Научная деятельность

Основные направления научных исследований — Центр выполняет фундаментальные научные исследования в рамках Программы фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021 — 2030 годы) по разделу 4.1. Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство. (4.1.1. Земледелие, мелиорация, водное и лесное хозяйство; 4.1.2. Растениеводство, защита и биотехнология растений; 4.1.3. Агропочвоведение; 4.1.4. Экономика, земельные отношения и социальное развитие села).

Перечень утвержденных тематик на 2022-2024 гг.

Разработать рациональные схемы севооборотов, приемы минимализации основной обработки почвы и применения удобрений, отвечающих экологическим и природоохранным требованиям адаптивно-ландшафтного земледелия ЦЧЗ;
Обосновать стратегию и методы целенаправленного поиска и мобилизации генетических ресурсов растений для повышения эффективности селекции зерновых культур;
Выявить лесоводственно-биологические особенности защитных лесных насаждений разных способов создания;
Обосновать закономерности изменения водно-солевых характеристик почвенного покрова компонентов современных агроландшафтов под влиянием агролесомелиоративного комплекса и прогрессирующего антропогенного влияния;
Создать, изучить и выделить новые генотипы озимой пшеницы, озимой ржи, яровой пшеницы, ячменя, проса, гороха и кукурузы по комплексу хозяйственно-ценных признаков, в том числе устойчивости к вредным организмам в условиях ЦЧЗ;
Научные основы пространственного развития сельских территорий с учетом трансформации экономических интересов населения;
Разработать концепцию пространственного развития локальных рынков в условиях трансформации аграрного производства.

Результаты научных исследований за 2021 г. и за последние 5 лет (2017-2021.)

Разработаны и внедрены в практику:

— высокоэффективные схемы чередования сельскохозяйственных культур в севооборотах и приемы основной обработки почвы с высокой степенью адаптации к агроэкосистемам для агроэкологических районов Воронежской области и регионов ЦЧЗ;

— адаптивно-ландшафтные системы земледелия для хозяйств Воробьевского, Верхнемамонского, Кантемировского, Таловского, Терновского, Семилукского и Петропавловского районов Воронежской области;

— научно-обоснованная система применения удобрений и других средств химизации под озимую пшеницу, кукурузу, сахарную свеклу, ячмень, горох и подсолнечник в ЗАО «Агрофирма Апротек-Подгоренская» Подгоренского района, в ЗАО «Землянское» Семилукского района, в ФГУП «Докучаевское» и колхозе «Заря» Таловского района и в ЗАО «Агрофирма Павловская нива» Павловского района;

— агротехнологии различной интенсивности возделывания озимой ржи, приемы формирования адаптивных агрофитоценозов кормовой свеклы;

— способ создания гомозиготных линий озимой ржи;

— системы семеноводства зерновых и зернобобовых культур местной селекции ;

— технология формирования высокопродуктивных лугово-пастбищных угодий в ЗАО «Агрофирма Павловская нива» Павловского района. Разработаны рекомендации по сохранению и расширенному воспроизводству плодородия черноземов ЦЧЗ, обеспечивающие стабилизацию почвенных процессов и содержания гумуса в почвах на уровне 6,5-7,5 % за счет расширения доли многолетних бобовых и бобово-злаковых трав в севооборотах до 12,5-20 %, применения сидеральных и бинарных посевов, увеличения объемов внесения органических удобрений до 4-5 т/га на фоне применения рачительных способов и глубины основной обработки почвы.

Обобщен материал почвенных исследований Каменной Степи за прошедший 100-летний период. Разработаны критерии и параметры допустимых антропогенных нагрузок на гумусное, физическое и микробиологическое состояние почв. Установлена эволюционная направленность трансформации почвенного покрова под влиянием изменяющихся условий антропогенной нагрузки. Выявлены ареалы распространения сезонно-переувлажненных почв и качественные изменения состава водных вытяжек и количества токсичных солей. Особую актуальность это имеет при проведении оценки трансформации степных ценозов в высокоинтенсивные агролесокультурные ландшафты.

В результате научных исследований в 2021 году разработаны приемы основной обработки почвы под озимую пшеницу по непаровым предшественникам (после однолетних трав смесь горох + овес на зеленый корм), обеспечивающие снижение материально-денежных затрат, воспроизводство плодородия почвы и экологически благоприятную обстановку в агроландшафтах.

Установлены закономерности изменения плодородия чернозема обыкновенного под воздействием различных приемов основной обработки и их сочетании с удобрениями при выращивании озимой пшеницы в зернопропашном севообороте по непаровым предшественникам (однолетним травам на зеленый корм).

Разработаны научные принципы формирования обрабатываемого слоя в почвенно-климатических условиях ЦЧР под озимую пшеницу по непаровым предшественникам.

В почвенно-климатических условиях юго-востока ЦЧЗ наиболее эффективной обработкой почвы под озимую пшеницу после непаровых предшественников является поверхностная обработка на глубину 6-8 см с формирование качественного посевного слоя отвальными – дискование или безотвальными орудиями, как правило, при влажности чернозема обыкновенного в слое 0-10 см ниже 16-18% в момент обработки почвы эффективнее дисковая обработка. Она обеспечивает наиболее высокое качество подготовки посевного слоя и почвенное плодородие для произрастания озимой пшеницы и наиболее высокую их урожайность 3,34-3,37 т/га. При более высокой влажности обрабатываемой почвы (свыше 18%) высокую эффективность имеет поверхностная обработка, выполненная безотвальными орудиями на такую же глубину. На фоне N₆₀Р₆₀К₆₀ различий между обработками почвы практически нет. Нулевая обработка почвы под озимую пшеницу приводит к существенному снижению урожайности.

