, заключенного в соответствующем количестве зерна кукурузы. При производстве биоэтанола из бразильского сахарного тростника (а значительные объемы бразильского биоэтанола импортируются Соединенными Штатами) 136.3 ГДж тепловой энергии биоэтанола с гектара обладают более высокой полезностью, чем 173.6 ГДж обменной энергии соответствующего количества сахара.

В этом легко убедиться, сравнив стоимость четырех основных видов биоэтанола со стоимостью альтернативной сельскохозяйственной продукции. Если в 1995 г производство товарного сахара из тростника и свеклы, товарных пшеницы и кукурузы было значительно выгоднее их переработки на биоэтанол, то к 2010 г по трем направлениям переработка сельскохозяйственного сырья на биоэтанол стала однозначно более рентабельной. Лишь по рынку пшеницы производство биоэтанола в 2010 г имело отрицательную рентабельность, хотя и на этом рынке спрэд «в пользу биоэтанола» значительно за прошедшие 15 лет значительно сократился.

Таблица 2. Сравнительная эффективность производства биоэтанола и основных с/х культур в 2010 и 1995 гг

1. Биоэтанол из сахарного тростника				2010 год			1995 год		Изменение
Выход биоэтанола с 1 га пашни (сах. тр-ник 553 ц/га)				5 751	кг		5 751	кг
	Перевод в бензин по теплоте сгорания			3 245	кг		3 245	кг
	Стоимость (по бензиновому эквиваленту)			3 083	USD		811	USD	380%
Альтернативный выход с 1 га пашни
	пшеница		3.0 тонн	840	USD		573	USD	147%
	соя		2.5 тонн	1 056	USD		572	USD	185%
	сахарный тростник		55.3 тн	3 097	USD		2 555	USD	121%
	Средний спрэд в пользу биоэтанола			1 419	USD		-422	USD	1840 USD
2. Биоэтанол из сахарной свеклы				2010 год			1995 год		Изменение
Выход биоэтанола с 1 га пашни (сах. свекла 302 ц/га)				3 141	кг		3 141	кг
	Перевод в бензин по теплоте сгорания			1 772	кг		1 772	кг
	Стоимость (по бензиновому эквиваленту)			1 684	USD		443	USD	380%
Альтернативный выход с 1 га пашни
	пшеница		3.0 тонн	840	USD		573	USD	147%
	соя		2.5 тонн	1 056	USD		572	USD	185%
	сахарная свекла		30.2 тн	1 691	USD		1 395	USD	121%
	Средний спрэд в пользу биоэтанола			488	USD		-404	USD	891 USD
3. Биоэтанол из пшеницы				2010 год			1995 год		Изменение
Выход биоэтанола с 1 га пашни (пшеница 30 ц/га)				1 350	кг		1 350	кг
	Перевод в бензин по теплоте сгорания			762	кг		762	кг
	Стоимость (по бензиновому эквиваленту)			724	USD		190	USD	380%
	+ DDGS			126	USD		—		—
	Итого по производству биоэтанола			850	USD
Альтернативный выход с 1 га пашни
	пшеница		3.0 тонн	840	USD		573	USD	147%
	соя		2.2 тонн	1 056	USD		572	USD	185%
	сахарная свекла		30.2 тн	1 691	USD		1 395	USD	121%
	Средний спрэд в пользу биоэтанола			-346	USD		-656	USD	310 USD
4. Биоэтанол из кукурузы				2010 год			1995 год		Изменение
Выход биоэтанола с 1 га пашни (кукуруза 51.0 ц/га)				2 550	кг		2 550	кг
	Перевод в бензин по теплоте сгорания			1 439	кг		1 439	кг
	Стоимость (по бензиновому эквиваленту)			1 367	USD		360	USD	380%
	+ DDGS			179	USD		—		—
	Итого по производству биоэтанола			1 545	USD
Альтернативный выход с 1 га пашни
	кукуруза		5.1 тонн	1 352	USD		489	USD	276%
	соя		2.2 тонн	1 056	USD		572	USD	185%
	сахарная свекла		30.2 тн	1 691	USD		1 395	USD	121%
	Средний спрэд в пользу биоэтанола			179	USD		-459	USD	638 USD

Примечание: DDGS – Dried Distillers Grains with Solubles – побочный кормовой продукт, получаемый при выработке биоэтанола из зерна

Более высокая, нежели обменная энергия пищи, полезность энергии топлива для потребителей в развитых, «богатых и сытых» странах с неизбежностью приводит к том, что с каждым годом все большие объемы сельскохозяйственных культур используются на непищевые нужды, что приводит к сокращению их экспорта. А ведь именно США, Канада и страны ЕС на протяжении всей второй половины XX века являлись главными экспортерами продовольствия, обеспечивая значительную часть потребностей продуктодефицитных развивающихся стран.

Из приводимой ниже таблицы хорошо видно, как за минувшие 50 лет в США – ведущем производителе продовольствия – сокращались объемы производства зерновых культур, не используемых при производстве биотоплива (ячмень и овес), сколь резко возросло производство основной для США биотопливной культуры – кукурузы,  – а также как последовательно снижалась доля экспорта пшеницы – наиболее востребованной в развивающихся странах продовольственной культуры.

Таблица 3. Производство и экспорт США  ключевых продовольственных культур, сахарного тростника и свеклы в 1961-2009 гг (в млн. тонн)

	1961	1980	1990	2008	2009
Объемы производства в США
Пшеница	33.5	64.8	74.3	68	60.3
Ячмень	8.5	7.9	9.1	5.2	4.9
Овес	14.7	6.7	5.2	1.3	1.3
Рис	2.4	6.6	7.1	9.2	9.9
Кукуруза	91.4	168.6	201.5	307.1	333.1
Соя	18.5	48.9	52.4	80.7	91.4
Сахарный тростник	17.7	24.4	25.5	25	24.5
Сахарная свекла	16.3	21.3	24.9	24.3	26.8
в том числе поставки на экспорт
Пшеница	17.1	35.7	27.6	30	22.4
Кукуруза	7.4	63.1	51.2	54.1	49.8
Соя	3.6	21.8	15.5	33.9	40.5
Доля экспорта к производству, %
Пшеница	51%	55%	37%	44%	37%
Кукуруза	8%	37%	25%	18%	15%
Соя	19%	45%	30%	42%	44%

Источник: FAO

Объясняя причины сокращения своего зернового экспорта, традиционно «кормившего» продуктодефицитные страны, эксперты из США обычно указывают, что «Америка-де ушла с мирового рынка в результате конкуренции со стороны новых экспортеров зерна – России и Украины».  Данный довод мог бы быть приемлем в отношении пшеницы, но чем тогда объяснить сокращение американского экспорта кукурузы, снизившегося и по абсолютным цифрам, и в относительном выражении? Увы, причина во все той же фундаментальной «коллизии полезности», когда топливо из зерна для западного потребителя становится предпочтительнее хлеба.

В том же направлении – к сокращению свободного нерегулируемого доступа пищевого сырья и продуктов на рынок – уже в недалеком будущем сможет заработать так называемый законопроект S510, в конце 2010 г  внесенный на рассмотрение в Сенат США. Данным законопроектом предусматривается введение «жесткого контроля за безопасностью пищевых продуктов», в ходе которого на американском рынке (а в последующем – и на многих других рынках) смогут остаться только крупные агрокорпорации. Неизбежный в случае принятия этого законопроекта уход с рынка независимых производителей растениеводческой и животноводческой продукции, равно как и ожидаемый запрет «частных огородов», сделает ее обращение полностью регулируемым и подчиненным интересам властей и крупного бизнеса США.

Безусловно, анализируемый нами феномен имеет ярко выраженное нравственное и гуманитарное измерение. Благополучному западному потребителю нет дела до голода и нищеты в бедных странах, для него килограмм зерна, из которого можно выпечь 600-700 граммов хлеба, значительно предпочтительнее в виде источника энергии для  преодоления на автомобиле 3-5 километров (250 мл моторного топлива) или  пребывания под прохладными струями кондиционера в получаса (1.0 kWh). Для правительств Запада, в конечном счете действующих из категорий не абстрактного гуманизма, а «реальной политики», в эпоху ресурсного дефицита нет ни малейшего резона способствовать росту потребления в бедных странах, в конечном итоге приводящего к усилению дефицита энергии.

