Научная работа

Основные направления научно-исследовательской работы:

  • общие вопросы изучения генофонда культурных растений, расширения генетического разнообразия;
  • молекулярно-генетическое типирование особо ценных сортобразцов полевых сельскохозяйственных культур с последующим биохимическим анализом и выделением информативных биомаркеров;
  • развитие методологических подходов в селекции;
  • технологии применения маркер-опосредованного отбора, полногеномного секвеннирования, цифрового фенотипирования, Speed breeding и  CRIPSR/Cas9-геномного редактирования для создания сортов зерновых, зернобобовых, зернокормовых и технических культур;
  • подбор исходного материала и технологий ускорения селекционного процесса зерновых культур (яровая и озимая пшеница, тритикале, ячмень, овес, лен масличный, лен-долгунец, сорго зерновое, сорго сахарное, суданская трава) на основе методов маркер-опосредованной и геномной селекции;
  • разработка и внедрение в практику адаптированных методов ДНК-анализа полевых культур с целью повышения эффективности селекционного процесса;
  • получение удвоенных гаплоидов и гетерозисных гибридов сельскохозяйственных культур;
  • совершенствование приемов первичного и оригинального семеноводства;
  • биотехнология растений, культура тканей и клеток растений;
  • разработка технологий клонального микроразмножения растений (сельскохозяйственных, лекарственных, плодовых, цветочных, аквариумных, ягодных, древесных);
  • создание банка растений in vitro (редких, исчезающих, единичных);
  • изучение вторичных метаболитов растений;
  • управление морфогенезом в культуре in vitro;
  • микробные биотехнологии, вторичный метаболизм микроорганизмов, экология микроорганизмов, создание биопрепаратов для растениеводства;
  • применение регуляторов роста in vivo и in vitro;
  • преодоление постгамной несовместимости растений при гибридизации (культура изолированных зародышей);
  • клеточная селекция растений (устойчивость к абиотическим и биотическим факторам);
  • бионанотехнологии и биоинформатика;
  • изучение теоретических и практических вопросов получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур;
  • использование биологических методов повышения урожайности полевых культур;
  • повышение продуктивности многолетних бобовых и злаковых трав в условиях Нечернозёмной зоны;
  • создание устойчивых пастбищных и сенокосных травостоев в изменяющемся климате
  • комплексная оценка перспективности интродукции новой псевдозерновой культуры – квиноа (Chenopodium quinoa Willd.) в агроэкологические условия Центрального региона России и разработка технологических приемов ее возделывания в традиционном и органическом земледелии;
  • разработка и внедрение в производство экспериментальных опережающих агротехнологий полевых культур, базирующихся на агробиоразнообразии и программировании урожаев;
  • совершенствование технологий интегрированной защиты растений с целью снижения пестицидной нагрузки и увеличения действия природного регуляторного механизма за счет оптимизации фитосанитарного мониторинга, выбора и применения средств и методов защиты растений на основе углубленного изучения популяционной динамики численности вредных организмов и условий проявления ими вредоносности;
  • разработка методической основы прогностической относительной оценки на устойчивость (восприимчивость) к паутинному клещу, фундаментальные исследования многолетней динамики численности паутинных клещей и составление системы прогноза вспышек их массового размножения; 
  • мониторинг болезней сои и усовершенствование методов диагностики зараженности семян;
  • оценка эффективности современных методов диагностики (ИФА, ОТ-ПЦР) вирусов и использования экологически малоопасных средств для контроля вирозов на картофеле;
  • оптимизация защиты садовых культур от грибных заболеваний за счет минимизации применения фунгицидов, а также расширения использования малоопасных биологически активных препаратов;
  • совершенствование защиты картофеля и овощных культур от бактериальных и грибных болезней;
  • совершенствование феромонного мониторинга и применение синтетических феромонов для защиты плодовых культур от чешуекрылых вредителей;
  • изучение влияния технологических приемов возделывания зерновых и технических культур на распространение и проявление заболеваний;
  • общая и специфическая адаптация зерновых, зернобобовых, кормовых и овощных культур к действию различных абиотических стрессов в онтогенезе растений;
  • комплексная оценка устойчивости растений;
  • использование антистрессовых препаратов и физических факторов для реализации адаптивного потенциала растений;
  • изучение адаптационных свойств аллоцитоплазматических форм пшеницы;
  • физиолого-биохимическая разнокачественность семян в зависимости от генетических и фенотипических особенностей их формирования; -особенности физиолого-биохимических процессов у генотипов растений, отличающихся по азотной эффективности;
  • эколого-физиологические аспекты взаимосвязи культурных и сорных растений в агрофитоценозах; регуляторная роль света в адаптивных стратегиях высших растений;
  • изучение механизмов адаптации растений к абиотическому и биотическому стрессу;
  • разработка ноу-хау по комплексному использованию фитотронического оборудования с целью создания анализирующих фонов в селекционном процессе для повышения его эффективности;
