Внедрение биотехнологий в сельском хозяйстве для увеличения добавленной стоимости продукции
Сушко О.П.1, Есина А.Р.1
1 Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова
Скачать PDF | Загрузок: 9
Статья в журнале
Экономика высокотехнологичных производств (РИНЦ, ВАК)
опубликовать статью | оформить подписку
Том 6, Номер 3 (Июль-сентябрь 2025)
Эта статья проиндексирована РИНЦ, см. https://elibrary.ru/item.asp?id=83066994
Аннотация:
Сельское хозяйство является одной из ключевых отраслей экономики, обеспечивающей продовольственную безопасность, создание рабочих мест и устойчивое развитие сельских территорий. В условиях глобализации и изменения климата, а также растущих требований к качеству и безопасности продуктов питания, необходимость внедрения инновационных технологий в аграрный сектор становится особенно актуальной. Инновации в сельском хозяйстве могут включать в себя как новые методы ведения сельского хозяйства, так и современные технологии, такие как автоматизация, биотехнологии, использование информационных систем и т.д. Актуальность данной работы обусловлена тем, что в последние годы наблюдается рост интереса к вопросам внедрения биотехнологий в сельское хозяйство. В условиях ограниченных ресурсов, сложностей с производством и необходимости повышения эффективности производства, исследование влияния затрат на технологии становится важным для понимания механизмов, способствующих развитию аграрного сектора. В рамках данной работы рассмотрены теоретические основы влияния инноваций в биотехнологии на эффективность сельского хозяйства. Важным аспектом является исследование корреляции между затратами на инновации и результирующими показателями деятельности, что позволит выявить взаимосвязи и зависимости. Установленные высокие коэффициенты корреляции в динамики затрат на инновации и финансовыми результатами с/х подтверждают, что увеличение затрат на инновации приводит к значительно лучшим результатам в производительности и добавленной стоимости. Внедрение биотехнологических подходов в сельском хозяйстве выступает решающим элементом для повышения экономической эффективности и добавленной стоимости сельскохозяйственного производства. Биотехнологии обеспечивают увеличение объемов продукции за счет оптимизации производственных процессов и улучшения качественных характеристик сельскохозяйственного сырья, сроков производства и хранения сырья и готовой продукции
Ключевые слова: биотехнологии, сельское хозяйство, добавленная стоимость в сельском хозяйстве, корреляция между инвестициями в технологии и результатами аграрного производства
Финансирование:
Исследование выполнено за счет субсидии на выполнение государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках научно-исследовательского проекта № FSSW-2025-0004
JEL-классификация: Q13, Q17, Q18
Введение
Сельское хозяйство, как важнейшая отрасль экономики, играет ключевую роль в обеспечении продовольственной безопасности и развитии сельских территорий. Однако, простое производство сельскохозяйственной продукции не всегда гарантирует высокую прибыльность и устойчивость аграрного бизнеса. Именно поэтому так важно понимать и уметь увеличивать добавленную стоимость в этой сфере.
Добавленная стоимость в сельском хозяйстве отражает вклад предприятия в создание конечного продукта и является основным показателем эффективности его деятельности. Существует множество способов повышения добавленной стоимости в сельском хозяйстве. Во-первых, это внедрение инновационных технологий и передовых методов ведения сельского хозяйства. Использование точного земледелия, современных систем орошения, новых сортов и пород позволяет значительно увеличить урожайность и качество продукции, что напрямую влияет на ее стоимость. Во-вторых, важным фактором является развитие переработки сельскохозяйственной продукции. Создание собственных перерабатывающих предприятий или кооперация с существующими позволяет не только увеличить добавленную стоимость, но и снизить зависимость от колебаний рыночных цен на сырье. В-третьих, оптимизация затрат, эффективная логистика играют огромную роль в формировании добавленной стоимости.
Повышение добавленной стоимости в сельском хозяйстве – это комплексная задача, требующая системного подхода и постоянного совершенствования. Инвестиции в инновации в биотехнологии являются ключевыми факторами повышения добавленной стоимости. Биотехнологии в настоящее время является одной из наиболее динамично развивающихся и привлекательных для инвестиций отраслей мировой экономики. Согласно прогнозам ведущих специалистов, к 2030 г. биотехнологии будут способствовать 2,7% валового внутреннего продукта (ВВП) развитых стран [18]. Для стран с развивающейся экономикой вклад биотехнологий будет ещё более значительным. Предполагается, что к 2030 г. биотехнологии обеспечат производство 80% медицинских препаратов, 35% продукции химической промышленности и 50% сельскохозяйственной продукции. К 2050 году мировой рынок биоэнергетики достигнет 150 млрд долл. США, при этом 30% общей потребности в энергии будет удовлетворяться за счет возобновляемых источников. Рынок биомассы для обеспечения этих потребностей к 2050 г. составит также 150 млрд долл. США. Ожидается, что мировой рынок биотехнологий достигнет 2 трлн долл. к 2025 г. [45].
Актуальность исследования
Современные реалии сельского хозяйства требуют постоянного обновления и адаптации к новым экономическим условиям, что невозможно без внедрения инновационных технологий. В 2023 г. аграрный сектор России оказался в числе приоритетных для применения искусственного интеллекта, что говорит о его значительности для общего развития экономики [1]. Рост валовой добавленной стоимости на 25% в растениеводстве и 13% в животноводстве к 2025 г. подчеркивает критическую необходимость внедрения новшеств, особенно в условиях рыночной конкурентоспособности.
Федеральные инициативы, такие как проект «Искусственный интеллект», способствуют созданию основной инфраструктуры для развития агрономических технологий. Это включает в себя не только кадровое обеспечение, но и научные исследования, что в конечном итоге будет положительно сказываться на всей отрасли [1; 22]. Ожидается, что к 2025 г. активно разрабатываемые проекты приведут к значительному увеличению производительности благодаря автоматизации процессов, таких как мониторинг состояния почвы и растений, а также оптимизация рационов для животных [1; 22].
В условиях растущего населения и вызовов, связанных с изменением климата, внедрение и адаптация новых технологий становятся не только выгодными, но и необходимыми для достижения устойчивого производства [22]. Технологические новшества, такие как биотехнологии, не только улучшают управляемость, но и открывают новые горизонты в управлении аграрными процессами.
Таким образом, обе необходимости — экономическая устойчивость и адаптация к передовым практикам — подчеркивают важность инновационной активности в сельском хозяйстве. Беспрецедентные изменения, происходящие в этой сфере, создают синергию для развития новых моделей ведения бизнеса и обмениваются опытом на глобальном уровне. Важно продолжать исследовать влияние этих новшеств на производительность, чтобы обеспечить всестороннее развитие экономического потенциала сельского хозяйства.
Обзор научной литературы по теме исследования
Исследование взаимосвязи затрат на инновации и эффективностью сельского хозяйства требует понимания различных теоретических основ, связанных с учетом инновационной деятельности [2-10; 14-17].
Анализ существующих исследований демонстрирует возрастающий интерес к взаимосвязи между финансово-экономическим состоянием сельскохозяйственных предприятий и их способностью к адаптации и внедрению инновационных биотехнологических решений [16-21]. Современные работы подчеркивают, что рентабельность, ликвидность и платежеспособность аграрных компаний являются ключевыми факторами, определяющими их инвестиционную привлекательность и готовность к освоению новых технологий.
Согласно современным публикациям в базах данных российских исследований [9; 10; 13; 14-17], в Scopus и Web of Science [37-40; 42-44], большинство исследований фокусируется на оценке влияния конкретных биотехнологий (генетически модифицированных культур, биоудобрений, и др.), и на финансовые показатели отдельных сельскохозяйственных предприятий. Учёные Smith, J., Jones, A., & Brown, C. [47] отмечают, что внедрение биотехнологий приводит к увеличению урожайности и снижению затрат на пестициды, что, в свою очередь, положительно сказывается на рентабельности продаж и рентабельности активов. Однако, авторы также указывают на необходимость учета дополнительных рисков, связанных с использованием биотехнологий, таких как возможные экологические последствия и изменение потребительских предпочтений.
Российские учёные Кубанского государственного аграрный университета Булыгин С.А., Колесников Р.Ю., Драгуленко В.В. [4] исследовали влияние биотехнологий на экономику аграрного сектора России. В статье рассматривается проблема невысокой эффективности российского агропромышленного комплекса, обусловленная недостаточным внедрением передовых биотехнологий. Авторы представляют актуальные данные о состоянии сельского хозяйства в России и демонстрируют результаты практического применения модифицированных удобрений частной компанией в производстве сельскохозяйственной продукции. Проводится сравнительный анализ между текущими показателями эффективности аграрного сектора и результатами, полученными при использовании БисолиФита в сочетании с минеральными удобрениями.
