Necə kömək edə bilərik?

Məqalə, müəllif və s.

Kənd təsərrüfatının dayanıqlı inkişafında elm, texnologiya və innovasiyaların rolu

İradə Hüseynova Məmməd, akademik

irada.huseynova@science.az

24848 ­ ­ AZ ­ ­ 34. Oktyabr 2020 ­ ­­ ­ kənd təsərrüfatının dayanıqlı inkişafı elmtutumlu texnologiya innovasiya ikinci yaşıl inqilab elmi-texniki əməkdaşlıq

Xülasə

Məqalədə kənd təsərrüfatının dayanıqlı inkişafının təmin edilməsi məqsədilə elmtutumlu texnologiyaların tətbiqinin və innovativ fəaliyyətin genişləndirilməsinin zəruriliyi göstərilir. Aqrar sahənin innovativ inkişafinın sürətləndirilməsində yeni nəsil texnologiyaların əhəmiyyəti açıqlanır. Eyni zamanda, ölkəmizin kənd təsərrüfatı qarşısında duran vəzifələrin həlli istiqamətində Kənd Təsərrüfatı Nazirliyi və Azərbaycan Milli Elmlər Akademiyası (AMEA) arasında elmi-texniki əməkdaşlıq çərçivəsində reallaşdırılan layihələrin rolu dəyərləndirilir.

Giriş

 

Bu gün elm, elmtutumlu texnologiyalar və aktiv innovativ fəaliyyət kənd təsərrüfatının əsas aparıcı qüvvəsi olmalıdır. Müasir kənd təsərrüfatının ümumi inkişaf konsepsiyası üzrə yüksək məhsuldar agroekosistemlərin konstruksiyasında və ekoloji təhlükəsizliyin qorunub saxlanılmasında elmi yanaşmalara əsas yer verilməlidir. Qlobal iqlim dəyişiklikləri kontekstində artan əhalinin bugünkü və gələcək tələblərinə cavab verəcək qida məhsullarının istehsalının təmin edilməsi üçün dünyanın inkişaf etmiş ölkələrində rəqəmsal və genom texnologiyalarının tətbiqi ilə ciddi elmi araşdırmalar aparılır. Azərbaycanda kənd təsərrüfatının dayanıqlı inkişafı, əhalinin ərzaq təhlükəsizliyinin təmin edilməsi istiqamətində Kənd Təsərrüfatı Nazirliyi ilə Azərbaycan Milli Elmlər Akademiyasının (AMEA) müvafiq institutları arasında qarşılıqlı əməkdaşlıq şəraitində birgə elmi-tədqiqat layihələrinin həyata keçirilməsi məqsədəuyğundur.

Möhtərəm Prezident ölkəmizin ərzaq təhlükəsizliyi üzrə tam müstəqilliyə nail olunmasını milli hədəflərdən biri kimi müəyyənləşdirmişdir. Onun bəyan etdiyi kimi “hazırda qarşıda duran ən başlıca məqsəd daxili imkanlar hesabına kənd təsərrüfatı və ərzaq məhsulları ilə özünütəminata və dayanıqlı inkişafa nail olmaqla Azərbaycanı inkişaf etmiş ölkələr səviyyəsinə çatdırmaqdır”. Bu strategiyanın reallaşdırılması üçün ölkədəki mövcud potensial qiymətləndirilməli, məsələnin həllinə elmi-analitik müstəvidən yanaşılmalıdır. Dövlət başçısının iradəsi və göstərişləri ilə həyata keçirilən elmi əsaslı islahatlar, siyasi, iqtisadi, sosial sahədə tətbiq edilən texnologiyalar qeyd edilən məqsədə xidmət etməklə artıq öz bəhrəsini verməkdədir.

Dünya alimləri kənd təsərrüfatının inkişafının 2 istiqamətini ayırd edirlər: ekstensiv və intensiv. Ekstensiv istiqamət istifadə edilən resursların artırılmasını, məsələn əkinçilik, otlaq və balıqçılıq sahələrinin genişləndirilməsini nəzərdə tutur. Lakin bütün təsərrüfat əhəmiyyətli ərazilər bu gün praktik olaraq artıq istifadə edildiyi üçün bu istiqamət yüksək xərclər tələb edir. İntensiv istiqamətsə ilk növbədə mövcud resursların bioloji məhsuldarlığının artırılması və biotexnologiyanın istifadəsinə əsaslanır, yeni, yüksək məhsuldar sort və cinslərdən, müasir əkin üsullarından istifadə bu vəziyyətdə həlledici əhəmiyyətə malikdir. Buna görə də əsas təsərrüfat əhəmiyyətli, xüsusən də strateji əhəmiyyətli kulturaların məhsuldarlığını həm kəmiyyət, həm də keyfiyyətcə yüksəltməyə imkan verən yeni texnologiyaların axtarılması tələb olunur. Hansı ki bu texnologiyalar “ikinci yaşıl inqilaba” gətirib çıxaracaqdır.

