Ера нанобіотехнологій в агробізнесі
Усе, що пов’язано з нанобіотехнологіями, нині привертає особливу увагу. Як відомо, традиційні підходи й технології інтенсифікації аграрного виробництва на основі збільшення використання добрив і пестицидів, що почали широко застосовувати з другої половини ХХ ст., забезпечили певне збільшення середньої врожайності вирощування сільськогосподарських культур і сприяли частковому розв’язанню окремих проблем продовольчого забезпечення зростання населення країн світу. Однак останніми роками ці технології майже вичерпали закладений у них потенціал підвищення рівня продуктивності сільського господарства, створивши значні екологічні проблеми та викликавши порушення екологічної рівноваги. Альтернативою став розвиток органічного сільського господарства. Однак невисока продуктивність органічного землеробства поки що не дозволяє повною мірою замінити нинішню модель високоінтенсивного мінерально-пестицидного аграрного виробництва. Удосконалення органічного сільського господарства є запорукою забезпечення його сталого розвитку. Цілком зрозуміло, що без запровадження інновацій на основі нанобіотехнологій в агробізнесі розв’язати глобальну продовольчу проблему — 2050 буде вкрай складно.
Глобальна продовольча проблема — 2050 полягає в тому, що чисельність населення планети, як очікується, зросте до майже 10 млрд осіб. Водночас основні ресурси є досить обмеженими, що потребує нових підходів і технологій розвитку агропродовольчих систем і загалом суттєвого підвищення продуктивності сільського господарства. Також кліматичні зміни є додатковим обмежувальним чинником. Ефективно використати наявний агробіокліматичний потенціал цивілізації цілком можливо, якщо пришвидшити впровадження інноваційних нанобіотехнологій
На сучасному етапі нанотехнології — це передусім наука й технології створення та виготовлення матеріалів і функціональних структур на атомному, молекулярному й нанометричному рівнях. Біотехнології — це сукупність фундаментальних і прикладних наукових досліджень, а також інженерно-технологічних рішень, спрямованих на ефективне використання біологічних об’єктів, систем або процесів у промислових масштабах. У процесі поєднання нанотехнологій і біотехнологій виник новий напрям — нанобіотехнологія.
Нанотехнології як результат поєднання наукових досліджень і розробки інноваційних технологій, що проводять у наномасштабі, є ключовим напрямом для трансферу в багатьох сферах, зокрема і в сільському господарстві. На початку ХХІ ст. сільське господарство наразилося на численні проблеми, що пов’язані зі значним приростом населення планети, змінами клімату й обмеженою доступністю для рослини поживних речовин, дефіцитом водних ресурсів. Розвиток нанотехнологій має на меті ефективно розв’язувати ці проблеми за допомогою застосування в сільськогосподарському виробництві інновацій. Це передусім нові речовини для створення безпечніших пестицидів і наносенсори для застосування в сільському господарстві. Попит на нанобіотехнології для сільського господарства в найближче десятиліття зростатиме, особливо в країнах, що розвиваються (рис. 1).
Рис. 1. Прогноз розвитку глобального ринку нанотехнологій
Джерело: Reportlinker.com
Світовий ринок нанотехнологій, за даними аналізу звіту «Глобальна індустрія нанотехнологій», підготовленого аналітиками консалтингової компанії Reportlinker.com, як очікується, досягне 126,8 млрд доларів до 2027 року. Навіть на тлі кризи COVID-19 глобальний ринок нанотехнологій у 2020 році, за оцінками, вже становив 54,2 млрд доларів США. За оцінками, ринок нанотехнологій у США у 2020 році становив 16 млрд доларів США. У Китаї, що є другою за величиною економікою у світі, до 2027 року прогнозований обсяг ринку досягне 22,1 млрд доларів. Серед інших вартих уваги ринків можна назвати Японію та Канаду, де прогнозує зростання на 11,4 та 11% відповідно за період 2020–2027 рр. У межах Європи в Німеччині ринок нанотехнологій зросте приблизно на 9,4%.
Таким чином, з огляду на глобальні тренди ринок нанотехнологій є одним із найперспективніших напрямів для агробізнесу. Їх використання в аграрному виробництві дозволить позбутися основних проблем, пов’язаних із низькою продуктивністю й оптимальніше використовувати наявні ресурси.
Сфери застосування нанобіотехнологій у сільському господарстві
Інноваційні наноматеріали й нанотехнології вже починають застосовувати майже у всіх галузях сільського господарства. Це, зокрема, рослинництво, тваринництва, рибництво і ветеринарія. Досить перспективним напрямом є харчова переробна промисловість, а також сучасне сільськогосподарське машинобудування. У переробній промисловості перспективним напрямом є створення нових методів переробки й зберігання харчових продуктів.
У кожній із вказаних сфер нанобіотехнології спроможні докорінно змінити й розширити функціональні можливості та підвищити їх продуктивність. Зокрема, створити високоврожайні сорти, які будуть особливо стійкими до несприятливих екологічних умов.
До переліку нанотехнологій, які розробляють для потреб сільського господарства, можуть належати: нанорозмірні носії, нанолігноцелюлозні матеріали, вуглецеві нанотрубки, нанобіосенсори й ін. Наномасштабні носії можна використовувати для ефективної точної доставки добрив, пестицидів, гербіцидів і регуляторів росту до рослин. В основі принципу їх функціонування покладено підхід, що допомагає запобігти надлишковому внесенню та використати тільки ту кількість, що буде корисною для розвитку рослин, тим самим також зменшуючи негативний вплив хімічних речовин на навколишнє середовище (рис. 2).
Рис. 2. Роль і значення розвитку та впровадження нанобіотехнологій для розв’язання глобальної продовольчої проблеми
Джерело: Власна розробка автора
Наноматеріали та нанобіотехнології у вітчизняному агросекторі
За останні роки на вітчизняному ринку активно почала з’являтися продукція на основі застосування нанобіотехнологій. Зокрема, як приклад, можна навести органічні нанодобрива, які дуже ефективно і швидко забезпечують надходження необхідних поживних речовин до рослин, мають високий коефіцієнт засвоєння, а також стимулюють розвиток потужної кореневої системи, покращують якісний склад ґрунтів. Виробництва цих добрив, зокрема, здійснюють ТОВ НВП «5 ELEMENT», компанія «Наномікс».
Таким чином, сьогодні нанотехнології та біотехнології стають усе більш реальним інструментом у розв’язанні глобальних проблем, зокрема й продовольчої. На державному рівні слід запровадити Стратегію розвитку нанотехнологій.
Ю. В. КЕРНАСЮК, канд. екон. наук, ІСГС НААН,
сільськогосподарський експерт-дорадник з аудиту,
економікита управління підприємством