3. Прогноз мирового продовольственного баланса к 2030-2050 гг

Отсюда прозябание бедных стран в состоянии экономической отсталости, хаоса и депопуляции сегодня, в отличие от шестидесятых-семидесятых годов прошлого столетия, не является для Запада нежелательным явлением, к которому должны прилагаться усилия по стабилизации и изменению к лучшему. Скорее наоборот. Лишь по факту весьма значительного сокращения численности населения в бедных странах Запад будет готов оказать реальную помощь по налаживанию в них цивилизованной жизни, исключающей неконтролируемую рождаемость и  вводящей эффективные механизмы рационирования.

Тем не менее, даже если «переход к рационированию» в продуктодефицитных регионах не будет сопровождаться масштабными катаклизмами (войнами, природными и техногенными катастрофами, эпидемиями и т.п.), новый миропорядок начнет формироваться под воздействием объективных изменений в мировом продовольственном балансе. А они обещают быть не менее драматичными.

Таблица 4. Основные показатели мирового продовольственного баланса в 1980 и 2009  гг и прогноз на 2030-2050 гг

	1980						2009							2030-2050
Производство:	Млн. тонн			Млн. га	ц/га		Млн. тонн			Млн. га	ц/га			Млн. тонн		Млн. га	ц/га
Пшеница	440			237	19		682			225	30			920		230	40
Рис	397			144	27		679			161	42			825		165	50
Кукуруза	397			126	32		817			160	51			1 170		180	65
Соя	81			51	16		222			99	22			330		110	30
Плоды пальмы (масло)	30			4	70		207			15	141			288		18	160
Прочие зерновые, зернобобовые и масличные культуры	415			301	14		732			299	24			812		290	28
Кормовые культуры	1 296			99	131		2 640			160	165			2 880		160	180
Сахарный тростник	734			13	553		1 683			24	709			2 400		30	800
Сахарная свекла	268			9	302		229			4	531			600		10	600
Фрукты, овощи и картофель	810			90	90		1 456			95	154			2 000		100	200
Прочие культуры	542			129	42		812			203	40			945		210	45
Итого	5 410			1 203	—		10 159			1 444	—			13 170		1 503	—
		1980						2009							2030-2050
Использование продукции растениеводства:			Млн. тонн						Млн. тонн						Млн. тонн
на пищевые цели				1 640						2 998						3 300
на кормовые цели				2 080						3 669						3 800
на пром. цели				1 197						2 278						4 800
в т.ч. на биотопливо				5						309						2 000
– пшеница, кукуруза				—						40						600
– сах. тростник и свекла				5						260						1 250
– соя, рапс, пальма				—						9						150
семена и проч.				493						1 214						1 270

Источник: FAO(1980, 2009), прогноз автора (2030-2050)

Прогноз  строился из расчета i) предельного расширения площади пахотных земель в мире (на 59 млн. га к 2030-2050 гг) за счет включения в оборот неиспользуемых пахотных земель в России, распашки части пастбищ (Китай, Индия, Аргентина и т.д.) и вырубки тропических лесов (Бразилия, Индонезия и т.д.), ii) реалистичного увеличения урожайности, а также iii) растущей выгодности производства биотоплива в развитых  продуктобеспеченных странах. Прогноз использования сельскохозяйственного сырья для производства биотоплива формировался из расчет сохранения высоких темпов прироста его производства в условиях усиления дефицита традиционных энергоносителей непоявления принципиально новых источников энергии:

Таблица 5. Производство биотоплива в мире и прогноз на период 2030-2050 гг, млн. тонн

Тип биотоплива	1980	2009	2030
Биоэтанол из кукурузы и пшеницы	—	22.0	330.0
Биоэтанол из сахарных тростника и свеклы	1.1	26.0	125.0
Метиловый эфир (биодизель) из масличных культур (соя, рапс, пальма и т.д.)	—	2.7	45.0
Итого биотоплива	1.1	50.7	500.0

 

Как видим, несмотря на опережающие темпы прироста производства биотоплива, валовая обеспеченность человечества пищевым сельскохозяйственным сырьем к рубежу 2030-2050 гг возрастет. Правда, среднегодовой прирост ресурса продукции растениеводства на пищевые цели будет составлять всего 0.3%, кормов – 0.1%; зато потребление сельскохозяйственного сырья на промышленные цели начнет расти со средним  темпом 2.5% в год, в том числе на производство биотоплива – 6.2%. Все это не сможет не сказаться на обеспеченности населения Земли основными продуктами питания.

Мы произвели расчеты для двух сценариев увеличения численности населения планеты: до 9.5 млрд. человек к 2050 году (официальный прогноз ООН) и до 7.5 млрд. человек (пессимистический прогноз, учитывающий возможное нарастание нестабильности в продуктодефицитных странах).

Таблица 6. Расчет среднемировой калорийности рациона в 1980 и 2009 гг и прогноз на 2030-2050 гг

	1980		2009		2030-2050
	Млн. тонн	ОЭ вал., Калорий	Млн. тонн	ОЭ вал., Калорий	Млн. тонн	ОЭ вал., Калорий
Пшеница	440	1.5*1018	682	2.3*1018	680	2.2*1018
Рис	397	1.4*1018	679	2.4*1018	825	2.9*1018
Кукуруза	397	1.4*1018	777	2.7*1018	810	2.8*1018
Соя	81	2.8*1017	213	7.4*1017	225	7.8*1017
Плоды пальмы (масло)	30	6.6*1016	207	4.6*1017	243	5.4*1017
Прочие зерновые, зернобобовые и масличные культуры	415	1.4*1018	732	2.4*1018	812	2.7*1018
Кормовые культуры	1 296	3.4*1018	2 640	6.9*1018	2 880	7.5*1018
Сахарный тростник	734	5.7*1017	1 423	1.1*1018	1 525	1.2*1018
Сахарная свекла	268	2.1*1017	229	1.8*1017	225	1.7*1017
Фрукты, овощи и картофель	810	2.3*1018	1 456	4.1*1018	2 000	5.6*1018
Прочие культуры	542	1.6*1018	812	2.4*1018	945	2.8*1018
Итого	5 410	1.4*1019	9 850	2.6*1019	11 170	2.9*1019
	1980		2009		2030-2050
Численность населения, млн. чел	4 438		6 829		7 500		9 500
Обменная энергия (ОЭ), содержащаяся в валовой продукции растениеводства (вкл. корма), в расчете на душу населения, Ккал/сутки	8 617		10 253		10 661		8 416
Коэффициент перевода ОЭ продуктов растениеводства (вкл. корма) в финальную калорийность человеческого рациона	3.45		3.65		3.6		3.6
Калорийность рациона на душу населения, Ккал	2 496		2 809		2 961		2 338

Примечание 1: из производства продукции растениеводства в 2009 и 2030/2050 гг исключены объемы сырья для биотоплива

Примечание 2: коэффициент перевода ОЭ валовой продукции растениеводства в финальный рацион – специальный показатель, введенный автором. Для  2009 г он оказался выше 1980 г за счет возросшей доли кормовых культур, т.к. при выращивании и откорме животных происходит потеря ОЭ. Из-за ожидаемого нарастания продовольственного дефицита к середине XXI века прогнозируется относительное сокращение производства кормовой продукции с соответствующим понижением коэффициента.

Как следует из Таблицы 5, при достижении мировой численности населения в 9.5 млрд. человек произойдет достаточно резкое снижение среднемирового уровня калорийности рациона – до 2338 Ккал, или на 20%.  Этот пониженный уровень калорийности соответствует показателям конца 1960-х годов, вплотную приблизившись к биологическому минимуму.

Если же численность населения планеты будет увеличиваться по пессимистическому варианту (до 7.5 млрд. человек), то к середине века среднемировая калорийность даже несколько возрастет – до 2961 Кал (на 5.4%). Правда, что ценой этого станет практически полное задействование всех пригодных для земледелия земель, дальнейший рост энергопотребления в аграрной сфере и два миллиарда неродившихся жителей Земли.

