Новая зеленая революция
Новая зеленая революция

В 1959 году, выступая на международной конференции по проблемам продовольствия, известный в те времена экономист заявил: «Оптимистичный прогноз на ближайшие десятилетия выглядит тревожно, пессимистичный — и вовсе ужасает». 

Девять лет спустя биолог Пол Эрлих в бестселлере «Демографическая бомба» предупреждал, что в 1970-е и 1980-е годы по всему миру от голода умрут миллионы людей.

Однако мрачные прогнозы не сбылись: зеленая революция преобразила мировое сельское хозяйство, в особенности возделывание риса и пшеницы. Американскому селекционеру Норману Борлаугу удалось создать нечувствительные к длине дня сорта мягкой пшеницы для приэкваториальных стран, короткий стебель которой не ложился на землю под тяжестью зерна. Результат не заставил себя ждать: урожайность с гектара повысилась. (Однако выращивание этих сортов требовало внесения в почву больших доз дорогостоящих удобрений) А благодаря селекции, проведенной в Международном институте по изучению риса на Филиппинах, удалось поднять урожайность и этой важной культуры.

За 1960−1990-е годы урожаи риса и пшеницы в Азии удвоились, и, даже несмотря на прирост населения более чем в полтора раза, цены на эти культуры пошли вниз, а среднестатистический житель региона стал потреблять на треть больше калорий. О Борлауге, получившем в 1970 году Нобелевскую премию мира, тогда писали: «Невозможно переоценить его вклад в дело борьбы с голодом, господствующим во всем мире».

Новая угроза

Теперь же, по прогнозу ООН, к 2050 году население планеты возрастет на 2 миллиарда человек. Половину прироста обеспечат африканцы, живущие к югу от Сахары, а еще треть добавится в Южной и Юго-Восточной Азии. Эти же регионы сильнее всего почувствуют на себе последствия климатических изменений — будут сильнее страдать от засухи, резких перепадов температуры и других природных невзгод. «На протяжении 20 лет мы наблюдаем замедление темпов роста урожайности таких культур, как рис, пшеница и кукуруза, — утверждает климатолог Майкл Оппенгеймер из Принстонского университета. — В некоторых регионах урожайность вообще перестала расти. По моему убеждению, распад существующей системы снабжения продовольствием — вот основной риск, связанный с грядущими изменениями климата».

Так считают теоретики, и то же мы видим на практике — в фермерских хозяйствах.

Фермер Рамадани Джума сетует, что неизвестная напасть губит его посевы маниока: «Никак не могу понять — может, слишком много воды? — приговаривает он, теребя сохнущие листья двухметрового растения. — Или солнца?». На самом деле проблема вызвана вирусами, которые переносят белокрылки.  Первый вирус атакует листья маниока, а второй — вирус полосатой мозаики — поражает съедобные корни растения, словно мина замедленного действия, грозящая катастрофой, лишь когда настанет пора сбора урожая.

Вирус полосатой мозаики может вызвать очередную волну голода. «С каждым годом дела обстоят все хуже, ведь если вирус доберется до обширных посадок маниока на западе Африки, проблем с продовольствием на континенте не избежать». Вместе с другими учеными Тейлор работает над созданием ГМ-маниока, устойчивого к этому вирусу. 

Для большинства танзанийцев подобные наделы — единственный способ выжить. С них собирают более 90 процентов урожая на африканском континенте, а маниок кормит 250 миллионов человек. Это растение весьма неприхотливо, хорошо переносит засуху и внезапные повышения температуры. И если бы не вирусы, вместе с белокрылкой стремительно распространяющиеся по восточной части континента из-за потепления, маниок стал бы идеальной культурой для Африки XXI века.

Чтобы нормально питаться после 2050 года, человечеству придется свершить еще одну зеленую революцию.

Генный конструктор: беречь от детей?

Чтобы нормально питаться после 2050 года, человечеству придется свершить еще одну зеленую революцию. Есть два варианта развития событий. Первый — это создание новых сортов с помощью генной инженерии. «Следующая зеленая революция по техническому оснащению, несомненно, превзойдет свою предшественницу, — поясняет генный инженер Роберт Фрейли, в 2013 году удостоенный Всемирной продовольственной премии. — В наше время ученые научились манипулировать огромным разнообразием генов растений, отвечающих за такие свойства, как устойчивость к болезням или к засухе». Благодаря этому сельское хозяйство станет более продуктивным и устойчивым.

