Агрофізика

Агрофізика — наука про фізичні, фізико-хімічні та біофізичні процеси, що протікають в агроекологічній системі «ґрунт-рослини-діяльний шар атмосфери».

Фізичний опис землеробства дав російський агроном І. Комов у своїй праці «Про землеробство» (рос. О земледелии) (С.-Петербург, 1788)^[1]. Формування агрофізики як науки почалося наприкінці 19 ст. (праці В. Докучаєва, К. Тімірязєва, П. Костичева, О. Ізмаїльського, О. Дояренка, В. Вільямса, Н. Качинського, О. Роде та ін.). Значний внесок у розвиток агрофізики внесли роботи Е. Рассела, В. Шоу^[2][1].

У Радянському Союзі значна роль у агрофізичних дослідженнях належала Фізико-агрономічному інституту ВАСГНІЛ^[1].

Агрофізика базується на агробіологічних (рослинництво, землеробство, фізіологія рослин, ґрунтознавство) і фізико-математичних науках (загальна і експериментальна фізика, теоретична і математична фізика, геофізика, метеорологія), включає в себе фізику твердої фази ґрунту, гідрофізику ґрунту, теплофізику ґрунту, фізику газової фази ґрунту, аеродинамічні, радіаційні та інші параметри приземного шару повітря, світлофізіологію і радіобіологію рослин, а також прийоми і засоби регулювання зовнішніх умов життя рослин^[2][1].

Агрофізика вивчає закономірності зміни умов життя рослин в залежності від освітленості, температури, фізичних властивостей ґрунту, а також складу повітря і води, і на цій основі розробляє раціональні способи їх регулювання в сприятливому для рослин напрямку^[1].

Напрямками досліджень є:

• залежність між розвитком і продуктивністю рослин та інтенсивністю світлового потоку, тривалістю добового освітлення, спектральним складом світла^[1];
• залежність впливу світла від температури, живлення і водозабезпечення^[1];
• залежність впливу теплового режиму ґрунту і прилеглого шару повітря, його гранулометричного складу, щільності^[1];
• вплив водного режиму ґрунту^[1];
• вплив газообміну в ґрунті та його впливу на ріст і розвиток рослин^[2].

Агрофізика досліджує фізичні процеси, що відбуваються в ґрунті, рослинах і атмосфері, та створює їхні фізичні моделі. Побудова такої моделі завершується формуванням узагальненої схеми взаємозв’язків між ключовими процесами — так званої функціональної блок-схеми. На наступному етапі цю схему деталізують, встановлюючи конкретні залежності між окремими її елементами. У результаті польових і лабораторних досліджень виділяють основні фізичні параметри та встановлюють характер взаємозалежностей між досліджуваними процесами. Завершальним етапом є створення математичної моделі, яка описує досліджувані явища з урахуванням впливу зовнішніх факторів. Незважаючи на різноманітність чинників, що визначають продукційні процеси, агрофізика спирається на кілька загальних законів: закон незамінності основних факторів життя, закон нерівноцінності та компенсаційної дії факторів середовища, закон мінімуму, закон оптимуму та закон критичних періодів. Ці закономірності діють як у природних, так і в штучно створених умовах^[2].

Основним практичним завданням агрофізики є вдосконалення технологій у рослинництві, наукове обґрунтування ефективних способів обробітку ґрунту, вибір оптимальних видів меліорації та розробка заходів щодо запобігання і захисту ґрунтів від різних форм деградації^[1]. Знання фізичних явищ у сільськогосподарському середовищі дозволяє підвищити ефективність використання води та хімікатів у сільському господарстві та зменшити втрати біомаси під час збору врожаю, транспортування, зберігання та переробки^[3].

• Інститут агрофізики Польської академії наук^[3]

• Агрохімія
• Біофізика
• Геофізика ландшафтів
• Гідрофізика
• Фізика атмосфери