Научно-образовательный производственный центр "Интеграция", как база для апробации инновационных технологий

Введение. Научно-образовательный производственный центр «Интеграция» - ведущий образовательный и научно-исследовательский центр, который включает в себя производственные и опытные участки, для работы на которых привлекаются помимо производственных специалистов, ученые факультета агробизнеса и экологии, экономического факультета и факультета агротехники и энергообеспечения.

Миссия НОПЦ «Интеграция» – организация практической подготовки современных специалистов, обладающих высоким уровнем профессиональных компетенций в области агрономии, агробизнеса, экологии, почвоведения, защиты растений, формируемых на основе интеграции передовых знаний в области образования и науки, готовых к высокоэффективной профессиональной работе в аграрной сфере, как в крупных агрохолдингах, так и в малых формах хозяйствования на селе [3].

Цель исследования - обоснование направлений развития научнообразовательного производственного центра «Интеграция» как модельной структурной единицы аграрного вуза, в направлении создания базы для разработки и апробации инновационных технологий в сельском хозяйстве.

Условия, материалы и методы. Объектом изучения стал процесс развития опытного хозяйства, создаваемого на базе высшего учебного заведения в условиях цифровизации сельского хозяйства. Источниками эмпирической информации стали данные официальной статистики, данные Министерства сельского хозяйства РФ.

Математическую и статистическую обработку данных проводили с помощью общепринятых методик экономического анализа. При обосновании направлений развития использовались монографический метод, методы экспертных оценок, анализ и синтез.

Результаты и обсуждение. На факультете агробизнеса и экологии сосредоточен мощный научный и методический потенциал, позволяющий охватить широкий круг фундаментальных и прикладных вопросов современного сельскохозяйственного производства. Развитие НИР на факультете следует ориентировать на повышение признания дости^ений, как на российском, так и ме^дународном уровне [2, 5].

Научно-образовательная деятельность на базе НОПЦ «Интеграция» ведется в рамках опытного поля. По данным 2019 года наибольший удельный вес в структуре посевных площадей занимают следующие товарные культуры: озимая пшеница, ячмень и гречиха. на их долю приходится 62,8% всей площади НОПЦ «Интеграция» (табл. 1).

Таблица 1 – Структура посевных площадей НОПЦ «Интеграция»

Культура	2017 год		2019 год
	Площадь, га	Удельный вес, %	Площадь, га	Удельный вес, %
Озимая пшеница	1200	24,1	1955,1	39,3
Ячмень	150	3,0	606,8	12,2
Овес	110	2,2	398,3	8,0
Гречиха	530	10,7	563,1	11,3
Соя	110	2,2	402,6	8,1
Опытное поле	100	2,0	100	2,0
Сидеральный и чистый пар	1750	30,2	902,9	18,2
Многолетние травы	1022	20,6	43,2	0,9
Итого	4972	100,0	4972	100,0

Опытное поле занимает 2% от посевных площадей НОПЦ. На этом участке возделывается целый спектр культур, необходимый для научных исследований. Поэтому он требует особого подхода с точки зрения системы удобрений и защиты растений [4, 6].

Если рассматривать НОПЦ «Интеграция» как базу для апробации инновационных технологий мо^но выделить два ключевых направления его использования:

• 1.    Материальная база для практической подготовки обучающихся.

• 2.    Место для проведения научных исследований [3, 7].

Практическая подготовка обучающихся агрономических специальностей вуза в условиях НОПЦ «Интеграция» ведется по следующим направлениям:

• 1.    НОПЦ «Интеграция» используется как база для производственной практики обучающихся 3 курса на направлениях подготовки бакалавриата 35.03.04 ^грономия, профиль «^гробизнес», 35.03.03 ^грохимия и агропочвоведение профиль «^гроэкология».

• 2.    НОПЦ «Интеграция» используется как база для преддипломной практики обучающихся 4, 5 курса на направлениях подготовки бакалавриата 35.03.04 ^грономия, профиль «^гробизнес», 35.03.03 ^грохимия и агропочвоведение профиль «^гроэкология» (очной и заочной формы обучения).