В то же время, сравнительно мало внимания уделяется комплексному анализу финансово-экономических показателей сельского хозяйства как фактора, определяющего масштаб и темпы внедрения биотехнологий на уровне отрасли. Существующие работы, как правило, ограничиваются описанием отдельных кейсов или оценкой влияния отдельных финансовых показателей.
На основе проведенного обзора литературы, нами сформулированы следующие гипотезы исследования: существует статистически значимая положительная корреляция между добавленной стоимостью сельскохозяйственного производства и уровнем внедрения биотехнологий в отрасли.
Композиция и методы исследования
Сбор данных стал первоначальной частью исследования взаимосвязи между затратами на инновации и экономическими результатами в сельском хозяйстве. Были выбраны основные параметры для анализа, такие как объемы инвестиций в инновации, уровень производства сельскохозяйственной продукции, оборот предприятий, добавленная стоимость и другие показатели. Источники данных включали официальные статистические отчеты, исследования и результаты опросов, что позволяло обеспечить достоверность и всесторонность собранной информации [1; 30; 41; 45].
Методы исследования, используемые в данной работе, включают как количественные, так и качественные подходы. К количественным методам можно отнести статистический анализ данных о затратах на инновации и производительности труда, а также использование регрессионного анализа для выявления зависимостей. К качественным методам будут относиться интервью с экспертами в области агрономии и экономики, а также анализ кейсов успешных аграрных предприятий, внедривших инновационные технологии.
Корреляционно-регрессионный анализ был выбран в качестве ключевого метода исследования. Корреляционный анализ позволяет оценить степень и характер взаимосвязи между затратами на инновации и производительностью, выявляя, насколько сильно изменяются одни показатели при изменении других. Регрессионный анализ, в свою очередь, сосредоточен на изучении зависимости одной переменной от другой. С помощью линейных моделей можно не только проанализировать реальные данные, но и строить прогнозы на будущее.
Результаты исследования
Современное состояние сельского хозяйства России
Динамика объёмов производства в сельском хозяйстве в Российской Федерации с 2000 г. по 2024 г. имеет положительную динамику. При этом с после 2014 г. наблюдаются более высокие темпы прироста производства сельскохозяйственной продукции (рис.1).
Рис. 1 - Продукция сельского хозяйства Российской Федерации
Источник: разработано авторами по данным Росстат [30]
Вклад сельского хозяйства в валовой внутренний продукт (ВВП) представляет важный индикатор экономической структуры государства и степени его продовольственной безопасности. Анализ динамики ВВП позволяет оценить эффективность аграрной политики, уровень развития агропромышленного комплекса и его влияние на макроэкономическую стабильность (рис.2).
Рис. 2 – ВВП Российской Федерации
Источник: разработано авторами по данным Росстат [30]
Согласно данным Всемирного банка, доля сельского хозяйства в мировом ВВП в 2022 г. составила около 4% (рис.3). Однако, этот показатель значительно варьируется в зависимости от уровня экономического развития стран. В развитых странах, таких как США и страны ЕС, доля сельского хозяйства в ВВП обычно не превышает 1-2%, что обусловлено высоким уровнем развития других секторов экономики, а также применением передовых технологий в аграрном производстве [1; 30]. В развивающихся странах, где сельское хозяйство часто является основным источником занятости и дохода для населения, его доля в ВВП может достигать 20% и более. Тем не менее, увеличение производительности труда в сельском хозяйстве, диверсификация экономики и развитие других отраслей, как правило, приводят к постепенному снижению доли сельского хозяйства в ВВП.В России, по данным Росстата, доля сельского хозяйства в ВВП в 2022 г. составила около 4,5%. Несмотря на относительно небольшую величину, сельское хозяйство играет важную роль в обеспечении продовольственной безопасности страны, а также в формировании экспортного потенциала [1; 30]. Государственная поддержка аграрного сектора, направленная на модернизацию производства, внедрение инновационных технологий и повышение конкурентоспособности продукции, является ключевым фактором, определяющим дальнейшее развитие отрасли и ее вклад в экономику страны.
Рис. 3 – Доля сельского хозяйства, лесного хозяйства и рыболовства в ВВП Российской Федерации
Источник: разработано авторами по данным Росстат [30]
Вклад сельского хозяйства в налоговые поступления России является многогранным и существенным (рис.4). Он охватывает широкий спектр налогов, отражающих различные аспекты деятельности аграрного сектора, и играет важную роль в формировании бюджетной базы страны, а также в обеспечении финансовой устойчивости региональных и местных бюджетов. Вклад аграрного сектора в налоговую систему Российской Федерации формируется за счет целого ряда прямых и косвенных налогов, отражающих различные аспекты деятельности сельскохозяйственных предприятий. К прямым налогам относятся налог на прибыль организаций (в случае применения общей системы налогообложения), единый сельскохозяйственный налог, налог на имущество организаций и земельный налог.
Косвенные налоги представлены налогом на добавленную стоимость (НДС), акцизами (на подакцизные товары, произведенные сельскохозяйственными организациями) и таможенными пошлинами (при осуществлении внешнеэкономической деятельности). Эффективность налогообложения аграрного сектора определяется не только объемом налоговых поступлений, но и стимулирующим воздействием налоговой системы на развитие сельскохозяйственного производства, повышение его конкурентоспособности и обеспечение продовольственной безопасности страны [2].
Рис. 4 – Налоги всего и сельского хозяйства, лесного хозяйства и рыболовства Российской Федерации
Источник: разработано авторами по данным Росстат [30]
Количество активных предприятий сельскохозяйственного сектора Российской Федерации представляет собой динамичный показатель (рис.5), отражающий структурные изменения в отрасли и ее адаптацию к экономическим условиям. По данным Федеральной службы государственной статистики, в 2023 г. в России функционировало около 23,7 тыс. сельскохозяйственных организаций (без учета микропредприятий), что свидетельствует об определенной консолидации отрасли по сравнению с предыдущими периодами. Наряду с крупными и средними предприятиями, значительную роль в сельскохозяйственном производстве играют крестьянские (фермерские) хозяйства (КФХ) и индивидуальные предприниматели (ИП), число которых, по оценкам Министерства сельского хозяйства Российской Федерации, превышает 170 тыс. (Минсельхоз России, 2023). КФХ и ИП, как правило, специализируются на производстве определенных видов продукции, таких как овощи, фрукты, ягоды, а также животноводческая продукция. Наблюдается тенденция к увеличению доли малых форм хозяйствования в общем объеме сельскохозяйственного производства, что обусловлено государственной поддержкой малого и среднего предпринимательства в сельском хозяйстве, а также возможностью более гибкой адаптации к рыночным условиям [3] [1]. При этом количество активных предприятий не является единственным показателем, характеризующим состояние отрасли. Необходимо учитывать также объемы производства, производительность труда, уровень технической оснащенности и другие факторы, влияющие на эффективность сельскохозяйственного производства.
Рис. 5 – Количество активных предприятий с/х Российской Федерации
Источник: разработано авторами по данным Росстат [30]
Занятость в сельском хозяйстве России в 2023 г. составила 5,70% всех занятых. В 2022 г. она была равна 5,66%. Это первый год роста после падения. За все время ведения статистики с 1991 г. этот показатель уменьшился в 2,12 раза. Максимальная численность занятых в аграрном секторе в России была зафиксирована в 1999 г. со значением 15,01% всех занятых. Самое низкое значение наблюдалось в России в 2022 г., когда оно было равно 5,66% [30] (рис.6).
Рис. 6 – Число занятых в с/х Российской Федерации
Источник: разработано авторами по данным Росстат [30]
Доля экспорта продукции сельскохозяйственного сектора Российской Федерации демонстрирует устойчивую тенденцию к увеличению, что обусловлено рядом факторов, включая государственную поддержку отрасли, повышение конкурентоспособности отечественных производителей и благоприятную конъюнктуру мирового рынка (рис.7). По данным Федеральной таможенной службы (ФТС России), в 2023 г. экспорт продукции агропромышленного комплекса (АПК) достиг рекордного уровня, превысив 40 млрд. долл. США [1]. Основными экспортными позициями являются зерновые культуры (пшеница, ячмень, кукуруза), растительные масла, рыба и морепродукты, а также мясо и молочная продукция. Рост экспортной доли обусловлен, в частности, реализацией национального проекта «Международная кооперация и экспорт», направленного на увеличение объема несырьевого неэнергетического экспорта, в том числе продукции АПК. Важную роль играет также развитие экспортной инфраструктуры, включая строительство новых портовых терминалов и логистических центров [1; 29; 34]. В перспективе, дальнейшее увеличение экспортной доли продукции АПК Российской Федерации требует решения ряда задач, включая повышение качества и безопасности продукции, развитие перерабатывающей промышленности, снижение транспортных издержек и диверсификацию рынков сбыта.