Главным достижением генных инженеров стало появление генетически модифицированных организмов (ГМО). Впервые они появились еще в 1990-х годах, а сегодня ГМ-растения захватили десятую часть посевных площадей планеты, их выращивают в 28 странах. Так, в США они занимают половину всех сельскохозяйственных угодий. Геном 90 процентов выращиваемых в Штатах кукурузы, хлопчатника и сои подвергся вмешательству человека. Уже два десятилетия американцы употребляют в пищу ГМ-продукты. В Европе и Африке же, напротив, распространение таких культур было приостановлено — в обществе не прекращаются споры: вредны или безопасны ГМО для человека и окружающей среды.

Сторонники генных технологий вроде Фрейли говорят о сотнях миллиардов долларов, сэкономленных только в США, и приводят примеры благоприятного воздействия ГМ-растений на природу. Скажем, в опубликованном недавно докладе Министерства сельского хозяйства США приводятся данные о 90-процентном снижении использования пестицидов со времени повсеместного перехода на Bt-кукурузу, в ДНК которой были встроены гены бактерии Bacillus thuringiensis, защищающие растение от кукурузной огневки и других вредителей. Другой красноречивый пример: в тех провинциях Китая, где начали выращивать ГМ-хлопок, говорят о сокращении популяции тли, а также о росте численности божьих коровок. Обилие последних, правда, свидетельствует, что и тли — корма божьих коровок — меньше не становится. 

Хотя никаких прямых данных об опасности ГМ продуктов нет, противники ориентированного на ГМО пути развития сельского хозяйства видят в ГМ-семенах лишь разорительный для фермеров проект. Современное сельское хозяйство и без того чересчур полагается на химические удобрения, гербициды и пестициды. Мало того что они недоступны мелким фермерам вроде Джумы, так они к тому же и отравляют землю, воду и воздух, а на их производство тратятся невозобновляемые природные ресурсы.

Альтернативный вариант

Хонда-рис и другие чудеса. 

Есть ли альтернатива ГМ-культурам? «Конечно, — утверждает Ганс Геррен, еще один лауреат Всемирной продовольственной премии, директор швейцарской некоммерческой организации Biovision. — Нам жизненно необходима аграрная система, образующая единое целое с окружающей средой. Для этого потребуется в корне переосмыслить подход к новой зеленой революции. «Тяжелой артиллерией» победу не добыть, надо искать другие решения».

И они действительно есть…например, рисовое зернышко, с которого началась предшествующая зеленая революция в Азии.

Это чудо-рис IR8. Некоммерческая организация IRRI была основана фондами Форда и Рокфеллера в 1960 году. Два года спустя фитопатолог Питер Дженнингс запустил серию селекционных экспериментов на основе 10 тысяч разных сортов риса. Скрестив карликовый тайваньский рис с его рослым собратом из Индонезии, в восьмом поколении он получил быстрорастущую и высокоурожайную культуру IR8 (India Rice 8), сыгравшую ключевую роль в преодолении голода в Индии. Этот сорт стал революцией в рисоводстве Азии.

На протяжении десятилетий в IRRI занимались улучшением традиционных сортов. Но в связи с грядущим изменением климата фронт работ сместился, и здесь начали выводить разновидности для высадки в засушливых областях, ничем не отличающихся от тех, где кукуруза и пшеница растут лишь за счет дождей. А для стран вроде Бангладеш, где повышение уровня моря привело к засолению почв, в IRRI создали сорт, которому лишняя соль не помеха.

Считаные единицы полученных в IRRI сортов являются генно-модифицированными, и они еще не поступили на рынок. Один из них — «золотой рис» — содержит гены кукурузы, отвечающие за выработку бета-каротина. Цель селекционеров в этом случае — помочь человечеству справиться с хроническим дефицитом витамина А. Прошлым летом опытные делянки «золотого риса» уничтожили активисты движения, выступающего против ГМ-продуктов. По словам директора IRRI Роберта Зиглера к манипуляциям с геномом в институте прибегают в исключительных случаях, только когда требуемый признак отсутствует у других представителей этого семейства злаков.

