История развития агрофизики началась около века назад с работ В.В.Докучаева, К.А.Тимирязева, П.И.Костычева, А.А.Измаильского, А.Г.Дояренко, В.Г.Ростмистрова, В.Р.Вильямса, А.И.Войекова, Н.И.Вавилова. В первый период становления агрофизики исследования ограничивались только полевыми наблюдениями без строгого физического эксперимента и математического анализа физических явлений и процессов в среде обитания растений. Целенаправленные исследования в этом направлении были впервые организованы в стенах Физико-технического института АН СССР в 1930-31 гг. под руководством академика Абрама Федоровича Иоффе, который и стал создателем в 1932 г. Физико-агрономического института, впоследствии – Агрофизического научно-исследовательского института (АФИ), вошедшего в состав ВАСХНИЛ. Инициалы этого знаменитого учёного совпадают с аббревиатурой названия института – АФИ.
Вот уже 75 лет АФИ как подразделение Академии сельскохозяйственных наук верно знамени, поднятому А.Ф.Иоффе. Основным направлением деятельности по-прежнему остаётся максимальное использование достижений физики и математики, химии, технических наук для создания и совершенствования современной научной базы сельского хозяйства в исследованиях фундаментальных закономерностей функционирования агроэкологических систем, а также управление продуктивностью сельскохозяйственных культур. А.Ф.Иоффе руководил институтом около 28 лет. Именно в то время научному поиску были даны основные направления, которые и в настоящее время являются чрезвычайно актуальными. Идея электронного агронома вылилась в рождение многопрофильного направления агрофизического приборостроения, систем получения, сбора и систематизации информации об агроэкосистемах с применением компьютерных технологий, и самое главное – в идею автоматизированного принятия управляющих решений в агрономии. В этот период началось становление светофизиологии и светокультуры растений; физики, биофизики и теплофизики почв; применения изотопов в сельскохозяйственной науке и производстве; биокибернетики; искусственного структурообразования почв.
Особое внимание было уделено изучению теплового баланса почв, и на основании этого были впервые предложены новые агротехнические приёмы выращивания сельскохозяйственных растений в условиях Севера. В частности, было предложено культивировать растения при искусственном освещении, впервые были опробованы светопрозрачные полимерные материалы для теплиц и автоматические устройства для поддержания оптимальных условий в них, начаты работы по созданию климатических установок, позволяющих моделировать климат в соответствии с потребностями растений.
По инициативе А.Ф.Иоффе была создана Меньковская опытная станция, на базе которой были поставлены многие полевые эксперименты, позволяющие в производственных условиях апробировать оригинальные разработки учёных, проверять наиболее ценные гипотезы, внедрять передовые технологии и приборы в сельскохозяйственную практику. Впоследствии станция, обретя мощный научный и производственный потенциал, стала одним из форпостов науки в Ленинградской области.
В 60-е и 70-е годы прошлого столетия институтом руководил член-корреспондент ВАСХНИЛ (РАСХН) Сергей Владимирович Нерпин. В бытность его директором в стенах института получили развитие исследования по гидрофизике почв, предпосевному облучению семян, биофизическому исследованию растений на клеточном уровне, рентгеновскому сканированию почвы, использованию энергии гидравлического эффекта в научных и прикладных целях. Под руководством С.В.Нерпина было продолжено развитие фундаментальной отрасли исследований – физики и физической химии почв. Возглавляли работу по этим направлениям представители школы С.В.Нерпина профессора А.М.Глобус, А.Ф.Чудновский, П.В.Вершинин, И.Б.Ревут, Б.Н.Мичурин, М.К.Мельникова. Теоретические и экспериментальные исследования, практическая и производственная проверка результатов и рекомендаций всегда были и остаются всесторонними и глубокими.
С приходом к руководству институтом в 1975 г. члена-корреспондента ВАСХНИЛ (впоследствии академика РАСХН) Николая Филипповича Бондаренко заметно активизировалась практическая направленность агрофизических исследований, в том числе развита и подкреплена научными исследованиями с широким международным участием методология программирования урожаев с использованием математических моделей продукционного процесса. Эти исследования были подкреплены соответствующей приборной базой, что способствовало повышению качества информационной поддержки этого прорывного в практике растениеводства проекта.