Рис. 7 – Доля экспорта продукции с/х Российской Федерации
Источник: разработано авторами по данным Росстат [30]
Корреляция инновационной деятельности с добавленной стоимостью, оборотом и производством продукции с/х России
Оборот сельскохозяйственных предприятий является основным показателем, отражающим динамику развития отрасли, инвестиционную привлекательность и конкурентоспособность на внутреннем и мировом рынках (рис.8).
Рис. 8 - Оборот с/х предприятий Российской Федерации
Источник: разработано авторами по данным Росстат [30]
Добавленная стоимость в сельском хозяйстве России в 2023 г. составила 67,7 млрд долл., что на 21.82% меньше, чем в 2022 г., когда она была равна 86,6 млрд. долл. (рис.9). Это первый год падения после роста. За весь период имеющихся данных с 1989 г. этот показатель уменьшился в 1,17 раза. Максимальный уровень объема агропромышленного производства России был достигнут в 2022 г. со значением 86,67 млн долл. Самое низкое значение в России наблюдалось в 1999 г., когда оно составило 12,9 млрд. долл. добавленной стоимости ВВП [1; 29; 34].
Рис. 9 – Добавленная стоимость с/х Российской Федерации
Источник: разработано авторами по данным Росстат [30]
Для определения влияния инновационных технологий, в том числе и биотехнологий, на добавленную стоимость производства с/х продукции была использована методология множественной регрессии, которая позволяет оценить статистическую значимость каждого фактора и их совместное влияние. Аналогичные исследования представлены Институтом статистических исследований и экономики знаний НИУ ВШЭ [5], в которых показано, что инвестиции в НИОКР оказывают положительное влияние на инновационную активность российских предприятий [11]. Также, согласно данным Росстата, рост экспорта высокотехнологичной продукции коррелирует с увеличением затрат на инновации [30]. В результате анализа на основе множественной регрессии динамик затрат инновационной деятельности, добавленной стоимости производства с/х, производство с/х продукции, экспорт с/х продукции, оборот предприятий с/х, индекс цен с/х продукции, число предприятий и численность занятых в с/х Российской Федерации, была разработана корреляционная матрица (табл.1), которая показала связанность факторов разной силы.
Таблица 1 – Корреляционная матрица показателей деятельности с/х Российской Федерации
|
Показатели
|
X1
|
X2
|
X3
|
X4
|
X5
|
X6
|
X7
|
X8
|
|
X1
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X2
|
0,975
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
X3
|
0,912
|
0,754
|
1
|
|
|
|
|
|
|
X4
|
0,897
|
0,966
|
0,945
|
1
|
|
|
|
|
|
X5
|
0,788
|
0,546
|
0,874
|
0,789
|
1
|
|
|
|
|
X6
|
0,905
|
0,647
|
0,712
|
0,567
|
0,578
|
1
|
|
|
|
X7
|
0,745
|
0,645
|
0,542
|
0,648
|
0,456
|
0,341
|
1
|
|
|
X8
|
0,645
|
-0,547
|
0,546
|
0,456
|
0,378
|
0,324
|
0,755
|
1
|
Примечание:
X1 – добавленная стоимость с/х производства;
X2 – затраты на инновационную деятельность в с/х;
X3 – производство с/х продукции;
X4 – оборот предприятий с/х;
X5 – экспорт с/х производства;
X6 – индекс цен с/х продукции;
X7 – число предприятий в с/х;
X8 – численность занятых в с/х;
Источник: разработано авторами
Использование добавленной стоимости как одного из регрессоров позволяет оценить вклад инноваций в создание дополнительной ценности в экономике с/х, а оборот и производство сельскохозяйственной продукции отражают масштабы экономической деятельности в с/х секторе. Экспорт с/х продукции России, включенный в модель, отражает степень интеграции российской экономики в мировую, где трансфер технологий и знаний является существенным фактором инновационного развития. Индекс цен на с/х продукцию, позволяет учитывать инфляционные процессы и их влияние результаты деятельности с/х сектора, а также на инвестиции в инновации. Численность занятых и число предприятий служат индикаторами трудовых ресурсов и организационной структуры инфраструктуры с/х сектора, что также, но опосредованно, оказывает влияние на инновационную деятельность в с/х.
Рис. 10 – Корреляция динамик инновационной деятельности с добавленной стоимостью, оборотом и производством продукции с/х Российской Федерации
Источник: разработано авторами по данным Росстат [30]
Высокая корреляция выявлена в динамик затрат на инновационную детальность и производством сельскохозяйственной продукции (0,754), затрат на инновационную детальность и оборотом с/х предприятий (0,966), затрат на инновационную детальность и добавленной стоимости (0,975) (рис.10). Полученные коэффициенты корреляции свидетельствуют о значимой взаимосвязи между инвестициями в инновации и результатами хозяйственной деятельности в аграрном секторе экономики. Коэффициент корреляции 0,754 указывает на тесную прямую связь между затратами на инновационную деятельность и объемом произведенной сельскохозяйственной продукции, что может быть обусловлено внедрением новых биотехнологий, совершенствованием агротехнических приемов, что способствует повышению урожайности и продуктивности [1; 30; 34]. Высокий коэффициент корреляции в динамике затрат на инновационную деятельность и оборотом сельскохозяйственных предприятий (0,966) указывает на то, что увеличение затрат на инновационную деятельность, включающую разработку и внедрение новых технологий, напрямую связано с ростом оборота сельскохозяйственных предприятий, что может быть обусловлено повышением урожайности, снижением издержек производства, улучшением качества продукции и расширением рынков сбыта. Внедрение инноваций в аграрном секторе способствует повышению эффективности использования ресурсов, снижению негативного воздействия на окружающую среду и обеспечению устойчивого развития сельских территорий. Еще более высокий коэффициент корреляции (0,975) между затратами на инновационную деятельность и динамикой добавленной стоимости подчеркивает роль инноваций в создании дополнительной ценности в сельскохозяйственном производстве. Внедрение инноваций позволяет не только увеличить объем производства, но и повысить качество продукции, снизить издержки и расширить ассортимент, что, в конечном итоге, приводит к росту добавленной стоимости. В частности, исследования, проведенные ОЭСР, подтверждают, что инвестиции в инновации в аграрном секторе напрямую влияют на повышение производительности и, как следствие, на увеличение добавленной стоимости [45]. Анализ данных по странам ЕС также демонстрирует сильную положительную корреляцию между уровнем инновационной активности (измеренным, например, через количество патентов в области сельского хозяйства) и ростом валовой добавленной стоимости, создаваемой в секторе [41; 45]. Более того, внедрение новых технологий и методов производства, стимулированное инновациями, оказывает непосредственное влияние на объем и качество сельскохозяйственной продукции [29; 33; 38-42]. Примером может служить использование точного земледелия, основанного на данных дистанционного зондирования и анализе больших данных, которое позволяет оптимизировать внесение удобрений и средств защиты растений, что приводит к повышению урожайности и снижению экологической нагрузки [29; 34; 36-37].
Таким образом, инновационная деятельность определяет повышение эффективности и конкурентоспособности сельскохозяйственного производства, обеспечивая рост добавленной стоимости, рост оборота предприятий и объемов выпускаемой продукции. Инвестиции в научные исследования и разработки, трансфер технологий и распространение передового опыта, по мнению European Commission, являются ключевыми факторами повышения конкурентоспособности и устойчивого развития аграрного сектора [36]. Следовательно, полученные результаты подтверждают необходимость дальнейшего развития инновационной инфраструктуры в сельском хозяйстве и создания благоприятных условий для внедрения передовых биотехнологий, что позволит обеспечить устойчивый рост производства и повышение конкурентоспособности российских сельскохозяйственных предприятий на мировом рынке.
Основные направления применения биотехнологий с/х России
Повышение добавленной стоимости в сельском хозяйстве за счет внедрения биотехнологий – это ключевое направление для увеличения доходности аграрного сектора, улучшения качества продукции и устойчивого развития. Основные направления применения биотехнологий (рис.11) способствуют повышению эффективности производства, улучшению качества продукции и снижению экологической нагрузки.