Современная наука все же внесла свой вклад в усовершенствование методов селекции, применяемых в институте. Долгое время исследователи придерживались золотого правила селекции: отобрать растение с заданным признаком, скрестить его, выделить рекордсменов среди потомства и повторить все заново. Но в 2004 году международный консорциум исследователей расшифровал геном риса и картировал около 40 тысяч его генов. С тех пор ученым удалось выявить те из них, которые отвечают за хозяйственно ценные признаки растения. Это открытие и легло в основу селекции будущего.

Амбиции и традиции.

Самый необычный проект института, возможно, кардинально изменит рисоводство и в разы повысит урожаи. Рис, пшеница и множество других растений развивается за счет С3-фотосинтеза, но есть растения, например кукуруза или сахарный тростник (всего 3%, или 7500 видов), использующие С4-фотосинтез. В первом случае одно из соединений углекислого газа расщепляется на две молекулы, каждая из которых включает 3 атома углерода, во втором — этот газ в начале цикла переносится молекулами с 4 атомами углерода. Различия циклов, конечно, куда существеннее, но главное состоит в том, что С4-фотосинтез прекрасно осуществляется в сухую и жаркую погоду, то есть требует меньших затрат воды. «Урожайность таких культур в среднем выше в 1,5 раза», — утверждает Уильям Пол Квик из IRRI. Он поставил цель — «обучить» рис С4-фотосинтезу, манипулируя с его геномом.

Сложность, однако, в том, что фотосинтезом управляет целый комплекс генов, а значит, его не так-то просто «привить» другим растениям. Впрочем, по словам Квика, «природа изобрела С4-цикл более 60 раз, в каждом случае совершая прорыв с нуля. А значит, это не так и сложно». Вместе с группой единомышленников Квик начал перебирать один за другим отвечающие за фотосинтез гены маленького быстрорастущего С4-злака щетинника зеленого. Все гены, выявленные на сегодня, встречаются и у С3-растений. Только ключ к разгадке таится в особенностях функционирования генома как единого целого у этих двух групп растений.

В случае успеха можно будет использовать данную технологию для повышения продуктивности картофеля, пшеницы и других важных С3-культур, что позволит обеспечить продовольственную безопасность на новом уровне, ведь в теории урожайность должна повыситься на 50 процентов.

National Geographic

Последние новости
22 05.18
У участников зернового рынка города Астаны по состоянию на 1 мая имелось в наличии 42139 тонн зерна, из них на продовольствие 42106 тонн, сообщает столичный департамент статистики.
04 05.18
В Министерстве сельского хозяйства рассказали, в какие страны экспортируют больше всего продуктов аграрной промышленности, передает корреспондент Tengrinews.kz.
21 04.18
46 с половиной тысяч тонн пальмового масла съели казахстанцы за три года. Внушительные цифры озвучили депутаты. Они подсчитали, продуктов с вредными жирами за год стало вдвое больше. Причина - в цене, именно она привлекает производителей, сообщает КТК.
10 04.18
В марте т.г. по сравнению с декабрем 2017г. продукция сельского хозяйства, реализованная сельхозформированиями, стала дороже на 0,4%. В Комитете по статистике Министерства нацэкономики РК уточняют, что продукция животноводства подорожала на 1,6%, а продукция растениеводства снизилась в цене
19 03.18
Участники из 21 страны в Астане на конференции KazGrain 2018 обсудили текущие тенденции мирового рынка зерна, а также перспективы рынков зерна и муки в Центральной Азии, передает ИА «Казах-Зерно».
12 03.18
Министерство здравоохранения Республики Казахстан взяло обязательство усилить контроль за некачественной пищевой продукцией
02 03.18
осы пищевой безопасности должны быть в ведении Министерства сельского хозяйства. Такое мнение высказал председатель Комитета ветеринарного контроля и надзора Министерства сельского хозяйства РК Турсун Кабдулданов на брифинге Службы центральных коммуникаций, передает корреспондент МИА «Казинформ»
16 02.18
Заместитель министра сельского хозяйства РК Рустем Курманов рассказал на расширенном заседании коллегии ведомства об основных тенденциях прошлого года в сфере АПК.