4. Пределы роста аграрного сектора в условиях энергетического дефицита

Говоря о пределах роста мирового сельскохозяйственного производства, мы совершенно не учитывали доступность энергоносителей. Между тем, уже в ближайшие десятилетия не исключено резкое сокращение доступны источников нефти, газа, угля, во многом неясны перспективы развития  атомной энергетики…

Предельным состоянием, к которому устремляется мировое энергопотребление и исходя из которого строятся его долгосрочные прогнозы, является, как минимум,  достижение среднемирового уровня энергообеспеченности на душу населения, аналогичного достигнутого в развитых странах (например, в США). Как следует из Таблицы 7, если бы этот уровень был достигнут сегодня, то мировое потребление энергии составляло бы не 11.8 млрд. тонн нефтяного эквивалента WTI (западнотехасской нефти), а более 56 млрд. тонн. Если же американский уровень энергообеспеченности будет достигнут для всего населения планеты к 2050 г, то  энергии потребуется почти 80 млрд. тонн WTI.

Таблица 7. Основные характеристики мирового энергопотребления в 2009 г и предельные  варианты его роста

	Ед. изм.	2009 г – фактическое состояние	Мир 2009 г при гипотетическом  достижении стандарта энергопотребления США	Мир к 2050 г при гипотетическом достижении стандарта энергопотребления США
Численность населения	млн. чел.	6 800	6 800	9 500
Энергопотребление на душу населения	гигакалорий в год	19.9	91.6	91.6
— ” ” —	WTI, тонн	1.81	8.3	8.3
Энергопотребление валовое	калорий х 1018	129.5	622.9	869.8
— ” ” —	WTI, тонн	11.8	56.6	79.1

 

При построении предельной модели роста мирового энергопотребления (при предположении о достижении к 2050 г всем населением Земли уровня среднедушевой энергообеспеченности США) выясняется, что разведанных и предполагаемых запасов нефти и природного газа хватит только до 2043 года. К рубежу 2092-2095 гг на планете должны будут иссякнуть также запасы урана и углей.

Таблица 9. Балансы разведанных и прогнозируемых запасов энергоресурсов Земли (в млрд. тонн нефтяного эквивалента WTI)

	Баланс разведанных и прогнозируемых запасов
	нефть + газ	нефть + газ + уран	нефть+газ+уран+уголь
Нефти разведанной	250	250	250
Нефти предполагаемой	260	260	260
Газа разведанного	173	173	173
Газа предполагаемого	119	119	119
Урана разведанного	—	7 749.6	7 749.6
Угля разведанного	—	—	636.3
Итого, млрд. т НЭ	802.0	8 551.6	9 187.9
Прогноз по исчерпанию, год	2043	2092	2095

 

 

Конечно же, предпосылка о достижении всем населением планеты североамериканского уровня энергопотребления более 90 гигакалорий на человека в год является лишь теоретическим условием, задающим предел роста глобального энергопотребления. Но именно исходя из парадигмы «лучшего будущего» потребители будут оценивать полезность остающихся на планете энергоресурсов. Поэтому, если в мире в ближайшие десятилетия не появятся принципиально новые источники и технологии для обеспечения энергетических потребностей, то цены на оставшиеся энергоносители будут прочно «привязаны» к индикатором полезности наиболее комфортной и богатой части мира, то есть устремятся в бесконечность. Лишь только если уже упоминавшееся нами возможные катастрофические события в развивающихся странах, снимающие для них с повестки дня рост энергообеспеченности, не приведут к временному ослаблению напряжения в «гонке за энергетическим комфортом» и к соответствующей стабилизации цен на мировом энергетическом рынке.

Но и даже в этом случае полезность для западного потребителя зерна в качестве источника энергии будет оставаться выше, чем его полезность в качестве продовольственного ресурса, поэтому сельскохозяйственный экспорт из продуктообеспеченных стран прекратиться. Перенаселенным продуктодефицитным странам придется переходить на самообеспечение, ввязываясь в решение запущенных за прошедшие десятилетия проблем эрозии и деградации почв, дефицита воды, снижения биологического разнообразия из-за увлечения монокультурами и т.д. Новая «продовольственная реальность» станет движущей силой для серьезных социально-экономических и демографических перемен в развивающихся странах, которые, скорее всего, будут основываться на энергичном централизованном рационировании и контроле не столько за рождаемостью, сколько за занятиями и условиями жизни человека. В этой части мира начнут возникнут жесткие диктатуры, которые будут восприниматься как меньшее зло по сравнению с перспективой голодных бунтов, анархии и войн.

Однако даже подобный «антиутопический» сценарий может воплощаться в различных по жесткости вариантах. Наиболее жесткий вариант может быть связан с ранним исчерпанием традиционных мировых источников энергии – например, если через 15-20 лет не подтвердится так называемые «предполагаемые» запасы углеводородов, или если ценовой  разрыв между энергией и продовольствием достигнет такого уровня, что будущим диктаторам стран «третьего мира» на своих землях станет выгоднее производить биотопливо для продажи на Запад, нежели кормить поданных.

Подобный вариант в своем предельном воплощении описывается моделью, при которой из-за исчерпанности традиционных энергоносителей и «неоткрытая» принципиально новых основным источником энергии для человечества становится биотопливо. В этом случае все мировое сельское хозяйство с неизбежностью будет переформатировано на обеспечение нового баланса продовольствия и энергии.

Таблица 10. Варианты продовольственного и топливного обеспечения населения Земли в случае исчерпания ископаемых углеводородов и урана, при отсутствии альтернативных энергоносителей за исключением биотоплива

Сценарий А – население 7.5 млрд. человек, на выработку биотоплива направляется 15.2% мировой продукции растениеводства

Культуры	Площадь, млн. га	Урожай-ность, ц/га	Произзвод-ство, млн.тн	Распределение мирового ресурса продукции растениеводства
				на пищевые и кормовые нужды		на выработку биотоплива
				объем, млн. тн	ОЭ, кал	объем, млн.т	Эн. ценность, млн. тн WTI
Сахарный тростник	30	800	2 400	2 036	1.6*1018	364	101
Сахарную свеклу	10	600	6 00	509	3.9*1017	91	25
Кукурузу	180	65	1 170	992	3.4*1018	178	60
Зерновые культуры	600	39	2 341	1 986	6.7*1018	355	108
Масличные культуры	195	28	546	463	1.6*1018	83	26
Пальма (масло)	18	160	288	244	5.4*1018	44	14
Кормовые культуры	160	180	2 880	2 443	6.4*1018	437	106
Прочие с/х культуры	310	95	2 945	2 498	7.2*1018	447	136
Итого	1 503		13 170	11 171	2.8*1019	1 115	576

 

Показатель	Футуристический прогноз – вторая половина XXI в		Среднемировые показатели для сравнения:
	значение	ед. изм.	2009 г	1961 г	Начало XX века (Европа, США)
Результат для населения Земли	7 500	млн. чел.
Ср.-мировая калорийность рациона	2 809	Ккал/день	2 809	2 200	2 000
Обеспеченность энергоносителями	0.08	тн  WTI в год	1.81	0.72	0.21
–” ” —	0.84	Гкал/год	19.91	7.92	2.31

 

Сценарий Б – население сократилось до 4.0 млрд. человек, на выработку биотоплива направляется 54.7% мировой продукции растениеводства

Культуры	Площадь, млн. га	Урожай-ность, ц/га	Произзвод-ство, млн.тн	Распределение мирового ресурса продукции растениеводства
				на пищевые и кормовые нужды		на выработку биотоплива
				объем, млн. тн	ОЭ, кал	объем, млн.т	Эн. ценность, млн. тн WTI
Сахарный тростник	30	800	2 400	1 086	8.4*1017	1 314	364
Сахарную свеклу	10	600	600	271	2.1*1017	329	91
Кукурузу	180	65	1 170	529	1.8*1017	641	216
Зерновые культуры	600	39	2 341	1 059	3.6*1018	1 282	389
Масличные культуры	195	28	546	247	8.6*1017	299	94
Пальма (масло)	18	160	288	130	2.9*1017	158	50
Кормовые культуры	160	180	2 880	1 303	3.4*1018	1 577	383
Прочие с/х культуры	310	95	2 945	1 332	3.8*1018	1 613	490
Итого	1 503		13 170	5 958	1.5*1019	4 022	2077