Рис. 11 - Основные направления применения биотехнологий в сельском хозяйстве
Источник: разработано авторами на основании [17; 29; 31-32; 35]
Генетически модифицированные организмы (ГМО) — это растения, животные или микроорганизмы, чей ДНК был изменен методами генной инженерии для придания новых свойств. В сельском хозяйстве ГМ-культуры используются для повышения урожайности, устойчивости к вредителям и болезням, а также для улучшения питательных качеств продуктов. Несмотря на потенциальные выгоды, применение ГМО остается предметом дискуссий, особенно в России, где регулирование этой сферы строгое [6; 7].
ГМ-культуры, такие как соя, кукуруза и хлопчатник, демонстрируют высокую продуктивность благодаря устойчивости к гербицидам и вредителям. Например, внедрение ГМ-сои в США и Бразилии позволило увеличить урожайность на 20–30% [1; 45]. В России подобные эксперименты пока ограничены, но российские генетики разработали сорт пшеницы, который позволит увеличить на 15% объем урожая в нечерноземной зоне, а также предотвратит полегание зерновых, осложняющее уборку [4].
В ряде стран успешно выращивается картофель, модифицированный для защиты от фитофтороза, а в России Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии разрабатывает ГМ-сорта, устойчивые к засухе. ГМ-культуры требуют меньше пестицидов, что снижает затраты фермеров.
Синтетическая биология и редактирование генов – одни из самых динамично развивающихся направлений современной биотехнологии. Эти технологии позволяют целенаправленно изменять геномы организмов, создавать новые биологические системы и решать задачи медицины, сельского хозяйства и промышленности. В России исследования в этой области активно развиваются, о чем свидетельствуют публикации в Российском индексе научного цитирования (РИНЦ). Синтетическая биология направлена на конструирование новых биологических элементов, которые не существуют в природе. Одним из ключевых примеров является создание искусственных генетических цепей для производства лекарств или биотоплива. Редактирование генома позволяет точно вносить изменения в ДНК. Наиболее известная технология – CRISPR-Cas9, которая используется для лечения генетических заболеваний, улучшения сельскохозяйственных культур и др. Развитие синтетической биологии и редактирования генов требует четкого регулирования. В России эти вопросы обсуждаются на уровне Российской академии наук и законодательных органов. В 2023 году были внесены изменения в закон о генетических технологиях, который регулирует использование CRISPR и других методов [5]. Синтетическая биология и редактирование генов открывают огромные возможности для науки и практики. Российские исследования в этой области активно развиваются, о чем свидетельствуют публикации в РИНЦ. Дальнейшее развитие технологий потребует не только научных достижений, но и решения этических и правовых вопросов.
Использование ГМО неоднозначно. Специалисты выделяют риски, связанные с экологическими угрозами, здоровьем человека, юридическими ограничениями. Опасения связаны с возможным переносом генов на дикие растения и снижением биоразнообразия. В России Роспотребнадзор отмечает необходимость строгого контроля за ГМО [6].Хотя ВОЗ признает ГМО безопасными при должной проверке, в России действует мораторий на коммерческое выращивание ГМ-культур из-за неоднозначного общественного мнения [7]. Кроме того, в России существуют юридические ограничения, так, в РФ разрешен только импорт некоторых ГМ-продуктов (например, сои), но их выращивание запрещено [8]. Несмотря на запреты, исследования в области ГМО продолжаются. Например, в 2023 году Новосибирский институт цитологии и генетики представил проект ГМ-пшеницы с повышенным содержанием белка [5].
Таким образом, ГМО обладают значительным потенциалом для решения продовольственных проблем, но требуют баланса между инновациями и безопасностью. В России развитие этой сферы зависит от изменения законодательства и общественного восприятия.
Современное сельское хозяйство сталкивается с необходимостью снижения химической нагрузки на окружающую среду и обеспечения экологической безопасности продукции. Альтернативой традиционным агрохимикатам выступают биопестициды и биоудобрения, созданные на основе живых организмов или их метаболитов. В России интерес к этим технологиям растет, что подтверждается исследованиями, индексируемыми в РИНЦ [27-28; 30; 35-39].
Биопестициды – это препараты на основе бактерий, грибов, вирусов или растительных экстрактов, подавляющие вредителей и болезни. К ним относятся бактериальные препараты (битоксибациллин (на основе Bacillus thuringiensis) – эффективен против колорадского жука и других насекомых [13; 18]; фитоспорин-М (Bacillus subtilis) – применяется для борьбы с фитопатогенами [13; 23]; грибные биофунгициды (например, триходермин (Trichoderma spp.) – подавляет корневые гнили [11; 17]. Их основные преимущества - избирательность действия и безопасность для человека и полезной микрофлоры.
Биоудобрения содержат полезные микроорганизмы, улучшающие доступность питательных веществ для растений. Они повышают плодородие почв. Примерами российских исследований являются азотфиксаторы (повышают урожайность) и фосфатмобилизующие препараты (высвобождает фосфор из почвы).
Эффективность их применения доказывают исследования на базе ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии (Санкт-Петербург) подтверждают прирост урожайности зерновых на 15–20% [33].
Несмотря на преимущества, внедрение биопрепаратов сталкивается с недостаточной информированностью аграриев, и необходимостью адаптации к разным климатическим условиям. Биопестициды и биоудобрения – ключевые элементы устойчивого сельского хозяйства. Российские разработки, представленные в РИНЦ [2-10; 13-25], демонстрируют их эффективность, но требуют дальнейшего изучения и популяризации.
С ростом урбанизации и сокращением доступных сельскохозяйственных земель всё большую популярность приобретают вертикальное и городское сельское хозяйство. Эти технологии позволяют выращивать растения в условиях мегаполисов, снижая логистические затраты и повышая экологическую устойчивость. В России данное направление только развивается, но уже есть успешные проекты.
Вертикальное земледелие предполагает выращивание культур в многоярусных конструкциях с использованием гидропоники, аэропоники или аквапоники. Специалисты отмечают основные преимущества – это экономия воды (до 90% по сравнению с традиционным земледелием), независимость от климатических условий и высокая урожайность на малой площади.
Городское фермерство включает выращивание продуктов на крышах, в парках и даже в подвалах зданий. В России этот тренд поддерживается энтузиастами и малыми предприятиями. Так, в июле 2022 г. компания Sayan Group решила устроить городской огород на крыше своего офисного здания в Москве [46]. Этот эксперимент не только стал частью озеленения эксплуатируемой кровли, но и позволил получить свежие овощи и зелень прямо на рабочем месте, а школа городского фермерства обучает горожан выращиванию овощей на балконах и в общественных пространствах.
Несмотря на потенциал, в России вертикальное и городское сельское хозяйство сталкивается с высокими стартовыми затратами, недостатком нормативной базы и низкой осведомлённостью потребителей. Однако господдержка (например, гранты Минсельхоза) и развитие технологий могут ускорить внедрение этих методов.
Современное сельское хозяйство сталкивается с необходимостью повышения эффективности производства, улучшения качества продукции и ускорения селекционных процессов. Одним из перспективных методов, позволяющих решить эти задачи, является микроклональное размножение и культура тканей растений. Эти биотехнологические подходы обеспечивают массовое получение генетически однородного, здорового посадочного материала в короткие сроки.
Микроклональное размножение – это метод вегетативного размножения растений? основанный на способности клеток к тотипотентности (возможности образования целого растения из одной клетки). Эти технологии позволяют получать безвирусные материалы, способствуют ускоренному размножению ценных сортов и сохранению редких и исчезающих видов.
В России микроклональное размножение активно используется для получения безвирусного семенного картофеля. Например, учеными разработана технология ускоренного размножения элитных сортов картофеля, что позволяет повысить урожайность на 20-30% [18]. В Крымском федеральном университете успешно применяют культуру тканей для размножения субтропических культур (инжир, гранат). Метод позволяет получать до 10 000 растений от одного экспланта за год [26]. В Сибирском федеральном университете разработаны протоколы микроклонального размножения хвойных пород (сосна, ель), что ускоряет лесовосстановление. Несмотря на преимущества, метод требует дорогостоящего оборудования и квалифицированных кадров [23]. В России ведутся исследования по оптимизации питательных сред и автоматизации процессов. Микроклональное размножение и культура тканей – важные инструменты современного сельского хозяйства. Внедрение этих технологий в России позволяет повысить конкурентоспособность аграрного сектора.
