НЕ ДОПУСТИТЬ
«ЭРОЗИИ» НАУЧНЫХ ШКОЛ
60 лет назад в Новосибирске в составе Медико-биологического института был организован Почвенный кабинет, ставший впоследствии базой для создания Института почвоведения и агрохимии, которому и самому исполнилось уже 40 лет.
А направления, заложенные основоположниками, продолжают жить. Своими мыслями о роли школ в науке, необходимости их поддержки, сохранения и развития поделился с нашим корреспондентом Валентиной Садыковой директор института, доктор биологических наук Константин Станиславович Байков.
— Я стал директором института три года назад, имея за плечами опыт заведующего лабораторией. Большинство лабораторий формируются по принципу научных школ, создаются под определенные направления, под лидера, который набирает коллектив. Со временем у него появляется первый слой учеников — кандидатов наук, и это уже хорошая предпосылка для рождения научной школы. Следующий этап наступает лет через 15 — появляются уже ученики учеников, и этот этап сопровождается не только защитой второй волны кандидатов, но и защитой первой волны докторских диссертаций. И на этой базе формируется достаточно крепкая научная школа. Для того, чтобы она состоялась, важно иметь долгосрочные исследовательские планы и программы, а их сейчас как раз и не хватает. Об этом говорил на заседании Президиума и академик А. Л. Асеев при обсуждении концепции развития ННЦ на перспективу, до 2020 года. 12 лет — это примерно тот срок, за который мы можем получить развитую новую научную школу. Если сейчас правильно определим новые точки роста, новые направления, сопроводим это соответствующей кадровой организацией, дадим возможность лидеру готовить учеников первой волны, а потом и второй.
 |
|
Размышляя о тематике, вначале анализируешь, чем в целом занимается институт. Часть направлений унаследована от наших предшественников, а многих из основателей уже просто нет среди нас. Но 60 лет с момента создания коллектива Почвенного кабинета в составе Медико-биологического института и сорок лет самостоятельного функционирования Института почвоведения показывают, как происходило становление тех или иных научных школ и что они представляют сегодня. Для меня как руководителя принципиально важно не просто обеспечить параметры финансирования или даже приток кадров (коллектив небольшой, 120 человек, и нам достаточно принимать 2-3 молодых сотрудников в год), чтобы иметь устойчивое воспроизводство института как такового. Но смысл не просто в том, чтобы удовлетворить этим условиям, а в том, чтобы посмотреть, как идет естественное развитие научных школ.
По времени возникновения школы разные — есть молодые, как у профессора Марии Ивановны Дергачевой, в стадии активного роста нового очень интересного направления — палеопочвоведения или, как его иногда еще называют, археологического почвоведения. Она этим занимается в течение примерно 20 лет, готовит учеников, среди них уже много кандидатов, есть и доктора наук. Таким образом, у этого направления есть все признаки научной школы. Но это одно из последних достижений.
А началось все с того момента, когда для организации института из Азербайджана пригласили известного специалиста-почвоведа, доктора наук Романа Викторовича Ковалева. Он приехал не один, а с двумя аспирантами. Один из них, Ильяс Мамедович Гаджиев, вскоре стал заместителем директора, а потом и директором института. Второй, Владимир Исаакович Волковинцер, стал первым ученым секретарем института и тоже оставил заметный след в его истории.
Р. В. Ковалев взялся за создание института активно и тактически поступил очень верно — на основе того коллектива, который существовал тогда в форме Почвенного кабинета, сформировал несколько групп по направлениям, которые, может, и не тянули пока на полноценные лаборатории, но стали основой для их развития. Момент для создания института был подходящий — конец 1960-х годов, на юге Западной Сибири активно осваивались земельные ресурсы, шла инвентаризация малопригодных земель, в том числе и испорченных мелиоративными мероприятиями. У Романа Викторовича был опыт и большой научный задел, и он с энтузиазмом принялся решать поставленные задачи инвентаризации земель, и в большинстве своем он их решил. Более того, он ставил задачу получить не примерную карту, а точные контуры и по пахотным участкам, и по естественным, не нарушенным, в том числе лесным, которые очень важны для Сибири.
В институте работала очень хорошая группа картографов, которая справилась с задачей. Сейчас у нас остался только один специалист — Галина Харитоновна Теплова. И на этом совсем маленьком ресурсе мы организовали и уже частично реализовали повторно, спустя 30 с лишним лет, подготовку и издание новой серии карт, причем с легендой, адаптированной к региональным особенностям, над которой очень долго работал чл.-корр. РАН И. М. Гаджиев. С помощью этой легенды мы откартировали Алтайский край, Республику Алтай, Новосибирскую, Омскую, Кемеровскую области и сейчас заканчиваем юг Тюменской области. Таким образом, наиболее продуктивные с точки зрения сельскохозяйственного использования территории — весь юг Сибирского федерального округа — мы смогли отразить в едином масштабе, с единым содержательным пониманием этих контуров.