Каждый руководитель АФИ не только продолжал дело своих предшественников, но и добивался признания новых направлений деятельности научного коллектива. С 1979 по 1996 год институтом руководил член-корреспондент РАСХН Игорь Борисович Усков, чья деятельность ознаменовалась новыми направлениями - исследованиями агроклиматических особенностей ландшафтов, методами и средствами их регулирования, использования в этой области методов математической статистики и компьютерного картографирования. Сохраняют и поныне свою актуальность такие оригинальные направления, как разработка теоретических основ ветровой эрозии почв и методов противоэрозионных систем; создание методологии, принципов и правил применения теории подобия в агрофизике, агроэкологии и опытном деле; использование оптических методов для визуализации и исследования прозрачных неоднородностей в припочвенных слоях атмосферы и объёме теплиц; применение моделирования физических, биофизических и почвообразовательных процессов на ризотронах и аэродинамических установках; создание методов и технических средств неконтактного дистанционного зондирования полей и посевов; исследование процессов и разработка приёмов биореставрации почв, загрязнённых ядовитыми формами органических веществ. Одним из главных направлений в институте в это время остаётся разработка методов изучения потенциальных возможностей растений, осуществляемая под руководством члена-корреспондента ВАСХНИЛ Б.С.Мошкова и академика РАСХН Е.И.Ермакова. Ими разработаны и апробированы интенсивные методы выращивания в условиях светокультуры.
Приоритетной задачей АФИ, начиная с 60-х годов прошлого века, были биокибернетические методы, положенные в основу фитомониторинга. Эти методы и приборы позволяют проводить динамические исследования тонких процессов движения воды в проводящих сосудах, интенсивности фотосинтеза, температуры тканей, электрофизиологических количественных характеристик различных органов, дыхания корневой системы при изменении факторов внешней среды. Эти разработки принесли институту мировую известность, так как они дают возможность создавать самоуправляющиеся системы с участием растения в качестве активного элемента.
Начиная со второй половины 60-х годов, Агрофизический институт занимает передовые позиции в мировой науке по разработке и широкому использованию методов математического моделирования в земледелии, растениеводстве, мелиорации. В этом направлении, возглавляемом с самого начала профессором Р.А.Полуэктовым, достигнуты весьма значительные результаты.
Сохраняя своё уникальное предназначение как научно-исследовательское учреждение физико-агрономической направленности, институт и сегодня стоит на позициях, когда-то обозначенных А.Ф.Иоффе. Однако новый век, безусловно, диктует и новые требования. Последние десятилетия ознаменовались мировым феноменальным прорывом в области информационных технологий, что обуславливает и уровень современных исследований в Агрофизическом институте. Коллектив института активно развивает такие новые направления, как создание комплексных компьютеризированных баз знаний по спектру агрономических и биологических наук для построения автоматизированных комплексов проектирования агротехнологий; разрабатываются агрофизические подходы для информационной поддержки управленческих решений на плановом и прогнозно-оперативном уровнях агротехнологий; создаётся методология и новые принципы современного полевого опыта с использованием математического моделирования продукционного процесса и балансовых исследований на базе современных средств информатики; активно разворачиваются исследования по научному обеспечению принципов реализации агротехнологий будущего – точному земледелию.
С присоединением к АФИ Всероссийского научно-исследовательского и проектно-изыскательского института химической мелиорации почв круг научных задач института в XXI веке заметно расширился. Проблема известкования кислых почв, которой, в основном, занимался присоединенный институт, является тесно сопряженной с проблемами оптимизации минерального питания и физического состояния пахотного горизонта. Объединение усилий обоих коллективов позволяет работать, в сущности, в одном направлении.
В заключение хочется на страницах журнала выразить большую благодарность ветеранам института и творческой молодежи за преданность науке, своему институту и привести слова из научного завещания А.Ф.Иоффе (1958): «На своём опыте я узнал, какую полноту счастья даёт настойчивый труд, разрешение загадок, которых ещё немало в окружающей нас природе, какое удовлетворение доставляет сознание, что каждое новое открытие – это новые возможности улучшить жизнь человека, его быт и культуру. Вместе с тем расширяются и наши горизонты – недаром сравнивают научное творчество с постоянным подъёмом на всё большие высоты; такому подъёму нет конца; науку движет вечное движение вперёд».
