Доцент кафедры химии Самарского университета им. Королева — о развитии первого в РФ аграрного карбонового полигона

Полтора года назад проект первого в России аграрного карбонового полигона «Агро Инженерия» был утвержден Минобрнауки РФ.

Читайте также:

1 сентября — 7 сентября

В Самаре один из разделов многострадального проекта реставрации драмтеатра прошел госэкспертизу

В Самаре в военкоматы доставили 6 мигрантов-«уклонистов»

Больше

Его оператором стал Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королева, вокруг которого объединился консорциум из ведущих вузов региона и профильных институтов Российской академии наук. Мультидисциплинарные исследования, которые с 2021 года велись в Самарской области, получили поддержку государства. О первых научных и практических результатах экспериментов в рамках работы полигона и планах развития этого направления в интервью «СО» рассказал куратор проекта — кандидат химических наук, доцент кафедры химии института естественных и математических наук Самарского университета им. Королева Владимир Платонов.

— Какова роль самарского карбонового полигона в развитии химической отрасли губернии и страны в целом? Почему возникла необходимость в этом проекте?

— Повсеместное сокращение углеродных выбросов, декарбонизация — сегодня это один из ключевых трендов экономической политики всего мира. Ученые работают над методиками количественной оценки углеродного следа при производстве продукции, измеряют эмиссию и поглощение углерода различными экосистемами. Для этого открываются специальные исследовательские площадки — карбоновые полигоны.

Совсем скоро российская экспортная продукция столкнется с барьерами по критериям углеродной нейтральности. Вот почему нашей стране необходима собственная национальная система расчета углеродного следа и MRV-протокол (процесс измерения количества выбросов углерода, которые сокращаются в результате определенных мер за выбранный период времени. — Прим. ред.). Также мы должны вести мониторинг, учитывая изменения запасов почвенного органического углерода и объемов парниковых выбросов. Для создания рынка углеродных квот нужна сеть карбоновых полигонов, охватывающих все экосистемы страны. В сельском хозяйстве декарбонизация идет рука об руку с парадигмой почвозащитного и ресурсосберегающего земледелия, которое часто называют углеродным земледелием. Самарская область давно стала одним из ведущих центров исследований по этой тематике.

Ученые региона внесли свою лепту в то, что первый российский карбоновый полигон аграрной направленности появился именно у нас. Ключевую цель проекта ранее изложил ректор нашего университета Владимир Богатырев: «Проект по созданию аграрного карбонового полигона имеет стратегическое значение для достижения углеродного баланса, сбережения потенциала плодородия почв, снижения продовольственных рисков, укрепления позиций России на международном рынке низкоуглеродной продукции и сохранения здоровья нации».

— В чем заключается взаимодействие с вузами Самарского региона в реализации этого проекта? Кто стал его инициатором?

— С инициативой создания карбонового полигона выступила кандидат экономических наук президент НП «Национальное движение сберегающего земледелия» Людмила Орлова. В основе проекта лежит идея разработки комплексных аграрных природоподобных технологий, позволяющих восстанавливать почвенный углерод при минимальной обработке почвы. Проект объединил компетенции трех вузов области: Самарского университета им. Королева с технологиями дистанционного мониторинга почвенного углерода при помощи гиперспектральных камер и мониторинга парниковых газов, Самарского государственного аграрного университета с богатейшим опытом разработки агротехнологий и Самарского государственного медицинского университета с компетенциями анализа микробиологического состава почв. Объединение усилий и наработки трех заведений высшей школы губернии дали хороший эффект. В 2024 году благодаря поддержке Министерства науки и высшего образования РФ была создана и оснащена современным аналитическим оборудованием лаборатория климатических исследований. При анализе потенциала изучаемых почв было доказано, что за три года применение природоохранного земледелия на площади в 1,8 тысячи га позволяет сократить относительно традиционной обработки почвы порядка 41 тысячи тонн углекислого газа.

— Какие работы для развития карбонового полигона ведутся в настоящее время?