— А для чего это нужно сейчас?
— Это нужно для того, чтобы правильно зонировать земли с точки зрения хозяйственного использования. Был неудачный опыт использования части площадей. А сейчас есть возможность разработать научно обоснованные рекомендации, как поступать с ними дальше, чтобы не ухудшать ситуацию, а по возможности стабилизировать либо улучшить ее.
В институте развивалось и другое важное направление — по мелиорации почв. Сейчас оно переживает кризис из-за того, что специалисты ушли и не передали свой ценный опыт следующему поколению. Основу научной школы по мелиорации почв заложил в институте Петр Степанович Панин, а продолжили доктора наук Владимир Аркадьевич Казанцев и Татьяна Николаевна Елизарова. Ими многое было сделано и в плане осушения переувлажненных почв, особенно в северной, подтаежной части, и, соответственно, увлажнения, орошения черноземов в южных районах. Они не просто обеспечили необходимые режимы, но и в течение многих лет изучали последствия этого вмешательства. Один из негативных результатов, к которому мы пришли на орошаемых территориях — подъем уровня грунтовых вод, который меняет весь гидротермический режим почвы и приводит к засолению. Свойства почв ухудшаются, падает их плодородие. Исследования, связанные с изучением механизма засоления почв, очень важны сейчас, потому что в условиях аридизации климата, а этот процесс неизбежен, поскольку мы находимся на территории с резко континентальным климатом, при нарушении поверхностного слоя происходит изменение солевого режима, накопление солей, причем разных, в зависимости от того, какие материнские породы формировали почвы и как сменяются промывной и непромывной режимы.
Основным модельным объектом для изучения этих процессов стала Бараба — край с очень плодородными почвами. В свое время у института там был очень хороший стационар, где проводила исследования Наталья Ивановна Базилевич. Потом часть научных тематик она передала одному из наших ведущих специалистов, профессору Аргенте Антониновне Титляновой, которая детальнейшим образом изучила круговорот биофильных элементов — углерода, азота, фосфора. Нужно было понять, что происходит в почве — где, как и при каких режимах. Выяснилось много интересного, когда стали определять, что же обеспечивает основной привнос органики в почву. Бытовало мнение, что органика поступает в основном с опадом, с отмиранием надземной части растений. Оказалось, это не так — примерно 70 % органики поступает с молодыми корнями, которые ежегодно нарастают и отмирают, тем самым обогащая корнеобитаемый слой.
— Из школьной ботаники известно, что азотом почву обогащают бобовые...
— Бобовые обладают уникальными свойствами в плане азотфиксакции, потому что это единственное семейство среди цветковых растений, которое вступает в симбиоз с азотфиксирующими бактериями, и на клубеньках — этих маленьких «фабриках» — идет фиксация атмосферного азота и превращение его в органические соединения, удобные для усвоения растениями. Это направление в институте развивается в форме интеграционного исследования. Его проводит лаборатория агрохимии (заведующий — доктор биологических наук Владимир Митрофанович Назарюк) с коллегами из ИЦиГ — Клавдией Кузьминичной Сидоровой и Владимиром Константиновичем Шумным, который является координатором этого проекта. Они ведут селекционную работу, получают новые сорта с гипермодуляцией (повышенной способностью к образованию азотфиксирующих клубеньков), а дальше проводят биоремедиацию, т.е. используют биологический способ улучшения качества почвы за счет выращивания на полях бобовых культур и привнесения в почву удобрений естественным образом.
Очень интересное, перспективное направление, но требующее больших затрат в плане приборно-аналитического обеспечения — изучение состава гуминовых кислот. Им занимались сотрудники нашей базовой лаборатории географии и генезиса почв — Борис Максимович Кленов и Татьяна Михайловна Корсунова (до переезда в Улан-Удэ). Так получилось, что из этой лаборатории вышло несколько коллективов, сформировались новые научные школы, а сама базовая лаборатория перешла в новое качественное состояние.
