Historia Zakładu Agrometeorologii i Zastosowań Informatyki

Zakład Agrometeorologii i Zastosowań Informatyki, istniejący w obecnej formie od 1 lutego 2000, powstał z połączenia dwóch zakładów naukowych IUNG: Zakładu Agrometeorologii i Zakładu Zastosowań Matematyki i Informatyki. Historia nowego zakładu wymaga wobec tego przedstawienia dwóch niezależnych wątków rozwoju przed połączeniem i całościowego po scaleniu.

Po reorganizacji PINGW w 1950 r. prace z zakresu meteorologii były prowadzone w różnych jednostkach organizacyjnych puławskiego ośrodka naukowego. W latach 1953-1956 skupiały się one głównie w Pracowni Klimatu Lokalnego i Mikroklimatu IMUZ. Po przeniesieniu IMUZ poza Puławy w 1957 r. utworzono w IUNG Samodzielną Pracownię Meteorologii i Klimatologii Rolniczej pod kierownictwem dr Henryka Mitoska. W 1962 r. kierownictwo Pracowni powierzono mgr Tadeuszowi Górskiemu, a w 1966 r. w miejsce Pracowni powołano Zakład Agrometeorologii pod kierownictwem dr T. Górskiego. Początkowo w Zakładzie pracowało 9 osób, w tym 2 adiunktów, 6 osób na stanowisku inżynieryjno-technicznym i jedna na robotniczym. Problematyka naukowa koncentrowała się wówczas na metodyce badań oraz na zagadnieniach z zakresu mikroklimatologii i agrohydrometeorologii, przy czym materiały empiryczne uzyskiwano z pól ustalonych na Kępie i w Osinach. Pola ustalone o powierzchni 1 ha, prowadzone według niezmiennej agrotechniki, były obiektami, na których kontynuowano prace poprzednich jednostek naukowych, wykorzystując jednocześnie bieżące informacje z zakresu biometrii, fenologii i agrometeorologii fizycznej. Przez kilka lat prowadzono pomiary zanieczyszczeń atmosferycznych w zasięgu oddziaływania zakładów przemysłowych w rejonie Puław i w Zagłębiu Siarkowym.

Dzięki aktywności naukowej i organizacyjnej doc. dr hab. Tadeusza Górskiego zwiększony został zakres zadań wykonywanych w Zakładzie, nawiązano współpracę z innymi instytucjami naukowymi i powiększono zespół pracowników. W latach 1971-1975 koncentrowano się głównie na rozpoznawaniu wymagań klimatycznych różnych roślin uprawnych i na metodyce obiektywnej oceny efektywności plonotwórczej klimatu. Opracowano bonitację agroklimatu i włączono ją do kompleksowej waloryzacji rolniczej przestrzeni produkcyjnej Polski, wykonanej przez międzyzakładowy zespół. Zespół ten, w skład którego wchodził kierownik Zakładu Agrometeorologii, został następnie uhonorowany Nagrodą Państwową I stopnia. Rozwinięto również prowadzone od dawna w Puławach pomiary aktynometryczne i rozpoczęto szeroko zakrojone prace w zakresie fotoekologii; do prowadzenia tych prac utworzono we własnym zakresie podręczne laboratorium mieszczące się w Górnym Ogrodzie. W 1971 r., po wieloletnim okresie badań, zakończono prace na polach ustalonych, a pochodzące z nich materiały empiryczne przejął dr Zygmunt Jakubczak, przechodząc z dwoma współpracownikami do Zakładu Gleboznawstwa i Rekultywacji Gleb.

Obok wielokierunkowego programu naukowego prowadzono w Zakładzie pomiary elementów pogody w zakresie standardowym, jak również w specjalnym - uwzględniającym potrzeby doświadczeń polowych Instytutu. W tym celu, w pierwszej połowie lat 70. utworzono Zespół Służby Meteorologicznej, kierowany przez mgr Józefa Wójcika. Stworzono strukturę organizacyjną sieci stacji meteorologicznych zakładów doświadczalnych IUNG oraz rozbudowano zakładowe archiwum danych. W 1972 r. zorganizowano XII Zjazd Agrometeorologów z okazji 100-lecia meteorologii w Puławach. Jubileusz ten odnosił się głównie do funkcjonowania puławskiej stacji meteorologicznej, nadzorowanej przez Zakład Agrometeorologii, jednej z niewielu w Polsce o tak długim ciągu pomiarów.

W drugiej połowie lat 70. Zakład zajmował się koordynacją krajowego problemu obejmującego agrometeorologiczne podstawy prognozowania plonów. Ponadto były wykonywane prace nad klimatycznymi warunkami produkcji kukurydzy dla różnych form jej użytkowania. Rozwinięto też badania w zakresie metodyki określania strat w produkcji roślinnej powodowanych niedoborem opadów. pod koniec lat 70. w Zakładzie pracowało 17 osób, w tym 4 pracowników naukowych, 10 inżynieryjno-technicznych i 3 robotników.