Разработаны виды севооборотов с природоохранными и почвозащитными функциями для различных агроландшафтов юго-востока ЦЧЗ. Включают в свою структуру фитосанитарные и фитомелиоративные культуры почвоулучшители (эспарцет, горох, нут, соя, горчица, овес, гречиха) в различном сочетании и насыщении ими чередований. Оптимизируют биологические и агрофизические свойства почвы, обеспечивают расширение видового разнообразия и увеличивают численность агрономически ценных почвенных микроорганизмов, доминирование процессов гумификации остаточной биомассы над минерализацией. Активность ферментов, связанных с циклом азота и углерода возрастала на 10-12%, эмиссия СО₂ из почвы на 12-15%, содержание гумуса за ротацию севооборотов повышалось в среднем на 0,86%, токсичность почвы снижалась на 8-10%. Севообороты способствовали уменьшению плотности почвы, твердости до 11,0 кг/см², увеличению степени аэрации до 59,0%, оптимизации агрохимических показателей, обеспечивали повышение продуктивности 1 га севооборотной площади на 10-12%. Рекомендации используются при создании АЛСЗ для хозяйств Воронежской области.

Проведена комплексная оценка трансформации почвенного покрова под влиянием агролесомелиоративного комплекса в условиях Центрального Черноземья. Установлены параметры изменения свойств черноземов в результате варьирования условий увлажнения, связанные с колебанием природных гидротермических условий. На примере заказника Федерального значения «Каменная Степь» Центрально-Черноземного региона установлена эволюционная направленность трансформации почвенного покрова под влиянием антропогенных и естественных факторов. Ежегодный мониторинг подтвердил ранее выявленные ареалы распространения сезонно-переувлажненных почв, не смотря на снижение уровня грунтовых вод. При этом продуктивность агроценозов в современных условиях в большей степени определялась характером и интенсивностью выпадающих осадков. Показана роль агролесомелиоративного комплекса в изменении свойств черноземных почв.

Разработана новая концепция развития искусственно созданных лесных полос разного породного состава, возраста и ширины. — Раскрыт механизм разрастания полезащитных лесных полос и разработан способ его регулирования. — Доказана положительная роль лесных опушек в формировании долговечных насаждений. Выявлен новый элемент в структуре защитных лесных насаждений – промежуточная зона. — Доказана ее роль, как стартовая площадка для естественного появления нового насаждения. — Доказана возможность выращивания наиболее жизнеспособных и высокопродуктивных лесных полос, устойчивых к климатическим изменениям. — Разработан способ реконструкции погибших лесных полос из березы бородавчатой.

Разработана концепция развития агропродовольственного рынка, которая базируется на научном обосновании теоретико-методологических подходов и инструментально-методических аспектов, уточняющих значение интеграции региональных сегментов в обеспечении населения продовольствием, и содержит в концентрированном выражении конструктивные элементы (цели, задачи, принципы, приоритеты). В концепции учтены результаты комплексного проблемно-ориентированного анализа агропродовольственного рынка, позволившие обозначить ключевые направления и механизмы. Для достижения целевых ориентиров и подбора управляющих параметров разработана методология сценарного прогнозирования с учетом трансформационных условий аграрного производства, проведена его кластеризация. Построены профили производства мяса по видам, выступившие базой при разработке сценариев развития рынка мяса до 2030 г., которые учитывают региональные данные о динамике численности населения, среднедушевом уровне потребления, объемах ввозных и вывозных операций, пространственной и структурной специфике.

Созданы, переданы и находятся на ГСИ в 2022 новые сорта озимой мягкой пшеницы Версия, Блюдо, зернового гороха Докучаевский, ярового ячменя Бирюч, Тамлык и Курлак. Сорт подсолнечника Хопер С включён в Госреестр селекционных достижений.

В 2021 году подписан договор о научно-техническом сотрудничестве с ООО «НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ СОЯ-ЦЕНТР», с целью создания совместного сорта сои, конкурентного по отношению к сортам сои российской и зарубежной селекции в условиях Центрально-черноземного региона.

Ученые Центра приняли участие в работе 251 международных, всероссийских и региональных научных конференциях, областных семинарах и совещаниях, работе 25 выставок. Получено 28 медалей, из них 19 — золотых, 7 — серебряных и 4 бронзовых, 31 диплом и 3 благодарности.

За участие в российской агропромышленной выставке «Золотая осень — 2021» за сорт озимой пшеницы Базальт 2, который имел достоверное преимущество по комплексу хозяйственно-ценных признаков над сортами озимой пшеницы, представленными на конкурс — получена серебряная медаль.

С 2022 года Центр утверждён в пилотном проекте по производству органической продукции согласно Федеральному закону № 280 – ФЗ «Об органической продукции и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 03.08.2018 г. В рамках проекта по производству органической продукции получен сертификат соответствия семенного материала пшеницы мягкой озимой Черноземка 115, требованиям ГОСТ 33980-2016.

В 2022 году одобрена заявка Центра на участие в проекте по созданию на территории Воронежской области карбонового полигона для разработки и испытаний технологий контроля углеродного баланса в качестве технологического партнера ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова».