Геостатистический анализ пространственной неоднородности сельскохозяйственных полей для целей точного земледелия тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.03, кандидат сельскохозяйственных наук Сидорова, Валерия Александровна

• Сидорова, Валерия Александровна
• кандидат сельскохозяйственных наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Сидорова, Валерия Александровна

Введение лава 1. Основные понятия геостатистики и ее применение для описания пространственной неоднородности сельскохозяйственных территорий

1.1. Пространственная неоднородность,почв

1.2. Обзор методов анализа и обработки пространственно -распределенных данных

Г.2.1. Детерминистические модели (интерполяторы)

1.2.2. Геостатистические модели

1.2.3. Кросс-валидация и сравнение методов

1.3. Основные задачи, решаемые в рамках геостатистических моделей при исследовании почвенной неоднородности

1.4. Задача выбора оптимальной сети наблюдений

Глава 2. Влияние антропогенных воздействий на пространственную неоднородность почвенных характеристик

2.1. Обзор исследований по оценке влияния'антропогенных воздействий5 на вариабельность почвенных факторов

2.2. Сравнительный (геостатистический) анализ пространственной вариабельности гумуса и почвенной кислотности на участках в естественных условиях и при сельскохозяйственном использовании (постановка задачи и объекты исследования)

2.3 Обсуждение результатов моделирования

Глава 3. Исследование влияния пространственного масштаба наблюдений на характеристики вариограммных функций

3.1. Роль масштаба объекта исследования при геостатистическом анализе почвенных характеристик

3.2. Описание объекта исследования и методика анализа

3.3. Влияние масштаба исследуемой сельскохозяйственной территории на статистическую структуру пространственной изменчивости кислотности почвы

Глава 4. Вариограммный анализ пространственной неоднородности характеристик почв и урожайности в условиях точного земледелия

4.1. Учет пространственной неоднородности сельскохозяйственного поля как основная задача точного земледелия

4.2. Краткое описание1 полевых опытов по точному земледелию на Меньковской опытной станции Агрофизического института

4.3. Анализ пространственной неоднородности характеристик почв и урожайности

4.3.1. Статистический анализ пространственной вариабельности основных почвенных факторов; характеристик состояния посева и урожайности в условиях точного земледелия

4.3.2. Вариограммный анализ пространственной вариабельности основных-почвенных характеристик и построение агрохимических картограмм

4.3.3. Вариограммный анализ пространственной вариабельности характеристик состояния посевов и построение картограмм5 продуктивности полей

4.3.4. Вариограммный анализ пространственной вариабельности характеристик качества зерна

Глава 5. Сравнение пространственной вариабельности величины урожая пшеницы при различных вариантах агротехнологий

5.1. Детальные картограммы урожайности как инструмент оптимизации агротехнологий

5.2. Описание применяемых агротехнологий в опытах на МОС АФИ

5.3. Построение картограмм урожайности на основе геостатистических моделей

5.3.1. Статистический анализ урожайности и построение поверхностей тренда

5.3.2. Вариограммный анализ и построение картограмм урожайности

5.3.3. Анализ и сравнение картограмм урожайности

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Геостатистический анализ пространственной неоднородности сельскохозяйственных полей для целей точного земледелия»

Проблема пространственной' вариабельности почвенных свойств до недавнего времени представляла' лишь теоретический интерес, так как с одной стороны требовала слишком больших затрат (как временных так и финансовых) для получения первичной информации, а с другой — не было практической потребности в подобной информации.

В 90-е годы 20-го столетия появился термин «точное земледелие» как естественное продолжение понятия устойчивого земледелия. Его появление во многом^связано с совершенствованием сельскохозяйственной техники, а также с бурным развитием вычислительной техники и информационных технологий (Якушев, 2002; Якушев, Полуэктов, Смоляр и др., 2001', 2002). .

Внедрение точного земледелия в практику связано с получением подробной информации о конкретном поле. Пространственное, варьирование почвенных и* агрохимических характеристик должно быть задокуменировано и-связано с урожайностью. Наибольшую - трудность представляет получение качест-венной'информации о конкретном поле.

Возможность обработки данных по природным объектам, обладающим пространственной структурой варьирования, предоставляет геостатистика. Применение геостатистики в почвоведении- обеспечивает количественное описание пространственной изменчивости почвы, повышает точность оценок почвенных свойств при интерполяции, данных и построении картограмм, а также служит основой для планирования рационального отбора почвенных проб (Ку-зякова, Романенков, Кузяков, 2001; Goovaerts, 1999; Oliver, Webster, 2001).

Целью настоящей диссертационной работы являлось исследование возможностей и эффективности использования методов геостатистики для» изучения и последующего оптимального картирования* пространственной неоднородности сельскохозяйственных полей как важнейшему этапу перехода к точному земледелию.

В соответствии с указанной целью в работе решались следующие задачи:

1. Исследовать влияние антропогенных воздействий на пространственную неоднородность почвенных характеристик.

2. Изучить связь между масштабом объекта исследования (делянка, поле, хозяйство) и параметрами вариограммных функций, определяющих статистические закономерности пространственного варьирования изучаемых почвенных характеристик. Обосновать выбор оптимальной схемы и шага пробоотбора в соответствии с результатами выполненного анализа.

3. Применительно к опыту по точному земледелию на Меньковской опытной станции, исследовать внутриполевую вариабельность важнейших почвенных показателей, характеристик урожайности, а также параметров качества зерна, выявить статистические закономерности пространственные распределения исследуемых параметров.