W latach 1981-1990 w obrębie Zakładu działała Pracownia Agroklimatologii pod kierownictwem dr Gustawa Demidowicza. Ośmioosobowy zespół prowadził w niej prace nad wymaganiami klimatycznymi roślin nierozpoznanych pod tym względem oraz opracował bonitację agroklimatu w skali województw. Ponadto kierownik Zakładu prof. dr hab. T. Górski powołał nieformalny 4-osobowy zespół, który kontynuował wcześniej rozpoczęte badania nad klimatyczną zmiennością plonowania roślin oraz nad fotobiologią nasion i roślin. Prace eksperymentalne w laboratorium uzupełniano doświadczeniami wazonowymi w hali wegetacyjnej i na mikropoletkach w Górnym Ogrodzie. Działalność Zakładu skupiała się również na opisywaniu zmienności elementów klimatu w kategoriach probabilistycznych oraz na doskonaleniu metod określania zależność rozwoju i plonowania roślin od przebiegu pogody. Badania te stanowiły fundament metodyczno-informacyjny pod Atlas Agroklimatyczny Polski, którego opracowywanie rozpoczęto w szerokim zakresie tematycznym, jako zadanie wieńczące dotychczasowy dorobek Zakładu w dziedzinie agroklimatologii.

W latach 90., dzięki automatyzacji prac, opracowywanie Atlasu kontynuowano już w wersji uwzględniającej zastosowanie technik komputerowych. Prowadzono też badania nad skutkami zmian klimatu w produkcji roślinnej oraz skonstruowano klimatyczny wskaźnik bilansu wodnego. Doprowadzono do homogenizacji ponad stuletnie ciągi pomiarów temperatury i opadów uzyskane w stacji w Puławach. W zakresie fotoekologii zajmowano się wykorzystaniem fotoblastyzmu nasion w walce z zachwaszczeniem upraw oraz badano fotomorfogenetyczne czynniki kształtowania pokroju i plonowania roślin w łanie. W 1992 r. Zakład był gospodarzem III Ogólnopolskiego Sympozjum Naukowego: "Klimat pola uprawnego".

W 1995 r. kierownictwo Zakładu objął dr Gustaw Demidowicz. W 1996 r. obchodzono jubileusz 125-lecia meteorologii rolniczej w Puławach i z tej okazji zorganizowano Międzynarodową Konferencję Naukową: "Klimatyczne warunki produkcji roślinnej" oraz Międzynarodowe Seminarium Fitoaktynometrii. Seminaria takie od wielu lat odbywają się w Zakładzie Agrometeorologii IUNG i wiążą się z mocną pozycją tutejszego zespołu fotoekologii. Pracownicy Zakładu uczestniczyli w zrealizowaniu, kierowanego przez prof. Tadeusza Górskiego, projektu badawczego zamawianego pt.: "Metodyka bieżącego i długoterminowego prognozowania wielkości produkcji głównych ziemiopłodów w Polsce". Opracowane w nim metody statystyczno-empiryczne są wykorzystywane w bieżącej służbie prognostycznej, którą prowadzi Zakład. Przy współpracy z Zakładem Zastosowań Matematyki i Informatyki zakończono opracowanie Atlasu Agroklimatycznego Polski w formie komputerowych programów przeznaczonych do wykonywania map.

W 1970 r. utworzono w IUNG Zakład Obliczeniowy, którego głównym zadaniem było opracowywanie wyników doświadczeń polowych prowadzonych w ZDUNG i w sieci terenowego doświadczalnictwa polowego. Kierownikiem zakładu, wyposażonego w komputer GEO-2 (produkcji Politechniki Warszawskiej), został mgr Henryk Nadzieja. W zakładzie zatrudnionych było 8 osób (trzy osoby z wyższym wykształceniem matematycznym), które zajmowały się oprogramowaniem komputera, konsultacjami z zakresu interpretacji wyników obliczeń oraz szkoleniem pracowników IUNG, ZDUNG i WOPR ze statystyki matematycznej i doświadczalnictwa.

W 1972 r. zmieniono nazwę na Zakład Elektronicznej Techniki Obliczeniowej, a kierownictwo objął mgr Erazm Działoszyński. W Zakładzie zainstalowano komputer ODRA-1325 (w 1974 r.), a zatrudnienie zwiększono do 25 osób. Ponieważ komputer nie posiadał specjalistycznego oprogramowania, w ciągu kilku lat opracowano bibliotekę programów realizującą obliczenia statystyczne wszystkich układów eksperymentalnych doświadczeń prowadzonych w IUNG.

