IX Всероссийская конференция молодых ученых с международным участием «Почвоведение: Горизонты будущего. 2025»

Рашкович Василий Николаевич

Федеральный исследовательский центр «Почвенный институт им. В.В. Докучаева»


Сессия

24.09
14:40
15мин
Разделение обыкновенных и южных черноземов Северного Казахстана на основе мультивременных данных дистанционного зондирования Земли для нужд точного земледелия
Рашкович Василий Николаевич

Введение. Развитие точного земледелия требует детального картографирования структуры почвенного покрова (СПП) и устойчивой внутриполевой неоднородности (УВН). Традиционные методы почвенного картографирования трудоёмки и не всегда обеспечивают необходимую детализацию для дифференцированного управления плодородием. В условиях умеренно сухих степей Северного Казахстана, где преобладают южные и обыкновенные черноземы с различным потенциалом плодородия, актуальна задача создания объективных и автоматизированных карт СПП на основе мультивременных данных дистанционного зондирования Земли. Материалы и методы. Исследование проводилось в период 2023–2025 гг. на полях крестьянского хозяйства в Павлодарской области Республики Казахстан. Использованы следующие методы: 1. Нейросетевая фильтрация мультивременных данных ДЗЗ (Landsat 4–8, Sentinel) за период с 1984г. для выделения спектральных характеристик открытой поверхности почвы (ОПП); 2. Построение карт УВП на основе мультивременных вегетационных индексов; 3. Построение карт коэффициента "C" мультивременной линии почвы (МЛП) в спектральном пространстве RED-NIR; 4. Полевые почвенные обследования; 5. Замеры биологической урожайности культур на участках с различными типами почв; 6. Статистический анализ связи спектральных характеристик ОПП с агрохимическими показателями и урожайностью. Результаты и обсуждение. Построена карта ОПП, отражающая спектральную отражательную способность почв, которая коррелирует с гумусированностью, влажностью и содержанием карбонатов. Установлены диагностические диапазоны коэффициента "C" МЛП для южных и обыкновенных черноземов. Выявлена высокая корреляция (R² = 0.95) между спектральным откликом и содержанием органического углерода, что позволяет точно идентифицировать почвенные разности. Доминирующая часть почвенного покрова на объекте исследования представлена южными черноземами с плотными карбонатными горизонтами и обыкновенными черноземами. Разработанные карты СПП и УВН использовались для дифференцированного внесения удобрений, что обеспечило экономический эффект в размере 1100 рублей на гектар. Фактическая урожайность в результате варьировала от 9,6 ц/га на низкопродуктивных южных черноземах до 26,3 ц/га на более продуктивных обыкновенных. Показано, что технология МЛП превосходит существующие технологии картирования структур почвенного покрова, как наземными, так и дистанционными методами с использованием цифровых моделей рельефа. Получаемое качество карт СПП является достаточным для целей и задач точного земледелия. Выводы. Предложенный метод автоматизированного картирования СПП на основе продуктов мультивременных данных ДЗЗ в виде коэффициента "C" МЛП и УВН позволяет перейти от трудоёмких полевых обследований к алгоритмизированному процессу создания карт-заданий для точного земледелия. Это способствует оптимизации использования удобрений, повышению урожайности и сохранению почвенного плодородия.

1.11. Картографирование и дистанционный мониторинг почв
Актовый зал (4 этаж)