Направления деятельности, проекты

Научное направление:

Проект  "Создание научно-образовательной инфраструктуры для разработки и испытания технологий контроля баланса климатически активных газов" (2022-2024 гг.)

Проект направлен на развитие существующей системы наземных измерений потоков климатически активных газов на основе пульсационных и камерных измерений. В рамках проекта создана система дистанционного мониторинга климатически активных газов на основе авиа- и беспилотных платформ. Разработаны и уточнены модели для пространственной оценки потоков климатически активных газов и прогнозирования эмиссии или секвестрации углерода для разных экосистем.

Проект  "Проведение измерений потоков парниковых газов между атмосферой и наземными экосистемами на территории аграрного карбонового полигона и полей сельхозпредприятий в Самарской области при сравнении практик почвозащитного ресурсосберегающего земледелия и традиционных методов ведения сельского хозяйства" (ожидаемые сроки реализации 2024-2026 гг.)

Проект направлен на развитие системы постоянного мониторинга потоков парниковых газов и изучение зависимости массообменных процессов при традиционном земледелии и практиках ПРЗ. В рамках проекта будет сформирован массив данных по оценке содержания запасов почвенного углерода применительно к различным типам почв при почвозащитном ресурсосберегающем земледелии (ПРЗ, отсутствие механической обработки почвы) на полях сельскохозяйственных предприятий в соответствии с международными стандартами, а также массив данных по оценке эмиссии и стока парниковых газов на полях сельскохозяйственных предприятий в соответствии с международными стандартами, в том числе проведение ретроспективного анализа динамики содержания углерода почвенного органического вещества на полях сельскохозяйственных предприятий, являющихся полигоном. Планируется масштабирование и стандартизация подхода микробиологического исследования почв, разработка методов отбора проб, посева на расширенный перечень сред и культивирование в различной атмосфере образцов почвы, полученных при различных условиях возделывания. Будет сформирован массив данных по экспериментальной оценке влияния почвозащитных ресурсосберегающих практик на состояние микробиоты почв как в одних почвенно-климатических условиях, так и их зависимости от погодных условий, типа почв и возделываемых культур; массив данных результатов паразитологического и энтомологического исследования почв в комплексе с оценкой микробиоты, что позволит получить объективные данные для разработки комплекса решений по "оздоровлению" почвы в зависимости от ее исходного состояния, а также массив данных по микробиологической оценке состояния "здоровья" почв и исследованию углеродного актива биома почвы. В комплекс работ входит формирование экопруда как элемента эколандшафта и измерение обмена парниковыми газами с водных объектов суши.

Проект  "Оценка влияния практик почвозащитного ресурсосберегающего (углеродного) земледелия на изменение выбросов парниковых газов и депонирование углерода почвой, в т.ч. с использованием гиперспектральных методов"(oжидаемые сроки реализации 2024-2026 гг.)

Проект направлен на разработку системы дистанционных методов исследования для оценки выбросов парниковых газов и депонирование углерода почвой. В рамках проекта будет проведено обобщение данных, полученных с применением дистанционных методов, и системного исследования (съемки гисперспектральной камерой, анализ съемок со спутника), для интерпретации результатов в комплексе с другими методами. Планируется разработка и параметризация математической модели для оценки снижения парниковых выбросов за счет депонирования почвенного углерода при использовании практик почвозащитного ресурсосберегающего (углеродного) земледелия, адаптированной для аграрных почв Российской Федерации. Планируется создание алгоритма и программы автоматического расчета объемов снижения парниковых выбросов, увеличения запасов почвенного углерода и углеродных кредитов при использовании практик почвозащитного ресурсосберегающего (углеродного) земледелия на основании полученных данных полевых исследований и разработанной математической модели для Приволжского федерального округа. В рамках реализации проекта предполагается взаимодействие и интеграция с другими регионами РФ для обобщения данных полевых исследований, проведенных по единой методике для подбора коэффициентов и создания MRV протокола.

Проект  "Создание макета национального протокола по измерению, мониторингу и верификации изменений запасов почвенного углерода и выбросов парниковых газов" (ожидаемые сроки реализации 2024-2026 гг.)

Проект направлен на разработку системных принципов, практических рекомендаций и макета национального MRV протокола по измерению, отчетности и верификации изменений запасов почвенного углерода и снижения парниковых выбросов на основании существующих, международно одобренных методологий с возможностью расчета углеродных кредитов для их продажи на углеродном рынке. Будет разработана концепция технического руководства по развитию почвозащитного ресурсосберегающего (углеродного) земледелия в России, в том числе изучение влияния биологических методов на улучшение углерододепонирующих свойств почвы.

Образовательное направление:

1. Разработка на базе Самарского университета, Самарского государственного аграрного университета, ООО "АИЦ-Орловка":
   • образовательных программ по применению практик почвозащитного ресурсосберегающего земледелия для внедрения в сельскохозяйственных колледжах и вузах;
   • практических рекомендаций и обучающего курса для фермеров по внедрению низкoэмиссионных стратегий природопользования - практик почвозащитного ресурсосберегающего земледелия, обучение гиперспектральной съемке для исследований почвенного углерода в почвозащитном ресурсосберегающем (углеродном) земледелии.
2. Адаптация существующих и разработка новых магистерских и аспирантских программ к задачам мониторинга климатически активных газов. Включение в существующие программы междисциплинарных курсов.
   • Программа 1: "Агроэкологическая оценка земель и воспроизводство плодородия почвы", дисциплина для магистров.
   • Программа 2: "Основы ресурсосберегающего растениеводства", дисциплина для магистров.
   • Программа 3: "Агрохимия", дисциплина для аспирантов.
3. Разработка программ повышения квалификации и профессиональной переподготовки: "Низкoэмиссионные стратегии природопользования - практики почвозащитного ресурсосберегающего земледелия", "Картирование и гиперспектральная съемка", "Способы и приемы хроматографического анализа для мониторинга парниковых газов и исследований почвенного углерода в почвозащитном ресурсосберегающем (углеродном) земледелии".
4. Проведение летних школ молодых ученых и мастер-классов.
5. Обучение современным методам дистанционного мониторинга, использования БПЛА с газовом хроматографом и гиперспектрометром на борту, внелабораторным методам анализа с использованием портативных аналитических систем на территории аграрного карбонового полигона.

Международная интеграция:

В рамках проекта предполагается сотрудничество по научным и образовательным направлениям со следующими иностранными партнерами:

• China Agricultural University (Китай)
• Хэнаньский сельскохозяйственный университет (Китай)
• Stellenbosch University (ЮАР)
• University of Kwa-Zulu Natal (ЮАР)
• UTFPR-Dois Vizinhos (Бразилия)
• UFRGS-Porto Alegre- RS (Бразилия)
• IDR- Paraná (Бразилия)
• Ташкентский государственный аграрный университет
• Отделение сельскохозяйственных наук Американского института Бейрута (Ливан)
• ICCI - Международная инициатива по климату криосферы
• SoilFoodWeb (США)
• Integrated Soils (США, Канада)
• Почвенный институт Университета Лейбница (Ганновер)
• Центр сохранения окружающей среды (Турция)
• Исследовательский центр почвозащитных ресурсосберегающих технологий (Китай).