Агрономическая физика как наука начала формироваться в конце XVIII столетия. В России её основоположниками были, главным образом, крупные почвоведы, агрономы и климатологи. Начала основ агрофизики заложены в трудах и при участии В.В.Докучаева и К.А.Тимирязева, П.А.Костычева и А.А.Измаильского, А.Г.Дояренко и В.Г.Ротмистрова, В.Р.Вильямса, А.И.Воейкова и Н.И.Вавилова.

                     Заслуга этих крупнейших ученых состоит в том, что они впервые обратили внимание на важность физических факторов в жизни растений и сформулировали в качестве главной задачи агрономической физики всестороннее их изучение. В этот первый период становления агрофизики исследования ограничивались только полевыми наблюдениями без строгого физического эксперимента и математического анализа физических явлений и процессов в среде обитания растений. В связи с этим, несмотря на выдающиеся творческие достижения многих исследователей того времени, им редко удавалось создавать законченные, убедительно доказанные теории в этой области естественных наук. В 1930–1931гг. Абрам Фёдорович Иоффе энергично взялся за организацию агрофизических исследований в стенах Физико–технического института АН СССР

На протяжении истории Агрофизического научно-исследовательского института, труды его творческого коллектива, опирающиеся на достижения физики, химии, математики и биологии, всегда были направлены на разработку актуальных для сельского хозяйства проблем, с целью повышения эффективности АПК. Физико-агрономический институт (ФАИ) - так назывался наш институт в начальные годы своей деятельности. Создавался по инициативе выдающихся ученых  XX века – физика с мировым именем, академика А.Ф. Иоффе и крупнейшего биолога и ботаника, академика Н.И. Вавилова. Ученые обратили внимание на важность физических факторов в жизни растений и сформулировали в качестве главной задачи агрономической физики всестороннее их изучение.

В 1930–1931гг. А.Ф.Иоффе организовал агрофизические исследования в стенах Физико–технического института АН СССР. И уже в 1932 году, в соответствии с решением Коллегии Народного Комиссариата земледелия СССР от 5 января 1932 года г. Ленинграде основывается институт Агрофизики.

Основоположники агрофизики..

Основатель и бессменный директор института на протяжении 28 лет А.Ф.Иоффе определил его задачу как использование достижений и результатов физики, математики, химии и технических наук для создания и совершенствования современной научной базы сельского хозяйства с целью повышения его продуктивности. В работе «Физика и сельское хозяйство» (1955) Абрам Федорович писал:

Насколько возрастёт наша власть над физическими факторами урожая, когда мы будем точно знать требования растений, и когда агротехника получит возможность опереться на количественную теорию процессов, протекающих в почве, в растении, в окружающем воздухе!

Пограничная отрасль естественных, технических и агрономических наук АГРОФИЗИКА должна была обеспечить переход от описательной агрономии к агрономии, основанной на прецизионных измерениях и расчетах факторов продуктивности, роста и развития растений, разработке агроприемов, управляющих продукционным процессом

В период с 1932 по 1960 год академик Абрам Федорович Иоффе в качестве директора института и его научного руководителя разработал методологию электронного агронома, которая дала толчок развитию агрофизического приборостроения, систем получения сбора и хранения информации, применению полупроводников в сельскохозяйственном приборостроении, компьютеризированной выработки агрономических управляющих решений.

В этот период развиваются основные направления деятельности института:

• светофизиология и светокультура растений;
• физика, биофизика и теплофизика почв;
• применение изотопов в сельскохозяйственной науке и производстве;
• искусственное структурообразование и воссоздание почвенной структуры;
• работы по закреплению песков и защите почв от развевания;
• биокибернетика в растениеводстве.

Доказывается возможность и экономическая целесообразность выращивания растений без участия солнечного света, только при электрическом освещении.

Исследованиями на основе детального изучения всех составляющих теплового баланса почвы развиваются работы по тепловой мелиорации почв, агролесомелиорации, созданию новых агротехнических приемов выращивания растений в условиях Севера.