 

Показатель	Футуристический прогноз – вторая половина XXI в		Среднемировые показатели для сравнения:
	значение	ед. изм.	2009 г	1961 г	Начало XX века (Европа, США)
Результат для населения Земли	4 000	млн. чел.
Ср.-мировая калорийность рациона	2 809	Ккал/день	2 809	2 200	2 000
Обеспеченность энергоносителями	0.52	тн  WTI в год	1.81	0.72	0.21
–” ” —	5.71	Гкал/год	19.91	7.92	2.31

 

Сценарий В – население сократилось до 3.0 млрд. человек, на выработку биотоплива направляется 66.1% мировой продукции растениеводства

Культуры	Площадь, млн. га	Урожай-ность, ц/га	Произзвод-ство, млн.тн	Распределение мирового ресурса продукции растениеводства
				на пищевые и кормовые нужды		на выработку биотоплива
				объем, млн. тн	ОЭ, кал	объем, млн.т	Эн. ценность, млн. тн WTI
Сахарный тростник	30	800	2 400	814	6.3*1017	1 586	439
Сахарную свеклу	10	600	600	204	1.6*1017	396	110
Кукурузу	180	65	1 170	397	1.4*1018	773	261
Зерновые культуры	600	39	2 341	794	2.7*1018	1 547	470
Масличные культуры	195	28	546	185	6.4*1017	361	114
Пальма (масло)	18	160	288	98	2.2*1017	190	60
Кормовые культуры	160	180	2 880	977	2.5*1018	1 903	462
Прочие с/х культуры	310	95	2 945	999	2.9*1018	1 946	591
Итого	1 503		13 170	4 468	1.1*1019	4 853	2506

 

Показатель	Футуристический прогноз – вторая половина XXI в		Среднемировые показатели для сравнения:
	значение	ед. изм.	2009 г	1961 г	Начало XX века (Европа, США)
Результат для населения Земли	3 000	млн. чел.
Ср.-мировая калорийность рациона	2 809	Ккал/день	2 809	2 200	2 000
Обеспеченность энергоносителями	0.84	тн  WTI в год	1.81	0.72	0.21
–” ” —	9.19	Гкал/год	19.91	7.92	2.31

 

Таким образом, оценка трех предельных состояний для футуристического сценария исчерпания традиционных энергоносителей и необходимости их максимального замещения биотопливом, производимым из растительного сырья приводит к следующим выводам.

Если к гипотетическому моменту исчерпания ископаемых углеводородов и урана численность населения Земли будет находиться на уровне 7.5 млрд. человек, то для поддержания нормативной среднедушевой калорийности, которую мы зафиксировали по уровню 2009 года, энергообеспеченность снизится до 80 кг нефтяного эквивалента на душу населения в год, то есть окажется на порядок ниже показателей начала XX века для Европы и США. Даже если население стран «золотого миллиарда» сможет тем или иным образом «забрать» себе все производимое в мире биотопливо, энергопотребление «золотого миллиарда» составит 630 кг нефтяного эквивалента – что соответствует уровню конца 1920-х годов для стран Европы (слабозаселенные США традиционно опережали Европу по среднедушевому энергопотреблению, уже к 1900 г  его показатель в США достигал порядка 2.0 тонн нефтяного эквивалента против 500-700 кг для стран Европы). Народы остальных стран при этом «с голоду не умрут», однако окажутся полностью лишенными энергоресурсов, необходимых для современной жизни и развития.

Если численность населения будет составлять 4.0 млрд. человек, то появится возможность увеличить энергообеспеченость на душу населения до 520 кг нефтяного эквивалента в год. Если «золотой миллиард» заберет к себе при этом 72% мирового биотоплива, сформировав для своего населения среднедушевую обеспеченность на уровне 1.5 тонн нефтяного эквивалента в год (уровень стран западной Европы в середине 1950-х годов), то на остальную часть мира останется порядка 190 кг. Приблизительно такой была среднедушевая энергообеспеченность в британских колониях перед второй мировой войной.

Если же численность населения в сократится до 3.0 млрд. человек, то среднемировая энергообеспеченность на душу населения вырастет до 840 кг нефтяного эквивалента в год. При распределении 2/3 мирового биотоплива в пользу «золотого миллиарда», что обеспечит его населению среднедушевую обеспеченность в 1.65 тонн нефтяного эквивалента в год (уровень Западной Европы в начале 1960-х годов), на остальное население Земли  будет оставаться по 440 кг нефтяного эквивалента  – что соответствует среднему уровеню энергообеспеченности стран «третьего мира» в 1970-е годы.

С точки зрения энергетической достаточности цивилизации последний сценарий представляется наиболее реалистичным, поскольку при среднедушевой энергообеспеченности «мировой окраины» в 25-27% от  уровня стран «золотого миллиарда» там могут быть сохранены минимальная промышленность, инфраструктура, поддерживаться стабильность.

Если же население планеты «откажется сокращаться» и, вопреки всему, достигнет прогнозируемой сегодня численности в 9.5 млрд. человек, то, как было показано в Таблице 6, обеспечить нормативную калорийность среднемирового рациона не представится возможным даже при нулевом уровне выработки биотоплива. Но, поскольку для механизированного производства соответствующего количества растениеводческой продукции потребуется не меньше 400 млн. тонн традиционного моторного топлива, или около 600 млн. тонн биоэтанола, то говорить о реалистичного подобного сценария, увы,  не приходится.

Таким образом, в условиях объективной ограниченности возможностей мирового сельского хозяйства к радикальному наращиванию объемов агропроизводства и нарастающего дефицита энергоносителей мировой цивилизации предстоит пережить драматический период перехода к новой структуре продовольственных и энергетических балансов при значительном сокращении численности населения. К сожалению, за столь короткий период масштабная депопуляция не сможет произойти естественным путем, и в ее основе с неизбежностью окажутся массовый голод и войны. Подобно тому, как основной причиной первой мировой войны явилась конкуренция европейских держав не столько за имеющиеся ресурсы, сколько за ожидаемые в результате бурного индустриального роста начала XX века рынки сырья и сбыта, мировые войны XXI века будут начинаться в продуктодефицитных странах из-за трагически нарастающего дефицита энергоносителей и земли, лишающего народы разума …

5. Новые аграрные технологии: спасут ли они мир, и когда?

Подобных катаклизмов можно было бы избежать, располагай человечество новыми энергетическими технологиями и технологиями производства продовольствия. К сожалению, несмотря на многочисленные инициативы и научные исследования, активно осуществляемые на протяжении последних 50 лет, подобных технологий у человечества до сих пор нет.

Потенциал так называемой «альтернативной энергетики» – использования энергии солнца, ветра, геотермальной энергии, энергии океанических приловов – весьма ограничен, в наиболее продвинувшихся в данной области странах ее доля не превышает сегодня 2.5-3.0%. Огромные капиталовложения, трудности с аккумулированием энергии, жесткая зависимость от условий природной среды – все эти факторы не позволяют рассчитывать на «альтернативную энергетику» как панацею. В лучшем случае она будет способна обеспечить до 10% энергетических потребностей развитых стран – хотя для бедных стран она, скорее всего, со временем станет основным источником их ограниченных энергетических потребностей.

Радикальным образом решить мировую энергетическую проблему можно было бы, овладев технологиями управляемого термоядерного синтеза или биофотолиза – получением топливного водорода из воды с помощью растений с генетически модифицированным механизмом фотосинтеза. Увы, говорить о реальности появления соответствующих технологий в ближайшие десятилетия не приходится. Впрочем, не исключено, что эти технологии возникнут как раз после того, как сократившееся в свой численности человечество завершит переход к более рационировнному и «лучше управляемому» обществу.

Аналогичным образом обстоит дело и с новыми агротехнологиями. Несмотря на уверения разработчиков, никаких свидетельств того, что генно-модифицированные растения смогут обеспечить кратное повышение урожайности основных сельскохозяйственных культур, увы, нет. В лучшем случае ГМ-культуры дают 15-25% прибавку к урожайности в течение 10-15 лет –  что было бы приемлемо для удовлетворения равномерно растущей мировой потребности в  продовольствии, но совершенно недостаточно для залпового восполнения объемов зерновых и масличных культур, во все больших масштабах отвлекаемых на производство биотоплива.

