Агрофизика

Сущность и предметная область агрофизики

Данные объекты изучаются и описываются с использованием методов физических наук. Используя достижения точных наук для решения основных проблем в сельском хозяйстве, агрофизика занимается изучением материалов и процессов, происходящих при производстве и переработке сельскохозяйственных культур, с особым акцентом на состояние окружающей среды, качество сельскохозяйственных материалов и производство продуктов питания.

Агрофизика представляет собой междисциплинарную отрасль и тесно связана с биофизикой. Однако ее предметная область строго ограничена сельскохозяйственной средой, т. е. почвой, растениями и животными, а также знаниями агрономии и сельскохозяйственного машиностроения.

Примерами широкого спектра агрофизических исследований являются:

• разработка систем мониторинга и контроля состояния почвы (влажность, соленость и т. д.) и роста растений (их зрелости),
• оценка восприимчивости почвы к водной и ветровой эрозии,
• мониторинг и диагностика биологической активности почвы,
• определение загрязнения сельскохозяйственной продукции (фрукты, овощи и т. д.),
• оценка технологической ценности зерна,
• оценка качества фруктов и овощей и изменения их пищевой ценности при хранении.

История становления и развития науки

Открывателем в этой области исследований был, Франклин Хирам Кинг. Он родился в 1848 году в Уайтуотере, штат Висконсин, США. Кинг кончил Корнельский университет и работал профессором естественных наук в Государственной школе Ривер Фолс, а затем профессором сельскохозяйственной физики в Висконсинском университете.

В последние годы жизни в Мэдисоне он также начал изучать плодородие почв. Кинга назвали «отцом» физики почвы в США.

Франклин Кинг опубликовал несколько книг, названия которых демонстрируют сферу его научных интересов:

• Начальные занятия по физике сельского хозяйства. Кинг, $1894$ г. Мэдисон, Висконсин.
• Почва: ее природа, отношение и фундаментальные принципы управления. Макмиллан, $1895$ г. Нью-Йорк.
• Орошение и дренаж. Макмиллан, $1898$ год. Нью-Йорк.

Агрофизические исследования в России начались в середине XX века. Российский физик Абрам Феодорович Иоффе (1880–1960 гг.) считается отцом этой отрасли науки. Он изучал методы измерения и использовал их в сельском хозяйстве, биологии и агрохимии. Он изучал электромагнетизм, радиологию, кристаллы, ударную физику, термоэлектричество и фотоэлектричество. В $1932$ году Иоффе организовал Институт физики и сельского хозяйства в Ленинграде (г. Санкт-Петербург) и стал его первым руководителем.

Второй научно-исследовательский институт, основной областью исследований которого являлась агрофизика, был создан в Люблине, Польша. Результаты научно-исследовательской деятельности, проводимой в институте, были внедрены в промышленность и послужили основой для создания новых продуктов и технологий.

Агрофизика развивалась и в других странах, первоначально в странах Восточной Европы. В Чехословакии (Прага) Р. Лезничек вместе со своими коллегами (Я. Благовец, Я. Пецен, П. Гнилица) провел ряд важных исследований на кафедре физики Пражского сельскохозяйственного университета. Они сосредоточились на физических свойствах зерновых культур и разработали несколько интересных методов испытаний. В Чехии М. Кутилек из Чешского технического университета в Праге также проводил углубленные исследования в области почвоведения. В Венгрии (Гёдёллё и Будапешт) исследователи провели исследования физических свойств сельскохозяйственных материалов: почвы, семян, зерновых, овощей и фруктов.

Агрофизические конференции и их темы

Конференции по агрофизике всегда были поводом для долгих дискуссий по всем аспектам физических, физико-химических и биологических процессов обмена массой и энергией в системе почва-растение-атмосфера и растениеводства, а также характеристикам сельскохозяйственной продукции и материалов, агрофизических методов измерения, проблем деградации и восстановления почвы.

Поскольку агрофизика стала широко практикуемой научной дисциплиной, был организован ряд агрофизических конференций. Они собрали ученых, основные научные интересы которых сосредоточены на физике в сельском хозяйстве. Конференции были организованы в следующих странах:

• Люблин, Польша, 1976 г.;
• Прага, Чешская Республика 1985 г.;
• Росток, Германия, 1989 г.;
• Бонн, Германия 1993 г.;
• Люблин, Польша, 1997 г.;
• Прага, Чешская Республика 2001 г.;
• Люблин, Польша 2005 г.;
• Люблин, Польша 2011 г.;

Ряд научных работ, представленных на вышеупомянутых конференциях, был опубликован как в материалах конференций, так и в специальных выпусках научных журналов.