• 3.    НОПЦ «Интеграция» используется как база для научнопроизводственной, производственной и преддипломной практик обучающихся 1, 2 курса на направлениях подготовки магистратуры 35.04.04 ^грономия, 35.04.03 ^грохимия и агропочвоведение.

Проведение научных исследований в рамках НОПЦ «Интеграция» ведется как на опытном поле, так и на производственных площадях. Е^егодно на участке опытного поля закладывается ряд опытов по различным тематикам по озимым и яровым культурам. Так^е этот участок активно используется в учебном процессе и научных исследованиях аспирантов [5, 8].

Опытное поле в НОПЦ «Интеграция» используется как база для научных исследований при выполнении работ при разной системе финансирования:

• 1.    НИР в рамках тематики финансируемой Министерством сельского хозяйства РФ.

• 2.    НИР финансируемые на грантовой основе.

• 3.    Инициативные НИР в рамках диссертационных исследований.

• 4.    НИР финансируемые на хоздоговорной основе.

• 5.    Научно-исследовательская работа обучающихся в рамках прохо^дения практики, работы кру^ков, написания ВКР бакалавра и магистра.

• I.    B таблице 2 представлены наиболее значимые научные тематики, проводимые на базе НОПЦ «Интеграция».

Таблица 2 – Исследования за счет средств тематического плана-задания Министерства сельского хозяйства РФ

Год	Тематика
2013 г.	Разработка технологии использования биологических мелиорантов нового поколения в посевах высокоэнергетических культур, направленной на повышение продуктивности пашни и восстановление почвенного плодородия
2014 г.	Исследование влияния принципов органического и ресурсосберегающего земледелия на повышение экологической устойчивости агроценозов высокоэнергетических культур в условиях изменяющегося климата
2015 г.	Биологические методы получения экологически безопасного зерна сои в условиях химической мелиорации

• II.    На полях НОПЦ «Интеграция» закладываются опыты в рамках гpaʜтoʙ.

B таблице 3 представлена информация о опыте в рамках гранта РНФ.

Таблица 3 – Исследования, выполненные в рамках гранта РНФ на базе НОПЦ «Интеграция» в 2018-2019 годах

Тема исследования	Изучение биоконтрольной функции ризосферных бактерий в агроценозах картофеля.
1	2
Цель и задачи исследования	Цель – изучить влияние биопрепаратов на основе ризосферных бактерий на устойчивость картофеля к фитопатогенам. Задачи: 1.    Изучение влияния новых полифункциональных штаммов ризосферных бактерий на прорастание клубней и корневую экссудацию у картофеля в лабораторных экспериментах. 2.    Изучение влияния биопрепаратов на основе данных ризосферных бактерий в сочетании с химическими средствами защиты растений на продукционный процесс, доступность в ризосфере и потребление растениями питательных элементов, а так^е биоконтроль фитопатогенов в условиях полевых опытов. 3.    Изучение роли биопрепаратов в формировании микробиома ризосферы картофеля. 4.    Установление взаимосвязей ме^ду корневой экссудацией, продуктивностью растений, минеральным питанием и структурой ризосферного микробиома при использовании биопрепаратов. 5.    Экономическая оценка совместного применения изучаемых биопрепаратов и химических средств защиты в агроценозах картофеля с целью обоснования эффективности данной биотехнологии для получения стабильно высокого и качественного уро^ая.

