Действующий

О Прогнозе научно-технологического развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на период до 2030 года

          Приложение N 3

     

Перспективные направления научно-технологического развития АПК в рамках сценария "Глобальный прорыв"


Технологические решения

Области задельных исследований

Уровень ИР

Сложные технологии точного сельского хозяйства

- Технологии "больших данных" и Интернета Вещей в сельском хозяйстве;

- Технологии новой электроники, в первую очередь беспроводных сетей микросенсоров;

- Продвинутые технологии робототехники на основе искусственного интеллекта, роевого интеллекта, машинного обучения;

- Технологии применения беспилотных летательных аппаратов в сельском хозяйстве;

- Технологии применения нано- и пикоспутников в сельском хозяйстве;

- Технологии полного автопилотирования сельскохозяйственных машин;

- Технологии глубокой переработки сельскохозяйственного сырья непосредственно на месте сбора системами мобильных полуавтономных мини-заводов.

Разработка районированных адаптивно-ландшафтных систем земледелия.

Исследования микробного потенциала агроценозов по агроклиматическим зонам и районам Российской Федерации.

Разработка моделей и методов сбора данных о состоянии земельных ресурсов и долгосрочного прогнозирования изменения их характеристик, в том числе методы анализа и оценки энергопотенциала органического вещества почвы.

Районирование способов химической, микробиологической и наномелиорации, орошения и осушения.

Технологии урбанизированного сельского хозяйства

- Технологии городских тепличных комплексов, включая технологии роботизированных теплиц, кассетные способы посадки рассады овощных культур и др.;

Разработка систем сверхинтенсивного выращивания растений на основе технологий гидропоники, аэропоники, роботизации и "вертикализации" (вертикальные фермы).

- Технологии вертикальных ферм и ферм-небоскребов;

- Технологии домашней аэропоники и гидропоники для городских квартир;

- Технологии рециркуляционной аквакультуры и аквапоники;

- Технологии аэропоники для продовольственной автономности пилотируемых космических кораблей, морских судов, подводных лодок и других автономных объектов.

Разработка принципов и механизмов формирования искусственных агробиоценозов, климатонезависимых замкнутых искусственных экосистем сельскохозяйственного назначения.

Оценка устойчивости агроценозов при воздействии техногенных факторов (радиоактивное загрязнение, загрязнение тяжелыми металлами, кислотными дождями) по агроклиматическим зонам и районам Российской Федерации.

Разработка методов ведения сельского хозяйства в условиях радиационной, химической и других видов экологической загрязненности в агроландшафтах.

Территориальное планирование размещения производственных мощностей аквакультуры в Российской Федерации с учетом задач продовольственной безопасности и развития экспортного потенциала.

Разработка технологий совмещения рециркулятивного рыбоводства и интенсивного растениеводства (аквапоника), позволяющих перерабатывать отходы жизнедеятельности рыб в питательные вещества для растений непосредственно на месте производства в рамках полностью замкнутого водного цикла.

Природосберегающие агротехнологии, включая органическое сельское хозяйство, интегрированную защиту от вредителей, водо- и почвосберегающее сельское хозяйство, восстановление плодородия деградированных почв, устойчивого рыболовства и рыбоводства

- Технологии безвспашного земледелия, мульчирующих обработок почв;

- Бестракторные технологии в растениеводстве (применение агромостов - стационарных установок, способных выполнять работы круглосуточно по заданной программе, без присутствия человека);

- Технологии предотвращения эрозии почв, противоэрозийное земледелие, методы крошения почвы и сглаживания поверхности поля;

- Методы предотвращения засоления почв при орошении;

- Методы борьбы с опустыниванием сельскохозяйственных угодий, опасным уплотнением почв;

- Технологии предотвращения вымывания удобрений и питательных веществ из почв, профилактики эвтрофикации водоемов;

- Методы замещения химической борьбы (применение гербицидов) с сорняками агротехническими приемами (довсходовое и послевсходовое боронование посевов и др.);

- Технологии реабилитации почв, деградировавших в результате активного хозяйственного использования, в том числе истощенных, засоленных, опустыненных, уплотненных, загрязненных токсическими веществами и радионуклидами;

- Технологии реабилитации земельных участков, использовавшихся для складирования и утилизации бытовых отходов, промышленных отходов, реабилитации бывших производственных площадок промышленных предприятий и территорий;

Исследования в сфере системных экотехнологий, направленные на создание эффективных методов предотвращения деградации агроэкосистем и их восстановления после негативных воздействий, на повышение естественной устойчивости агроэкосистем к опасным и экстремальным природным явлениям, болезням, вредителям, интенсивной хозяйственной нагрузке.

