Введение

Одним из ключевых факторов, обеспечивших в последние 20-30 лет радикальные структурные сдвиги в мировой экономике, стало повышение экономической роли инноваций. Однако выпуск инновационной продукции в Российской Федерации по самым оптимистичным оценкам составляет менее 8% от общего объема. Россия занимает малозаметное положение на рынке высокотехнологичной продукции. По удельному весу в совокупном объеме мирового экспорта ее позиции 0,3% сопоставимы с Чехией и Португалией.

Анализ мировых тенденций инноваций показывает, что наиболее динамично развивается рынок биотехнологической продукции.

Стагнация в инновационной сфере и в особенности в АПК в немалой степени связана с недостаточным вниманием к интенсификации и продвижению инноваций в реальный сектор экономики со стороны государства. Инновационные проекты должны быть направлены на решение проблем связанных с глобальными вызовами. Таковыми в первую очередь являются проблемы питания, получения возобновляемой энергии и глобального изменения климата.

Современная биоиндустрия в Российской Федерации практически отсутствует. Для развития биоиндустрии необходимо несколько факторов, которые в принципе имеются, но на практике используются очень слабо. Например, первый из них - биоресурсная база. У нас, как известно, самые большие пахотные площади, четверть мировых ресурсов леса, пресная вода, энергетика, квалифицированные кадры. По разным оценкам в России 30-40 млн.га свободных пахотных земель, которые могут быть эффективно использованы. Кроме того, ряд земельных площадей промышленного назначения требует рекультивации.

Один гектар топинамбура способен поглощать из воздуха за год 6 т углекислого газа, а 1 га леса – 3-4 т. Если 1 га леса может обеспечить дыхание кислородом 30 человек, то топинамбур в 1,5-2 раза больше. В связи с этим, а также учитывая устойчивость к кислотным дождям, целесообразно включать топинамбур в зеленые насаждения вокруг промышленных городов с сильной загазованностью воздуха. При таких масштабах использования топинамбура Россия смогла бы эффективно включиться в реализацию Киотского протокола.

Топинамбур дает наиболее высокую биомассу, выход эссенциальных элементов и витаминов с 1га из всех возделываемых в РФ культур. Урожайность биомассы топинамбура в среднем – 50-80 тонн/га. Топинамбур – действенный биологический защитник. Он меньше накапливает нитраты, тяжелые металлы, радионуклиды, чем другие растения. Его можно культивировать на экологически неблагоприятных землях. Клубни и продукты, полученные из них, безопасны в отношении токсичных ионов. Растения топинамбура не нуждаются в обработке пестицидами, так как устойчивы к многим болезням и вредителям, в том числе фитофторе, колорадскому жуку и нематоде, вследствие чего дает полноценную экологически безопасную пищевую и кормовую продукцию.

1. Анализ состояния возделывания топинамбура в России

Топинамбур по нашей оценке в промышленных масштабах возделывается в РФ на площади более 2 тыс. га. Это Нижегородская, Тверская, Рязанская, Тульская, Ульяновская, Костромская, Волгоградская, Омская, Брянская, Московская, Саратовская, Ярославская обл., Чувашия, Краснодарский, Ставропольский край и др. В Майкопе находится коллекция ВИР, насчитывающая более 300 сортообразцов. ВНИИКХ исследует 18 перспективных сортов и гибридов. Основная проблема, сдерживающие распространение топинамбура заключается в том, что не сформирован спрос на эту ценную культуру, являющуюся источником инулина, фруктозы и пектина. В настоящее время идет инвестирование в строительство предприятий по переработке топинамбура на инулин, но отсутствие в промышленных масштабах сырья и отсутствие на рынке комплекса машин для механизированной технологии возделывания топинамбура ставит под угрозу реализацию этих инвестиционных проектов. Потребность в инулине по оценке профильных институтов РАСХН составляет более 20 тыс.тонн. Себестоимость производства инулина из топинамбура около 30 рублей/кг, цена на импортный более 160 рублей/кг. В связи с отсутствием отечественного инулина, предприятия производящие детское питание содержащего пробиотики полностью зависят от импорта.

Таблица. Площади промышленного возделывания топинамбура.

На международном конгрессе "Инулин и инулинсодержащие растения", проходившем в Шанхае в 2010 г., наряду с многими странами мира присутствовали представители России. Среди главных направлений работ конгресс отметил необходимость широкой переработки топинамбура для получения инулина, фруктозных сиропов, новых сахаристых веществ, подсластителей, спирта (этанола), кормовых дрожжей, а также продукции высокой биологической ценности с целью использования ее в пищевой, медицинской промышленности и в сельском хозяйстве.