— Перед командой карбонового полигона «Агро Инженерия» поставлены две задачи. Первая — изучить углеродный баланс, найти наиболее эффективные методы секвестрации углерода в почве (процесс поглощения и хранения углекислого газа из атмосферы. — Прим. ред.) и снижения углеродного следа продукции. Вторая — научиться эффективно управлять углеродным циклом и фотосинтезом при помощи биологических методов. Сейчас идет отработка методов дистанционного мониторинга эмиссии и стока парниковых газов. Изучается влияние на выбросы этих газов различных видов удобрений, определяются оптимальные нормы их внесения. Полученные данные лягут в основу математической модели, позволяющей адекватно оценивать динамику выбросов парниковых газов в условиях Приволжского федерального округа, затем эту модель адаптируют и для других видов аграрных почв России. Этот задел позволит разработать прототип национального MRV-протокола по измерению, мониторингу и верификации изменений запасов почвенного углерода с возможностью расчета углеродных кредитов для их продажи на углеродном рынке. Параллельно идет изучение микробиома почвы и его углеродного актива, вырабатываются стандарты микробиологических исследований почв. Тестируются технологии дистанционного мониторинга качества сельскохозяйственных почв, оборудование для оценки потоков парниковых газов, создается алгоритм микробиологической оценки «здоровья» почв, чтобы в дальнейшем минимизировать необходимые нормы внесения минеральных удобрений и средств защиты растений, усилив их комплексом современных микробиологических удобрений.

— Что планируете сделать в ближайшие несколько лет?

— К 2026 году мы планируем представить комплекс приборов и методов, которые позволят в десятки раз сократить стоимость реализации климатических проектов в аграрной сфере. Также презентуем комплекс аграрных технологий, позволяющих возделывать почву и получать урожай, сохраняя почвенный углерод. В настоящее время ведется сертификация приборов и методов для прямого и дистанционного (при помощи БПЛА и спутниковых данных) контроля качества почв и валидации климатических проектов. Будут протестированы технологии создания микробиологических удобрений, созданных из эндемичной микрофлоры, позволяющие увеличить секвестрацию углерода почвой. Уже разработаны практические рекомендации, курсы повышения квалификации и новые программы обучения для реализации сельскохозяйственных практик природоохранного ресурсосберегающего земледелия.

— Какие цифровые решения внедрены на площадках полигона?

— Современная система дистанционного измерения и мониторинга — один из ключевых элементов карбонового полигона. Ее преимущество — оперативность, возможность регулярно и детально исследовать большие территории, и обходится это дешевле ручного отбора проб. Это необходимо для внедрения в практику сельхозпроизводителей при организации углеродного рынка. Отбор проб почвы изначально производился с использованием спутниковых гиперспектральных данных с использованием индексов вегетационной активности. Теперь для этого задействованы нейросетевые технологии. Разработаны программно-аппаратные комплексы, позволяющие в полевых условиях проводить эмиссию парниковых газов почвой.

— Какой вклад в работу полигона вносят его индустриальные партнеры? Есть ли поддержка проекта от властей?

— Вокруг самарского карбонового полигона сформировался мощный научный консорциум, в котором каждый участник вносит свой вклад в общее дело. Основная площадка для исследований — 4629 га полей опытного хозяйства «Орловка АИЦ» в селе Старый Аманак Похвистневского района, где внедрены технологии «нулевой обработки почвы». Здесь работают специалисты «Национального движения по сберегающему земледелию», в исследованиях также участвуют ученые-почвоведы ведущих научных центров России, академических институтов.

Общий объем финансирования на 2024-2025 годы составил 269,7 млн рублей, из них 129,8 млн рублей выделяет федеральный бюджет, 139,9 — внебюджетные средства индустриальных партнеров. Расширился консорциум участников. В частности, появился новый индустриальный партнер — компания «Щелково Агрохим», интерес к проекту проявили компании «ФосАгро» и «Транснефть-Дружба», увеличилось и финансирование со стороны индустриальных партнеров.

К примеру, совместно с «Уралхимом» в рамках работы карбонового полигона исследуются новые типы удобрений, совершенствуются приборы и методы для анализа качества и «здоровья» почв. Также совместно с индустриальными партнерами разрабатываются новые технологии земледелия, которые в дальнейшем позволят компенсировать углеродный след предприятий Самарской области.

— Мария Лазарева