4. Изучить статистическую структуру пространственного распределения характеристик посева и урожайности (пшеницы) с целью установления возможностей их картирования при различных вариантах агротехнологий, включая технологию точного земледелия.

Основное содержание. В первой главе приводится обзор методов анализа и обработки пространственно - распределенных данных, объясняются основные понятия геостатистики, рассматриваются основные задачи, решаемые в рамках геостатистических моделей при исследовании почвенной неоднородности. Во второй главе проводится оценка влияния антропогенных воздействий на вариабельность почвенных факторов. В третьей главе выявляется роль масштаба объекта исследования при геостатистическом анализе почвенных характеристик. В четвертой главе выясняется возможность использования геостатистических методов для построения картограмм различных почвенных свойств, а также качественных и количественных показателей урожайности в опыте по точному земледелию. В пятой' главе сравниваются особенности пространственного распределения урожайности пшеницы в пределах поля при различных вариантах интенсивности агротехнологий: ;

Материалы: и методы исследования. Объектом исследования; послужили поля.стационара Института биологии КарНЦ РАН в нос. Гомсельга (Кондо-пожский район, респ. Карелия); ЗАО «Эссойла» на Корзинской низине (Пря-жинский район, респ.*. Карелия); а также поля Меньковского филиала Агрофизического НИИ Россельхозакадемии (Гатчинский район; Ленинградская? область), где с 2006 года ведутся опыты! по изучению ¡влияния! сложности, и : конг трастности почвенного покрова на продуктивность и качество яровой, пшеницы, а также.оценке сравнительной эффективности агротехнологий трех уровней интенсивности и сравнительной эффективности использования технологий точног го земледелия. : \

Данные: экспериментов^ потточному земледелию (главы 4 и 5) были любезно предоставлены сотрудниками-отдела Физико-химической мелиорации, и: опытного дела: АФ№РА(5ХЩ непосредственно; проводивших:соответствующие опыты; Все остальные данные, использованные при анализе других, объектов (главы82-:ил3)^бь1лиш0лучены4в:х0де п0левых:работ непосредственно'самим: автором и проанализированы в лаборатории Экологии и географии: почв ИБ КарНЦ РАН. ,

Для всех, данных были рассчитаны основные статистические характеристики и проведен регрессионный анализ. Для оценки закономерностей пространственной- вариабельности изучаемых почвенных свойств использовались методы геостатистики (Демьянов.и др., 1999; Джонгман и др., 1999; Кузякова и др., 2001; Burgess, Webster, 1980).

Для расчета и построения вариограмм использовался пакет программ Variowin (Pennatier, 1996), а для построения картограмм пространственного распределения; по предсказанным значениям - пакет SURJFER Version 6.02 software (Copyright © 1993-1996, Golden Software, Inc.).

Основные защищаемые положения

1. Антропогенное воздействие (обработка почвы, внесение: удобрений) существенно влияют на пространственное распределение почвенных факторов

2. Установлены закономерности? влияния частоты (масштаба) отбора почвенных проб на расчетные характеристики пространственной структуры варьирующих характеристик.

3. Большинство почвенных характеристик:обладает существенной;внутреннею; связностью и может успешно картироваться с помощью кригинг-процедур, обеспечивающих оптимальное построение агрохимических картограмм сельскохозяйственных полей.

4. Характеристики посева и качества урожая имеют существенно меньшую пространственную коррелированность и .построение картограмм этих характеристик возможно, но с меньшей точностью. .

5. Существуют достоверные отличия урожайности пшеницы при различных вариантах интенсивности агротехнологий. Основные изменения в варьировании. урожайности на контрольном участке и на участке с «хозяйственным» вариантом агротехнологии происходят на малых расстояниях.

6г. Существует хорошо выраженная пространственная; структура с сильной; или* средней пространственной зависимостью, связанная с направлением движения комбайна.

Научная новизна работы заключается в том, что в ней впервые детально*

-. . изучены возможности и показана эффективность использования методов геостатистики для изучения пространственной: структуры почвенных* характеристик а. также характеристик урожайности и качества урожая в связи с задачами точного земледелия.

Прикладное значение работы. Результаты выполненных исследований могут быть использованы для обоснования рациональных схем сбора данных, оценки пространственной неоднородности сельскохозяйственных полей и оптимального картирования при обосновании технологий точного земледелия.

Апробация и внедрение. Результаты исследований докладывались на:

• Международная конференция "Биологические основы изучения, освоения и охраны животного и растительного мира, почвенного покрова Восточной Фенноскандии" (Петрозаводск, 1999)- стендовый доклад.

• 4-е Докучаевские молодёжные чтения (Санкт-Петербург, 2000 г.) устный доклад.

• 3-й Всероссийский делегатский съезд Докучаевского общества почвоведов (11-15 июля 2000-г., Суздаль), стендовый доклад.

• 3 Международная конференция СеоЕМ¥2000 (Авиньон, Франция; 22-24 ноября, 2000 г.), стендовый доклад.

• 4-я конференция рабочей группы по педометрике международного общества почвоведов «Применение педометрики» (Гент, Бельгия, 19-21 сентября 2001), стендовый доклад.

• 17-й Всемирный почвенный конгресс (Бангкок, Таиланд, 14-22 августа 2002 г.), стендовый доклад.

• Юбилейная конференция Института биологии КарНЦ РАН (Петрозаводск, 8-10 сентября 2003 г.), стендовый доклад.

• Международная конференция «Педометрика 2003» (Ридинг, Великобритания; 12-14 сентября 2003 г.), стендовый доклад.

