Logo BSU

Please use this identifier to cite or link to this item: https://elib.bsu.by/handle/123456789/337843
Title: Optimization of crop rotations based on geostatistical analysis of soil acidity and earth remote sensing data, taking into account financial costs
Other Titles: Oптимизaция ceвooбopoтoв нa ocнoвe гeocтaтиcтичecкoгo aнaлизa киcлoтнocти пoчвы и дaнныx диcтaнциoннoгo зoндиpoвaния зeмeль c yчeтoм финaнcoвыx издepжeк]
Authors: Kindeev, A.I.
Gytko, F.S.
Keywords: ЭБ БГУ::ТЕХНИЧЕСКИЕ И ПРИКЛАДНЫЕ НАУКИ. ОТРАСЛИ ЭКОНОМИКИ::Сельское и лесное хозяйство
ЭБ БГУ::ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТОЧНЫЕ НАУКИ::География
Issue Date: 2025
Publisher: V.V. Dokuchaev Soil Institute
Citation: Bulleten' Pocvennogo Instituta Imeni V.V. Dokucaeva.2025; 123:179
Abstract: The article presents the possibilities of detailed analysis of the spatial distribution of soil acidity to reduce liming costs and optimise land use in five working areas of the experimental farm “Gutko S.”. Based on variogram analysis, the patterns of acidity distribution in key areas are determined. Regression analysis showed a significant and high polynomial dependence between the NDVI index and soil acidity (the correlation ratio is 0.60–0.75 at sites No. 2–4) and a significant direct linear relationship at site No. 1. Geostatistical analysis revealed an average spatial dependence (residual variance of 29.9%) at site No. 3. Based on the strong relationship between the average values of the NDVI index for the summer months over 3 years (9 images) and soil acidity, it was proposed to use NDVI as a predictor for optimising the sampling grid using stochastic modelling. It was found that the relationship with NDVI is more pronounced in areas where the relief is less fragmented. Based on calculations of costs for liming, the advantage of detailed acidity accounting over the classical methods of agrochemical survey used in the Republic of Belarus was substantiated. The profit per rotation was about 1,200 US dollars from an area of 184.5 ha. Based on the results of the analysis of acidity distribution, the NDVI index and field history, a more detailed scheme of elementary plots with crop rotations that take into account soil acidity was proposed. The limitations of the available agricultural equipment prevented a more detailed division of the plot.
Abstract (in another language): В статье приводятся возможности детального анализа пространственного распределения кислотности почвы для снижения издержек на известкование и оптимизации землепользования пяти рабочих участков опытного крестьянского фермерского хозяйства “Гутько С.”. На основании вариограммного анализа определяются закономерности распределения кислотности на ключевых участках. Регрессионный анализ показал значимую и высокую полиномиальную зависимость между индексом NDVI и кислотностью почв (корреляционное отношение составляет 0.60–0.75 на ключах № 2–4) и значимую прямую линейную взаимосвязь на ключе № 1. Геостатистический анализ позволил выявить на участке № 3 среднюю пространственную зависимость (остаточная дисперсия 29.9%). На основе сильной взаимосвязи между средними значениями индекса NDVI летних месяцев за 3 года (9 снимков) и кислотности почвы было предложено использовать NDVI в качестве предиктора для оптимизации сетки пробоотбора с использованием стохастического моделирования. Было установлено, что проявление взаимосвязи с NDVI больше на тех участках, где меньше выражена расчлененность рельефа. На основании расчетов затрат “франко-почва” для проведения известкования было обосновано преимущество детального учета кислотности перед классическими методами агрохимического обследования, применяемыми на территории Республики Беларусь. Прибыль за ротацию составила около 1 200 долларов США с площади 184,5 га. По результатам анализа распределения кислотности, индекса NDVI и истории полей была предложена более детальная схема элементарных участков с севооборотами, которые учитывают кислотность почвы. Ограничением для более дробной разбивки участков выступили возможности имеющейся сельскохозяйственной техники.
URI: https://elib.bsu.by/handle/123456789/337843
DOI: 10.19047/0136-1694-2025-123-179-212
Scopus: 105013669689
Licence: info:eu-repo/semantics/openAccess
Appears in Collections:Кафедра физической географии мира и образовательных технологий (статьи)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
918-4492-1-PB.pdf1,15 MBAdobe PDFView/Open
Show full item record Google Scholar



Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.