В мире практически исчерпаны ресурсы для создания дополнительных массивов пашни, а усилия по увеличению урожайности и наращиванию объемов производства (несмотря на небольшой «всплеск» в последние 5 лет) на протяжении последних нескольких десятилетий дают все меньшую отдачу:

На наш взгляд, совершенно неоправданны надежды и на решение продовольственной проблемы через «внепочвенное» земледелие – гидропонику, аэропонику, биореакторынм методы и т.д. Соответствующие технологии не только обладают высокой капиталоемкостью, но и требуют значительных затрат энергии – на освещение, орошение, на промышленное изготовление компонентов минеральных подкормок и т.д. И если гидропоника неплохо прижилась при производстве дорогостоящих и высокоурожайных овощных культур, то совершенно неясно, каким образом с ее помощью можно выращивать, скажем, пшеницу и сою. Для этого, как минимум, необходимо увеличить биологическую урожайность массовых сельскохозяйственных культур с 30-60 ц/га до показателей тепличного овощеводства, то есть до 2-3 тыс. центнеров с гектара! Допуская в принципе возможность подобной модификации злаковых и бобовых культур, позволим усомниться, что в обозримой перспективе эта задача может быть решена.

Человечество и на заре своего существования, и даже сегодня использует лишь ничтожно малую часть тех возможностей, которые предоставила нам Природа.  Так, мы совершенно в мизерных количествах умеем использовать энергию солнечного света и биохимическую энергию почв для производства необходимых нам жизненных благ – продуктов питания и энергии.

Согласно оценке, в свое время сделанной известным советским почвоведом академиком В.А.Ковдой, количество биохимической энергии, заключенной в почвах планеты (то есть в тонком – до 2 метров – слое пригодных для жизни высших растений участков земной суши), приблизительно соответствует мировым запасам энергии в ископаемых углеводородах, т. е порядка 1.5 триллионов тонн WTI (нефтяного эквивалента), или 1.65*10²² калорий.

Разумеется, было бы странным и нелогичным попытаться использовать эту колоссальную накопленную в почвах биохимическую энергию с целью удовлетворения текущих энергетических потребностей человеческой цивилизации. Нецелесообразно и «сжигать» ее через форсированный рост сельскохозяйственных культур, расходуя в качестве невосполняемого ресурса. Зато часть этой энергии можно было бы задействовать неким «разовым образом» через процессы биохимического восстановления почвенного плодородия, вернув Природе «долги» за десятилетия достаточно хищнической эксплуатации человечеством мировых почвенных ресурсов.

Почва как уникальный живой макроорганизм, обладающий огромными депозитами органических веществ и минералов, накопленных в гуматах, является лучшим субстратом для жизнедеятельности всей полноты существующей в ее пределах биоты. Только живая природная почва способна обеспечить растения полностью сбалансированным питанием, выступать природным «демпфером» при неблагоприятном изменении условий произрастания, задерживать и нейтрализовывать патогенные вещества, тяжелы металлы и т.д. Биохимическая энергия почвы участвует в процессах роста растений, дополняя  энергию, поступающую от Солнца. Без живой природной почвы масштабное и устойчивое производство продукции растениеводства невозможно в принципе.

Ежегодно земная поверхность поглощает солнечной энергии из расчета 108 килокалорий на квадратный сантиметр. Для уже упоминавшейся нами площади мировой пашни в 1.5 млрд. гектаров количество солнечной энергии составляет 1.62*10²² калорий. Как было показано в Таблице 6, на сегодняшний день мировое растениеводство собирает в виде урожая с этой пашни порядка 2.6*10¹⁹ калорий обменной энергии растений, то есть коэффициент полезного действия современной системы растениеводства составляет 0.16%. При теоретически возможной максимальной эффективности фотосинтеза (КПД фотосинтеза) на уровне 15% с мировой пашни станет возможно «собрать» 2.6*10²¹ калорий обменной энергии. Это – поистине колоссальный объем, при использовании от которого на кормовые и пищевые цели лишь 2% делается возможным обеспечить для населения в 9.5 млрд. человек «западный» уровень среднедушевой калорийности рациона в 3300 Ккал в сутки. А направление остальных 98% на выработку энергии позволит получить 67.6 млрд. тонн нефтяного эквивалента, то есть в 5.6 раз больше, чем потребляет человечество сейчас!

Таблица 11. Оценка теоретически возможного выхода продовольствия и биотоплива с площади мировой пашни при максимально возможном использовании биологической продуктивности растений

 

Показатель	Ед. изм.	Значение
Энергетически потенциал мирового растениеводства:
Площадь мировой пашни (округленно)	млн. га	1 500
Поглощение солнечной энергии земной поверхностью	кал/квсм	108 000
Приходится в год солнечной энергии на мировую площадь пашни	кал	1.62*1022
Результат современного растениеводства:
Количество обменной энергии, содержащееся во всех видах выращиваемых культур	кал	2.6*1019
Средний коэффициент полезного действия фотосинтеза по ОЭ продукции мирового растениеводства	%	0.16%
Финальная калорийность рациона, суммарно	кал	7.12*1018
Финальная калорийность рациона на душу населения 6.8 млрд. человек (2009 г)	Ккал	2 809
Теоретически возможный результат растениеводства:
Средний коэффициент полезного действия фотосинтеза по ОЭ продукции мирового растениеводства	%	15.0%
Количество обменной энергии, содержащееся во всех видах выращиваемых культур	кал	2.4*1021
Финальная калорийность рациона, суммарно	кал	6.65*1020
Распределение продукции растениеводства при населении 9.5 млрд.:
на пищевые цели 2%
–  финальная калорийность рациона, суммарно	кал	1.21*1019
– финальная калорийность рациона в расчете на душу населения	Ккал	3 500
на биоэнергетику 98%
–  ОЭ растительного сырья, используемого для биоэнергетики, суммарно	кал	6.53*1020
–  мировое топливо из углеводородов, синтезируемых растениями в процессе фотосинтеза	млн. тонн нефтяного эквивалента WTI	67 652

 

Отметим, что представленный выше оценочный расчет осуществлен для «оптимизированного» фотосинтеза, в то время как при перспективном процессе биофотолиза топливного водорода в части выработки энергии могут быть достигнуты еще более впечатляющие результаты…

Какой же вывод можно сделать? Грамотное использование факторов природного плодородия и усиленных человеческим интеллектом биологических возможностей растений, безусловно, способно в обозримой перспективе решить и продовольственную, и энергетическую проблему на основе оборота полностью возобновляемых элементов земной поверхности и атмосферы. Даже при доведении КПД фотосинтеза до 3-4%, что по данным современной науки вполне реально уже сегодня, к 2050 г девятимиллиардное население могло бы быть обеспечено продовольствием на уровне стран ЕС и США (3500 Ккал в сутки), а получение энергии из возобновляемого растительного сырья позволяло бы поддерживать среднедушевое энергопотребление на уровне сегодняшнего дня. При этом благодаря технологиям энергосбережения и уже упоминавшимся нами альтернативных источников энергии (ветер, приливы и т.д.) удалось бы, как минимум, повысить энергообеспеченность в развивающихся странах.

Вместо заключения

 

К сожалению, все эти заманчивые перспективы решения продовольственной и энергетической проблем человечества блекнут перед реальностью, в которой дорожающая энергия, дефицит которой растет быстрее дефицита еды, уже в ближайшие десятилетия обречет сотни миллионов людей на голод и, возможно, на гибель в новых масштабных войнах за ресурсы.  Очевидно, что приход технологий, способных радикальным образом изменить продуктивность мирового растениеводческого сектора, равно как и новых энергетических технологий (термоядерный синтез, биофотолиз), трагически запаздывает и, скорее всего, состоится лишь после того, как человечество пройдет болезненную точку бифуркации, сменив императив свободы и неограниченного потребления на императив рационирования и управляемости. Возможно, что сократившись при этом в численности до уровня середины XX века, то есть до 3-4 миллиардов человек.