• IV съезд Докучаевского общества почвоведов (Новосибирск, 9-13 августа 2004 г.), устный доклад.

• Всероссийская научная конференция Докучаевские молодежные чтения «Органическое вещество почв наземных экосистем» (Санкт-Петербург, 1— 4 марта 2005 г.), стендовый доклад.

• Международная научно- практическая конференция «Роль почв в сохранении устойчивости ландшафтов и ресурсосберегающее земледелие» (Пенза, 5-10 сентября 2005 г.), устный доклад.

• Всероссийская конференция «Экспериментальная информация в почвоведении: теория и пути стандартизации» (Москва, 20-22 декабря 2005 г.), устный доклад.

• Международная конференция, посвященная 60-летию КарНЦ'РАН (Петрозаводск, 24-27 октября 2006 г.), стендовый доклад.

• V Всероссийский съезд общества почвоведов им. В.В. Докучаева (Ростов-на- . Дону, 18-23 августа 2008 г.), устный доклад.

Международная конференция «География почв: новые горизонты» (Уатуль-ко СантаКрус, Мексика, 16-20 ноября 2009 г.), стендовый доклад.

• 8 Международная конференция СеоЕ1\ГУ2010 (Рент, Бельгия, 13-14 сентября 2010т.), стендовый1 доклад.

В законченном ¡виде работа апробирована в виде* докладов на расширенном заседании лаборатории Экологии и географии почв Института биологии Карельского научного центра РАН и> Карельского регионального отделения всероссийского общества почвоведов им. В'.В. Докучаева

Внедрение: Результаты^ выполненных исследований были практически использованы и, включены в методическое пособие «Вариограммный анализ пространственной неоднородности сельскохозяйственных полей для целей точного земледелия» (АФИ, 2010).

Объем работы. Диссертация состоит из Введения, 5 глав, Заключения, и 4 приложений. Диссертация включает 129 стр. текста, 32 рисунка и 13 таблиц, а также 18 стр. приложений. Список литературы включает 179 названий, в том числе 94 на иностранных языках.

Заключение диссертации по теме «Агропочвоведение и агрофизика», Сидорова, Валерия Александровна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Настоящая работа ставила перед собой цель выявить возможность и эффективность использования методов геостатистики для изучения и последующего оптимального картирования пространственной неоднородности сельскохозяйственных полей как важнейшему этапу перехода к точному земледелию. Проведенные исследования показали, что геостатистические модели и варио-граммный анализ представляют несомненный интерес и могут быть использованы для анализа пространственной вариабельности характеристик сельскохозяйственных полей и урожайности в целях совершенствования агротехнологий, в частности — оптимизация технологий точного-земледелия. В ходе исследований мы пришли к следующим выводам:

1. В результате сельскохозяйственного использования меняются почвенные свойства, а также их пространственное распределение. Варьирование свойств на участке под лесом происходит главным образом на коротких расстояниях. В результате обработки происходит сглаживание этого варьирования для значений рН. Распределение органического углерода в пахотном слое отличается анизотропией (зависимостью от направления): равномерное вдоль рядов и периодическое — поперек. Такое распределение имеет антропогенное происхождение и связано с особенностями внесения органических удобрений.

2. Пространственно зависимое варьирование кислотности сохраняется на достаточно больших расстояниях (до нескольких километров). По мере перехода исследований от масштаба делянки к масштабу хозяйства, вариабельность свойств уменьшается от сильно пространственно-зависимой (до 20%) до умеренно пространственно-зависимой (60%). Во всех масштабах, пространственные структуры показали четкую анизотропию. Таким образом, в дальнейшем, в случае применения технологий точного земледелия, рекомендуется каждое поле исследовать отдельно при этом для

Список литературы диссертационного исследования кандидат сельскохозяйственных наук Сидорова, Валерия Александровна, 2011 год

1. Агроклиматические ресурсы Карельской АССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1974.115с.

2. Агрохимическое картографирование почв. М.: Изд.-во АН СССР, 1962. 154 с.

3. Атлас Карельской,АССР. М'.: ГУГК СССР, 1989. 40с.

4. Афанасьев P.A. Агрохимическое обеспечение точного, земледелия // Проблемы агрохимии и экологии. 2008. № 3. С. 46-52.

5. Бессарабова М:С. Вес различных признаков почв при оценке земель. Дипломная работа: Петрозаводск: ПетрГУ. 2001. 78с.

6. Благовещенский. Ю.Н., Самсонова» В.П. Использование показателя «фрактальной размерности» для> характеристики вариабельности мощности гумусового горизонта на разновозрастных отвалах // Почвоведение. 2001. № 5. С. 544-548.

7. Благовещенский Ю.Н., Самсонова В.П., Дмитриев Е.А. Непараметрические методы в почвенных исследованиях. М.: Наука, 1987. 96 с.

8. Брехова Л.И., Щеглов Д.И. Воздействие антропогенного фактора на пространственную изменчивость содержания гумуса в профиле черноземов центральной России // Тез. докл. междунар. конф. "Проблемы антропогенного почвообразования". М., 1997. С. 67-70.

9. Ю.Бухман В.А. Влияние осушения и окультуривания на динамику плодородия, агрохимические и биологические свойства почв гидроморфного ряда //

10. Почвы Карелии и пути повышения их плодородия. Петрозаводск: Карелия, 1971. С. 177-187.

11. П.Важенин И. Г. Применение метода вариационной статистики в почвенно-агрохимических исследованиях//Почвоведение. 1963. № 2. С. 43-57.