Начаты работы по использованию светопрозрачных полимерных материалов для тепличного грунта и культивирования сельскохозяйственных растений под такими укрытиями.

Была выдвинута проблема применения «физических удобрений». Создавались специализированные счетно–решающие устройства для решения агрономических задач и учета энергетических затрат при производстве сельскохозяйственных работ, в том числе разрабатывались автоматические установки для поддержания условий жизнедеятельности растений в теплицах.

Реализованы предложения по использованию полупроводниковых материалов не только при создании средств измерения, но и в различных сельскохозяйственных устройствах энергетического и холодильного назначения.

Создается экспериментальное хозяйство Меньково в Гатчинском районе Ленинградской области.

Согласно постановлению Совета Народных Комиссаров от 16 июля 1934 г. институт переименован в Агрофизический научно-исследовательский институт (АФИ)

Если А.Ф.Иоффе заложил основы развитию физического и биофизического направлений в институте, то член-корреспондент ВАСХНИЛ, доктор технических наук, профессор Нерпин Сергей Владимирович, руководивший коллективом Агрофизического института с 1961 по 1975 год, взял ориентацию на развитие методологии математического моделирования в исследованиях продукционного процесса растений и энерго- и массообмена в среде их обитания. Тем самым реализовывалась задача, сформулированная при создании института – внедрение математических методов в агрономию, земледелие, растениеводство и управление продуктивностью.

В эти годы получили развитие:

• гидрофизика почв
• динамическое моделирование биологических популяций и процессов ионного обмена в почвах;
• исследование возможностей и создание приемов использования физических полей различной природы для предпосевного облучения семян и вегетирующих растений;
• развернулись биофизические исследования растений на клеточном уровне;
• начаты работы по применению рентгеновского излучения для структурного анализа почв;
• активизировалась работа по созданию и всемерному внедрению полимерных пленок различной светопрозрачности и теплоудерживающей способности в тепличное растениеводство, в полеводство и садоводство;
• в состав института была введена лаборатория электрогидравлического эффекта с широким спектром применения его в различных отраслях человеческой деятельности;
• получила научное обоснование возможность создания культивационных сооружений защищенного грунта по блочному принципу;
• В институте организован первый в системе сельскохозяйственных учреждений вычислительный центр, оснащенный современной электронно-вычислительной техникой, послуживший прототипом аналогичных структур в системе Минсельхоза и ВАСХНИЛ;
• Создано Специальное конструкторское бюро с экспериментальным производством (в качестве базовой организации института) для проведения конструкторских работ, изготовления экспериментальных и опытных образцов агрофизических приборов для внедрения в сельскохозяйственную науку и в практику земледелия.

С приходом к руководству институтом в 1975 году члена-корреспондента, доктора технических наук, профессора Бондаренко Николая Филлиповича заметно активизировалась практическая направленность агрофизических исследований. Развилась и подкрепилась научными исследованиями, при широком международном участии, методология программированного получения урожаев с использованием математических моделей продукционного процесса основных полевых культур и соответствующего приборного обеспечения информационной поддержки технологий программирования урожаев.

В 1975 – 1979 годы в институте были также развернуты исследования:

• по математическому моделированию динамики элементов почвенного плодородия;
• по магнитной обработке водных растворов, природных вод и растительных клеток, семян и посадочного материала;
• применению лазеров для целей диагностики состояния растений и интенсивности физиологических процессов;
• использованию электромагнитных полей при моделировании гидравлических и аэродинамических процессов массопереноса в атмосфере и элементах ландшафтов экологических систем;
• проектированию и созданию автоматизированных систем управления технологическими процессами в растениеводстве и земледелии, а также первого поколения отечественных вегетационных установок искусственного климата.