Сегодня, когда практически все научные ресурсы, способные обеспечить переход к принципиально новым  продовольственным и энергетическим технологиям, сосредоточены в Соединенных Штатах, человечеству предстоит смириться с тем, что именно Америка будет управлять процессом «переформатирования человечества», формируя уже по-настоящему новый мировой порядок  в соответствии с долгосрочными интересами западных элит. И, возможно, пожалеть, что в свое время вполне сопоставимый с американским потенциал советской, прежде всего российской науки, за минувшие 20 лет оказался то ли бездарно, то ли безжалостно растрачен!

В то же время у России и по сей день сохраняется возможность, опираясь на собственные ресурсы и не угасший до конца научный потенциал, обеспечить своему народу высокую степень независимости и самодостаточности в процессе ожидаемых глобальных изменений.  Россия располагает почти 9% мировой пашни (около 135 млн. га), из которой в настоящее время далеко не лучшим образом используется порядка 120 млн. га.

При применении на полях России уже апробированных в мировой практике технологий повышения урожайности, снижении затрат да и просто за счет «наведения порядка» энергетический потенциал продукции отечественного растениеводства может быть увеличен более чем в 10 (!) раз – с нынешних 3.2*10¹⁷до 5.0*10¹⁸ калорий. Для этого необходимо повысить долю в севооборотах масличных и высокобелковых культур (сои, рапса, люпина), добиться устойчивости и увеличить объемы производства кукурузы, повысить урожайность  пшеницы с 19-21 до 30 ц/га, кукурузы – с 25-35 до 50 ц/га, увеличить производство сахарной свеклы и т.д.  В этом случае, направляя на кормовые и пищевые цели лишь 13-15% от нового возросшего объема продукции растениеводства, страна смогла бы полностью обеспечить население в 150 млн. человек калорийностью рациона «богатых стран» в 3500 Ккал. Из остального объема растительного сырья можно было бы вырабатывать биотопливо в количестве до 123 млн. тонн нефтяного эквивалента –  что составляет порядка четверти современной российской нефтедобычи.

С подобными возможностями Россия могла бы безопасно, без потрясений и катастроф, пережить «мировой голод», наращивая производственный, научный и человеческий потенциал и оказывая необходимую продовольственную и энергетическую помощь своим союзникам.

А в случае реализации до конца XXI века нашего футуристического прогноза о доведении с помощью биотехнологий КПД сельскохозяйственных растений к теоретическому верхнему пределу в 15% – Россия смогла бы производить на своей пашне до 1.9*10²⁰ калорий возобновляемой энергии. При этом за счет  лишь 23% ее природных аккумуляторов – кормовых и пищевых продуктов растениеводства – удалось бы «накормить» население планеты с уже упоминавшейся нами прогнозной численностью численностью в 9.5 млрд. человек, обеспечив для каждого оптимальную среднедушевую калорийность в  3500 Ккал. За счет остающихся 77% технических культур Россия могла бы производить биотопливо в объеме до 4.2 млрд. тонн нефтяного эквивалента – то есть треть энергопотребления современного человечества.

Если прогнозам, сделанным в настоящей статье, суждено хоть в какой-то степени сбыться, то хотелось бы, чтобы осознание соответствующих проблем в нашей стране произошло бы до того, как у России закончатся возможности влиять на глобальные процессы.

Скрытые угрозы сельской депопуляции – ИЛИ почему высокотехнологичной «параллельной россии» нет альтернативы

Темы: техника и технологии, экономика

 

 

  

 

 

Со значительными сокращениями статья была опубликована в газете «Труд» 5 ноября 2004 года («Последняя деревня»). 

 

 

 

Статья, написанная в 2004 г,  посвящена одной из наиболее острых и, тем не менее, неафишируемых проблем национального развития России – сельской депопуляции. Сокращение численности коренного населения за чертой городов восполняется неконтролируемым притоком мигрантом, в корне меняющим принципы хозяйственной деятельности и систему общественных отношений. К 2015-2020 гг Орловская, Воронежская и ряд других областей смогут открыто претендовать на статус национальных республик в составе РФ, а кошмар югославского Косово вполне может стать завершающим аккордом аграрно-демографического кризиса некогда великой крестьянской страны.

Со значительными сокращениями статья была опубликована в газете «Труд» 5 ноября 2004 года («Последняя деревня»).

Депопуляция – термин, пришедший из биологии. Еще каких-нибудь двадцать-тридцать лет назад его можно было услышать разве что в телепередаче “В мире животных”, когда речь заходила об исчезающих представителях африканской фауны. Непостижимо, но сегодня этот термин гораздо прочнее связан с процессами в человеческом обществе, причем не где-нибудь за тридевядь земель, а применительно к России, которую все мы когда-то априорно считали самой большой, мощной и самой населенной, если брать страны с привычным нам европейским типом культуры.

Сегодня наша страна – мировой лидер по сокращению численности населения.  Всем известно, что ежегодно численность нашего населения снижается на несколько миллионов человек. При этом горечь происходящего для многих из нас явно или подсознательно смягчает несложный подсчет, согласно которому с подобным “темпом вымирания” нас хватит, по меньшей мере, на добрую сотню лет. Увы, это не так, в активе  едва ли есть полтора-два десятилетия, по прошествии которых Россия может элементарно рассыпаться – но не по границам национальных автономий и крупных регионов, а просто исчезнуть, сгинуть в самой своей сути, в один из дней лишившись собственного пространства. И международный терроризм здесь будет ни при чем. Смертельная угроза исходит от набирающей невиданные темпы сельской депопуляции.

В настоящее время депопуляция (невосполняемое сокращение) сельского населения наблюдается в 67 регионах России из 89. Исключения представлены 22 субъектами федерации, являющимися, в основном, национальными республиками. Из номинально “русских” регионов сельская депопуляция, с точки зрения статистического учета, отсутствует только в Ставропольском и Краснодарском краях. Тем не менее, как будет показано ниже, угроза фактической депопуляции села подбирается и к этим двум относительно благополучным регионам.

		1992	1993	1994	1995	1996	1997	1998	1999	2000	2001	2002	2003
Численность населения России, млн. чел.	148. 8		148.7	148.4	148.2	147.8	147.3	146.8	146.3	145.6	144.8	144.1	143.1
Ежегодное сокращение населения России, тыс. чел.		—	102	236	258	413	435	495	578	658	735	795	982
Численность негородского населения, млн. чел.		39. 8	40.0	40.1	40.2	40.1	40.0	39. 8	39.7	39.5	39.3	39.1	н/д
Численность населения, занятого в с/х, млн. чел.		19. 3	18. 8	18.3	17.8	17.3	16.7	16.2	15.8	15.3	14.8	14.3	н/д
Ежегодное сокращение с/х населения, тыс. чел.		—	522	527	521	513	508	501	494	489	470	461	—

Источник: UN Food and Agriculture Organisation

Внешние признаки депопуляции во многом схожи с результатами свертывания сельскохозяйственного производства: заброшенные животноводческие фермы, машинные дворы, неиспользуемые пашни и пастбища… Считается, что причиной последнего стали пореформенное сокращение внутреннего платежеспособного спроса, неограниченный импорт продуктов питания, резкое ухудшение финансового положения большинства хозяйств. В то же самое время численность сельского населения в трудоспособном возрасте сократилась с 1990 по 2002 год с 28 до 18-20 млн. человек – что в условиях отсутствия заметных инвестиций в повышение технической оснащенности и производительности труда, в условиях продолжающейся деградации материально-технической базы АПК  неизбежно должно означать объективную невозможность поддерживать объемы сельскохозяйственного производства на прежнем уровне. Подтверждением этого тезиса является ситуация сегодняшнего дня: несмотря на зримо растущий платежеспособный спрос на сельскохозяйственную продукцию, валовой продукт отрасли продолжает сокращаться. Согласно данным Федеральной службы госстатистики, продукция сельского хозяйства в январе-мае 2004 года сократилась по сравнению с аналогичным периодом прошлого года на 1.3%, поголовье КРС снизилось на 5.9%, численность коров на 5.7%. Именно в животноводстве, где доля живого труда максимальна, сокращение производства удивительно точно коррелирует с темпом сокращения численности трудоспособного сельского населения. И если увеличение численности сельского населения в южных, главным образом, в национальных регионах, нивелирует общую динамику его численности, то нарастающее сокращение животноводческого производства, в том числе  в областях, приближенных к крупным городам с высоким уровнем спроса, сполна выдает реальное положение дел.

