Сформулированы методологические основы лесомелиоративного адаптивно – ландшафтного обустройства водосборов при контурной организации территории, выявлены и оценены факторы, влияющие на формирование поверхностного стока, предложены новые приемы и способы регулирования поверхностного стока, технологии почвозащитной обработки почвы.
Выдвинуты новые концептуальные методологические принципы ландшафтного обустройства приводораздельных, присетевых склонов и гидрографической сети для их эрозионно-безопасного хозяйственного использования, а также концепция синергетического ландшафтно-бассейнового агроприродопользования. Установлена оптимальная противоэрозионная лесистость присетевых склонов и гидрографической сети. Осуществлен мониторинг эрозионно-аккумулятивного процесса. Дана оценка влияния ЗЛН на характеристики ЭГР. Оценены факторы оврагообразования и определен среднегодовой прирост вершин оврагов. Уточнены геоморфологические особенности эрозионных фондов и с их учетом предложены типовые решения выделения земель для фермерских хозяйств.
Оптимизированы противоэрозионные инженерно-биологические системы, разработан способ вовлечения в интенсивный хозяйственный оборот размытых склонов, предложены способы комплексного освоения овражно-балочных земель. Испытаны способы поверхностного и коренного улучшения травостоя суходольных лугов и предложено их пастбищесенокосное использование. Получено более 50 авторских свидетельств и патентов.
Отдел лесоаграрного освоения аридных территорий
Основная задача отдела – научное обоснование широкомасштабных фитомелиоративных мероприятий по восстановлению и адаптивному освоению хрупких, подверженных деградации сельскохозяйственных угодий на Северном Кавказе, в Прикаспии, Нижнем Поволжье и южных районах азиатской части России в условиях изменяющегося климата.
Выполнены крупные работы по многофакторной оценке потенциала аридного пояса РФ; исследован водно-солевой режим основных ландшафтных типов территорий в связи их опустыниванием и лесоаграрным освоением; изучена экологоморфология древних и современных очагов природного и антропогенного опустынивания; впервые в агролесомелиорации проведена лесомелиоративная классификация и осуществлено лесомелиоративное картографирование крупных регионов с использованием дистанционных методов; составлены атласы тематических карт «Агроресурсный потенциал черных земель и Кизлярских пастбищ» и «Атлас опустынивания сельскохозяйственных угодий Российского Прикаспия»
Разработаны способы выращивания лесных и мелиоративно-кормовых насаждений различного назначения на песках и песчаных землях с целью вовлечения их в хозяйственный оборот, почвозащитные севообороты, агротехника выращивания однолетних и мн7оголетних трав, зерновых и бахчевых культур, садов и виноградников в системе ЗЛН.
Научно – технические разработки успешно освоены на площади более 5 млн. га, в том числе в ходе реализации Генеральной схемы борьбы с опустыниванием Черных земель и Кизлярских пастбищ, вошли в национальные субрегиональные программы действий по борьбе с опустыниванием (ЮНЕП/ЦМП/ВНИАЛМИ, 1999 –2001 гг.).
Отдел лесохозяйственных проблем
Занимается научным обеспечением оптимизации природопользования на песчаных землях, создания, выращивание и содержания лесных экосистем в аголандшафтах.
Разработана методика ландшафтно-хозяйственной классификации песчаных земель засушливых областей юго-востока европейской части СНГ. Изучены их фитоэкология и лесопригодность, обоснованы оптимальная лесистость и целесообразность освоение, определен технологический режим конверсии лесоохотничьих рекреационных угодий путем их комплексной мелиорации. Углублена теория лесопригодности земель под массивное облесение на юге ЕТР, разработаны критерии, методика и нормативы ее количественной оценки, алгоритм расчетов параметров на ЭВМ при лесохозяйственном проектировании.
Особое внимание уделяется выращиванию сосны как наиболее ценной лесообразующей породы на песках засушливой зоны. Получены новые экспериментальные данные о влиянии плодородия и влагоемкости почво-грунтов на засухоустойчивость сосновых насаждений, разработана математическая модель нисходящего роста корней на неперевеянных кварцевых песках.
Проводится биолого-физиологическая и генетическая оценка селекционного материала для защитного лесоразведения, определены критерии устойчивости в экстремальных условиях. Совершенствуется технология микроклонального разложения бессменных форм хозяйственно-ценных деревьев и кустарников (пирамидальвые формы робиний, караганы и дуба), из которых создаются ЛСП и лесные защитные насаждения.
Разработана ресурсосберегающая технология выращивание посадочного материала без поливов с минимальными затратами ручного труда.