 “Yaşıl inqilab” dövrü qlobal qida təhlükəsizliyinin artırılmasında ekstraordinar epoxa kimi dəyərləndirilir. Bu period kənd təsərrüfatının intensifikasiyası hesabına dünyada qida məhsullarının, xüsusən də buğda, düyü, qarğıdalı kimi dənli bitkilərin istehsalının güclü artımı ilə xarakterizə olunur. İntensifikasiya kənd təsərrüfatı tədqiqatlarına investisiyaların artımı, sintetik gübrələrin və pestisidlərin kütləvi istifadəsi və bu proseslərin mexanizasiyası, yüksək məhsuldar sortların genetik yaxşılaşdırılması kimi proseslərin bir-biri ilə uzlaşdırılması hesabına əldə olunmuşdu. Amma artıq bu inqilabın əlavə təsirləri üzə çıxmağa başlamışdır. Ətraf mühitə göstərilən zərərli təsirlər hesabına bütövlükdə ekosistemlərin keyfiyyəti aşağı düşmüşdür (Aguilar-Rivera et al., 2019).

Buna görə hal-hazırda qarşıda duran əsas məsələ - elmtutumlu innovativ texnologiyaları kənd təsərrüfatında tətbiq etməklə stabil, keyfiyyətli qida məhsullarının əldə edilməsi üçün agroekosistemlərin bütövlüyünü saxlamaqla kənd təsərrüfatında dayanıqlı inkişafa nail olmaqdır. “İkinci Yaşıl İnqilab” kənd təsərrüfatına fərqli prizmadan yanaşan yeni nəsil alimlərin ideyalarından asılı olacaqdır (Kasliwal, 2021).

Genom-redaktə texnologiyaları. Genomun redaktəsi -gen mühəndisliyinin ən son uğurlarından biridir.  Bu texnologiya xüsusi “molekulyar qayçıların”, elmi dildə desək spesifik dizayn edilmiş endonukleazaların iştirakı ilə genomda müəyyən sahələrin əvəz edilməsi, daxil edilməsi, yaxud kəsilərək götürülməsinə əsaslanır. Bu metodda 4 tip nukleazalardan istifadə edilir: meqanukleazalar, sink barmaqları olan nukleazalar, TALEN nukleazaları və CRİSPR-Cas sistemi.

CRISPR-Cas9 texnologiyası nədir? CRISPR-Cas9 DNT molekulunun müxtəlif sahələrində delesiyalar və ya əlavələr edən yeni texnogiyadır. CRISPR-Cas9 sistemi, DNT-də mutasiya yaradan 2 molekuldan təşkil olunmuşdur: bunlardan biri Cas9 adlı ferment - genomun müəyyən hissələrindən DNT zəncirini kəsir, bir sözlə bu molekul “qayçı” funksiyasını daşıyır. İkincisi gid RNT (İng. guide RNA – gRNA) - kiçik (~20 n.c.) RNT zəncirindən təşkil olunmuşdur. RNT zənciri DNT molekulu ilə əlaqəyə girir və Cas9-un genomun uyğun hissəsinə oturmasına rəhbərlik edir və beləliklə  Cas9 fermenti müvafiq nukleotidləri kəsir. Bu mərhələdə hüceyrədə DNT-nin zədələnməsinə qarşı reparasiya mexanizmi işə salınır.  Mütəxəssislər DNT molekulunun reparasiya mexanizmindən istifadə edərək hüceyrənin 1-dən artıq genində dəyişiklik yarada bilirlər. Hazırda bu sistem bir sıra heyvan və bitki orqanizmlərində tətbiq edilməkdədir (Prabin & Mousami, 2020). CRISPR-Cas9 sistemi hazırda gen redaktəedilmədə ən sürətli, ucuz və etibarlı sistem kimi tanınır. Bu metodun rekombinativ DNT texnologiyasından əsas fərqi ondadır ki, canlı orqanizmə yad gen daxil edilmir, orqanizmin öz geni dəyişdirilir, yaxud bərpa olunur. Bu zaman yaranan məhsul GMO hesab olunmur!