Одним из перспективных направлений являются новые сферы использования инулина именно из топинамбура. В Голландии и Германии разработаны эффективные методы получения из инулина гидроксиметилфурфурола (ГМФ) и его производных. Структура ГМФ представляет собой исключительно большие возможности для химического синтеза и трансформации с целью получения разнообразных лекарственных препаратов, красок, полупроводников, фотопроводников, фотохромных и других материалов для оптоэлектроники. Имеются перспективы получения из ГМФ ароматизирующих соединений, жидких кристаллов, ингибиторов коррозии. У нас пока нет таких технологий.

Топинамбур и топинамбур, как сырье для кормопроизводства позволят усовершенствовать структуру производимых кормов, повысить их протеиновую и энергетическую питательность, экологизировать кормопроизводство при одновременной экономии всех видов ресурсов и затрат за счет широкомасштабного освоения достижений науки. В последние годы в рецептуре комбикормов существенно уменьшилась доля кукурузы и возросла доля других видов зерна (ячмень, овес, рожь), включение которых значительно повышает содержание в комбикорме трудно гидролизуемых и ингибирующих веществ, нарушающих процессы пищеварения, снижающих продуктивность животных и повышающих затраты кормов. Введение в состав комбикормов отходов производства инулина и биоэтанола обеспечивает повышение экономической эффективности животноводства и гарантирует экологическую безопасность животноводческой продукции. В особенности эффективны новые корма для молодняка крупного рогатого скота, свиней, прудового рыбоводства, а также при выращивании молодняка пушных зверей (норка, песец, нутрия и др.).

Таким образом, проблема обеспечения населения отечественными массовыми продуктами питания, а животноводство кормами включает важное направление развитие производства топинамбура.

2. Намечаемые цели и задачи

Развитие производства топинамбура является важной стратегической задачей, как культуры, обладающей наиболее высоким пищевым, энергетическим и кормовым выходом с единицы площади.

Для решения этой проблемы необходимо выделить следующие цели:

-разработать технологию промышленного производства и переработки топинамбура,сформировать рынок производства продуктов здорового питания, кормов и биоэтанола из топинамбура.

Для достижения указанных целей необходимо решить следующие основные задачи:

• Разработать и внедрить научно-обоснованные схемы семеноводства и современные технологические регламенты быстрого размножения оригинального, элитного и репродукционного семенного топинамбура;
• Разработать и внедрить современную систему обеспечения качества и сертификации семенного топинамбура;
• Разработать и внедрить эффективные технологии возделывания и хранения топинамбура;
• Разработать и внедрить инновационный комплекс сельскохозяйственной техники по возделыванию и уборке топинамбура, эффективный в различных климатических условиях;
• Разработать высокоэффективные безотходные ресурсосберегающие технологии получения продуктов питания и инулина с использованием последних достижений наноиндустрии (нанографитовые бактерицидные фильтры и концентраторы сред и с помощью мембранной фильтрации);
• Разработать рецептуру и промышленную технологию для производства функционально-экологических поликомпонентных продуктов здорового питания нового поколения из топинамбура;
• Разработать технологию и организовать производство пищевого инулина,
• Разработать промышленную технологию и оборудование производства биоэтанола и кормов из топинамбура.

3.Перечень намечаемых основных мероприятий

В решении проблемы повышения конкурентоспособности особенно актуальное значение имеет необходимость налаживания семеноводства.

Сеть региональных базовых предприятий по оригинальному (первичному) семеноводству должна обеспечивать ежегодное производство клубней гарантированного качества лучших сортов в объеме потребностей производства.

Основные меры по развитию семеноводства топинамбура России:

• Формирование региональной сети учреждений и сельхозорганизации, выполняющих функции базовых центров по оригинальному (первичному) семеноводству топинамбура при использовании инновационных технологий микроразмножения.
• Оснащение лабораторий клонального микроразмножения современным лабораторным оборудованием, приборами для диагностики фитопатогенов методами ИФА и ПЦР, экспресс – анализа, а также комплектами полевой техники для первичных питомников
• Модернизация базы хранения с применением современного оборудования, технологии и эффективных систем "климат-контроля"

Предлагаемые в Концепции Программы ускоренные методы размножения позволяют в течение 3-х лет выйти на объемы промышленного возделывания соответствующие требованиям производства.

Перечень мероприятий для достижения указанной цели:

• Организовать банк здоровых сортов топинамбура для промышленного производства;
• Разработать, провести производственную проверку и рекомендовать производству инновационные технологии быстрого размножения высококачественных семян топинамбура;
• Разработать, провести производственную проверку и рекомендовать производству эффективные ресурсо-, влаго-сберегающие, засухоустойчивые грядовые технологии возделывания топинамбура;
• Разработать, провести производственную проверку и рекомендовать производству эффективные ресурсосберегающие технологии хранения топинамбура;
• Разработать, провести производственную проверку и рекомендовать производству эффективный комплекс сельскохозяйственной техники по возделыванию и уборке топинамбура;
• Разработать, провести производственную проверку и рекомендовать производству высокоэффективные технологии получения продуктов питания, инулина, биоэтанола и кормов.