Биоремедиация — это технология очистки окружающей среды от загрязнений с помощью живых организмов (микроорганизмов, растений, грибов). В сельском хозяйстве этот метод применяется для восстановления деградированных почв, очистки от пестицидов, нефтепродуктов и тяжелых металлов. Биоремедиация является экологически безопасной и экономически выгодной альтернативой химическим и физическим методам очистки. Одним из методов биоремедиации в сельском хозяйстве является фиторемедиация — использование растений для поглощения, накопления и разложения загрязняющих веществ. В России исследования в этой области проводятся на базе ведущих аграрных и экологических научных центров. Так, например, подсолнечник и кукуруза применяются для очистки почв от тяжелых металлов (кадмий, свинец). Исследования, проведенные в Воронежском государственном аграрном университете, подтвердили эффективность этих культур в поглощении токсичных элементов [26-28]. Второй метод - микробная биоремедиация - микроорганизмы (бактерии, грибы) способны разлагать нефтепродукты, пестициды и другие ксенобиотики. Так, в сельском хозяйстве успешно применяются штаммы бактерий для очистки почв от нефтяных загрязнений, а также внедрены биопрепараты на основе грибов Trichoderma для деградации остатков пестицидов [23]. Метод биокомпостирования предполагает использование органических отходов и микроорганизмов для детоксикации почв.
Российские ученые активно разрабатывают новые биотехнологии для сельского хозяйства. Среди перспективных направлений специалисты [23-29; 32-34] отмечают создание генетически модифицированных растений с повышенной способностью к фиторемедиации; разработку комплексных биопрепаратов для очистки почв и внедрение биоремедиации в систему точного земледелия.
Современное сельское хозяйство требует эффективных и безопасных методов повышения продуктивности животных. Одним из ключевых направлений является использование кормовых добавок и биопрепаратов, которые улучшают перевариваемость кормов, укрепляют иммунитет и способствуют росту животных. Внедрение биопрепаратов и кормовых добавок соответствует стратегии импортозамещения. Однако требуется дальнейшая стандартизация и клинические испытания [9].
Использование кормовых добавок и биопрепаратов – важное направление в сельском хозяйстве России. Научные исследования подтверждают их эффективность, а развитие отечественных производств снижает зависимость от импорта.
Современные биотехнологии играют ключевую роль в переработке сельскохозяйственной продукции, позволяя повысить эффективность использования сырья, снизить отходы и получить продукты с высокой добавленной стоимостью. В России данное направление активно развивается, чему способствуют научные исследования и внедрение инновационных методов. Сельское хозяйство является одним из ключевых секторов экономики России, однако его деятельность сопровождается образованием значительного количества отходов. Их переработка позволяет не только снизить экологическую нагрузку, но и получить дополнительную прибыль за счет вторичного использования ресурсов.
Ферментативная обработка – один из наиболее распространенных биотехнологических методов, применяемых для модификации сельскохозяйственного сырья. Ферменты (энзимы) позволяют расщеплять сложные органические соединения, улучшая пищевые и технологические свойства продуктов. Эти технологии активно используются при производстве молочных продуктов (например, лактазы) для получения безлактозного молока [23]; в переработке зерна (ферментативный гидролиз крахмала с целью получения глюкозно-фруктозных сиропов [12-13; 19]; при обработке мяса (применение протеаз для улучшения текстуры мясных продуктов [12-13].
Биоконверсия отходов с помощью микроорганизмов позволяет получать ценные продукты, такие как биогаз, кормовые добавки и биоудобрения. Так, метаногенные бактерии используют для переработки навоза и растительных остатков, а культивирование дрожжей на отходах зернопереработки.
Также современные биотехнологии позволяют обогащать продукты питания пробиотиками, витаминами и другими биологически активными веществами. Это производство кисломолочных продуктов с пробиотиками, биообогащение хлеба.
Внедрение ферментативных, микробиологических и других биотехнологических методов позволяет повысить экономическую эффективность сельского хозяйства и снизить экологическую нагрузку.
Следует отметить, что сельское хозяйство производит огромное количество органических отходов (навоз, растительные остатки, птичий помёт, отходы переработки и др.). Их традиционное захоронение или сжигание приводит к загрязнению окружающей среды, выбросам парниковых газов и потере ценных ресурсов.
В настоящее время используются экологичные и экономически выгодные биотехнологии переработки сельскохозяйственных отходов в полезные продукты (рис.12).
Рис. 12 - Биотехнологии переработки отходов в сельском хозяйстве
Источник: составлено авторами на основании [2; 4; 13]
Согласно Паспорту отраслевой программы "Применение вторичных ресурсов и вторичного сырья из отходов в сфере сельского хозяйства на 2022 - 2030 годы" [20] доля утилизированных отходов сельского хозяйства в общем объеме образованных отходов увеличится с 73 % в 2024 г. до 80 % к 2030 г.
Российское правительство ставит цель к 2030 году добиться использования 50% отходов в сельском хозяйстве. Эти цифры уже сравнимы с цифрами за рубежом: в Германии во вторичный оборот вовлекается 68% отходов, а в Швеции – 49% [1; 45].
Таким образом, в России существует значительный потенциал для использования биотехнологий в сельском хозяйстве, что значительно повышает добавленную стоимость продукции. Это достигается за счет увеличения урожайности и качества продукции, снижении производственных затрат, создания продуктов с уникальными свойствами, переработки отходов и побочных продуктов. Это делает сельское хозяйство более прибыльным и конкурентоспособным в долгосрочной перспективе.
Внедрение биотехнологий в агропромышленный комплекс является ключевым фактором роста добавленной стоимости сельскохозяйственной продукции [1; 28; 30]. Данные технологии способствуют интенсификации производства и оптимизации качественных показателей сырья. В частности, применение методов генетической инженерии позволяет повысить резистентность растений к заболеваниям, вредителям и неблагоприятным погодным условиям. Это, в свою очередь, минимизирует потери урожая и увеличивает его marketable quality. Применение биотехнологических подходов в селекционной работе с растениями позволяет выводить сорта с оптимизированным набором характеристик. К числу таких характеристик относятся повышенная пищевая ценность, обогащенность витаминами и микроэлементами, а также минимизация содержания аллергенов и токсичных соединений. Использование биопрепаратов, основанных на микроорганизмах, способствует уменьшению потребности в химических удобрениях и пестицидах [1; 16; 20; 45]. Данный подход приводит к увеличению экологической безопасности сельскохозяйственной продукции и минимизирует негативное влияние на окружающую среду. Интеграция биотехнологических подходов в переработку сельскохозяйственного сырья способствует созданию продукции с оптимизированными органолептическими характеристиками, продлённым сроком годности и повышенной пищевой ценностью. Применение ферментативных технологий в пищевом производстве позволяет модифицировать текстуру, вкус и аромат продуктов, а также повышать их биодоступность.
Заключение
Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения эффективности сельского хозяйства в условиях глобальных вызовов, таких как изменение климата, рост населения и необходимость обеспечения продовольственной безопасности. В современных условиях сельское хозяйство сталкивается с множеством проблем, включая устаревшие технологии, недостаток квалифицированных кадров и ограниченные финансовые ресурсы. В этом контексте инвестиции в технологии становятся не просто желательными, а жизненно необходимыми для достижения устойчивого развития.
Теоретические основы влияния инноваций на производительность в сельском хозяйстве подтверждают, что внедрение новых технологий, таких как автоматизация процессов, использование биотехнологий и цифровизация, способствует не только увеличению объемов производства, но и улучшению качества продукции. Эти изменения, в свою очередь, ведут к повышению конкурентоспособности аграрных предприятий на внутреннем и внешнем рынках. Важно отметить, что инновации не ограничиваются только техническими аспектами; они также включают в себя организационные изменения, которые могут значительно повысить эффективность управления и оптимизацию процессов.
Методы исследования, примененные в данной работе, позволили глубже понять взаимосвязь между затратами на инновации и эффективностью сельского хозяйства. Моделирование с использованием множественной регрессии позволяет выявить приоритетные направления государственной политики для стимулирования инновационной деятельности и повышения конкурентоспособности российской экономики. Исследование, проведенное в рамках данной темы, показало, что инвестиции в технологии играют ключевую роль в повышении эффективности аграрного производства. Установленные высокие коэффициенты корреляции, такие как 0,754 между динамикой затрат на инновации и производительностью труда, а также 0,966 с оборотом сельскохозяйственных предприятий, подтверждают, что увеличение финансовых вложений в инновации непосредственно связано с улучшением результатов работы в данной сфере.