Очень важным, можно даже сказать, ключевым показателем процесса почвообразования является участие в нем микроорганизмов. Достаточно сказать, что в крупинке сибирского чернозема содержится количество микроорганизмов, которое равно численности населения нашей планеты — пять миллиардов согласованно работающих микроорганизмов, составляющих свой биокосм! Располагаясь в самом верхнем слое почвы, где им хватает и тепла, и влаги, и органических веществ, они обеспечивают минерализацию всей органики, поступающей в почву с корнями растений и с опадом. И одна из задач, которую нам предстоит решать — это понять внутренний кругооборот органического вещества в самом микробном сообществе, потому что по некоторым данным, если взять микроорганизмы сухой биомассы, то они примерно в полтора раза превышают биомассу растений в планетарном масштабе. С учетом того, что они размножаются очень быстро — цикл обновления от нескольких часов до нескольких дней — то в течение недели вся органика полностью обновляется. Это невероятное количество — порядка 70 миллиардов тонн — еженедельно перерабатывается в 30-сантиметровом слое почвы! Представляете, что происходит в почве и что там будет происходить, когда начнут таять участки вечной мерзлоты, которые сейчас уже протаивают островками, и там активизируются все эти процессы. Этим у нас сейчас занимаются микробиологи. В свое время в институте была мощная школа, заложенная Татьяной Григорьевной Поповой, Ией Леонидовной Клевенской и Надеждой Николаевной Наплековой по изучению в наших зональных почвах деятельности микроорганизмов. Сейчас осталось всего несколько специалистов, работающих в разных подразделениях.
Одно из новых подразделений, которым руководит доктор наук Валентина Сергеевна Артамонова, занимается изучением микробных сообществ в городских субстратах. Их сложно назвать почвами, потому что это копанные-перекопанные, перемешанные субстраты, но мы получили по ним много данных, в том числе касающихся состояния цветников, зеленых насаждений. От того, какие там живут микроорганизмы (там же еще и патогенная флора селится), возникают вопросы санитарные, эпидемиологические. Почвы выступают индикаторами загрязнения, присутствия в атмосфере города, допустим, тяжелых металлов.
А вообще загрязнением почвы микроэлементами тяжелых металлов занимается старейшая в институте научная школа профессора Виктора Борисовича Ильина, дело которого продолжает Александр Иванович Сысо и его ученики — кандидаты наук и докторанты.
Это, безусловно, очень важное и нужное направление. Помимо того, что мы сейчас можем зонировать территории с точки зрения экологического благоприятствия, получены совершенно уникальные данные по воде. Почвы определяют качество грунтовых вод, через них все фильтруется. Эти данные важны и для того, чтобы спрогнозировать заболевания, которые могут быть связаны с повышенным фоном тех или иных элементов в воде за счет их передачи из почвы. Причем, здесь есть элементы, которыми раньше мы не занимались, и, вообще, не знаем их динамики. Недавно было сделано исследование по стронцию, защищена кандидатская диссертация, сейчас занимаемся селеном.
— Что показывают исследования, нормы превышены?
— По поводу норм. На научной сессии, посвященной 40-летию института, В. Б. Ильин сделал доклад, в котором шла речь и о предельно допустимых концентрациях (ПДК) тяжелых металлов. Когда изучалась цепочка, сколько свинца или цинка, находящегося в доступной форме в почве, поступает в семена растений, то выяснилось, что первый барьер, снижающий примерно в десять раз концентрацию, происходит на уровне корней, а до семян, зерен доходит одна десятая процента из того доступного растениям, что содержится в почве. Поэтому те нормы, которые установлены, очень жесткие, они должны быть пересмотрены для каждого конкретного случая. Например, в Германии, для разных территорий — детских площадок, зон рекреаций, сельхозугодий и др. — семь разных градаций ПДК. У нас, если даже есть небольшие превышения, это не так вредно, как нам кажется. Это касается, конечно, в целом того фона, который имеется в мегаполисе, а не самых загрязненных автомобильных магистралей в городе. Поэтому наша главная задача и интерес сводятся не только к тому, чтобы зафиксировать факт, но, главное, объяснить его.
Первая задача, которую поставил перед институтом Роман Викторович — это произвести инвентаризацию земель. Вторая — откартировать их, показать, где и что находится. А третья задача, самая интересная, которой мы сейчас активно занимаемся — объяснить, почему именно здесь находится тот или иной тип почвы.
Путей изучения этих процессов много, но они требуют глубокого синтеза, здесь еще много белых пятен. Когда мы задаемся вопросом статуса элемента, как говорят наши биогеохимики, в каких формах, сколько времени он проводит в формах подвижных, несвязанных, и неподвижных, жестко связанных, например, с илистыми или с какими-то органическими фракциями, типа гуминовых кислот, всё это требует и тонких методов, и правильной постановки задач.
