Научная деятельность

ИПУСС РАН

В последнее пятилетие в ИПУСС РАН - СамНЦ РАН ведутся работы по становлению новой науки об управлении в человеческом обществе эвергетики (от др.-греч. Eυεργέτης (эвергет), «благодетель»), которая предполагает включение в процессы управления «простых» людей из повседневности и трансформацию «экономического человека», постоянно калькулирующего свои доходы и издержки, в «человека культуры», развивающего свою среду обитания, делающего ее привлекательной для людей, «областью притяжения», а не зоной их временного проживания.

Идеологом этого направления был В.А. Виттих, который до последних дней своей жизни полностью отдавал себя науке. Сейчас это начинание продолжает его ученица – кандидат наук Т.В. Моисеева. Методы и средства компьютерного представления и обработки знаний, необходимые для реализации для такого «интерсубъективного» управления, разрабатывает научная группа под руководством доктора наук С.В. Смирнова.

Вместе с известной научной школой профессора Э.Я. Рапопорта из Самарского государственного технического университета в ИПУСС РАН – филиале СамНЦ РАН проводятся исследования в «классической» области математических методов оптимального управления системами с распределенными параметрами, которые имеют широчайшую сферу приложения в энергетике, металлургии, нефтехимии и др. областях.

Разработанные в ИПУСС РАН - СамНЦ РАН уникальные методы и средства измерения состояния проточной части газотурбинных двигателей (доктора наук С.Ю. Боровик, Ю.Н. Секисов, О.П. Скобелев) могут стать основой систем управления перспективными силовыми установками данного класса.

Одними из наиболее востребованных в настоящее время являются исследования методов распределенного решения задач управления ресурсами на базе мультиагентных технологий, которые проводятся в ИПУСС РАН - СамНЦ РАН под руководством д.т.н. П.О. Скобелева. Разрабатываемая методология опирается здесь на богатую практику реального внедрения программных мультиагентных систем (в том числе за рубежом) для управления космическими и транспортными системами, промышленными и сельскохозяйственными предприятиями и т.д.

ИПУСС РАН - СамНЦ РАН не планирует останавливаться на достигнутом. Перспективы дальнейшего развития видятся в формировании нового научного направления, связанного с развитием технологий Industry 4.0 и их трансформации в наукоемкие технологии Society 5.0, что позволит интегрировать деятельность всех лабораторий и научных групп ИПУСС РАН - СамНЦ РАН и выведет исследования на качественно новый уровень.

Самарский НИИСХ

Ученые Самарского НИИСХ - филиала СамНЦ РАН предлагают сотрудничество в области научного обеспечения ведения сельскохозяйственного производства всем заинтересованным участникам аграрного сообщества:

Администрациям районов и поселений.
Руководителям предприятий всех форм собственности.
Крестьянским, фермерским и личным хозяйствам.

Мы предлагаем:

Разработку программ развития сельскохозяйственного производства отдельных территорий и хозяйств с обоснованием высокой экономической эффективности и авторским сопровождением при внедрении.
Создание высокоэффективных инновационных проектов для внедрения в производство отдельных элементов технологий и комплексное решение развития отраслей.
Организацию элитного и репродукционного семеноводства высокоурожайных, адаптированных к местным условиям сортов и гибридов селекции института для быстрого их внедрения в хозяйствах.
Реализацию широко известных, а также новых сортов и гибридов для товарного производства.
Всевозможные консультации по различным вопросам сельскохозяйственного профиля и агробизнеса в современных условиях.
Проведение почвенного обследования земельных угодий по всем показателям, характеризующим агрохимические свойства почвы, ее плодородие.
Проведение анализов по определению качества зерна и продуктов его переработки, а также оценка качества семян зернобобовых и масличных.

Основные результаты деятельности:

На протяжении 111 лет научно-производственная деятельность института была направлена на развитие теоретических и прикладных исследований в различных отраслях сельского хозяйства, а также внедрение научно-технических разработок в сельскохозяйственное производство области.

За 101 год существования отдела селекции Самарского НИИСХ создано свыше 250 сортов и гибридов сельскохозяйственных культур, из них более 90 районировано и внедрено в производство. Сорта и гибриды селекции института ежегодно занимают в РФ и СНГ свыше 2,5 млн. гектаров, обеспечивая суммарный экономический эффект свыше 420-500 млн. рублей.

В настоящее время 59 сортов и гибридов сельскохозяйственных культур селекции Самарского НИИСХ включено в Госреестр селекционных достижений РФ с допуском к использованию. Получено 46 патентов на селекционные достижения.

Разработана методика выявления эпигенетической экспрессии полигенов вдоль экологического вектора на примере яровой мягкой пшеницы.

Разработана ресурсо-энергосберегающая технология круглогодичного производства оздоровленного семенного материала картофеля отечественных сортов в условиях высокой инфекционной нагрузки Самарской области.

В области земледелия создана база данных для разработки программ сохранения и восстановления плодородия почв на примере стационарного тестового полигона, разработано 3 модели региональных систем адаптивного растениеводства.