Продол^ение таблицы 3

1	2
Объект и предмет исследования	Растительным объектом исследований является сорт картофеля Гала, районированный по 3 региону, селекции NORIKA GMBH. Микробным объектом исследований являются перспективные штаммы ростстимулирующих ризосферных бактерий различных таксономических групп из ведомственной коллекции полезных микроорганизмов сельскохозяйственного назначения (ФГБНУ BНИИСХМ,   Санкт-Петербург):    Pseudomonas fluorescens SPB2137, Sphingomonassp. K1B, а так^е биопрепарат Мизорин на основе штамма Arthrobactermysorens 7. Предмет исследования – устойчивость картофеля Гала к заболеваниям.
Научная новизна исследования (о^идаемое приращение знаний в теоретикометодологическом и прикладном планах (как минимум по сравнению с предыдущими исследованиями отдела по данной тематике)	Научная новизна исследований заключается в изучении влияния новых штаммов ризосферных бактерий, обладающих комплексом полезных (ростстимулирующих, антистрессовых и защитных) свойств на корневую экссудацию, продукционный процесс, трансформацию в ризосфере и потребление растениями питательных элементов, а так^е на устойчивость картофеля к фитопатогенам. Bпервые изучено влияние комплекса факторов (биопрепаратов ризосферных бактерий и химических средств защиты) на состав микробного сообщества ризосферы картофеля в полевых условиях методами высокопроизводительного секвенирования. Bпервые установлены взаимосвязи микробиологических и экохимических процессов и ризосфере картофеля и роль интродуцируемых микроорганизмов в этих процессах. Были получены оригинальные данные о рациональном использовании химических средств защиты в сочетании с биопрепаратами при выращивании картофеля.
Методика исследования, используемое оборудование	Традиционные и современные инструментальные методы анализа. Оборудование ЦКП НО и НОПЦ «Интеграция» ФГБОУ BО Орловский Г^У, а так^е ФГБНУ BНИИСХМ (г. Санкт-Петербург).
О^идаемый результат (количество публикаций в Web of science, Scopus, РИНЦ, внебюд^етный доход, защиты диссертаций)	Bнебюд^етный доход – 2 года по 1,5 млн. руб. 1 публикация в Scopus, 3 публикации в РИНЦ.

• III.    НОПЦ «Интеграция» используется как база для научных исследований инициативных тем в рамках диссертационных исследований, далее представлены укрупненные тематики:

• -    Тема исследований: « Изучение влияния приемов обработки почвы, средств химической защиты растений и техники различных производителей на рост, развитие и продуктивность сельскохозяйственных культур» (10 вариантов) . Опыт длится более 10 лет.

B результате проведенных исследований было отмечено, что засоренность посевов овса была на 23-25% выше на вариантах с нулевой и плоскорезной обработкой почвы. Это повлияло на развитие растений овса и нашло отра^ение в продуктивности этой культуры. Уро^айность овса на вариантах с нулевой и плоскорезной обработкой почвы была наименьшей и составила 23-25 ц/га. Bспашка с оборотом пласта снизила уровень засоренности посевов и позволила сформировать максимальную уро^айность (37,4 ц/га). Bысокая уро^айность на варианте со вспашкой была так^е обусловлена большей полевой сохранностью растений к уборке и более высокой семенной продуктивностью (защищено более 10 диссертаций) [9].

• -    Тема исследований: « Влияние сроков сева на продуктивность озимой пшеницы в условиях аридности климата».

Сроки сева озимой пшеницы не могут быть строго постоянными. B условиях аридизации климата посев озимой пшеницы необходимо осуществлять в более поздние сроки. B результате исследований установлено, что посев на 10-15 дней поз^е установленных для Орловской области обеспечивает повышение уро^айности и качества зерна озимой пшеницы. Кроме того, сев озимой пшеницы в более поздние сроки обеспечивает увеличение продол^ительности периода подготовки поля и использование предшественников, убираемых в более поздние сроки (соя и т.д.). (защищена докторская диссертация) [10, 15, 17].

• -    Тема исследований: « Повышение эффективности возделывания сортов сои при формировании ассоциаций с АЦК-утилизирующими ризобактериями ».

Цель – изучить влияние биопрепаратов на основе ризосферных бактерий на устойчивость сои к фитопатогенам.

Задачи:

• 1.    Изучение влияния новых полифункциональных штаммов ризосферных бактерий на прорастание и формирование клубеньков у сои в лабораторных экспериментах.

• 2.    Изучение влияния биопрепаратов на основе данных ризосферных бактерий в сочетании с химическими средствами защиты растений на продукционный процесс, доступность в ризосфере и потребление растениями питательных элементов, а так^е биоконтроль фитопатогенов в условиях полевых опытов.

• 3.    Изучение роли биопрепаратов в формировании микробиома ризосферы сои.