Под его руководством были заложены основы новых направлений в агрофизике:

создание теории, методов и средств управления микроклиматом полей и тепличных комплексов;

развитие агроклиматических исследований с использованием методов математической статистики и компьютерного картографирования;

разработка теоретических основ ветровой эрозии почв и методов расчета противоэрозионных систем, почвозащитных мероприятий и специализированной сельхозтехники;

создание методологии, принципов и правил применения теории подобия в агрофизике, агроэкологии и в опытном деле;

использование оптических методов для визуализации и исследования прозрачных неоднородностей в припочвенных слоях атмосферы и в объеме теплиц;

применение физического моделирования в исследованиях физических, биофизических и почвообразовательных процессов на ризотронах, аэродинамических и других лабораторных установках;

                                                                    создание методов и технических средств неконтактного дистанционного зондирования полей и посевов;

                                                                    исследование процессов и разработка приемов биореставрации почв, загрязненных ядовитыми формами органических веществ;

                                                                    построение теории расчета  процессов онтогенеза растений на основе вычислительных аналогов.

В этот период институт возглавлял общесоюзный научный комплекс по электронизации и приборостроению во всех отраслях науки и производства агропромышленного комплекса страны и интенсивно развивал агрофизическое приборостроение в направлениях создания информационных и информационно-вычислительных систем, специализированных вычислительных и управляющих приборов и систем на микропроцессорной основе. В институте проектируются и изготавливаются образцы нового поколения вегетационно-климатических установок типа суховейных, градиентных, морозильных и других с оригинальными светооблучительными блоками.

Организован на Опытной станции института первый в стране в сельской местности Вычислительный центр, обеспечивший первичное внедрение компьютерных информационных технологий в агрономию. Тем самым состоялась материализация идеи “электронного агронома’, сформулированной создателем Агрофизического института академиком А.Ф.Иоффе. На базе института был сформирован информационно – консультационный Центр “Агроконсул” и по каналам Ленинградского телевидения еженедельно выходила программа “Агропрогноз”.

Институт создал систему подготовки специалистов по агрофизике на ежегодных курсах для специалистов сельскохозяйственных научных учреждений и ВУЗов страны. Научная специальность “агрофизика” как наука получает официальный статус в отраслях естественных агрономических наук. В институте начал функционировать соответствующий Диссертационный Совет по присуждению ученых степеней доктора и кандидата наук по сельскохозяйственным, техническим и биологическим наукам.

С 1996 по 2016-ый год институтом руководил академик РАН, доктор сельскохозяйственных наук  Виктор Петрович Якушев. В данный период была взята ориентация, соответствующая двадцать первому веку – веку информатики:

• создание комплексных компьютеризированных баз знаний по спектру агрономических и биологических наук для построения автоматизированных комплексов проектирования агротехнологий;
• разрабатываются агрофизические подходы для информационной поддержки управленческих решений на плановом и прогнозно-оперативном уровнях агротехнологий;
• создаётся методология и новые принципы современного полевого опыта с использованием математического моделирования продукционного процесса и балансовых исследований на базе современных средств информатики;
• активно разворачиваются исследования по научному обеспечению принципов реализации агротехнологий будущего – точному земледелию.

Приказами Российской академии сельскохозяйственных наук от 28.07.1998 г. № 99 и от 13.01.1999г. №4 с 01.01.1999 г. к Агрофизическому научно-исследовательскому институту был присоединен Всероссийский научно-исследовательский, конструкторский и проектно-технологический институт химической мелиорации почв (ВНИПТИМ) Российской академии сельскохозяйственных наук. С присоединением к АФИ Всероссийского научно-исследовательского и проектно-изыскательского института химической мелиорации почв круг научных задач института в XXI веке заметно расширился. Проблема известкования кислых почв, которой, в основном, занимался присоединенный институт, является тесно сопряженной с проблемами оптимизации минерального питания и физического состояния пахотного горизонта. Объединение усилий обоих коллективов позволяет работать, в сущности, в одном направлении.

С конца ноября 2016 года Агрофизическим научно-исследовательским институтом руководит доктор биологических наук  Юрий Валентинович Чесноков.

 Ю.В. Чесноков является специалистом в области частной генетики, молекулярной биологии, мобилизации и использования генетических ресурсов культурных растений, а также современных физико-химических методов их исследований.