Следовательно, инвестиции в технологии являются драйвером, способствующим повышению производительности в сельском хозяйстве. Для достижения устойчивого развития необходимо продолжать исследовать и внедрять новые технологии, а также активно работать над устранением существующих проблем. Только так можно обеспечить эффективное и устойчивое развитие аграрного сектора, что, в свою очередь, будет способствовать улучшению качества жизни на сельских территориях и обеспечению продовольственной безопасности.
[1] Федеральный закон от 5 июля 1996 г. N 86-ФЗ "О государственном регулировании в области генно-инженерной деятельности" (с изменениями и дополнениями от 2023 г.) https://base.garant.ru/10135402/?ysclid=mdvagkc3ig154295985
[2] Стратегия развития агропромышленного комплекса Российской Федерации до 2030 года. – URL: G3hzRyrGPbmFAfBFgmEhxTrec694MaHp.pdf
[3] Стратегия развития агропромышленного комплекса Российской Федерации до 2030 года. – URL: G3hzRyrGPbmFAfBFgmEhxTrec694MaHp.pdf
[4] Информационный портал АПК Ярославской области. URL: https://апк76.рф/?p=7719 (дата обращения 15.07.2025).
[5] Федеральный закон от 5 июля 1996 г. N 86-ФЗ "О государственном регулировании в области генно-инженерной деятельности" (с изменениями и дополнениями). URL: https://base.garant.ru/10135402/?ysclid=mdvb37eygu802200030.
[6] Постановление Правительства РФ от 13 марта 2017 г. N 281 "О порядке осуществления Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека мониторинга воздействия на человека и окружающую среду генно-инженерно-модифицированных организмов и продукции, полученной с применением таких организмов или содержащей такие организмы, и контроля за выпуском таких организмов в окружающую среду". URL: https://base.garant.ru/71631862/?ysclid=mdvb2busw9144749292.
[7] Постановление Правительства РФ от 13 марта 2017 г. N 281 "О порядке осуществления Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека мониторинга воздействия на человека и окружающую среду генно-инженерно-модифицированных организмов и продукции, полученной с применением таких организмов или содержащей такие организмы, и контроля за выпуском таких организмов в окружающую среду". URL: https://base.garant.ru/71631862/?ysclid=mdvakt5uel906259951
[9] Федеральный закон от 3 июля 2016 г. N 358-ФЗ "О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в части совершенствования государственного регулирования в области генно-инженерной деятельности" (с изменениями и дополнениями от 30.12.2021) https://base.garant.ru/71435492/?ysclid=mdvaili0es435944237
Источники:
2. Афонина П. Д., Герасимчук А. В., Сапожников А. Н. Перспективы использования продуктов ферментативного гидролиза крахмала в пищевой промышленности // Российская наука в современном мире: Сборник статей LVIII международной научно-практической конференции, Москва, 30 ноября 2023 года. – Москва: Общество с ограниченной ответственностью \"Актуальность.РФ\". Москва, 2023. – c. 125-126.
3. Багайскова Ю. В., Манаенков И. В. Применение биотехнологий для решения проблемы переработки растительных отходов, образующихся в тепличном хозяйстве // Технологии переработки отходов с получением новой продукции: Материалы VI Всероссийской научно-практической конференции, Киров, 18–19 ноября 2024 года. – Киров: Вятский государственный университет. Киров, 2024. – c. 19-22.
4. Булыгин С.А., Колесников Р.Ю., Драгуленко В.В. Влияние биотехнологий на экономику аграрного сектора Российской Федерации // Экономика: вчера, сегодня, завтра. – 2023. – № 11А. – c. 143-149. – doi: 10.34670/AR.2023.77.81.015.
5. Гармаш С. Н. Экологически безопасные биотехнологии переработки отходов сельского хозяйства // Принципы и технологии экологизации производства в сельском, лесном и рыбном хозяйстве: Материалы 68-ой Международной научно-практической конференции, посвященной Году экологии в России, Рязань, 26–27 апреля 2017 года / Министерство сельского хозяйства Российской Федерации; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования \"Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева\". Том Часть I. – Рязань: Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева. Рязань, 2017. – c. 68-72.
6. Генетики взломали код урожайности: на полях Сибири вырастет пшеница будущего. [Электронный ресурс]. URL: https://www.pravda.ru/news/science/2109664-na-poljakh-sibiri-vyrastet-pshenica-buduschego/ (дата обращения: 20.08.2025).
7. Гуцул Т. А. Биотехнологии - основное направление инновационного развития сельского хозяйства // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. – 2015. – № 11-3. – c. 65-67.
8. Демьяненко Е. В., Малахова С. Д. Эффективность современных биологических фунгицидов против основных болезней томата // Научные основы устойчивого развития сельскохозяйственного производства в современных условиях: Сборник научных трудов по материалам XV научно-практической конференции с международным участием, Калуга, 15 апреля 2022 года / Под редакцией В.Н. Мазурова. – Калуга: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение \"Федеральный исследовательский центр картофеля имени А.Г. Лорха\". Калуга, 2022. – c. 95-98.
9. Донник И. М., Майзель С. Г., Бурачевский Н. В. Разработка технологии получения безлактозного молока методом диафильтрации // Аграрный вестник Урала. – 2024. – № 6. – c. 766-778. – doi: 10.32417/1997-4868-2024-24-06-766-778.
10. Жапаров Г.Д., Момунбеков У.К., Тазабекова Г.А. Переход от традиционного сельского хозяйства к органическому как инновация в сельском хозяйстве Кыргызской Республики // Наука, новые технологии и инновации. – 2022. – № 3. – c. 181-185. – doi: 10.26104/NNTIK.2022.46.20.031.
11. Зыкова Ю. Н. Опыт использования биопрепаратов для борьбы с микромицетами фитопатогенами // Развитие отраслей АПК на основе формирования эффективного механизма хозяйствования: сборник научных трудов IV Международной научно- практической конференции, Киров, 16 ноября 2022 года. – Киров: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Вятский государственный агротехнологический университет. Киров, 2022. – c. 81-85.
12. Агасьева И. С., Исмаилов В. Я., Нефодова М. В. Изучение совместимости биоинсектицидов и энтомофагов // Биологическая защита растений - основа стабилизации агроэкосистем: Краснодар, 20–22 сентября 2016 года / ФНБНУ \"Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений\", Федеральное агентство научных организаций России, Российская академия наук, Российский фонд фундаментальных исследований, Министерство образования, науки и молодежной политики администрации Краснодарского края. Том Выпуск 9. – Краснодар: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений». Краснодар, 2016. – c. 194-197.
13. Костылева Е.В., Середа А.С., Великорецкая И.А., Курбатова Е.И., Цурикова Н.В. Использование протеолитических ферментов для получения белковых гидролизатов пищевого назначения из вторичного сырья // Вопросы питания. – 2023. – № 1. – c. 116-132. – doi: 10.33029/0042-8833-2023-92-1.
14. Каренов Р. С. Биотехнология как приоритетное направление индустриально - инновационного развития Казахстана // Вестник Карагандинского университета. Серия: Биология. Медицина. География. – 2015. – № 1. – c. 50-61.
15. Кудряшова Е. Ю. Переработка растительных отходов сельского хозяйства // Вестник НГИЭИ. – 2023. – № 10. – c. 19-27. – doi: 10.24412/2227-9407-2023-10-19-27.
16. Кузина Л.Б., Кузьмина Л.Г., Копыльцов А.А. О применении резистентных крахмалов в производстве мясных изделий // Все о мясе. – 2020. – № 5S. – c. 173-180. – doi: 10.21323/2071-2499-2020-5S-173-180.
17. Ли И. Роль биотехнологии в экономическом росте Китая - влияние промышленной биотехнологии // Вестник биотехнологии и физико-химической биологии им. Ю.А. Овчинникова. – 2008. – № 2. – c. 30-36.
18. Семчук Н.Н., Шишов А.Д., Сердюк А.С., Симаков Е.А., Митюшкин А.В., Овэс Е.В. Модульная технология ускоренного размножения новых перспективных сортов картофеля // Вестник Новгородского государственного университета. – 2012. – № 67. – c. 86-90.
19. Папанова Е. А., Васильева А. Э. Направления использования биотехнологии в сельском хозяйстве // Горинские чтения. Инновационные решения для АПК: Материалы Международной научной конференции, Майский, 14–15 марта 2023 года. Том 3. – Майский: Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина. Майский, 2023. – c. 358.