12. Важенин И.Г., Музычкин Е.Т., Прохорова З.А., Алешина Т.Н. О методике составленш^ крупномасштабных почвенно-агрохимических картограмм в целях применения удобрений //Почвоведение. 1961. № 4. С. 1-13.

13. Витковская С.Е., Изосимова A.A., Лекомцев П.В. Оценка пространственной неоднородности агрохимических параметров почвы в пределах делянки полевого опыта// Агрохимия. 2010. № 3'. С. 75-82.

14. М.Гандин Л.С. Объективный анализ метеорологических полей. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1963.

15. Глобус А.М. Почвенно-гидрофизическое обеспечение агроэкологических-математических моделей. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1987. 428с:

16. Готра О.Н. Структура пространственной неоднородности содержания гумуса, в пахотном слое дерново-подзолистой почвы- в пределах одного поля. Автореф. дис. канд. биол. наук. Москва, 2004. 24с.

17. Григорьев Г.И.' Неоднородность почвенного5 покрова и> ееч виды, в подзолистой зоне // Почвоведение. 1970. № 5. С. 3-11.

18. Григорьев* Г.И., Шершукова Г.А. Опыт составления картограмм агрохимических показателей в, подзоне дерново-подзолистых почв // Агрохимия. 1965. № 5. С. 134-148.

19. Гумматов Н.Г., Жиромский C.B., Мироненко Е.В., Пачепский Я.А., Щербаков «P.A. Геостатистический анализ пространственной изменчивости водоудерживающей способности серой* лесной' почвы // Почвоведение. 1992. № 6. С. 52-62.

20. Демьянов В.В., Савельева Е.А. Геостатистика. Теория и практика. М.: Наука, 2010. 328 с.

21. Джонгман Р.Г.Г., Тер Браак С.Дж.Ф., Ван Тонгерен О.Ф.Р.* Анализ данных в экологии сообществ и ландшафтов / Пер. с англ. под ред. А.Н. Гельфана, Н.М. Новиковой, М.Б. Шадриной. Ml: РАСХН, 1999. 306с.

22. Дмитриев Е.А. К проблеме неоднородности почв и почвенного покрова // Биологические науки. 1988. № 12. С. 66-77.

23. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении. М.: Изд-во МГУ, 1995,318с.

24. Дмитриев Е.А., Николаенко A.B. Пространственно-временная неоднородность почв и погрешности экстраполяционных оценок средних значений влажности и pH'// Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17, Почвовед. 1996. № 4. С. 3-14.

25. Дубровина И.А. Использование профильно-генетической классификации почв России при крупномасштабном картографировании (на примере почв хозяйства "Эссойла" Республики Карелия). Автореф. дис. канд. с.-х. наук. Петрозаводск. 2010.* 27 с.

26. Дубровина И.А., Тонконогов В.Д. Корректировка содержания крупномасштабной почвенной карты с использованием новой классификации почв России //Почвоведение. 2008. № 11. С. 13-22.

27. Ефимов В.Н. Торфяные почвы и их плодородие. JL: Агропромиздат, 1986. 264 с.

28. Иванникова JI.A., Мироненко Е.В. Теория регионализированных переменных при исследовании пространственной вариабельности показателей агрохимических свойств почвы // Почвоведение. 1988. № 5. С. 113-121.

29. Иенни Г. Факторы почвообразования. М.: Изд-во иностранной литературы,1948. 348 с.

30. Карпачевский, Л.О., Киселева Н.К., Попова' С.П. Пестрота почвенного покрова, под широколиственно-еловым лесом // Почвоведение. 1968: № 1. С. 10-25. •

31. Кузякова И.Ф.,. Кузяков Я.В. Влияние микрорельефа на пространственное варьирование содержания гумуса в дерново-подзолистой почве' в условиях длительного полевого опыта //Почвоведение. 1£97: № 7.С. 823-830:

32. Кузякова И.Ф., Романенков В.А., Кузяков Я.13. Метод геостатистики в почвенно-агрохимических исследованиях // Почвоведение. 2001. № 9. С. 1132-1139.

33. Ларионова Н.П., Синькевич Е.И. Экологический и биоморфологический состав травостоя луговых агроценозов на осушенных торфяных, почвах Южной Карелии//Бот. журнал. 2002. Т. 87, № 12. С. 79-86.

34. Ларионова Н.П., Юркевич М.Г. Продуктивность луговых агроценозов на мелиорированных торфяных почвах Южной Карелии // Земледелие. 2004. № 4. С. 17-19.

35. Литвак Ш.И., Шевцова Л.К., Романенков В:А., Явтушенко В.Е., Варламов

36. B.А. Агроэкологический.полигон — новая форма агрохимического полевого эксперимента// Агрохимия. 1997. № 5. С. 89L95.

37. Литвинович< A.B. Пространственная неоднородность агрохимических показателей пахотных дерново-подзолистых почв // Агрохимия. 2007. № 5.1. C. 89-94.

38. Матерон Ж. Основы прикладной геостатистики. М.: Мир, 1968, 408 с.

39. Методика отбора почвенных проб по элементарным участкам поля в целях дифференцированного применения удобрений М.: ВННИА, 2007, 36 с.

40. Методические указания! по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель- сельскохозяйственного1 назначения: М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2003, 240 с.

41. Мешалкина Ю.Л. Геостатистика как инструмент исследования пространственной, вариации почвенных свойств' // Масштабные эффекты при исследовании почв. М., 2001. С. 153-162.