• 4.    Установление взаимосвязей ме^ду корневой экссудацией, продуктивностью растений, минеральным питанием и структурой ризосферного микробиома при использовании биопрепаратов.

• 5.    Экономическая оценка совместного применения изучаемых биопрепаратов и химических средств защиты в агроценозах сои с целью обоснования эффективности данной биотехнологии для получения стабильно высокого и качественного уро^ая (защищено 2 диссертации) [19].

• I V. Темы выполняемые в рамках хоздоговорной тематики (темы 2019 года представлены в табл. 4).

Таблица 4 – Хоздоговорная тематика по испытаниям агрохимикатов

Культура	^грохимикат	Производитель-заказчик
1	2	3
Соя, гречиха, рапс яровой и озимая пшеница	Жидкие комплексные удобрения	ООО «Фос^гро Орёл»
Яровая пшеница	Регистрационные испытания минерального удобрения ^грилайф, марки: ^грилайфПавер	ООО «^ГРИBEТ Инвест Групп», 241903, Россия, г. Брянск
Соя, сахарная свёкла, яровая пшеница	Регистрационные испытания агрохимиката Удобрения органоминеральные «БРУEРС-^МК»	ООО «БРУEРС», 215850, Смоленская обл.

Продол^ение таблицы 4

1	2	3
Картофель	Регистрационные испытания агрохимиката Иперен марки: Коло 10-538+3 MgO + микроэлементы – 1,4 кг, предоставленного Bан Иперен Интернэшнл БB	Bан Иперен Интернэшнл БB, Смидсвег24, Bестмаас,3273 LK, Нидерланды
Гречиха	Регистрационные испытания агрохимиката Катс марки: Микрокат зерновой Финал, предоставленного ^тлантика ^грикола С.^.	^тлантика ^грикола С.^., Корредера, 33-Eнтло, 03400 Bиллена (^ликанте) Испания
Соя	Регистрационные испытания агрохимиката Олиго Бор, предоставленного Bан Иперен Интернэшнл БB	Bан Иперен Интернэшнл БB, Смидсвег24, Bестмаас,3273 LK, Нидерланды
Сахарная свекла	Регистрационные испытания агрохимиката ОРГ^НОБОР марки: ДИРEКТ, предоставленного ООО «^ГРОЛИДEР»	З^О «ПEТРОХИМ», адрес местонахо^дения: 308017, г. Белгород
Гречиха	Регистрационные испытания агрохимиката Органоминеральное удобрение Л-экспресс-Питание марки Л-экспресс-Мангамино	Лебозол Дюнгер ГмбХ, Bейсенгассе 28, D-67471, Эльмштайн, Германия
Сахарная свёкла	Регистрационные испытания агрохимиката Комплексное удобрение с микроэлементами «ФИТ^КТИB» марки: Уро^ай, предоставленного ООО «НПО «БИН^М»	ООО «НПО «БИН^М», 309535, Белгородская обл.
Соя	Регистрационные испытания агрохимиката Терра Макс Драй	ООО «^ГРОТEРР^ ЭЛEB^ТОРЫ», 306800, Курская обл.
Кукуруза	Регистрационные испытания агрохимиката ФолиаСтимMnZn, предоставленного Bан Иперен Интернэшнл БB	Bан Иперен Интернэшнл БB, Смидсвег24, Bестмаас,3273 LK, Нидерланды

• V . Основные темы, реализуемые в рамках образовательного процесса обучающихся ФГБОУ BО Орловский Г^У:

• -    Тема: « П^одуктивность и качество зе^на озимой пшеницы в зависимости от фитосанита^ного состо^ни^ посевов ».

Фитосанитарная ситуация посевов озимой пшеницы вегетационного периода 2017-2019 годов, в связи с погодными условиями, складывалась не однозначно. B результате проведенных исследований было установлено, что уро^айность и качество зерна озимой пшеницы в вариантах, где были применены современные пестициды и проведены своевременные обработки были достаточно продуктивнее и лучшего качества. Среди видового состава в достаточно большей численности преобладали наиболее опасные вредители: хлебные клопы, пьявицы, щелкуны, пилильщики, хлебные блошки [13, 15].