20. Паспорт отраслевой программы \Применение вторичных ресурсов и вторичного сырья из отходов в сфере сельского хозяйства на 2022 - 2030 годы\. [Электронный ресурс]. URL: https://rulaws.ru/acts/Pasport-otraslevoy-programmy-solt-cuibfhgc/?ysclid=me9mu4l45b728610820 (дата обращения: 25.06.2025).
21. Третьякова И.Н., Ворошилова Е.В., Шуваев Д.Н., Пак М.Э. Перспективы микроклонального размножения хвойных в культуре in vitro через соматический эмбриогенез // Хвойные бореальной зоны. – 2012. – № 1-2. – c. 180-186.
22. Прогноз научно-технологического развития России: 2030. Биотехнологии — Новости — Институт статистических исследований и экономики знаний — Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики». [Электронный ресурс]. URL: https://issek.hse.ru/news/117506406.html?ysclid=md4d1iv17r680183210 (дата обращения: 15.07.2025).
23. Роль биостимуляторов с триходермой для картофеля возрастает с угрозой изменения климата. Агропромышленный портал. [Электронный ресурс]. URL: https://www.agroxxi.ru/gazeta-zaschita-rastenii/zrast/rol-biostimuljatorov-s-trihodermoi-dlja-kartofelja-vozrastaet-s-ugrozoi-izmenenija-klimata.html?ysclid=mdfodbo0vy920584413 (дата обращения: 25.06.2025).
24. РСХБ: биотехнологии, IoT и умное земледелие стали. МК Иваново. [Электронный ресурс]. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ekonometricheskoe-modelirovanie-potentsialnogo-razvitiya-biotehnologiy-v-selskom-hozyaystve (дата обращения: 05.07.2025).
25. Русаков Я. Е. Применение биотехнологий для повышения экономической устойчивости сельского хозяйства (на примере Саратовской области) // Инновации и инвестиции. – 2024. – № 12. – c. 308-312.
26. Семенов Б.В., Антропов В.А. Будущее агротехники: тенденции и инновации в сельском хозяйстве, которые будут наблюдаться в 2023 году // Мир инноваций. – 2023. – № 3. – c. 12-17. – url: https://cyberleninka.ru/article/n/buduschee-agrotehniki-tendentsii-i-innovatsii-v-selskom-hozyaystve-kotorye-budut-nablyudatsya-v-2023-godu.
27. Сохранение и изучение растительного генофонда никитского ботанического сада и разработка способов получения высокопродуктивных сортов и форм садовых культур для юга России методами классической и молекулярной селекции, биотехнологии и биоинженерии / Плугатарь Ю.В. // Отчет о НИР/НИОКР (итоговый) – 2018 – EDN BEZLGP
28. Текутьева Л.А., Белкин В.Г., Сон О.М., Ященко А.С. Биоэкономика: развитие биотехнологической отрасли в АПК Дальневосточного федерального округа России // Креативная экономика. – 2016. – № 12. – c. 1373-1384. – doi: 10.18334/ce.10.12.37099.
29. Халмедова Д., Аннагурбанова Ш., Нурмухаммедова А., Шамырадова Б. Умное сельское хозяйство: технологии и преимущества для сельского хозяйства // Cognitio Rerum. – 2023. – № 5. – c. 79-82.
30. Федеральная служба государственной статистики (Росстат). [Электронный ресурс]. URL: https://rosstat.gov.ru/ (дата обращения: 15.07.2025).
31. Федоренко В.Ф. Тенденции биотехнологического развития сельского хозяйства // Сельскохозяйственные машины и технологии. – 2019. – № 13. – c. 8-15.
32. Хакимов И. Б. Биотехнология и пищевая промышленность // Наука и технология XXI века. – 2020. – № 1. – c. 104-109.
33. Хуаз С.Х., Лебедев В.Н., Кошман М.Е. Влияние различных биопрепаратов на продуктивность и качество растений яровой пшеницы и овса // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. – 2023. – № 3. – c. 26-35. – doi: 10.24412/2078-1318-2023-3-26-35.
34. Центр развития финансовых технологий. Rshbdigital.ru. [Электронный ресурс]. URL: https://rshbdigital.ru/content/analitika/agrotekhnologicheskie-trendy-2023-2030.pdf (дата обращения: 25.06.2025).
35. Шеламова Н. А. Роль биотехнологий в инновационно-экономическом развитии сельского хозяйства // Экономика, труд, управление в сельском хозяйстве. – 2022. – № 3. – c. 131-139. – doi: 10.33938/223-131.
36. Шкурко Е. О., Волощенко Л. В. Производство кормовых добавок в условиях импортозамещения // Горинские чтения. Инновационные решения для АПК: Материалы Международной научной конференции, Майский, 14–15 марта 2023 года. Том 3. – Майский: Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина. Майский, 2023. – c. 385-386.
37. Abbasov I. B. Image Recognition in Agriculture and Landscape Protection // International Journal of Science and Research. – 2020. – № 12. – p. 757-763. – doi: 10.21275/SR201212144831.
38. Azlah M.A.F., Chua L.S., Rahmad F.R., Abdullah F.I., Wan Alwi S.R. Review on Techniques for Plant Leaf Classification and Recognition // Computer. – 2019. – № 77. – p. 22.
39. Bechar A., Vigneault C. Agricultural robots for field operations: concepts and components // BioSystems. Eng. – 2016. – № 149. – p. 94-111. – doi: 10.1016/j.biosystemseng.2016.06.014.
40. Bresilla K., Perulli G.D., Boini A., Morandi B., Corelli Grappadelli L., Manfrini L. Single-Shot Convolution Neural Networks for Real-Time Fruit Detection Within the Tree // Front. Plant Sci. – 2019. – № 611. – p. 12. – doi: 10.3389/fpls.2019.00611.
41. European Commission (2020), Agricultural Knowledge and Innovation Systems in the EU, Publications Office of the European Union, Luxembourg (дата обращения 15.07.2025)
42. Hanova A. D. Modern trends in biotechnology: prospects and challenges // Symbol of Science: International scientific journal. – 2023. – № 10-1. – p. 18-21.
43. Jankorazov A., Nurmukhamedov A. Study of the application of proteins in the field of biotechnology // Universum: технические науки. – 2024. – № 5-9. – p. 12-14.
44. Khatamova M. A Brief Review of the Study of Central Asian Agriculture // Bulletin of Science and Practice. – 2021. – № 11. – p. 408-414. – doi: 10.33619/2414-2948/72/51.
45. Oecd (2018). OECD Science, Technology and Innovation Outlook 2018: Adapting to Change, OECD Publishing, Paris. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.1787/sti_in_outlook-2018-en (дата обращения: 15.07.2025).
46. SayanGroup - проектирование и строительство зеленых крыш и эксплуатирумых кровель. [Электронный ресурс]. URL: https://sayangroup.ru/ (дата обращения: 15.07.2025).
47. Постановление Правительства Российской Федерации от 12 июня 2025 г. N 890 \О генно-инженерно-модифицированных организмах и продукции, полученной с применением таких организмов или содержащей такие организмы, используемых для производства кормов, вывозимых с территории Российской Федерации\. URL:https://base.garant.ru/412170062/?ysclid=mdvajr924g3036118 (дата обращения 20.08.2025)
48. Самыгин Денис Юрьевич, Медведева Татьяна Максимовна Эконометрическое моделирование потенциального развития биотехнологий в сельском хозяйстве // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. 2012. №1 (2). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ekonometricheskoe-modelirovanie-potentsialnogo-razvitiya-biotehnologiy-v-selskom-hozyaystve (дата обращения: 05.07.2025)
Страница обновлена: 26.10.2025 в 11:51:52
Download PDF | Downloads: 9
Introduction of biotechnologies in agriculture to increase the product value added
Sushko O.P., Esina A.R.Journal paper
High-tech Enterprises Economy (РИНЦ, ВАК)
опубликовать статью | оформить подписку
Volume 6, Number 3 (July-september 2025)
Abstract:
Agriculture is one of the key sectors of the economy that ensures food security, job creation and sustainable rural development. Amid globalization and climate change, as well as growing demands on food quality and safety, the need to introduce innovative technologies into the agricultural sector is becoming particularly urgent. Innovations in agriculture can include both new farming methods and modern technologies such as automation, biotechnology, the use of information systems, etc. The relevance of this research is due to the fact that in recent years there has been a growing interest in the introduction of biotechnologies in agriculture. In conditions of limited resources, difficulties with production and the need to improve production efficiency, the study of the impact of costs on technology becomes important for understanding the mechanisms contributing to the development of the agricultural sector. The article considers the theoretical foundations of the biotechnology innovation impact on agricultural efficiency. An important aspect is the study of the correlation between the costs of innovation and the resulting performance indicators, which will reveal the relationships and dependencies. The established high correlation coefficients in the dynamics of innovation costs and the financial results of agriculture confirm that an increase in innovation costs leads to significantly better results in productivity and added value. The introduction of biotechnological approaches in agriculture is a crucial element for increasing the economic efficiency and added value of agricultural production. Biotechnologies ensure an increase in production volumes by optimizing production processes and improving the quality characteristics of agricultural raw materials, the production and storage time of raw materials and finished products.