42. Михеева И.В. Изменение пространственной вариабельности свойств почвы при антропогенном воздействии // Почвоведение. 1997. №4. С. 102-104.

43. Нестеренко И.М. Мелиорация земель Европейского Севера СССР. Л1.: Наука, 1979.360 с.

44. Пособие по проведению анализов почв и составлению агрохимических ■картограмм / JI.B. Зеленецкая, Л.А. Бродкина. М.: Россельхозиздат, 1965. 330с.

45. Почвы Карелии. Справочное пособие / P.M. Морозова, A.M. Володин, М.В. Федорченко, Г.Ф. Володина, И.М. Нестеренко. Петрозаводск: Карелия, 1981. 192 с.

46. Почвы Ленинградской области / В.К. Пестрякова. Ленинград: Лениздат, 1973. 344 с.

47. Рац М.В. Структурные модели в инженерной геологии. М.: Недра, 1973, 212 с.

48. Розанов Б.Г. Морфология почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1983, 320 с.

49. Самсонова В.П. Пространственная изменчивость почвенных свойств: на примере дерново-подзолистых почв. М.: Изд.-во ЛКИ, 2008. 160 с.

50. Самсонова В.П. Пространственная изменчивость содержания валового кремния и полуторных окислов в дерново-подзолистой почве // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17, Почвовед. 1995. № 3. С. 24-33.

51. Самсонова В.П., Жарова Е.В., Железова1 C.B. Использование методов геостатистики для картирования засоренности сельскохозяйственных посевов // Доклады ТСХА, 2001, вып. 273, ч. 1. С. 60-66.

52. Самсонова В.П., Кондрашкина М.И., Благовещенский Ю.Н. Пространственная изменчивость урожайности овса и засоренности в масштабе угодья // Плодородие. 2007. № 3. С. 23-25.

53. Самсонова В.П., Кондрашкина М.И., Мелиховская П.В. Методические подходы к изучению структуры пространственной изменчивостизасоренности единичного сельскохозяйственного угодья II Агрохимия. 2010. №2. С. 74-81/

54. Самсонова В.П., Мешалкина Ю.Л., Дмитриев Е.А. Структуры пространственной вариабельности агрохимических свойств пахотной дерново-подзолистой почвы//Почвоведение. 1999. № 11. С. 1359-1366.

55. Самсонова В.П., Нурмуканов A.C., Мешалкина Ю.Л., Благовещенский Ю.Н. Исследование качества карт засоренности угодий в зависимости от объема выборок // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. 2006. № 3. С. 29-33

56. Сидорова В.А. Библиография 1939-2006 гг. // Геостатистика и география1 почв. М.: Наука, 2007. С. 134-173.

57. Сидорова В.А., Красильников П.В. Геостатистический анализ пространственной структуры кислотности и содержания органического углерода зональных почв Русской равнины // Геостатистика и география почв. М.: Наука, 2007. С. 67-80.

58. Сидорова В.А., Красильников П.В. Использование геостатистических методов для картографирования почвенных горизонтов // Геостатистика и география почв. М.: Наука, 2007. С. 19-42.

59. Сидорова В.А., Федоров Ф.В: Влияние бобров на вариабельность свойств почв Южной Карелии // Геостатистика и география почв. М.: Наука, 2007. С. 92-108.

60. Синькевич Е.И. Изменение агрохимических свойств и плодородия торфяных почв в процессе их окультуривания // Влияние мелиорации на состав и свойства торфяных почв. Петрозаводск, Карельский филиал АН' СССР, 1985. С. 22-33.

61. Соломатова Е.А., Строение,* состав и пространственная вариабельность лесных подстилок Восточной Фенноскандии. Автореф: дис. канд. биол. наук. Москва, 2004. 28 с.

62. Стрелкова A.A., Марченкова Н.Е., Перевозчикова Е.М., Кябелева Г.К., Амозова М.П., Павлова H.H. Пространственное варьирование агрохимических свойств; пахотных торфяных низинных почв // Почвы

63. Карелии и вопросы их мелиорации; Петрозаводску Карельский филиал АН СССР, 1982. С. 49-62.

64. Толпешта; ШШ, Лёман; М: Пространственное варьирование и» оценка аддитивности показателей кислотно-основного состояния палево-подзолистых почв Центрального лесного заповедника // Вест. Моск. Ун:-та. Сер: 17. Почвоведение. 2000. № 3. С. 12-19.

65. Турнас П.А. Сельскохозяйственное освоение болот и заболоченных земель. М.: Колос, 1966. 248 с.

66. Фридланд В.М. Структура почвенного покрова. Mi: Мысль, 1972. 423 е.

67. Шеин Е.В., Иванов А.Л., Бутылкина М.А., Мазиров М.А. Пространственно-временная изменчивость, агрофизических свойств комплекса серых; лесных: почв в условиях интенсивного- сельскохозяйственного' использования // Почвоведение. 2001. №5. С. 578-585.

68. Якушев В.П. IIa пути к точному земледелию. СПб.: Изд-во ПИЯФ РАН, 2002, 458 с.

69. Якушев В.П., Буре ВМ., Якушев В В. Выделение однородных зон на;поле по урожайности отдельных участков //. Доклады РАСХН.2007. № 3. С. 3337. ' У ;

70. Якушев В.П., Воропаев В В., Лекомцев П.В. Технологии точного земледелия: опыт внедрения на полях Меньковской опытной станции Агрофизического НИИ РАСХН // Ресурсосберегающее земледелие. 2009; № 2(3). С. 31-34.