• -    Тема « Обоснование системы интег^и^ованной защиты ^астений ».

B производственном опыте на площади 110 га показана эффективность современных гербицидов в посевах сои и повышение ее уро^айности на 0,5 т/га по сравнению с защитой хозяйственных посевов традиционными препаратами [11, 15].

• -    Тема « Испо^ьзование от^одов спи^тового п^оизводства в системе п^именени^ удоб^ений в аг^оэкосистема^ ЦЧР ».

Научная новизна состоит в том, что впервые будет проведена комплексная оценка воздействия на функционирование агроэкосистем посредством использования отходов спиртового производства – фильтрата спиртовой барды, изучены процессы, активизирующие микробиологическую деятельность почвенных микроорганизмов, улучшающие агрохимические свойства пахотных земель, а так^е усиливающие физиологические процессы культурных растений в агроценозе при использовании фильтрата спиртовой барды. Полученные результаты позволят обеспечить утилизацию отходов спиртового производства, снизить экологическую нагрузку очистных соору^ений. Установленные оптимальные уровни внесения фильтрата спиртовой барды обеспечат прибавку зерновых культур (ячмень) не менее 23%, кормовых культур (тимофеевка луговая) в 1,5-2,2 раза.

• -    Тема « Повышение устойчивости ^юпина узко^истного к неб^агоп^и^тным абиотическим и биотическим факто^ам ».

Изучены физиологические механизмы устойчивости люпина узколистного к абиотическим и биотическим стрессорам. Расширен или заменен существующий ассортимент пестицидов на более эффективные и экологические безопасные. Обработка посевов люпина узколистного современными средствами защиты позволит получить прибавку уро^айности семян на 15-20%. При этом себестоимость 1 ц семян снизится на 12-15% [12].

• -    Тема « В^едные о^ганизмы в посева^ сои и ме^ы бо^ьбы с ними ».

B системе управления ростом и развитием сортов сои местной селекции разработаны мероприятия по защите сои от вредных организмов на основе современных отечественных инсектицидов, фунгицидов, гербицидов, регуляторов роста растений, позволяющие стабильно получать высокие уро^аи качественного зерна. Разработана система возделывания сои с учетом использования современных средств защиты от вредных организмов и регуляторов роста [19].

• -    Тема «Раз^аботка способов восп^оизводства п^одо^оди^ почвы на основе активизации испо^ьзовани^ био^огически^ ^есу^сов».

Bпервые будут определены основные направления биологизации применительно к конкретным почвенно-климатическим и хозяйственным условиям; будут разработаны новые методы диагностики состояния почвенной среды; предло^ена дифференциация использования способов интенсификации биологических факторов с учетом эколого-ландшафтного аспекта; будут исследованы агроэкологические аспекты явления почвоутомления; разработана методика оптимизации севооборотов по фактору почвоутомления; будут обоснованы оптимизация агрофитоценозов, структура севооборотов на основе биологических особенностей сельскохозяйственных культур с целью стабилизации и повышения эффективности растениеводства; будет разработано поло^ение о вспомогательном характере использования химических средств борьбы с вредоносными объектами в фитоценозах и приоритетности фитоценологического фактора [18].

• -    Тема «^г^обио^огическое обоснование п^иемов повышени^ семенной п^одуктивности сои за счет экзогенны^ факто^ов воздействи^ ^аз^ичной п^и^оды».

Дано агробиологическое обоснование приемов повышения семенной продуктивности сои за счет экзогенных факторов воздействия различной природы, проведена сравнительная оценка их эффективности. Bыявлены наиболее эффективные препараты и их комбинации для предпосевной обработки семян и обработки посевов во время вегетации сои в Орловской области, доказана экологическая и экономическая целесообразность их применения На основании проведенных исследований рекомендованы наиболее эффективные схемы применения изучаемых препаратов для повышения семенной продуктивности сои [19].

• -    Тема «Природно-антропогенная эволюция почв и почвенного покрова, мониторинг их состояния в условиях лесостепи ЦФО».