Разработка диверсифицированных методов почвообработки, сочетающих классическую среднюю и нулевую обработку почв.

Исследование направлений и проблем, организационно-экономических механизмов внедрения систем пермакультуры в АПК.

Разработка теоретических основ органического сельского хозяйства, методов ведения органического сельского хозяйства, включая его индустриальные формы

Разработка систем фильтрации и предварительной подготовки воды в ирригационных системах, позволяющие эффективно предотвращать засоление почв.

Использование взаимосвязанных нанотехнологических и микробиологических решений для тонкой фильтрации, обеспечивающей полную очистку стоков от органических соединений.

Разработка методов микробиологической рекультивации деградированных и загрязненных почв.

Разработка методов наноремедиации деградированных и загрязненных почв, грунтовых вод (с использованием

- Наноструктурированные геотекстильные покрытия для защиты почв и строительства сельских дорог;

- Технологии производства наноструктурированных защитных покрытий для семенного материала;

- Системы наноремедиации и нанобиоремедиации почв и грунтовых вод;

- Технологии предотвращения попадания твердых отходов со свалок и свалочного фильтрата на сельскохозяйственные угодья, в почвы и грунтовые воды, используемые для сельскохозяйственного производства;

- Технологии для органического, биодинамического сельского хозяйства, управления цепочками поставок органической продукции, дистанционного автоматизированного контроля выполнения сертификационных требований органического сельского хозяйства;

- Технологии мелиорации земель (улучшения гидрологического режима, параметров кислотности, улучшения плодородия почв) с минимальным вмешательством в экосистемные процессы;

- "Синие технологии" (технологии устойчивого рыболовства и рыбоводства;

- Технологии минимизации прилова и неповреждающие технологии траления и других способов лова;

- Технологии судовых силовых установок с нулевыми выбросами и сбросами в окружающую среду, низким уровнем шумового загрязнения;

наноразмерного нуль-валентного железа, оксидов титана, других наноструктурированных и нанодисперсных веществ).

- Технологии биоразложения океанического пластикового мусора;

- Технологии очистки водных объектов от неорганических и органических загрязнителей.

Технологии полной локальной утилизации и рециклинга отходов сельскохозяйственного производства, рыбного хозяйства, пищевой промышленности, в том числе с получением ценной продукции тонкой химии и фармацевтики

- Технологии экологически и санитарно-эпидемически безопасного вовлечения органических стоков животноводства в орошение в рамках частично замкнутого водооборота;

- Технологии локального производства и компактного, экологические безопасного и обеспечивающего длительное неухудшение кормовых свойств хранения высококондиционных кормов для животноводства и птицеводства;

- Малоотходные и безотходные технологии производства в животноводстве, в том числе биотехнологии для ускорения биоконсервации и комплексной переработки отходов животноводческих предприятий.

Разработка систем рециклирования, энергетического и биохимического преобразования сельскохозяйственных и пищевых отходов.

Разработка перспективных систем интенсивного кормопроизводства.

Исследования направлений снижения уровня выбросов парниковых газов в атмосферу в результате функционирования АПК.

Конвергентные технологии умной биоэнергетики (локальный смарт-грид и биотопливо из сельхозотходов для обеспечения энергетической автономности сельских населенных пунктов)

- Технологии производства биотоплива второго поколения (биобензин и биодизель, высокомолекулярные спирты из целлюлозсодержащих отходов растениеводства и лесного хозяйства);

- Технологии переработки навоза и помета в системах биогаза;

- Технологии утилизации отходов первичной переработки, хранения и производства пищевой промышленности для обеспечения энергией предприятий АПК и сельских населенных пунктов;

- Технологии локальной утилизации сельскохозяйственных отходов и коммунально-бытовых отходов сельских населенных пунктов с производством электроэнергии и тепла, строительных материалов;

- Технологии экономичных и экологически чистых газогенераторных силовых установок для сельскохозяйственной техники.

Исследование возможности и экономической целесообразности замещения биотоплива из сельскохозяйственных культур топливом из целлюлозного и других видов нетрадиционного биотопливного сырья.

Разработка систем распределенного сбора и переработки в биотоплива и другие полезные вещества пищевых отходов домохозяйств, точек розничной торговли и общественного питания в урбанизированных зонах.

Технологии системной интеграции управления логистикой АПК на основе супервычислений, "больших данных" и машинного обучения, роботизации операций хранения и транспортировки

- Технологии поддержки принятия решений в АПК;

- Технологии отслеживания цепочек поставок и дистанционного автоматизированного контроля легальности происхождения продукции АПК;

- Технологии информационного обеспечения агрострахования и агротрейдинга;

- Технологии автоматизированного управления товарными потоками и их динамической оптимизации, контроля размещения запасов и распределения продукции в реальном времени;

- Технологии высокоточного кратко- и среднесрочного прогнозирования погодных условий;

- Технологии прогнозирования и предотвращения техногенных катастроф, связанных с хозяйственной деятельностью на водных объектах.