71. Якушев В.П., Жуковский Е.Е., Кабанец А.Л., Петрушин А.Ф., Якушев В.В. Вариограммный анализ пространственной неоднородности сельскохозяйственных полей для целей точного земледелия. СПб.: АФИ. 2010. 48 с.

72. Якушев В.П., Жуковский Е.Е., Якушев В.В. Вариограммный анализ для обоснования технологий точного земледелия // Вестник РАСХН. 2009. № 3. С. 16-20.

73. Якушев В.П., Полуэктов P.A., Смоляр Э.И., Топаж А.Г. Информационные технологии в точном земледелия // Агрохимический вестник. 2002. № 2. С. 36-39.

74. Якушев В.П., Полуэктов P.A., Смоляр Э.И., Топаж А.Г. Оценка технологий точного земледелия // Агрохимический вестник. 2002. № 3-. С. 36-40.

75. Якушев В.П., Полуэктов P.A., Смоляр Э.И., Топаж А.Г. Точное земледелие (Аналитический обзор)4// Агрохимический вестник. 2001. № 5. С. 28-34.

76. Якушев В.П., Якушев В.В. Информационное обеспечение точного земледелия. СПб.: Изд-во ПИЯФ РАН, 2007, 382 с.

77. Якушев В.П., Якушев В.В. Математические модели и методы, реализации информационно-технологических приемов в точном земледелии // Доклады»

78. РАСХН. 2008. № 4. С. 56-59. «

79. Якушев В.П., Якушев В.В., Якушева Л.Н., Буре В.М. Электронная карта урожайности как информационная основа прецизионного внесения удобрений // Земледелие. 2009. № 3. С. 16-19.

80. Arslan S., Colvin T.S. Grain yield mapping: yield sensing, yield reconstruction, and errors // Precis. Agrie. 2002. V. 3. P. 135-154.

81. Avery B.W. Soil survey'methods: review. Soil Surv. Tech. Monogr. No 18. 1987. 86 p.

82. Barnes R.J. The variogram sill and the sample variance // Math, geology. 1991. V. 23, N4. P. 673-678.

83. Bens O., Buczko U., Sieber S., Hiittl R.F. Spatial variability of O layer thickness and humus forms under different pine beech-forest transformation stages in NE Germany // J. Plant Nutr. Soil Sci. 2006. V. 169. P. 5-15.

84. Birrell S.J., Sudduth K.A., Borgelt S.C. Comparison-of sensors and techniques for crop yield mapping // Computers Electronics Agric. 1996. V. 14. P. 215-233.

85. Boekhold A.E., Van der Zee S.E.A.T.M. Significance of soil chemical heterogeneity for spatial behavior of cadmium in field soils // Soil Sci. Soc. America J. 1992. V. 56. P. 747-754.

86. Bourennane H., Nicoullaud B., Couturier A., King D. Exploring the spatial relationships between some soil properties and wheat yields in two soil types // Precis. Agric. 2004. V. 5. P. 521-536.

87. Boydell B., McBratney A.B. Identifying potential'within-field management zones from cotton-yield estimates // Precis. Agric. 2002. V. 3. P. 9-23.

88. Boyer D.G., Wright R.J., Feldhake Ch.M.', Bligh D.P. Soil spatial variability relationships in a steeply sloping acid soil'environment // Soil Sci. 1996. V. 161, N 5. p: 278-287.

89. Bruckner A., Kandeler E., Kampichler C. Plot-scale spatial »patterns of soil water content, pH, substrate-induced respiration and N mineralisation in a temperate coniferous forest // Geoderma. 1999. V. 93. 207-223.

90. Bullock: D.S., Bullock D.G. From agronomic research to farm«- management guidelines: a primer on the economics! of information «and precision technology // Precis. Agric. 2000. V. 2. P. 71-101.

91. Burgess T.M., Webster R. Optimal interpolation and isarithmic mapping of soil properties. I: The semi-variogram and punctual kriging // J: Soil Sci. 1980. V. 31, N2. P. 315-333.

92. Burgess T.M., Webster R. Optimal interpolation and isarithmic mapping of soil properties. II: Block kriging // J. Soil.Sci. 1980. V. 31, N2. P. 333-343.

93. Burgess T.M., Webster R., McBratney A.B. Optimal interpolation and isarithmic mapping of soil properties. IV: Sampling strategy // J. Soil Sci. 1981. V. 32, N4. P. 643-659.

94. Burrough P.A. Soil variability: a late 20th century view // Soils Fert. 1993. V. 56(5). P. 529-562.

95. Cambardella C.A., Karlen D.L. Spatial analysis of soil fertility parameters // Precis. Agric. 1999. V. 1. P. 5-14.

96. Cambardella C.A., Moorman T.B., Parkin T.B., KarlenD.L., Novak J.M;, Turco R.F., Konopka,A.E. Field-scale variability of soil properties in Central Iowa soils //Soil Sci. Soc. America J. 1994. V. 58. P. 1501-1511.

97. Cassel D.K., Wendroth O., Nielsen D.R. Assessing spatial variability in an agricultural experiment station field: opportunities arising from spatial dependence // Agronomy J. 2000. V. 92. P. 706-714.

98. Cressie N. Fitting variogram models by weighted least squares // Math, geology. 1985. V. 17,'N5. P. 563-586.

99. Cressie N. The origins of kriging // Math, geology. 1990. V. 22, N 3. P. 239252.

100. David M. Geostatistical ore reserve estimation. Elsevier scientific publishing, New York. 1977. 364 p.

101. Delin S. Within-field variations in grain protein content—relationships to yield and soil nitrogen and' consistency in maps between years // Precis. Agric. 2004. V. 5. P. 565-577.