Yeni nəsil sekvens texnologiyaları. Hal-hazırda effektiv genetik tədqiqatların aparılmasını genomun oxunması mərhələsi olmadan təsəvvür etmək mümkün deyildir. Genom ardıcıllıqları gen və gen şəbəkələrinin identifikasiyası kimi fundamental məsələlərin həllində əvəzedilməzdir.  Bitki və heyvan orqanizmlərində təsərrüfat əhəmiyyətli əlamətləri kodlaşdıran gen lokuslarının, mühüm metabolik yolların, siqnalötürmə şəbəkələrinin tədqiqində genomların sekvensi açar rolunu oynayır. Yeni molekulyar bridinq proqramları da məhz dəyərli genlərlə ilişikli marker məlumatlarını əks etdirən genom xəritələrinə əsaslanaraq aparılır. Hal-hazırda artıq 300 bitkinin genomu tam və ya qismən oxunaraq NCBİ-də yerləşdirilmişdir. Yeni nəsil sekvens texnologiyaları əvvəlki metodlarla müqayisədə qısa zaman intervalında nisbətən daha aşağı xərclə genomda nukleotid ardıcıllıqlarını təyin etməyə imkan verir. Yeni texnologiya ekzom sekvensini - zülal kodlaşdıran sahələrin sekvensini də həyata keçirməyə imkan verir. Əgər RNT-sekvensi yalnız ekspressiya olunan genlər haqqında məlumat verirsə, ekzom-sekvensi ekspressiya olunmayan allel genlər haqqında belə zəngin məlumat təqdim edir (Sirangelo & Calabrò, 2020).

Kənd təsərrüfatında rəqəmsal transformasiyalar - süni intellektin tətbiqi. Süni intellekt texnologiyalarının tətbiqi insan fəaliyyətinin bütün sferalarına daxil olmuşdur. Son dövrlərdə artıq bu texnologiyalar kənd təsərrüfatında da tətbiq olunmağa başlanılmışdır. Bu baxımdan qarşıda duran problemlərdən ən əsası abiotik və biotik stres amillərinin inkişaf dinamikasının qabaqcadan proqnozlaşdırılmasıdır. Bu yanaşmada artıq maşınöyrənmə üsulları tətbiq edilməyə başlanmışdır. Zərərvericilərin hansı ərazilərdə yayılacağını, iqlim faktorlarının onların intensivliyinə təsirini qabaqcadan proqnozlaşdırmaqla epifitotiyaların qarşısını almaq olar. Süni intellekt texnologiyalarına əsaslanan peyk müşahidə sistemləri, yaxud bitkinin vəziyyətini qiymətləndirərək vaxtında gübrələrlə, boy stimulyatorları ilə, zərərvericilrərə qarşı kimyəvi maddələrlə işlənməsini özü idarəedən “ağıllı texnika”nın tətbiqi gələcəkdə məhsuldarlığın artırılmasına çox böyük təkan verəcəkdir (Talavia et al., 2020).

Rəqəmsal fenotipləmə. Bitki seleksiyasında vacib aspektlərdən biri düzgün fenotipləmənin aparılmasıdır. Rəqəmsal fenotipləmə qeyri-invaziv olaraq bitkinin fizioloji vəziyyətini analiz etməyə imkan verir. Rəqəmsal verilənlər alqoritmlərin köməyi ilə analiz edilir ki, bu da nəticənin etibarlılığını dəfələrlə artırır (Omari et al., 2020).

Mikrobiomlar və bioloji pestisidlər. Gen mühəndisliyinin tətbiqi ilə yaradılan faydalı mikroorqanizmlərdən istifadə kənd təsərrüfatını yeni mərhələyə qaldırır. Bu yanaşma iqtisadi cəhətdən sərfəlidir, belə ki, pestisid və gübrələrə sərf olunan xərclər azalır. Məsələn, gen mühəndisliyi yolu ilə yaradılan mikroorqanizmlər birbaşa havadan atmosfer azotunu mənimsəyərək bitkiyə gübrə şəklində verə bilirlər. Bu cür faydalı mikroorqanizmlərin süni şəkildə çoxaldılması hesabına bitkilərin məhsuldarlığını, qeyri-əlverişli iqlim şəraitinə,  zərərvericilərə qarşı davamlılığını artırmaq mümkün olacaqdır.