Основной целью развития ФГБНУ АФИ и Меньковского филиала (полигон АФИ, S=538 га), предложенной Ю.В. Чесноковым, на краткосрочную (до 2022 г.) и долгосрочную (до 2025-2030 гг.) перспективу является совершенствование и   дальнейшее развитие основных научно-исследовательских направлений деятельности института, заложенных и   сформированных в предыдущие годы становления Агрофизического НИИ и определенных «Доктриной   продовольственной безопасности Российской Федерации», «Климатической доктриной Российской Федерации»,   «Экологической доктриной Российской Федерации», а также положениями «Доктрины развития российской науки». 

 Особой целью развития института на современном этапе является расширение и упрочение лидирующих позиций ФГБНУ АФИ в России и на мировом уровне в сфере современных инновационных технологий управления продукционным процессом сельскохозяйственных культур в естественных и регулируемых условиях, создания отечественной физико-технической и программно-аппаратной базы точного земледелия и ее апробации на полигоне АФИ и в производстве, разработки общих принципов построения автоматизированных ресурсосберегающих технологий производства растительной продукции и исследований по проблеме оценки рисков и адаптации агропромышленного комплекса России к наблюдаемым и прогнозируемым изменениям климата.

Для достижения поставленных целей и задач развитие научно-исследовательских работ в возглавляемом Ю.В. Чесноковым Агрофизическом институте и его Меньковском филиале на современном этапе планируется проводить по следующим основным направлениям совершенствования науки в сфере производства сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов, обладающих повышенной урожайностью и качеством:

1. Разработка комплексного междисциплинарного подхода установления механизмов продуктивности растений и управления основными биологическими и эдафическими факторами в ходе ее реализации;
2. Дальнейшее совершенствование агрофизических и биоинформационных подходов для информационной поддержки управленческих решений на плановом и прогнозно-оперативном уровнях генерации и реализации агротехнологий;
3. Применение физико-математического моделирования в исследованиях физических, биофизических и почвообразовательных процессов на ризотронах, в аэродинамических и других лабораторных установках;
4. Совершенствование физических методов исследований и информационно-технических средств неконтактного дистанционного зондирования плодоносных слоев полей и посевов сельскохозяйственных растений в системе точного земледелия;
5. Оценка и управление продукционной, адаптивной, средосохраняющей и средоулучшающей способностью растений и сопутствующей эдафической биоты при моделировании действия различных факторов в регулируемых и контролируемых условиях окружающей среды и разработка высокоэффективных ресурсосберегающих фитотехнологий, обеспечивающих повышение продуктивности и устойчивости растений, получение высококачественной растительной продукции в условиях открытого и защищенного грунта;
6. Совершенствование методологии и принципов компьютерного планирования и проведения современных полевых опытов с применением широкого спектра физико-химических, биологических и математических методов оценки, моделирования и управления продукционным процессом, включая оптимизацию минерального питания и физического состояния пахотного горизонта.
7. Укрепление сети аккредитованных лабораторий и МИП института, оснащенных современным оборудованием и вычислительной техникой, выполняющих научно-производственные НИР и задания в рамках направлений исследований ФГБНУ АФИ.

Агрофизический институт постоянно работает над решением проблем сельского хозяйства Ленинградской области. Многие научные результаты и рекомендации находят практическое применение в хозяйствах Ленинградской земли, в том числе программирование урожаев в поле и в теплицах, биостимуляция семян и посадочного материала и др.

Важным научно-производственным подразделением института является расположенная в Гатчинском районе Ленинградской области Меньковская опытная станция, которая была организована в 1969 году на базе существовавшего с конца пятидесятых годов экспериментального хозяйства «Меньково». Сотрудники станции ведут и собственные научные исследования. В первую очередь испытываются новые разработки института, проводятся комплексные полевые опыты. Станция оснащается современным оборудованием и вычислительной техникой, имеет аккредитованную агроэкологическую лабораторию.

Посмотреть другие видеоролики Агрофизического НИИ..