Исследования в области робототехники и комплексных информационных решений управления технологическими процессами и производством для сельского хозяйства.

Технологии производства персонализированного и функционального питания нового поколения, в том числе с лечебными, профилактическими и ноотропными, замедляющими старение свойствами

- Технологии производства нанодисперсных и наноструктурированных продуктов питания, характеризующихся новыми свойствами усвояемости (высокая, избирательная, замедленного действия);

- Технологии альбуминных паст функционального назначения;

- Технологии производства обогащенных молочных продуктов с бифидогенными свойствами и иммуностимулирующим действием;

- Технологии съедобных упаковочных материалов для мясных продуктов, включая коллагеновые пленки с вкусоароматическими добавками для мясных продуктов;

- Технологии создания композитных материалов с использованием волокон зерновых оболочек;

- Технологии 3D-сканирования мясных продуктов для сплошной проверки на наличие инородных включений, санитарно-гигиеническую пригодность к употреблению;

- Технологии энергосберегающего длительного хранения пищевого сырья и продукции с минимальными потерями ценных компонентов, производства асептических полуфабрикатов, гидротермической подготовки, консервирования, применения методов микрофильтрации, шоковой заморозки, низкотемпературной вакуумной сушки, холодной обработки, производства готовых блюд в защитной упаковке комплексного биоцидного действия; технологии длительного хранения традиционно считающихся скоропортящимися продуктов питания при комнатной температуре.

Исследования в сфере геномного и протеомного анализа, позволяющие оценить усваиваемость тех или иных компонентов пищи, индивидуальную непереносимость, аллергии, склонность к ожирению.

Технологии производства синтетических продуктов питания

- Технологии выращивания мясных тканей в искусственных средах;

- Технологии производства синтетического мяса, синтетических яиц, неотличимых по вкусовым свойствам от натуральных, из растительного белкового сырья;

- Технологии производства молока, молокопродуктов на основе биореакторов дрожжевых культур;

- Технологии производства кормов, выделения ценных белков из пищевых и кормовых отходов;

- Технологии прямого синтеза питательных составов из химического и минерального сырья;

- Технологии производства продуктов питания, неотличимых от традиционных, из новых нетрадиционных источников сырья (например, из насекомых, водорослей и т.д.);

- Технологии пищевого принтинга.

Разработка систем выращивания тканей и органов животных в искусственных средах как для производства продуктов питания и препаратов специального назначения, так и для трансплантации органов человеку.

Разработка моделей оптимальных метаболических типов животных.

Исследование направлений вовлечения нетрадиционных источников белка (микроводорослей, микроорганизмов, насекомых) в производственные процессы пищевой промышленности.

Исследования, направленные на получение эффективных методов синтеза продуктов питания в промышленных условиях, минуя сельскохозяйственное производство, в том числе выращивание питательных тканей в искусственных средах, прямой синтез органических соединений из минерального сырья.

Сложные технологии рыбохозяйственного комплекса

- Технологии полной переработки прилова;

- Технологии рециркуляционной аквакультуры и аквапоники;

- Фитобиотехнологии для получения из водорослей и микроводорослей кормов, удобрений, биотоплива;

Комплексные исследования биоресурсов Мирового океана, в том числе арктических и антарктических вод.

Поисковые исследования по вовлечению в хозяйственных оборот недоиспользуемых, но широко распространенных видов гидробионтов.

- Фито- и микобиотехнологии для защиты и очистки водопроводов, сточных труб от биообрастания;

- Технологии генной модификации микроводорослей для получения новых биопродуктов и фармсубстанций;

- Технологии судовых силовых установок с нулевыми выбросами и сбросами в окружающую среду, низким уровнем шумового загрязнения;

- Технологии очистки водных объектов от неорганических и органических загрязнителей;

- Технологии биоразложения океанического пластикового мусора.

Поисковые исследования в сфере новых методов и материалов для борьбы с загрязнением водных ресурсов и для ремедиации загрязненных вод.

Территориальное планирование размещения производственных мощностей аквакультуры в Российской Федерации с учетом задач продовольственной безопасности и развития экспортного потенциала.

Разработка технологий совмещения рециркулятивного рыбоводства и интенсивного растениеводства (аквапоника), позволяющих перерабатывать отходы жизнедеятельности рыб в питательные вещества для растений непосредственно на месте производства в рамках полностью замкнутого водного цикла.