Разработаны и внедряются системы земледелия, включающие научные основы построения севооборотов, системы обработки почвы и удобрений, комплексные меры борьбы с сорняками, болезнями и вредителями, полное освоение которых позволит ежегодно экономить до 1 млрд. руб. прямых затрат и до 35-40 тыс. тонн топлива.

ИЭВБ РАН

Основные направления научной деятельности ИЭВБ РАН - филиала СамНЦ РАН:

Изучение структурно-функциональной организации экосистем бассейна реки Волги;
Развитие теоретических основ сохранения, воспроизводства и рационального использования биологических ресурсов бассейна реки Волги;
Изучение механизмов адаптации гидробионтов и устойчивости водных экосистем в условиях природной и антропогенной трансформации среды;
Разработка методологических основ экологического мониторинга.

Актуальные темы научных исследований ИЭВБ РАН - филиала СамНЦ РАН

Тема № 1. «Закономерности природной и антропогенной трансформации экосистем различного типа и уровня организации бассейна Средней и Нижней Волги»

Название и содержание темы позволяет проводить исследования по современному состоянию экосистем Волжского региона и обобщение ранее наработанного массива научных данных. К настоящему времени в рамках планируемой темы Институтом получены следующие результаты:

Установлено, что чужеродные виды гидробионтов за последние 20 лет успешно натурализовались и обусловили усложнение структуры экосистемы водохранилищ, тем самым повысив её гомеостатичность. Увеличение биоразнообразия гидробионтов за счет проникновения чужеродных видов оказало влияние на функционирование экосистем, в результате чего изменились ранее существующие пищевые цепи. В настоящее время начался этап мощных функциональных преобразований в экосистемах водохранилищ.
Установлено, что высокая резистентная устойчивость лесных формаций Волжского бассейна поддерживается путем ослабления автотрофного биогенеза и замедлением процессов деструкции мертвой органики. Восстановительный потенциал определяется увеличением активности детритной ветви метаболизма. Следовательно, лесной биогеоценоз при неблагоприятных воздействиях переключается с одних ведущих процессов функционирования на другие – со скорости автотрофного биогенеза на темпы разложения мертвого органического вещества. Раскрыты два противоположных механизма проявления известных буферных свойств лесной подстилки.
Впервые для России и Европы выполнена сводка-обзор растительности засоленных местообитаний Юго-востока Европы и сопредельных территорий с использованием эколого-флористической классификации.
Дана оценка изменения экологического состояния и ухудшения качества воды волжских водохранилищ в период массового развития сине-зеленых водорослей. Установлен характер зависимости продолжительности и интенсивности «цветения» воды от потенциально управляемых факторов (биогенная нагрузка и режим регулирования водного стока на каскаде водохранилищ). Предложена концептуальная основа управления процессом формирования качества воды путем разработки экологических критериев регулирования водного стока и нормирования фосфорной нагрузки на водохранилища.
С использованием ЭИС REGION разработана концепция обеспечения инновационного устойчивого развития экономико-экологических систем региона Волжского бассейна, основанная на взаимодействии государства, бизнеса и общества.

Тема № 2. «Оценка современного биоразнообразия и прогноз его изменения для экосистем Волжского бассейна в условиях их природной и антропогенной трансформации»

Исследование Волжского бассейна как единой экологической системы несостоятельно без изучения ее структурных особенностей и изменений, вызванных современным воздействием. Поэтому по данной теме предполагается решить комплекс задач, посвященных систематизации и анализу изменений видового состава и трансформации сообществ различных типов экосистем, испытывающих различные виды антропогенной нагрузки. К настоящему времени в пределах планируемой темы Институтом получены следующие результаты:

Разработаны критерии оценки флористического разнообразия на примере экорегиона Самарско-Ульяновского Поволжья. Изучены закономерности распределения адвентивных «краснокнижных» видов растений, а также общие закономерности распределения биоморф.
С учетом международных и национальных принципов устойчивого развития предложена и апробирована методика фитосозологической оценки территорий для разработки Красных книг. Составлен проект второго издания Красной книги Ульяновской области, начата подготовка Красной книги Пензенской области. Проанализировано распределение реликтовых видов сосудистых растений по территории Средне-Волжского биосферного резервата. Предложено и обосновано включение ряда территорий – Самарской и прилегающих областей в список территорий общеевропейского природного значения.
На примере планктонных и донных сообществ высокоминерализованных рек юга России впервые разработан целостный подход к оценке биоразнообразия лотических экосистем, включающий многолетние структурные особенности биоты в условиях воздействия экстремальных факторов. Установлены существенные различия в галотолерантности различных таксонов гидробионтов и высокая функциональная активность сообществ в высокопродуктивных реках с высоким уровнем минерализации.
Для степной растительности Среднего Поволжья установлены 6 ассоциаций (из них 4 новые), объединяющие естественные и трансформированные степные сообщества.