Здесь крайне важно иметь в виду, что официальная государственная статистика в крайне недостаточной степени отражает процессы, связанные с депопуляцией сельских территорий. Основными причинами тому являются следующие:

• как уже отмечалось, общефедеральные показатели численности сильно нивелируются динамичным приростом сельского населения в южных регионах России
• статистические показатели по остальным регионам, отражающие численность всего сельского населения,  не выявляют динамики сокращения его части в работоспособном возрасте.
• никоим образом не учитываются различия в динамике численности сельского населения на отдаленных территориях и в пригородных зонах: во многих регионах ее относительно стабильные показатели связаны с увеличением населения пригородных территорий, которое в своем большинстве следует рассматривать как городское.
• значительная часть сельской молодежи и лиц среднего (до 40 лет) возраста, живя и работая в городах, из-за отсутствия собственного городского жилья формально продолжают оставаться зарегистрированными в сельской местности.
• статистика не дифференцирует увеличение населения за счет притока мигрантов, не анализирует их национальный состав и склонность к сельскохозяйственному труду

Выборочные обследования “не-пригородных” сельскохозяйственных территорий в Тверской, Ярославской, Тульской, Ивановской и Воронежской областях  дают безрадостную картину.  При среднем размере сельского населенного пункта в  28 дворов (Воронежская область – 35 дворов) на сегодняшний день реально заселено не более 5-7 дворов (в Воронежской области – 17 дворов). Несколько дворов (до 6-8) “оживают” в летний период за счет приезда на сезонный отдых горожан. Средний возраст сельского жителя – 58 лет мужчины и 54 года женщины. Среднее число детей и подростков (от 0 до 18 лет) указать не представляется возможным, поскольку при формальном подсчете оно оказывается меньше единицы – в 70% обследованных населенных пунктов данного возрастного контингента в принципе  нет, в остальных он не превышает 2-5 человека на деревню (к тому же, как указывают респонденты, часть детей временно находится в деревне у старших родственников и, с наступление школьного возраста, обязательно переедет в город).

“Общественное” сельскохозяйственное производство в обследованных сельских населенных пунктах практически не ведется, реально работают только личные подсобные хозяйства. Отдельные из них обладают неплохой товарностью, прежде всего по молоку и картофелю, располагают тракторами, легким грузовым транспортом и налаженными каналами сбыта. В то же время средний возраст главы и членов таких хозяйств приближается к 60 годам.  Пройдет буквально 5-7 лет – и эти люди в силу возрастных ограничений будут вынуждены свернуть производство. Причем произойдет это достаточно синхронно и массово, на смену им никто не придет. Дело в том, что нынешними “старожилами” являются люди 1944-1950 г.г. рождения, у которых в наиболее активный период молодости (20-25 лет), пришедшийся на середину 1960-х годов, практически не имелось возможностей покинуть село. Следующее поколение, вступление которого в активный возраст совпало с кампанией по ликвидации “неперспективных деревень” и появлением обширных возможностей для трудоустройства в городах и на многочисленных “стройках народного хозяйства”, для села навсегда потеряно.

Прогнозы неутешительны: к 2020 году даже минимально активная сельская жизнь и товарное сельскохозяйственное производство на большей части аграрной территории России в подавляющей своей части прекратятся. Кстати, это будет означать обвальное ухудшение, казалось бы, относительно неплохих на сегодняшний день валовых показателей по производству молока и картофеля: поскольку 58% молока и 94% картофеля выращивается в личных подсобных хозяйствах, в своем большинстве относящихся к описанному выше типу, то АПК России за считанные годы потеряет до 35-40% товарного ресурса молока и до 80% картофеля. Не без аналогичных по масштабу потерь подойдет к этоум рубежу и “общественное производство”, в котором элементарно перестанет хватать рабочих рук. Очевидно, что ожидаемое сокращение будет более значительным, чем в начале 1990-х годов, оно нанесет непоправимый удар по продовольственной безопасности страны и вызовет серьезные политические последствия.

Другой опасностью сельской депопуляции, остающейся “невидимой” для статистики и игнорируемой органами государственной власти, является неконтролируемая миграция и укоренение в сельской местности мигрантов из южных регионов России, стран СНГ и дальнего зарубежья. Причем, наряду с индивидуальным и мелкогрупповым расселением, характерным практически для всех регионов России, имеют место процессы, которые нельзя назвать иначе, как целенаправленной колонизацией центрально-российских сельских территорий. Так, в настоящее время значительное число сельских населенных пунктов Тверской области заселены чеченцами[1], Ивановской области – корейцами, Ярославской области – узбеками и таджиками и т.д. Все южные регионы Дальневосточного федерального округа активно колонизируются китайцами и монголами, южно-сибирские области – выходцами из Казахстана, Киргизии и других центрально-азиатских стран, среди которых также встречаются и переселенцы-уйгуры из Синьцзянского автономного округа КНР, известные своей крайней неуживчивостью и агрессивностью.  Практически в каждом из “традиционно русских” регионов действует несколько национальных землячеств, обладающих налаженными связями с региональными и муниципальными властями, милицией и негласно координирующих колонизацию “освобождающейся” сельской территории. Наличие неформальных координирующих структур является, к слову, одной из причин того, что указанные процессы в последнее время проходят достаточно гладко и без “лишнего шума”: мигранты расселяются в действительно оставленных коренными жителями населенных пунктах или проходят своеобразный “карантин” в отдаленных деревнях и хуторах. Особенно это стало заметно после известных событий в Удолмле (Тверская область) в мае 1998 года, где неконтролируемое расселение представителей чеченской диаспоры вызвало решительное силовое противодействие со стороны еще сохранившего дееспособность коренного населения.

Как уже отмечалось, приток указанного контингента мигрантов во многом нивелирует динамику снижения численности сельского населения, однако подобный  эффект крайне неоднозначен. Основные риски здесь связаны со следующим:

1.  Обустройство и жизнь мигрантов в настоящее время практически повсеместно связаны с паразитированием на остатках прежней материально-технической базы и сельской инфраструктуры. Мигранты из республик и стран с низким уровнем развития и родоплеменным типом общественных отношений не способны без целенаправленного внешнего воздействия восстановить деградирующую хозяйственно-социальную среду, чтобы затем поддерживать (воспроизводить) ее в своей повседневной деятельности. Как только еще сохранившаяся материальная база и инфрастуктура окончательно деградируют,  мы станем свидетелями неконтролируемого воспроизводства на аграрной территории России примитивных систем земледелия, скотоводства и анахронических общественных отношений. Кстати, именно по указанной причине не следует ожидать наступления “экологического рая“, предсказываемого некоторыми исследователями в качестве “позитивного последствия деиндустриализации страны“: экстенсивное скотоводство вызовет быструю деградацию естественных пастбищ, что в аридных районах Черноземья приведет к опустыниванию, а в средней полосе – к заболачиванию.

2.  Реальная численность мигрантов, укоренившихся в сельской местности, составляет не 1-1.5 млн. человек (как полуофициально считается сегодня), а не менее 4-6 миллионов человек. Поскольку типичная семья мигрантов включает женщин в детородном возрасте при коэффициенте суммарных рождений более 2.8, то к 2010-2015 г.г. численность этого контингента увеличится на 3.5-4.5 млн. человек, вплотную приблизившись к 10 миллионам.  А это уже – ¹/₃  от номинальной численности сельского населения страны, более 50%  населения действительно сельских (не-пригородных) территорий и до 80% трудоспособного населения в сфере сельского хозяйства! В подобные цифры не хочется верить, но, к сожалению, если они и где-то отличаются от реальности, то не намного.