  • разработка экологических и технологических паспортов новых сортов и гибридов полевых, овощных и декоративных культур, а также трансгенных растений;
  • разработка ноу-хау по использованию источников облучения нового поколения и фотоселективных полимерных материалов в сортовых технологиях светокультуры растений;
  • физиолого-биохимическое обоснование условий производства альтернативных видов биотоплива; разработка платформы по высокопроизводительному фенотипированию растений;
  • гормональная регуляция бобово-ризобиального симбиоза, взаимодействие микроорганизмов и растений, изучение азотфиксирующих микроорганизмов, использование биопрепаратов и регуляторов роста в повышении эффективности бобово-ризобиального симбиоза и продуктивности растений;
  • естественная резистентность, клеточный и гуморальный иммунитет, иммунологическая реактивность центральных и периферических органов иммуногенеза, механизмы становления, развития и взаимодействия иммунных реакций и микробиоценозов организма;
  • микробиоценозы почвенного покрова и их биологическая активность в условиях применения различных удобрений, биостимуляторов и средств защиты культурных растений;
  • регулирование сукцессионных изменений в микробных популяциях компостов для получения органических удобрений, оптимизирующих почвенно-микробные процессы в стрессовых условиях;
  • создание и применение полифункциональных биопрепаратов на основе микробов-антагонистов для фитосанитарной оптимизации агроэкосистем, разработка и освоение технологий производства биопрепаратов для сельского хозяйства, микробиологическая переработка отходов АПК, санитарная микробиология водных экосистем;
  • разработка механизмов синтеза биологически активных соединений и технологии глубокой переработки целлюлозосодержащих отходов растительного сырья;
  • разработка и внедрение в сельскохозяйственное производство физиологически активных веществ, совершенствование методов химического анализа сельскохозяйственной продукции;
  • применение современных физико-химических методов анализа для контроля качества сельскохозяйственной продукции;
  • разработка научных основ сбалансированного питания сельскохозяйственных растений макро- и микроэлементами, изучение трансформации удобрений в почве;
  • разработка агрохимических приемов повышения эффективности удобрений, направленных на получение высоких урожаев сельскохозяйственных культур и получения продукции с заданным качеством;
  • оценка действия макро- и микроэлементов на стрессоустойчивость растений;
  • мониторинг плодородия почв, разработка методов почвенной и растительной диагностики растений;
  • разработка биохимических основ формирования качества растительной продукции в зависимости от режима питания сельскохозяйственных культур, природно-климатических условий и генотипа растений;
  • изучение содержания радионуклидов в компонентах экосистем и пространственного распределения их по структурным составляющим почв в системе почва-растение;
  • генезис и плодородие почв;
  • исследование агроэкологической роли органического вещества почв;
  • основные закономерности формирования и трансформации легкоразлагаемого органического вещества в целинных, залежных и пахотных почвах России;
  • определение степени выпаханности и деградации почв;
  • ландшафтное анализ и ландшафтное планирование земель сельскохозяйственного назначения;
  • исследования почвенно-экологических условий и оценка лесорастительных свойств почв;
  • цифровая почвенная картография и ГИС технологии;
  • агроэкологическая оценка земель и проектирование агроландшафтов;
  • создание почвогрунтов с заданными агроэкологическими свойствами;
  • проведение исследований в длительном полевом опыте (более 100 лет) по оценке эффективности минеральных и органических удобрений и известкования в бессменных посевах и севообороте;
  • разработка зональных систем земледелия на основе использования климатически обоснованных севооборотов для сохранения и воспроизводства плодородия почв;
  • оптимизация структуры посевных площадей при разном уровне интенсификации сельскохозяйственного производства.
  • снижение техногенной нагрузки на почву приемами механической обработки;
  • создание устойчивых агробиоценозов в адаптивно-ландшафтном земледелии;
  • планирование и совершенствование полевых экспериментов.
  • разработка методов оценки влияния гидрометеорологических факторов на экологическое состояние почвенного и растительного покрова, а также безопасное функционирование природных и природно-антропогенных экосистем;
  • разработка методов и технологий мониторинга условий развития сельскохозяйственных культур на основе спутниковых и наземных данных;
  • совершенствование методов оценки уязвимости аграрной отрасли в условиях изменяющегося климата и методов оценки ущерба, причиняемого сельскому хозяйству, от неблагоприятных условий погоды и климата;
  • оценка агроклиматических ресурсов Центральных районов Нечерноземной зоны и пути их рационального использования в АПК;
  • разработка современных методов изучения и использования водных ресурсов, а также составление рекомендаций по их рациональному и безопасному использованию;
  • оценка эффективности применяемых методов искусственного воздействия на атмосферные процессы и явления;
  • оценка современных изменений климата, их влияния на экологическую и продуктивную устойчивость агроландшафтов и природных экосистем, а также на сохранение биоразнообразия и др.