W 1976 r. kierownictwo zakładu objął doc. dr hab. Jerzy Krzymuski. Jednostka zmieniła status z typowo usługowej na naukowo-usługową i otrzymała nazwę Zakładu Metodyki Badań i Informatyki. Utworzono dwie pracownie: Metodyki Badań i Zastosowań Informatyki pod kierownictwem mgr Krystyny Filipiak i Zastosowań Informatyki, której kierownictwo objął mgr Bogusław Pietraś. Działem Obliczeniowym kierował mgr Erazm Działoszyński. W takiej strukturze zakład przetrwał do 1987 roku.

Podstawowym zadaniem zakładu nadal było wykonywanie usług obliczeniowych dotyczących statystycznego opracowania wyników badań eksperymentalnych oraz weryfikacja dużej liczby arkuszy dokumentacyjnych doświadczeń prowadzonych w ZDUNG. Równolegle ze świadczeniem usług obliczeniowych prowadzono badania z zakresu rejonizacji głównych ziemiopłodów, postępu odmianowego roślin uprawnych oraz metodyki doświadczalnictwa polowego i zastosowań informatyki. Koncentrowano się na wdrażaniu nowych metod statystycznych w badaniach rolniczych, wprowadzeniu wieloczynnikowych układów eksperymentalnych do doświadczalnictwa polowego i numerycznym przetwarzaniu zbiorów danych.

Oprócz programów typowo statystycznych, we współpracy z innymi zakładami naukowymi, opracowano w tym czasie wiele programów użytkowych. Ważniejsze z nich to: Waloryzacja Rolniczej Przestrzeni Produkcyjnej, Programowane Doradztwo Nawozowe oraz Optymalizacja Struktury Zasiewów. Opracowano system gromadzenia danych SYGRODAN, w którym założono i przetwarzano wiele dużych zbiorów. Największe z nich to: zbiór danych o gospodarstwach przykładowych (830 gospodarstw z terenu całego kraju), zbiór danych o zachwaszczeniu upraw, zbiór wyników z gospodarstw korzystających z Programowanego Doradztwa Nawozowego.

W 1987 r., po odejściu prof. J. Krzymuskiego, Zakład przekształcono w Dział Informatyki i Metodyki Doświadczeń, kierowany przez mgr. Czesława Pietrucha, którego głównym zadaniem było przygotowanie oprogramowania dla komputerów typu PC, które zaczęły wchodzić w skład wyposażenia jednostek IUNG. W związku z restrukturyzacją Instytutu (1992 r.) z działu odchodzi około 60% załogi. Zostaje powołany Zakład Zastosowań Matematyki i Informatyki (1993 r.), pod kierownictwem doc. dr. hab. Antoniego Fabera, z obsadą ośmioosobową. Przemiany następują bardzo szybko. KBN zrealizował wniosek poprzedniego kierownika mgr Czesława Pietrucha, przydzielił środki na zakup komputera typu SUN, co pozwoliło na zbudowanie w IUNG sieci LAN i włączenie IUNG do sieci Internet. W 1994 r. kierownictwo zakładu obejmuje dr inż. Andrzej Zaliwski i stopniowo zatrudniani są nowi specjaliści. W Zakładzie Zastosowań Matematyki i Informatyki prowadzone są tematy naukowo-badawcze uwzględniające nowe zastosowania informatyki. Są to badania dotyczące symulacyjnego modelowania plonów. Głównym tematem badawczym staje się budowa systemu informacji o rolniczej przestrzeni w Polsce. Podjęte badania wymagają ścisłej współpracy specjalistów z zakresu nauk przyrodniczych, kartografii, geodezji, geografii, teledetekcji, matematyki, statystyki matematycznej i informatyki. Są to przyszłościowe i rozwojowe kierunki badań w IUNG. Wyposażenie techniczne umożliwia wykonywanie numerycznych map różnych jednostek administracyjnych Polski dla przedstawienia rozkładu zmiennych przyrodniczych, takich jak np.: klimat, zawartość metali ciężkich i siarki w glebach itp. W latach 1998-2000 prace te są kontynuowane w projekcie zamawianym "Zintegrowany system informacji o rolniczej przestrzeni produkcyjnej Polski".

Obecnie Zakład dysponuje własnymi programami komputerowymi: AGROEFEKT (Modelowanie Technologii i Analiza Ekonomiczna Gospodarstw Rolnych), NAW3, AGRONOM (Doradztwo Nawozowe), AWAR (System Analizy Wariancji), DOPL2 (Doradztwo Płodozmianowe), które znajdują się w ofercie handlowej IUNG. Trwają prace nad nową wersją doradztwa Technologii Produkcji Zbóż. Pracownicy Zakładu współpracowali i dalej współpracują również w tematach naukowych prowadzonych w innych zakładach IUNG. Efektem tych prac są wspólne publikacje naukowe nagradzane nagrodami państwowymi, resortowymi i Dyrektora Instytutu.