3.  Значительная часть мигрантов, укореняющихся в сельской местности, имеет возможность неограниченно долго проживать без регистрации или обращения за предоставлением российского гражданства.  В то же время их дети, родившиеся на территории России, в полной мере пользуются общественными благами и льготами, а по достижении совершеннолетия получат российские паспорта. К уже означенному нами рубежу 2020 года  в России появится значительная социально активная прослойка (до 5 млн. человек), выросшая в условиях примитивного хозяйства и родоплеменной системы общественных отношений, не получившая даже минимального образования, плохо владеющая русским языком, практически лишенная собственности и обустроенной жизненной среды, но в то же время претендующая на полнообъемный социальный успех и достойный жизненный статус. С учетом их возраста (16-20 лет), ассимиляция этих людей будет уже практически невозможна. Использование же данного контингента антигосударственными силами, или же его неконтролируемая политическая саморганизация по признакам общности происхождения, вероисповедования и социальной судьбы станут вопросом даже не времени – лишь минимальных организационных усилий.

4.  Принятые и действующие на сегодняшний день программы по социальному развитию села, к сожалению, в принципе не учитывают указанного “национального аспекта” проблемы сельской депопуляции,  по этой причине выделяемые в их рамках государственные средства и ресурсы во многом будут не решать, а  лишь усугублять ситуацию.

Скрытость, латентность колонизации сельской территории мигрантами на фоне достаточно быстро созревающих ее плодов, скорее всего,  поставят в тупик системы и органы государственной власти и безопасности. В масштабах “исконно русской территории” практически в одночасье изменится национальный состав сельского населения. И хотя за счет стабилизирующего влияния населения городов и пригородных зон эта перемена, скорее всего, не сильно затронет структуру населения в целом, у России есть все шансы повторить опыт “открытия албанского Косова”: до 1991 года считалось, что численность албанского населения в этом небольшом автономном крае Югославии не превышает 45-50%, а к 1999 году она, как неожиданно оказалось, составляла уже 95-97%. Субъекты  федерации с относительно невысокой долей городского  населения (Псковская, Орловская, Воронежская, Курская, Тамбовская, Пензенская, Курганская, Оренбургская области, Республика Алтай, Читинская и Амурская области) к 2015 году вполне способны оказаться претендентами на статус национальных автономий: доля коренного населения в них, скорее всего, окажется менее 50%.

Даже при условии выполнения планов Президента и Правительства по удвоению ВВП и развитию высокотехнологичных сфер деятельности, Российская Федерация к 2020 году  имеет все шансы оказаться этно-социальной химерой: “сетка” из постиндустриальных мегаполисов и крупных промышленных центров, соединенных современными средствами коммуникаций, окажется окруженной гигантской фактически неподконтрольной территорией, в глубинах которой на основе примитивного слабомеханизированного сельского хозяйства будут самовоспроизводиться патриархальные системы общественных отношений. Это “вмещающее пространство” не станет пребывать в равновесии и мире с агломерациями чужеродной для него культуры, а попытается установить над ними собственный контроль.

Отсюда наивны надежды тех, кто считает, что в глобальном конфликте между промышленно развитым “Севером” и бедным “Югом”, в настоящее время сконцентрированом в противостоянии западной цивилизации и мусульманского мира, Россия сможет, оставаясь в стороне, пожинать плоды противоречий двух борющихся сил. Глобальный конфликт “Север-Юг” имеет все шансы не просто втянуть нас в свою орбиту, но и, обратясь вовнутрь нас самих, разрушить наше государство в его базовой – пространственной – сущности.

При всем драматизме и кажущейся неизбежности описанного выше сценария у нас, тем не менее, на сегодняшний день сохраняются возможности предотвратить развитие ситуации по подобному плану.  Для этого необходимо, прежде всего, понять и объективно оценить грозящую  опасность. Требуется четко и открыто соотносить все имеющиеся и перспективные программы сельского развития со складывающейся в сельской местности демографической и, конечно же, этно-социальной ситуацией. Сельское развитие должно перестать быть прерогативой исключительно Минсельхоза, а контролироваться на межведомственном правительственном или, лучше всего, президентском уровне. К сожалению,  существующая практика работы государственных органов РФ не подразумевает возможности дифференцирования государственных программ “по национальному признаку” (за исключением программ восстановления Чечни, среди которых имеется единственная (!) в России подпрограмма помощи в обустройстве русского населения – хотя, очевидно, Чечня не самое лучшее место для расселения последнего).  В системе государственной аграрной политики необходим принципиальный и решительный поворот от поддержки развития производительных сил, представленных, в основном, крупными и крупнейшими компаниями и финансовыми группами, к мероприятиям, направленным на  обеспечение устойчивого сельского развития и обустройство.

Основное внимание при подготовке и реализации политики сельского развития должно быть уделено не капиталоемким проектам по развитию сельской инфрастуктуры, а созданию широкого комплекса условий и предпосылок для (i) сдерживания и компенсирования оттока и естественной убыли коренного  сельского населения и (ii) активной ассимиляции уже укоренившихся мигрантов. Обеспечив последних условиями для сельского труда на основе современных технологий, а также предоставив им возможности аналогичного развития несельскохозяйственных направлений деятельности, общество сможет добиться их постепенной трансформации из потенциально враждебного и агрессивного состояния как минимум к  конформизму, максимум – к активной заинтересованности в синергичном развитии совместной территории проживания.

Если говорить о конкретных элементах ожидаемой политики сельского развития, то, среди прочих, следует сделать акцент на следующих:

• Государственные программы сельского развития должны открыто и гласно увязываться с демографической и этно-социальной ситуацией в конкретных районах сельской местности, механизмы их исполнения должны предусматривать селективный подход и обладать высокой вариабельностью в зависимости от соответствующих локальных условий.
• Необходимо решительное усиление внимания и государственной поддержки фермерских хозяйств, прежде всего создаваемых представителями коренного населения. Ценность фермерского уклада заключается не сколько в валовых объемах сельскохозяйственного производства (из-за невысокой их доли в котором на фермеров в последние годы практически перестали обращать внимание), а в обеспечении хозяйственного контроля как за собственной землей, так  и за значительной окружающей территорией.
• Максимально активная передача неиспользуемых сельскохозяйственных земель, включая целые хозяйства, под управление церковных общин и монастырей традиционных конфессий, прежде всего Русской Православной Церкви, – с целью не только обеспечения эффективного использования и контроля за территорией, но и в интересах культурно-религиозной ассимиляции мигрантов.
• Миграционные процессы в сельской местности должны находиться под пристальным контролем, укоренившиеся мигранты должны получать государственную поддержку исключительно при условии выполнения специально установленных требований по обустройству, формам ведения хозяйства и его техническому уровню. Целесообразно введение обязательного направления глав “мигрантских хозяйств” на бесплатные государственные курсы обучения и повышения квалификации, прохождение которых будет способствовать их лучшей ассимиляции.
• В сельских районах со значительной долей мигрантов необходимо развитие полноценной системы государственного (муниципального) среднего образования, полностью исключающего  “национальные школы”[2]. Подобный подход критически важен для полноценной ассимиляции детей мигрантов. Национальные формы обучения, вполне допустимые в городской среде, в сельской местности могут применяться исключительно на самодеятельной основе, без предоставления их слушателям и выпускникам государственных аттестатов и иных государственных документов.
• Необходимо интенсивное и масштабное развитие на сельской территории несельскохозяйственных видов деятельности, способствующих как замедлению депопуляции, так  и вовлечению мигрантов в организационно сложные и технологичные виды деятельности.

 

“Предупрежден – значит вооружен”. Эта нехитрая мудрость вселяет надежду, что этнические последствия сельской депопуляции не будут с привычной для нас “политкорерктностью” переведены в область умолчания, а мобилизуют общество на выработку в приемлемые сроки эффективных мер по сохранению за коренными народами России ее важнейшего ресурса – родной земли.

---

[1] чтобы удостовериться в этом, вовсе не обязательно изучать документы паспортных столов Тверского УВД или проводить полевые обследования: достаточно в будний день проехать из Москвы в Тверь на утренней электричке и обратить внимание на контингент пассажиров, сменяющий москвичей и жителей Подмосковья в районе станции “Московское море”: до 70% его начинают составлять кавказские женщины, направляющиеся на рынки областного центра.

[2] последнее не должно относиться к системе сельского образования в  национальных образованиях в составе Российской Федерации