Цифровой структурно-функциональной анализ ландшафта в системе
адаптивно-ландшафтного земледелия
Междисциплинарное исследование направлено на развитие формальной модели структурно-функциональной организации агроландшафтов и решение оптимизационной задачи размещения сельскохозяйственных культур с учётом пространственно-временной изменчивости почвенно-агроэкологических условий.
В ходе первого года выполнения проекта:
1) подготовлен обзор методических подходов и результатов региональных исследований структурно-функциональной организации ландшафтов по публикациям последних лет;
2) имитационная модель поверхностного стока SIMWE использована для ансамблевых прогонов и применена для картографирования диагностических свойств почв Курского модельного участка (статья принято к публикации в журнале «Геодерма»)
3) разработан метод оценивания параметров уравнения неразрывности в форме кинематической волны для расчета равновесного уровня грунтовых вод на основе катенарного сопряжения почв возрастающего ряда гидроморфизма Окско-Донской низменности (статья представлена в журнал Catena).
4) моделирование водного баланса деятельного слоя почв с учетом латеральной миграции влаги использовалось в качестве составного блока модели продуктивности сельхозкультур, оцененное на основе уравнений радиационного и теплового баланса с учетом фенологического развития растения. Модель применялась в региональном и полевом масштабах для определения потенциальной продуктивности с обнадеживающими результатами валидации на основе статистики урожаев и маршрутного учета урожаев.
5) на основе ретроспективного анализа метеорологических данных и моделирования урожайности установлен «локальный оптимум» продуктивности озимой пшеницы, 2 подсолнечника и свеклы по осям тепла и влаги в условиях лесостепи ЦентральноЧерноземного региона;
6) ретроспективный расчет общего испарения на основе данных дистанционного зондирования позволил выявить значимые для культуры различия в сезонном цикле, но не смог доказать разницу в продуктивности между группами почв. С другой стороны, теоретическая модель продуктивности, основанная на процессах, подтвердила первоначальное предположение о влиянии структуры почвы на урожайность.
7) на основе сравнительного анализа закуплены автоматические метеорологические станции и датчики для мониторинга влажности почвы для полевых сезонов 2020-2021 гг. Начаты измерения уровня грунтовых вод