102. Delin S., Berglund K. Management zones classified with respect to drought and waterlogging//Precis. Agric. 2005. V. 6. P. 321-340.

103. Diker K., Heermann D.F., Brodahl M.K. Frequency analysis of yield for delineating yield response zones // Precis. Agric. 2004. V. 5. P. 435^144.

104. Domsch H., Heisig M., Witzke K. Estimation of yield zones using aerial images and yield data from a few tracks of a combine harvester // Precis. Agric. 2008. V. 9. P. 321-337.

105. Dowd P. A. Lognormal kriging the general case // Math, geology. 1982. V. 14. P. 475-499.

106. Frogbrook Z.L., Oliver M.A. Identifying management zones in agricultural fields using spatially constrained classification of soil and ancillary data // Soil Use Manage. 2007. V. 23. P. 40-51.

107. GenStat. Sixth edition. Version 6.2.0.235. Lawes Agricultural Trust (Rothamsted Experimental Station). 2002.

108. Geypens M., Vanongeval L., Vogels N., Meykens J. Spatial variability of agricultural soil fertility parameters in a gleyic podzol of Belgium // Precis. Agric. 1999. V. l.P. 319-326.

109. Goovaerts P. Geostatistical tools for- characterizing the spatial variability of microbiological and physico-chemical soil properties // Biol. Fertil. Soil. 1998. V. 27. P. 315-334.

110. Goovaerts P. Geostatistics in soil science: state- -the-art and perspectives // Geoderma. 1999. V. 89. P. 1-45.

111. Goovaerts P., Webster R., Dubois J.-P. Assessing the risk of soil contamination in the Swiss Jura using indicator geostatistics // Environ. Ecological Statistics. 1997. V. 4: P. 31-48.

112. Gotway C.A., Ferguson R.B., Hergert G.W., Peterson T.A. Comparison of kriging and inverse-distance methods for mapping soil' parameters // Soil Sci. Soc. Amer. J. 1996. V. 60. P. 1237-1247.

113. GriffinT.W., Dobbins C.L., VynT.J., Florax R.J.G.M., Lowenberg-DeBoer J.M. Spatial analysis of yield monitor data: case studies of on-farm trials and' farm management decision making // Precis. Agric. 2008. V. 9. P. 269-283.

114. Gringarten E., Deutsch C.V. Variogram interpretation and modeling // Math. Geology. 2001. V. 33. P. 507-534.

115. Heuvelink G.B.M., Webster R. Modelling soil variation: past, present and future // Geoderma. 2001. V. 100. P. 269-301.

116. Jackson R.B., Caldwell M.M. Geostatistical patterns of soil heterogeneityaround individual perennial plants // J. Ecol. 1993. V. 81. P. 683-692.

117. Journel A.G., Huijbregts CJ. Mining geostatistics. Academic press, London, 1978. 600 p.

118. Juang K.W., Lee D.Y. A comparison of three kriging methods using auxiliary variables in heavy-metal contaminated soils // J. Environ. Quality. 1998. V. 27, N 2. P. 355-363.

119. Kerry R., Oliver M.A. Variograms of ancillary data to aid sampling for soil surveys // Precis. Agrie. 2003. V. 4. P. 261-278.

120. Krasilnikov P.V. Variography of discrete soil properties // Soil geography and geostatistics. 2008. P. 12-25.

121. Kravchenko S. Spatial" variability of soil carbon // Pedometron. 2006, N 21. P. 22-241

122. Lambert D.M., Lowenberg-Deboer J., Bongiovanni R. A-comparison of four spatial regression' models for yield monitor data: a case study from Argentina // Precis. Agrie. 2004. V. 5. P. 579-600.

123. Lauzon J.D., O'Halloran LP., Fallow D.J., von Bertoldi A.P., Aspinall D. Spatial variability of soil test phosphorus, potassium, and pH of Ontario soils // Agron. J. 2005. V. 97. P. 524-532.

124. Liski J. Variation in soil organic carbon and thickness of soil horizons within a boreal forest stand — effect of trees and implications for sampling // Silva Fennica. 1995. V. 29. P. 255-266.

125. López-Granados F., Jurado-Expósito M., Atenciano S., Garcia-Ferrer A., Sánchez de la Orden M., García-Torres L. Spatial variability of agricultural soil parameters in southern Spain // Plant Soil. 2002. V. 246. P. 97-105.

126. Maliarino A.P. Spatial variability patterns of phosphorus and potassium in no-tilled soils for two sampling scales // Soil Sci. Soc. Am. J. 1996. V. 60; P. 14731481.

127. Maliarino A.P:, Oyarzabal E.S., Hinz P.N. Interpreting within-field relationships between crop yields and soil and plant variables using factor, analysis //. Precis. Agric. 1999. V. l.P. 15-25.

128. Marchant B.P., Lark R.M. Optimized sample: schemes for, geostatistical surveys // Math, geology. 2007. V. 39, N l.P.l 13-134.

129. Marques'da SilvasJIR., Alexandre CI Spatial variability of irrigated corniyielddn relation? to* field' topography and: s6il?: chemicaP characteristics // Precis. Agric: 2005: V. 6. P. 453-466.