Доказана необходимость систематического проведения мониторинга состояния почв агроландшафтов в зонах антропогенно-техногенных воздействий с установлением количественных и качественных изменений показателей плодородия, химического и гранулометрического состава, агрофизических, биологических свойств почвы [10, 14].

Выводы. НОПЦ «Интеграция» является одновременно образовательным, научным и производственным структурным подразделением нашего BУЗа. B этой связи и взаимоотношения факультета агробизнеса и экологии с НОПЦ «Интеграция» строятся по трём основным направлениям:

• 1.    Для совершенствования образовательного процесса студентов факультета и их практической подготовки в период полевых работ в соответствии с календарным планом организована производственная практика студентов. Однако, для повышения эффективности взаимодействия с НОПЦ и повышения качества практической подготовки студентов считаем целесообразным создание, на время производственной практики, студенческой производственной бригады.

• 2.    По направлению научной работы, взаимоотношения кафедр факультета и НОПЦ «Интеграция» не замыкаются на 100 гектарах опытных делянок, которые закреплены за кафедрами. Работы на этих делянках осуществляются сотрудниками и аспирантами факультета. Эта работа нала^ена, закладка и приемка опытов осуществляется комиссией.

• 3.    С точки зрения участия кафедр в совершенствовании производственной деятельности НОПЦ «Интеграция» следует обозначить следующие ни^еприведенные направления.

Разработать систему защиты сельскохозяйственных культур, возделываемых в НОПЦ «Интеграция», от вредных организмов, с учетом планируемой уро^айности. Увеличение эффективности производственных процессов, повышение количества и качества получаемой продукции, сни^ение материальных и энергозатрат, сни^ение экологической нагрузки на природную среду, восстановление природного баланса на земельном участке университета, создание условий для позитивного освещения деятельности НОПЦ «Интеграция», как структурного подразделения ФГБОУ BО Орловский Г^У, улучшения условий и безопасности труда в подразделении и т.д. Совместно с агрономической слу^бой участвовать в мониторинге фитосанитарного состояния с.-х. культур, возделываемых в НОПЦ «Интеграция», проводить контроль использования средств защиты растений.

Проводить виды практик, отдельные занятия по дисциплинам кафедр для бакалавров направления агрономия.

Направления развития научно-образовательной деятельности:

• 1.    Закладка полевых опытов на всей территории опытного поля (площадь 100 га) на актуальные, практикоориентированные темы исследования с использованием цифровой карты полей.

• 2.    ^ктивизация научных исследований аспирантов на территории НОПЦ «Интеграция». Подбор тем исследований аспирантов с учетом возмо^ностей НОПЦ «Интеграция». Обновление тематики BКР с учётом приоритетных направлений развития ^ПК, в т.ч. ^ПК области и потребностей заказчиков на базе НОПЦ «Интеграция».

• 3.    Приобретение и установка вегетационного домика (теплицы) для закладки опытов и проведения образовательной деятельности по программам магистратуры и тематикам аспирантов [1].

• 4.    Создание условий для осуществления ряда опытов по различным тематикам, культурам и сортам, в рамках выполнения плановых заданий Минсельхоза России, коммерческих опытов, исследований по грантам, длительных экспериментов, инициативных исследований; активное использование участка в учебном процессе и для научных исследований аспирантов; привлечение к опытной работе в растениеводстве представителей иных научных направлений; разработка агротехнических мероприятий по вовлечению в опытный процесс второго участка опытного поля, с целью увеличения его общей площади;

• 5.    Организация эффективной деятельности созданного при университете центра компетенций в области цифрового сельского хозяйства; реализация проекта по внедрению комплексной системы управления «Agro Network Technologies» в хозяйственную и планово-экономическую деятельность НОПЦ «Интеграция»; формирование и развитие исследований в области цифровизации сельского хозяйства, как нового научного направления в университете.

B целом отметим, что аграрному вузу в обязательном порядке необходимы площади для научных изысканий, так как именно учебные хозяйства дают возмо^ность проводить качественно как научные опыты, так и практикоориентированный учебный процесс.

Парахин [и др.]. Орел: изд-во ОрелГ^У, 2014. 126 с.