Большое внимание в институте традиционно уделяется вопросам эрозии почв — водной, происходящей в результате смыва плодородного слоя со склоновых поверхностей, и ветровой — постоянного сдува почвы с пашен. Если смыв идет у нас в основном в результате снеготаяния, в отличии от европейской части, где много ливневых смывов, то ветрами, особенно в степных районах, выдувается все, что не прикрыто растительностью, не скреплено корневыми системами, не задерновано.
— А лесополосы, которые в 60-х годах посадили, разве не помогают?
— Они, в основном, служат для снегозадержания. Кстати говоря, лесополосы требуют сейчас особого анализа и ухода — надо провести полный мониторинг того, что от них осталось. В свое время для посадок использовались быстрорастущие, но недолговечные деревья, например, тополя, которые через 40-50 лет нужно заменять. Здесь требуется большая работа, и все это надо экономически просчитать.
Научная школа докторов наук Анатолия Дмитриевича Орлова и Анатолия Алексеевича Танасиенко по эрозии почв — одна из самых значимых, и ее сейчас обязательно нужно усилить кадрами. Некоторые школы испытывают дефицит кадров из-за того, что в вузах региона не ведется подготовка специалистов данного направления. Другие школы оказались хорошо обеспечены учениками. Можно привести в пример школу по рекультивации почв, по восстановлению техногенно нарушенных ландшафтов в зоне угледобычи — это школа профессоров Сергея Сергеевича Трофимова и Владимира Михайловича Курачева, одна из наиболее активно растущих, туда с удовольствием идет молодежь...
— За счет выпускников каких вузов пополняются научные школы?
— В основном за счет Новосибирского государственного аграрного университета и Сибирской государственной геофизической академии, где спецкурсы читают наши преподаватели.
— А рекультивацией почв занимаетесь в Кузбассе?
— В основном в Кузбассе. Года три-четыре назад под руководством Льва Алексеевича Игнатьева начались работы в зонах разливов нефти в Тюменской области. Он работает, в основном, с растениями, улучшающими почвы. Кстати, и микроорганизмы могут быть очень полезны, потому что они очень хорошо перерабатывают тяжелые фракции нефти.
Фитоиндикация — определение по особенностям роста и развития растений свойств и состояния почв — одно из новых направлений, которое мы будем обязательно развивать. И здесь видится большая перспектива, в том числе и в плане заказов. Сейчас такие работы очень востребованы, потому что закон обязывает добывающие фирмы сразу резервировать средства на рекультивацию.
Главная задача, стоящая перед институтом сейчас — не допустить «эрозии» научных школ. Может быть, этот термин, который мы употребляем применительно к разрушению почв, применим и к научным школам. Потеря кадров, где-то из-за нехватки, необеспеченности своевременной преемственности, рассеяния кадров приводит к разрушению школ. Надо сказать, у нас недавно была комплексная проверка, и в качестве безусловного плюса было отмечено, что нам удалось полностью сохранить научный потенциал. В лучшие годы в институте было 250 человек, сейчас штат сократился вдвое, но по квалификационному составу все время был рост.
Мы потеряли часть инженерно-технического персонала, но количество докторов примерно на четверть увеличили — с 15 до 20. У нас шесть лабораторий, в каждой примерно 16-18 человек: три-четыре доктора наук, четыре-семь кандидатов, от двух до шести аспирантов. Но в каждом коллективе может быть не одна школа, а две-три — каждый доктор может иметь свое направление, поскольку институт закладывался как комплексный.
— А возрастной состав?
— На год-два лучше по каждой возрастной позиции, чем в среднем по Сибирскому отделению, кроме докторов наук, там примерно так же. Мы бережем наш «золотой фонд», представители которого, несмотря на почтенный возраст, активно работают и готовят специалистов. Мы считаем, что особое внимание необходимо уделять поддержке научных школ, подбору в каждом конкретном случае оптимальных способов сохранения и развития существующих школ и закладке новых. Это принципиально важный момент для института — не столько тематики, сколько научные школы. Будут научные школы, будут и тематики перспективные.
— В прошлую нашу беседу вы рассказывали о начале строительства нового корпуса института, в каком состоянии оно сейчас?
— Здание построено, но для того, чтобы в него можно было переезжать, требуется провести отделочные работы, а это большие затраты. В общем, вместо мая 2009, как было запланировано, сдача объекта переносится на июнь 2010 года. Будем надеяться, что к этому сроку стройка благополучно завершится.
стр. 8-9
|