RNT-nin interferensiyası. Artıq alimlər tərəfindən RNT-nin interferensiyasına əsaslanan yeni innovativ metod işlənib hazırlanmışdır. Bu metod RNT-ni bitki yarpaqlarına yeritməklə genlərin ekspressiyasını effektiv şəkildə inhibirləşdirməyə imkan verir. Bitkiyə bu və ya digər stres faktoruna qarşı həssaslıq verən genlərin ekspressiyasının dayandırılması bitkinin əlverişsiz şəraitdə inkişaf etməsinə şərait yaradacaqdır. Belə bitkilər genetik modifikasiya edilmiş bitkilər sırasına aid edilmir, çünki bu texnologiya “yad” genlərin daxil edilməsini həyata keçirmədən müvəqqəti olaraq bitkinin öz genlərini “söndürür”.

“Omiks” yanaşmalar. “Omiks” texnologiyaların inkişafı (genomiks, transkriptomiks, proteomiks, metabolomiks və s.) bitkilərin biologiyası sahəsində tədqiqatlarda inqilabi sıçrayışa gətirib çıxartmışdır. Bu yanaşmalar genlər, metabolitlər, zülallar və tənzimləyici elementlərin inteqrasiyası şəbəkələrindən istifadə yolu ilə bioloji komponentlər arasında qarşılıqlı əlaqənin daha yüksək səviyyədə tədqiq edilməsini mümkün etmişdir. “Omiks” texnologiyaları geniş spektrdə tətbiq olunur. Dəyişən ətraf mühit şəraitində streslə mübarizə aparmaq üçün bitkilər “omiks” profillərini dəyişirlər. “Omiks”  verilənlər kombinasiyaları  molekulyar səviyyədən bütöv bitki səviyyəsinə kimi bitkidə yaranan prosesləri dəqiq izləməyə imkan verir (Majumdar & Keller, 2020).

Ölkəmizdə aqrar sektorun qarşısında duran mühüm vəzifələrə, aqrar sahədə mövcud olan problemlərin həllində elmin rolunun artırılmasına gəldikdə, Kənd Təsərrüfatı Nazirliyi ilə AMEA arasında elmi-texniki əməkdaşlığın gücləndirilməsinə dair imzalanmış “Niyyət Sazişi” böyük əhəmiyyət kəsb edir.  Bu baxımdan hər iki qurumun institutları arasında birgə icra olunması planlaşdırılan “Rəqəmsal və genom texnologiyaların tətbiqi əsasında buğdanın quraqlığa davamlı və yüksək məhsuldar rüşeym plazmasının seçilməsi və seleksiya proqramlarında istifadəsi” (rəhbər: AMEA-nın vitse-prezidenti, Molekulyar Biologiya və Biotexnologiyalar İnstitutunun direktoru, akademik İradə Hüseynova), “Molekulyar genetik və xromosom mühəndisliyi metodları ilə pambıq genofondunun zənginləşdirilməsi, iqtisadi əhəmiyyətli yeni sortların yaradılması” (rəhbər: Genetik Ehtiyatlar İnstitutunun direktoru, AMEA-nın müxbir üzvü Zeynal Əkpərov), “Azərbaycan Respublikasında təbii örüş, biçənək və otlaqların davamlı idarəedilmə sisteminin yaradılması ilə onların yem bazasının möhkəmləndirilməsi və bitki biomüxtəlifliyinin qorunub saxlanılması” (Botanika İnstitutu, rəhbər: professor Səyyarə İbadullayeva), “Torpaqların şorlaşması, şorakətləşməsi və eroziyaya uğrama dərəcələrinin və qida maddələrinə tələbatının dəqiqləşdirilməsi” (Torpaqşünaslıq və Aqrokimya İnstitutu, rəhbər: AMEA-nın müxbir üzvü Əlövsət Quliyev) layihələri ölkəmizdə aqrar sahənin inkişafına dəyərli töhfələr verəcəkdir.

 

 

 

 

Strateji yekun

 

Kənd təsərrüfatında dayanıqlı inkişaf və yeni yaranacaq təhlükələrlə mübarizə üçün mövcud bilik və texnologiyaların tətbiqi və daim yeni texnologiya və yanaşmaların işlənib hazırlanması üçün investisiyalar qoyulmalıdır. İnkişaf etmiş dünya ölkələrinin praktikası bunu sübut edir. Qida məhsullarının istehsalı sektorunda investisiyalar ekosistemlərin bütövlüyünü saxlamaqla dayanıqlı inkişafın yaxşılaşdırılmasına yönəldilməlidir. Eyni zamanda, elmi tədqiqatların prioritetlərinin düzgün müəyyən edilməsi və stimullaşdırılması da əhəmiyyət kəsb edir.