Начеты нетрадиционные исследования по повышению устойчивости искусственных насаждений с учетом их теплофизических свойств. Проводя комплексные исследования по изучению энтомофауны и микрофлоры в биотопах лесоаграрного ландшафта, в т. ч. на техногенно загрязненных территориях, предлагается система мероприятий по долгосрочной стабилизации фито-санитарной обстановки в экосистемах. Внедряются разработанные элементы интегрированной защиты лесных насаждений от вредителей и болезней; усовершенствованы микробиологических метод борьбы с листогрызущеми вредителями, способы повышения устойчивости к микозам древесных пород, приемы борьбы с вредителями и болезнями культу в насаждениях и питомниках, на пастбищах. Изучаются эколого-биологические особенности интродуцированных деревьев и кустарников в дендрариях и на коллекционных участках с целью повышения биоразнообразия дендрофлоры в агроландшафтах.
Базой исследования являются дендрарии института, созданные в разное время в различных почвеноклиматических условиях: на Нижневолжской станции селекции древесных пород (г. Камышин, 1931г, 7,5 га) и Западно-Сибирской АГЛОС (Самарская область, 1950г, 2503 га) во ВНИАЛМИ (г. Волгоград, 1963г, 21 га). Коллекционный фонд дендрариев составляет 498 таксонов (440 видов, 44 гибрида, 14 форм), относящихся к 99 родам и 41 семейству.
Выявлены и рекомендованы для применения 168 видов деревьев и кустарников с высокой степенью адаптации, перспективных для агролесомелиоративного обустройства территорий, и 356 видов – для озеленения урбанизированных ландшафтов.
Отдел механизации агролесомелиоративных работ
Разрабатывает технологии и технические средства выращивания посадочного материала, создания и содержания лесомелиоративных насаждений природных агроландшафтах. Проводит теоретические и экспериментальные исследования агротехнических процессов, рабочих органов, машин и агрегатов, а также автоматизированных систем к ним.
Созданы новые технологии и технические средства для сбора плодов с деревьев и кустарников на лесосеменных плантациях и их переработки, выращивания посадочного материала (сеялка для несыпучих семян СНС-2,8, сажалка школьная для сеянцев черенков, культиватор с комбинированными рабочими органами). Предложены влагосберегающие и противоэрозионные технологические приемы, и технические приемы и технические средства обработки почвы под лесомелиоративные насаждения (плуг-рыхлитель ПРН-40 для работы на ровных площадях и склонах до 120, машина для физической мелиорации и многобуровый ямокопатель ЯМ-3 для формирования биогрупп лесомелиоративных насаждений). Разработаны теоретические основы и технические средства автоматизации технологических операций агролесомелиоративного производства: регулирования глубины хода рабочих органов при работе на пересеченном рельефе, управления выдвижными рабочими органами при обработке в рядах лесных насаждений, стабилизации машин при работе на склонах.
На уровне лучших достижений мировой практики разработаны сошники к лесопосадочным машинам, работающим с сеянцами и саженцами древесных и кустарниковых пород на равнинных, склоновых землях и песках, создано семейство ротационных рабочих органов для агротехнических уходов за почвой в рядах лесонасаждений. На базе этих разработок сконструирован целый ряд новых посадочных машин и культиваторов: лесопосадочные машины СЛЧ-1, МУЛ-1 для склонов и песков, МЛС-20 с автоматической подачей сеянцев, МЛПК-1 для крупных саженцев плодовых и лесных культур и МЛБ-1 для барханных песков, которая оборудована автоматической системой копирования сложного пересеченного рельса местности, культиваторы КЛТ-4,5.,КРЛ-1, КРЛ-1 А, КРШ-1, ПРО-1, КВЛ-1, КВЛ-2, КУН-4, и КЛН-2,5 для раздельных и одновременных уходов за почвой в рядах и междурядьях лесных насаждений.
Разработаны новые технологии и технические средства для профилактики пожаров в сосновых насаждениях путем минерализации при опушечной зоны засыпкой песком до стилки или удалением ее с помощью специального пневматического орудья. Макетные и экспериментальные образцы машин и специальное оборудование для их следования изготовляются в экспериментальной мастерской отдела механизации.
В настоящие время отделом ведутся исследования по созданию машин нового поколения, основанных на энергосберегающих и экологически чистых технологиях и учитывающих складывающиеся рыночные отношения в экономике.
Отдел планирования и организации НИР
Проводит научно-организационную работу: разрабатывает совместно с учеными института тематические планы НИР, целевые научно-технические программы, организует работу ученого и диссертационного советов методического бюро, координирует исследования по агролесомелиорации и защитному лесоразведению с различными учреждениями и вузами, осуществляет международные научно-технические связи, инновационную и патентную деятельность.