130. McBratney A., Odeh I.O.A., Bishop. T.F.A., Dunbar M:S., Shatar; T.M. An overview ofpedometrictechniques for use in soil survey // Geoderma.2000. V. 97: P. 293-327. .V :

131. McBratney A., Websten R. Optimal interpolation and isarithmic mapping of soil properties. V: Co-regionalization and multiple sampling strategy; II J: Soil Sci. 1983. V. 34, N1. P. 137-163. ; . ; : . ,

132. Norng S., Pettitt A.N., Kelly R.M., Butler D.G., Strong W.M. Investigating the relationship between site-specific yield and protein of cereal crops // Precis.

133. Agrie. 2005. V. 6. P. 41-51

134. Oliver M.A., Webster R. How geostatistics can help you // Soil Use Manage. 1991. V. 7, N4. P. 206-217.

135. Pannatier Y. VARIOWIN: S tware for Spatial Data Analysis in 2D. Springer. Verlag, New York, NY. 1996. .

136. Paz-González A., Vieira S. R., Taboada Castro M. T. The effect of cultivation on, the spatial? variability of selected properties of an umbric horizon // Geoderma; 2000; V. 97. P. 273-292:

137. Ping J.L., Dobermann A. Creating spatially contiguous yield classes for site-specific management // Agron. J. 2003. V. 95. P: 1121-1131.

138. Ping J.L., Dobermann A. Processing of yield map data // Precis. Agrie. 2Ó05. V.6. P. 193-212. . ' ; '

139. Pririgle M.J., McBratney A.B., Cook S.E. Field-scale1 experiments;'for site-specific. crop management. Part II: a geostatistical analysis // Precis. Agrie. 2004. V. 5. P. 625-645.

140. Qian H., Klinká K. Spatial variability of humus forms in some coastal; forest ecosystems of British Columbia // Annales des Sciences Forestieres. 1995. V. 52, N6. P. 653-666.

141. Reyns P., Spaepen P., de:BaerdemaekerJ:. Site-specific relationship between grain quality and yield//Precis: Agrie. 2000. V. 2: P: 231-246:

142. Rover M:, Kaiser E.-A;. Spatial heterogeneity within;the;plough layer: low and moderate variability of soil properties // Soil Biol. Biochem. 1999. V. 31. P: 175187.

143. Russo D., Jury W.A. A theoretical study of the estimation of the correlation scale in spatially variable fields. 1. Stationary fields // Water Resources Res. 1987. V. 23, N7. P. 1257-1268.

144. Saldaña A., Stein A., Zinck J.A. Spatial variability of soil properties at different' 127 ."■'•.scales within three terraces of the Henares River (Spain) // Catena. 1998. V. 33 . P. 139-153.

145. Schloeder C.A., Zimmerman N.E., Jacobs MCJ. Comparison of methods for interpolating soil properties using limited,data // Soil Sci. Soc. Amer. J. 2001. V. 65. P. 470-479.

146. Stewart C.M:, McBratney A.B., Skerritt J.H. Site-specific durum wheat quality and its relationship to soil properties ins a single, field in northern New South Wales // Precis. Agrie: 2002. V. 3. P. 155-168.

147. VanMeirvenne M. Is the soil variability within the small: fields of Flanders structured enough to allow precision agriculture? // Precis. Agrie. 2003. V. 4. P. 193-201.

148. Vintila J., Canarache A. Some general features of frequency distributions used in soil science // Transactions of the 10th International Congress of Soil Science. 1974. Vol. VI(II). P. 676-683.

149. Voltz M., Webster R. A comparison of kriging, cubic splines and classification for predicting soil properties from sample information // J. Soil Sci. 1990. V. 41, N3. P. 473-490.

150. Von Steiger B., Webster R., Schulin R, Lehmann R. Mapping heavy metals in polluted soil by disjunctive kriging // Environ, pollution. 1996. V. 94, N 2. P. 205-215.

151. Wang L., Wu J.-P., Liu Y.-X., Huang H.-Q., Fang Q.-F. Spatial variability of micronutrients in rice grain<and paddy soil // Pedosphere. 2009. V. 19. P: 748755.

152. Webster R., Burgess T.M. Optimal interpolation andisarithmic mapping of soil properties'. Ill: Changing drift andl universal kriging // J. Soil Sci. 1980. V. 31, N3. P. 505-524.

153. Webster R., Burgess T.M. Sampling and bulking strategies for estimating soil properties in small regions // J. Soil Sci. 1984. V. 35, N 1. P. 127-140.

154. Webster R., Oliver M.A. Sample adequately to estimate variograms of soil properties //J. Soil Sci. 1992. V. 43, N 1. P. 177-192.

155. Wiener N. Extrapolation, interpolation and smoothing of stationary time series. MIT Press, Cambridge, Massachsetts. 1949. 158pp:

156. Wilding L.P., Dress L.R. Spatial variability and pedology // Pedogenesis and soil taxonomy. 1983. P. 83-116.

157. Yang J., Hammer R.D., Blanchar R.W. Microscale pH spatial distribution in the Ap horizon of Mexico silt loam // Soil Sci. 1995. V. 160. P. 371-375.

158. Yemefack M., Rossiter D.G., Njomgang R. Multi-scale characterization of soil variability within an agricultural landscape mosaic system in southern Cameroon //Geoderma. 2005. V. 125. P. 117-143.

159. Yost R.S., Uehara G., Fox R.L. Geostatistical analysis of soil chemicalproperties of large land areas. I. Semi-variograms // Soil Sci. Soc. Amer. J. 1982. V. 46. P. 1028-1032.

160. Zizhong Li, Yuanshi Gong Spatial variability of soil water and inorganic nitrogen at the different scales // Transactions 17th World Congress of Soil Science, CD-ROM, Bangkok. 2002, 9 pp.