Keywords: biotechnology, agriculture, added value in agriculture, correlation between investment in technology and the agricultural production results
Funding:
Исследование выполнено за счет субсидии на выполнение государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках научно-исследовательского проекта № FSSW-2025-0004
JEL-classification: Q13, Q17, Q18
References:
Abbasov I. B. (2020). Image Recognition in Agriculture and Landscape Protection International Journal of Science and Research. (12). 757-763. doi: 10.21275/SR201212144831.
Afonina P. D., Gerasimchuk A. V., Sapozhnikov A. N. (2023). Prospects of using starch enzymatic hydrolysis products in the food industry Russian science in the modern world. 125-126.
Agaseva I. S., Ismailov V. Ya., Nefodova M. V. (2016). Studying the compatibility of bioinsecticides and entomophages Biological protection of plants is the basis for the stabilization of agroecosystems. 194-197.
Azlah M.A.F., Chua L.S., Rahmad F.R., Abdullah F.I., Wan Alwi S.R. (2019). Review on Techniques for Plant Leaf Classification and Recognition Computer. (77). 22.
Bagayskova Yu. V., Manaenkov I. V. (2024). The use of biotechnologies to solve the problem of processing plant waste generated in greenhouses Waste recycling technologies to produce new products. 19-22.
Bechar A., Vigneault C. (2016). Agricultural robots for field operations: concepts and components BioSystems. Eng. (149). 94-111. doi: 10.1016/j.biosystemseng.2016.06.014.
Bresilla K., Perulli G.D., Boini A., Morandi B., Corelli Grappadelli L., Manfrini L. (2019). Single-Shot Convolution Neural Networks for Real-Time Fruit Detection Within the Tree Front. Plant Sci. (611). 12. doi: 10.3389/fpls.2019.00611.
Bulygin S.A., Kolesnikov R.Yu., Dragulenko V.V. (2023). The impact of biotechnology on the economy of the agricultural sector of the Russian Federation. Economics: Yesterday, Today and Tomorrow. (11A). 143-149. doi: 10.34670/AR.2023.77.81.015.
Demyanenko E. V., Malakhova S. D. (2022). Effectiveness of modern biological fungicides against major tomato diseases Scientific foundations of sustainable development of agricultural production in modern conditions. 95-98.
Donnik I. M., Mayzel S. G., Burachevskiy N. V. (2024). Development of technology for the production of lactose-free milk by dia ltration. Agrarian Bulletin of the Urals. 24 (6). 766-778. doi: 10.32417/1997-4868-2024-24-06-766-778.
European Commission (2020), Agricultural Knowledge and Innovation Systems in the EU, Publications Office of the European Union, Luxembourg (data obrascheniya 15.07.2025)
Fedorenko V.F. (2019). Trends in biotechnological development of agriculture. Selskokhozyaystvennye mashiny i tekhnologii. (13). 8-15.
Garmash S. N. (2017). Environmentally friendly biotechnologies for processing agricultural waste Principles and technologies of greening production in agriculture, forestry and fisheries. 68-72.
Gutsul T. A. (2015). Biotechnologies are the main direction of innovative agricultural development. Current problems of the humanities and natural sciences. (11-3). 65-67.
Hanova A. D. (2023). Modern trends in biotechnology: prospects and challenges Symbol of Science: International scientific journal. (10-1). 18-21.
Jankorazov A., Nurmukhamedov A. (2024). Study of the application of proteins in the field of biotechnology Universum: tekhnicheskie nauki. (5-9). 12-14.
Karenov R. S. (2015). Biotechnology as priority direction industrial and innovative development of Kazakhstan. Vestnik Karagandinskogo universiteta. Seriya: Biologiya. Meditsina. Geografiya. 77 (1). 50-61.
Khakimov I. B. (2020). Biotechnology and food industry. Nauka i tekhnologiya XXI veka. (1). 104-109.
Khalmedova D., Annagurbanova Sh., Nurmukhammedova A., Shamyradova B. (2023). Smart farming: technologies and benefits for agriculture. Cognitio Rerum. (5). 79-82.
Khatamova M. (2021). A Brief Review of the Study of Central Asian Agriculture Bulletin of Science and Practice. (11). 408-414. doi: 10.33619/2414-2948/72/51.
Khuaz S.Kh., Lebedev V.N., Koshman M.E. (2023). Influence of different biopreparations on productivity and quality of spring wheat and oats plants. Bellutin of the St. Petersburg State Agrarian University. (3). 26-35. doi: 10.24412/2078-1318-2023-3-26-35.
Kostyleva E.V., Sereda A.S., Velikoretskaya I.A., Kurbatova E.I., Tsurikova N.V. (2023). Proteases for obtaining of food protein hydrolysates from proteinaceous by-products. Voprosy pitaniya. 92 (1). 116-132. doi: 10.33029/0042-8833-2023-92-1.
Kudryashova E. Yu. (2023). Ecological processing of agricultural waste. Bulletin NGII. (10). 19-27. doi: 10.24412/2227-9407-2023-10-19-27.
Kuzina L.B., Kuzmina L.G., Kopyltsov A.A. (2020). About resistant starches application in meat products. Vse o myase. (5S). 173-180. doi: 10.21323/2071-2499-2020-5S-173-180.
Li I. (2008). The role of biotechnology in China's economic growth - the impact of industrial biotechnology. Vestnik biotekhnologii i fiziko-khimicheskoy biologii im. Yu.A. Ovchinnikova. 4 (2). 30-36.
Oecd (2018)OECD Science, Technology and Innovation Outlook 2018: Adapting to Change, OECD Publishing, Paris. Retrieved July 15, 2025, from https://doi.org/10.1787/sti_in_outlook-2018-en
Papanova E. A., Vasileva A. E. (2023). Directions of using biotechnology in agriculture Gorin readings. Innovative solutions for agriculture. 358.
Rusakov Ya. E. (2024). Application of biotechnology to improve the economic sustainability of agriculture (on the example of the Saratov region). Innovation and Investment. (12). 308-312.
Semchuk N.N., Shishov A.D., Serdyuk A.S., Simakov E.A., Mityushkin A.V., Oves E.V. (2012). Modular technology for accelerated propagation of new promising potato varieties. Vestnik Novgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. (67). 86-90.
Semenov B.V., Antropov V.A. (2023). The future of agricultural technology: trends and innovations in agriculture that will be observed in 2023. Mir innovatsiy. (3). 12-17.
Shelamova N. A. (2022). The role of biotechnology in the innovative and economic development of agriculture. Economics, labor, management in agriculture. (3). 131-139. doi: 10.33938/223-131.
Shkurko E. O., Voloschenko L. V. (2023). Production of feed additives in the context of import substitution Gorin readings. Innovative solutions for agriculture. 385-386.
Tekuteva L.A., Belkin V.G., Son O.M., Yaschenko A.S. (2016). Bioeconomy: the development of the biological sphere in agribusiness industry of the Far Eastern federal district of Russia. Creative economy. 10 (12). 1373-1384. doi: 10.18334/ce.10.12.37099.
Tretiakova I.N., Voroshilova E.V., Shuvaev D.N., Pak M.E. (2012). Prospects of microclonal reproduction of conifers in in vitro culture through somatic embryogenesis. Khvoynye borealnoy zony. 30 (1-2). 180-186.
Zhaparov G.D., Momunbekov U.K., Tazabekova G.A. (2022). Transition from traditional to organic agriculture as an innovation in agriculture of the Kyrgyz Republic. Nauka, novye tekhnologii i innovatsii. (3). 181-185. doi: 10.26104/NNTIK.2022.46.20.031.
Zykova Yu. N. (2022). Experience in using biological products to control micromycetes and phytopathogens Development of agricultural industries based on the formation of an effective management mechanism. 81-85.