Поволжский НИИСС

Основные направления деятельности Поволжского НИИСС-филиала СамНЦ РАН:

Усовершенствование теоретических основ селекции сельскохозяйственных культур на продуктивность, качество продукции, засухоустойчивость, скороспелость, устойчивость к болезням и вредителям.
Выведение адаптированных к засушливым условиям сортов зерновых, крупяных, кормовых, масличных культур и трав.
Разработка сортовых технологий возделывания.
Внедрение новых сортов и гибридов в товарное производство, обеспечение его оригинальными семенами.

За годы научно-практической деятельности селекционерами создано более 140 сортов, гибридов и линий различных сельскохозяйственных культур, 54 из них занесены в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в 2019 году.

Это сорта яровой пшеницы КИНЕЛЬСКАЯ 59, КИНЕЛЬСКАЯ 60, КИНЕЛЬСКАЯ НИВА, КИНЕЛЬСКАЯ ОТРАДА, КИНЕЛЬСКАЯ 2010, КИНЕЛЬСКАЯ ЮБИЛЕЙНАЯ; озимой мягкой пшеницы ПОВОЛЖСКАЯ 86, КИНЕЛЬСКАЯ 4 и ПОВОЛЖСКАЯ НИВА; ярового ячменя ВОЛГАРЬ, КАЗАК, ПОВОЛЖСКИЙ 65, АГАТ, ПОВОЛЖСКИЙ 16, БАТИК, ПОВОЛЖСКИЙ 22; сахарное и зерновое сорго КИНЕЛЬСКОЕ 3 и КИНЕЛЬСКОЕ 4, СЛАВЯНКА, ПРЕМЬЕРА, РОСЬ, КИНЕЛЬСКОЕ 63; донник белый ВОЛЖАНИН, СРЕДНЕВОЛЖСКИЙ, ПОВОЛЖСКИЙ; сорта мальвы ВОЛЖСКАЯ, УДАЧА и МИЛА; кострец ДОЛ; люцерна ИЗУМРУДА, просо посевное КРЕСТЬЯНКА, РОССИЯНКА, ЗАРЯНА, ПОВОЛЖСКОЕ 80 и др.

Производство оригинальных и элитных семян охватывает 21 сельскохозяйственную культуру. По таким культурам как озимая и яровая пшеница, яровой ячмень, просо посевное первичное семеноводство ведется сразу по нескольким сортам (максимально - до пяти).

Сортами и гибридами института ежегодно занято более 50% посевных площадей области.

Ульяновский НИИСХ

Ульяновский НИИСХ - филиал СамНЦ РАН ежегодно выполняет научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в соответствии с планом фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению агро-промышленного комплекса России и программой фундаментальных научных исследований государственных академий наук.

Сотрудники Ульяновского НИИСХ - филиала СамНЦ РАН занимаются разработкой, пропагандой и внедрением в сельскохозяйственное производство усовершенствованных зональных систем земледелия и технологий возделывания сельскохозяйственных культур, выведением новых сортов и производством высокопродуктивных семян тех культур, которые возделываются в Ульяновской области: пшеницы, овса, ячменя, гречихи, гороха, вики, проса, люцерны и костреца. Кроме того, изучаются различные сорта плодово-ягодных культур и те из них, которые показывают наилучшие результаты, размножают, производя до 20 тысяч саженцев яблони, груши, сливы, смородины, крыжовника, малины ежегодно.

Получены обширные экспериментальные данные для разработки научно-обоснованных приемов возврата в оборот и консервации земель, выбывших из активного сельскохозяйственного производства; для разработки способов применения биоминеральных удобрений и новых биопрепаратов в технологиях выращивания озимой и яровой пшеницы, обеспечивающих снижение затрат на 20-25%, а так же нами получены экспериментальные данные для разработки адаптивных технологий возделывания новых сортов пшеницы, овса и гороха, обеспечивающих повышение урожая на 10-15%; по выделению исходного материала яровой мягкой пшеницы с новыми комбинациями генов устойчивости к бурой ржавчине и темно-бурой листовой пятнистости.

Одна из целей Ульяновского НИИСХ - филиала СамНЦ РАН – это обеспечение ульяновских аграриев семенами высших репродукций и агротехнологиями. Ульяновский НИИСХ - филиал СамНЦ РАН, являясь первичным звеном семеноводства, в полном объеме обеспечивает сельскохозяйственные предприятия Ульяновской области семенами высших репродукций всех районированных в регионе культур и сортов. Ежегодно производится более полутора тысяч тонн семян, а наши разработки внедряются в производство на территории Ульяновской области и других регионов. В Ульяновском НИИСХ - филиале СамНЦ РАН ведется работа по производству лекарственных трав: плодов росторопши, льна, цветов календулы, ромашки, эхинацеи и других. Ежегодно реализуется около 100 центнеров лекарственных трав.

Главными задачами Ульяновского НИИСХ - филиала СамНЦ РАН на ближайшие годы являются:

дальнейшая разработка научных основ формирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия для основных природно-сельскохозяйственных зон Ульяновской области;
совершенствование научных основ и нормативной базы для разработки ресурсосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур;
создание и передача на государственные испытания новых сортов яровой пшеницы, овса и гороха, обладающих высокой урожайностью, качеством и устойчивостью к неблагоприятным факторам среды, болезням и вредителям.