Jak widać z tego krótkiego rysu historycznego, Zakład w ciągu 25 lat istnienia w IUNG, przechodził wiele gruntownych zmian. Głównie związane one były ze zmianami koncepcji roli Zakładu w Instytucie, a także z szybkością fizycznego i technologicznego zużywania się sprzętu informatycznego.

W latach 2000-2002 Zakład uczestniczy w statutowych tematach badawczych, grantach, zleconych pracach badawczych oraz międzynarodowych tematach badawczych. Kontynuowana jest działalność usługowa na rzecz innych zakładów IUNG w zakresie statystyki matematycznej, doświadczalnictwa, przetwarzania danych, analiz przestrzennych i kartografii.

W kwietniu 2000 ukończony zostaje projekt zlecony PBZ 17-08 "Zintegrowany system informacji o rolniczej przestrzeni produkcyjnej Polski". W temacie "Ocena zawartości metali ciężkich, siarki i niektórych związków organicznych w glebach użytków rolnych", realizowanym wspólnie z Zakładem Gleboznawstwa Erozji i Ochrony Gruntów, zespół GIS Zakładu Agrometeorologii i Zastosowań Informatyki opracowuje aplikacje do analiz przestrzennych i bierze udział w opracowaniu (analizy przestrzenne, redakcja i wydruk) map numerycznych stanu zanieczyszczenia gleb Cu, Cd, Ni, Pb, Zn i S w skali 1:500 000. W ramach tematu "Uruchomienie systemu informacji o rozmieszczeniu chwastów segetalnych" powstaje system przetwarzania danych dotyczących występowania chwastów w uprawach polowych w Polsce, a pochodzących z monitoringu prowadzonego przez ok. 20 lat w Zakładzie Ekologii i Zwalczania Chwastów IUNG. Wykorzystując system opracowano i wydrukowano atlas rozmieszczenia chwastów segetalnych w Polsce (16 map zachwaszczenia). Dla opracowań wykorzystujących dane i analizy przestrzenne szczególnie istotne są wyniki osiągnięte w temacie "Metody geostatystyczne w przestrzennych badaniach eksperymentalnych".

Zagadnienia modelowania wzrostu i rozwoju roślin badane są w ramach tematu "Ocena przydatności modeli deterministycznych SUCROS / WOFOST / NWHEAT do wyjaśniania zmienności plonowania pszenicy ozimej w warunkach polowych".

W ramach dwóch projektów międzynarodowych "Development and Implementation of an Internet based Decision Support System for Integrated Pest Management in Poland 2000-2002" (Opracowanie i wdrożenie Internetowego Systemu Wspomagania Decyzji dla integrowanej ochrony roślin w Polsce, 2000-2002) oraz "Development of an Internet based Decision Support System for Cereal Diseases and Potato Late Blight in Poland, 2001-2002" (Opracowanie Internetowego Systemu Wspomagania Decyzji dla Ochrony Zbóż i Ziemniaków w Polsce, 2000-2002) uruchomiono strony WWW z informacją pogodową, klimatyczną, odmianową itd. oraz strony z modelami ochrony zbóż przed chorobami, modelem ochrony zbóż przed chwastami oraz modelami ochrony ziemniaka przed zarazą ziemniaka. Projekty międzynarodowe są prowadzone przy współpracy Duńskiego Instytutu Nauk Rolniczych (DIAS), Duńskiego Ośrodka Doradztwa Rolniczego (DAAC) oraz kluczowych instytucji zajmujących się ochroną roślin w Polsce: IOR w Poznaniu, IHAR w Radzikowie, IHAR Oddział w Boninie i GIIORiN w Warszawie. W projekcie udział biorą ponadto IMGW Oddział w Poznaniu oraz LODR w Końskowoli.

Wynikiem pracy Zakładu w okresie 2000-2002 są liczne programy komputerowe, aplikacje internetowe, raporty badawcze, analizy przestrzenne, mapy numeryczne, publikacje i recenzje. Zakład współpracuje z naukowymi instytucjami krajowymi (Instytut Geodezji Wyższej i Astronomii Geodezyjnej Politechniki Warszawskiej, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Uniwersytet Wrocławski) oraz zagranicznymi (Danish Institute of Agricultural Sciences). Pracownicy Zakładu biorą udział w wielu sympozjach i konferencjach naukowych krajowych i zagranicznych.