Динамическая модель сферически-симметричного почвенного агрегата.
 

Модель гетеротрофного дыхания почвы как нелинейной динамики микропроцессов.
 

Динамическая модель механизмов формирования агрегатной структуры почвенного профиля.
 

Разработка системы интеграции и машинного анализа баз данных для сельского хозяйства (SoilDrive).
 

Создание заявки на анализ почв в ИЛЦ
 

Подача завок через Информационную систему RunaWFE.
 

Исследовательские проекты имеют целью изучение устойчивости биосферы, через исследование почвенного покрова как сложной самоорганизованной системы. Связь с атмосферой исследуется через функцию исходящего потока углекислого газа, образующегося в результате разложения органического вещества микроорганизмами (гетеротрофное дыхание). Изучение природы устойчивости почвенного покрова и возможности в нем быстро нарастающих резких изменений требует междисциплинарного системного подхода.

Проводятся численные эксперименты моделирования различных режимов функционирования почвы, исходя из задания динамики микропроцессов. Исследуются оптимальные агрофизические режимы, способные максимально повысить плодородие почв, не приводя к их деградации. В настоящем системном подходе охватываются физика, химия, микробиология почв и методы математической и статистической физики, нелинейной динамики, численные методы, программирование.

До настоящего времени не имеется научно обоснованной расчетной схемы формирования устойчивой агрегатной структуры почв, почвенного профиля. Ведется разработка фундаментальных подходов к решению этой проблемы при помощи динамического моделирования. Существующие гипотезы имеют качественный статистический характер и, соответственно, не дают прогнозных моделей и возможности управления процессом агрегатообразования.

Разрабатываемая модель может быть применена для прогнозирования изменения свойств почвы, в частности, физической структуры, поливариантных расчетов при различных воздействиях (механических, химических, гидравлических и др), а также и потока углекислого газа при изменении климата. Такая динамическая модель структуры почвы позволит обосновать количественное предсказание взаимосвязи структуры почвы и скорости разложения органического вещества в почве, процессов проградации, деградации структуры под действием природно-климатических и антропогенных факторов.