 

 

Ədəbiyyat

 

  1. Omari M.K., Lee J., Faqeerzada M.A., Joshi R., Park E. & Cho B.K. (2020). Digital image-based plant phenotyping: A review. Korean Journal of Agricultural Science, 47(1), 119-130.
  2. Prabin A. & Mousami P. (2020). CRISPR-Cas9 in agriculture: Approaches, applications, future perspectives, and associated challenges. Malaysian Journal of Halal Research. 3. 10.2478/mjhr-2020-0002.
  3. Aguilar-Rivera N., Michel-Cuello C., Cárdenas-González J.F. (2019) Green Revolution and Sustainable Development. In: Leal Filho W. (eds) Encyclopedia of Sustainability in Higher Education. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-11352-0_87
  4. Kasliwal R. “The New Green Revolution: A Just Transition to Climate-Smart Crops,” ORF Issue Brief No. 433, January 2021, Observer Research Foundation.
  5. Majumdar, S. & Keller A.A. (2020). Omics to address the opportunities and challenges of nanotechnology in agriculture. Critical Reviews In Environmental Science And Technology, 1-42.
  6. Talaviya T., Shah D., Patel N., Yagnik H. & Shah M. (2020). Implementation of artificial intelligence in agriculture for optimisation of irrigation and application of pesticides and herbicides. Artificial Intelligence in Agriculture.
  7. Sirangelo T.M., Calabrò G. Next Generation Sequencing Approach and Impact Oon Bioinformatics: Applications in Agri-Food Field. Journal of Bioinformatics and Systems Biology 3 (2020): 032-044.

 

 

DİGƏR YAZILARI

 

Müəllifin başqa məqaləsi yoxdur!

 

MƏQALƏLƏR - PDF

 

MÜƏLLİFLƏR

 

Cover
Ruhiyyə. Məmmədrzayeva

Bitki Mühafizə və Texniki Bitkilər Elmi-Tədqiqat İnstitutu

   

Cover
Zakir. Quliyev

Bakı Biznes Universiteti

  i.ü.f.d.  

Cover
Fuad. İbrahimov

“Sosial-iqtisadi və Ekoloji Tədqiqatlar Mərkəzi” İctimai Birliyinin iqtisadi məsələlər üzrə eksperti

  i.ü.f.d.  

Cover
Əliqulu. Mehdiyev

Bakı Mühəndislik Universitetinin dissertantı

   

Cover
Fuad. Rzayev

Azərbaycan Texniki Universitetinin doktorantı

   

Cover
Qalib. Şərifov

Kənd Təsərrüfatı Nazirliyinin ISO standartlarının tətbiqi üzrə işçi qrupunun üzvü

  i.ü.f.d.  

Cover
Fərman. Kərimov

Bitki Mühafizə və Texniki Bitkilər Elmi-Tədqiqat İnstitutu

   

Cover
Vüqar. Mehdiyev

Azərbaycan Kooperasiya Universiteti, “Mühasibat uçotu və audit” kafedrası

  i.ü.f.d., dosent  

Cover
Turan. Əhmədli

Milli Aerokosmik Agentliyinin Xüsusi Konstruktor Texnoloji Bürosu

   

Cover
Hikmət. Nəsibov

Tərəvəzçilik Elmi Tədqiqat İnstitutunun İdarə heyətinin istehsalat üzrə sədr müavini

   

Cover
Samir. Ağayev

Azərbaycan Dövlət İqtisad Universitetinin (UNEC) dissertantı

   

Cover
Şəhla. Əfəndiyeva

Bakı Dövlət Universiteti

   

Cover
Səbinə. Vəliyeva

Aqrar Tədqiqatlar Mərkəzinin doktorantı

  i.ü.f.d., dosent  

Cover
Sevil. Məhərrəmova

Aqromexanika Elmi-Tədqiqat İnstitutunun doktorantı

   

Cover
Vahid. Əmrahov

Azərbaycan Dövlət Aqrar Universiteti

  i.ü.f.d., dosent  

Cover
Ülkər. Məmmədova

Azərbaycan Kooperasiya Universitetinin doktorantı