Way of determining spatial heterogeneity of soil cover of agricultural land
Abstract
Abstract. The stages of research and formation of scientific ideas about the spatial heterogeneity of the soil cover in the plains of the Right-Bank Forest-Steppe are considered. Particular attention is paid to the peculiarities of the water regime of soils caused by flooding of microdepressions (“potholes”) in the spring with melt waters, and in the summer, with showers. The impact of such a water regime on the agrochemical and physico-chemical properties of chernozem soils on various elements of the microrelief is shown. The decrease of soil yields of the bottom and slopes of microdepressions in a different water regime was revealed. Loss of yield on fields with microdepressions, reaching about 22-23%, was estimated as well. The complex use of both traditional ground-based methods for investigating the spatial heterogeneity of soil cover and field productivity, as well as the use of UAVs (drones), GPS receivers for precise positioning of research sites, as well as Landsat-8 and Sentinel-2a and 2b space images are substantiated. The use of such means for correction of detailed soil maps of plain areas with micro- and even meso- and nano-depressions is suggested. It is recognized that it is expedient to compile maps of spatial heterogeneity of land use and field productivity.
Key words: soil, heterogeneity, space, land.
References
Аніскевич Л. В., Стародубцев В. М. Оцінка просторової неоднорідності ґрунтового покриву рівнинного Лісостепу. Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. Серія: техніка та енергетика АПК. 2015. Вип. 226. C. 115–123.
Бублясь М. В. Геологічна дія порових розчинів в умовах діагенезу осадових порід. Збірник наукових праць Інтитуту геологічних наук НАН України. 2011. Вип. 4. С. 39–46.
Гедройц К. К. ?збранные сочинения. Москва. Сельхозгиз. 1955. 600 с.
Годельман Я. М. Неоднородность почвенного покрова и использование земель. Москва. Наука. 1981. 200 с.
Медведев В. В. Неоднородность почв и точное земледелие. Часть 1. Введение в проблему. Харьков. УААН, 2007. 262 с.
Стародубцев В. М., Яценко С. В., Павлюк С. Д., Іллєнко В. В. Вплив водного режиму мікрозападин Лісостепу на неоднорідність ґрунтового покриву та його використання. II Всеукраїнський з’їзд екологів з міжнародною участю. Ecology-2009. 23-26 вересня 2009 року. Вінниця. 2009. С. 176–179.
Стародубцев В. М., Розстальний В. Є., Яценко С. В., Бордусь О. О. Водний режим мікрозападин як фактор неоднорідності ґрунтового покриву правобережного Лісостепу. Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. Серія: агроінженерія. 2010. Вип. 149. С. 108–112.
Стародубцев В. М., Богданець В. А. Новий погляд на картування й оцінку неоднорідності ґрунтового покриву рівнинного Лісостепу. Сборник научных трудов SWorld. 2015. Выпуск №1(38). С. 89–94.
Стародубцев В. М., Анискевич Л. В., Урбан Б. В. К оценке пространственной неоднородности почвенного покрова равнинной Лесостепи. Научные труды SWorld. Т. 11. Вып. 3(40). 2015. Сельское хозяйство. C. 4–11.
Стародубцев В. М., Аніскевич Л. В., Власенко І. С. Особливості ґрунтового покриву і водного режиму ґрунтів на рівнинах Правобережного Лісостепу. XV Международная заочная конференция «Развитие науки в XXI веке» (15.07.2016 года). 1 часть. Харьков. Н?Ц «Знание». 2016. С. 152–156.
Стародубцев В. М., Комарчук Д. С., Богданець В. А., Власенко І. С. Нові технічні засоби для дослідження просторової неоднорідності ґрунтового покриву. Правобережного Лісостепу. XV Международная заочная конференция «Развитие науки в XXI веке» (15.07.2016 года). 1 часть. Харьков. Н?Ц «Знание». 2016. С. 82–86.
Стародубцев В. М., Власенко І. С., Басараб Р. М., Комарчук Д. С. Просторова неоднорідність врожаїв озимої пшениці на полях з мікрозападинами. Наукові доповіді Національного університету біоресурсів і природокористування України. 2018. №3 (73). 8 с.
Стародубцев В. М., Власенко ?. С., Басараб Р. М., Комарчук Д. С. Пространственная неоднородность водного режима и продуктивности типичных черноземов Правобережной Украины. Степи Северной Евразии_материалы VIII международного симпозиума_1.pdf. Оренбург. 2018. С. 946–949. www.orensteppe.org.
Фридланд В. М. Структура почвенного покрова. Москва. Мысль. 1972. 424 с.
Starodubtsev V. M., Bogdanets V. A. New vision for mapping and estimation of soil cover heterogeneity in plain Forest-Steppe zone. SWorld Journal. Agriculture. Volume J11509-007. May 2015. 2015. Р. 30–36.
Starodubtsev V. M., Vlasenko I. S., Urban B. V., Aniskevych L. V., Lysenko V. P., Komarchuk D. S. New technical tools and space images - basis for scientific discovery in agroecology: «Spatial heterogeneity of water regime of soil, its ecological and economic significance» / International exhibition “AGRO-2016”, Kyiv, Ukraine, 08.06.2016. DOI: 10.13140/RG.2.1.5034.9682. 12 p.
Starodubtsev V. M., Basarab R.M., Komarchuk D. S., Vlasenko I. S. Spatial heterogeneity of soil cover and water regime of soils in flat forest-steppe. SWorld – Scientific papers, issue 49, Vol. 2. 2017. P. 51–57. http://www.sworld.education/ntsw/49-2.pdf.
Starodubtsev V. M., Basarab R.M., Komarchuk D. S., Vlasenko I. S. Heterogeneity of typical chernozem productivity in Ukraine. Presentations of International congress of soil science, Kazakhstan, Almaty, 2018. 4 p.
Practical Blog. Single Post. Field Day Recap: Profitability of Farming Prairie Potholes. 2017. http://www.practicalfarmers.org/blog/2017/10/18/field-day-recap-profitability-farming-prairie-potholes-aug-31/. Visited on 01.04.2018.
Aniskevich, L. V., Starodubtsev, V. M. (2015). Estimation of spatial heterogeneity of the soil cover of forest-Steppe plains. Scientific Bulletin of National University of life and environmental Sciences of Ukraine. Series: electronics and energetics, agriculture. Vol. 226. 115-123.
Bublyas, M. V. (2011). Geological action of pore solutions in the conditions of diagenesis of sedimentary rocks. Collection of scientific works of the Institute of geological Sciences of the NAS of Ukraine. Vol. 4. 39-46.
Gedroits, K. K. (1955). Selected works. Moscow. Selkhozgiz. 600.
Godelman, Y. M. (1981). Heterogeneity of the soil cover and land use. Moscow. Science. 200.
Medvedev, V. V. (2007). Heterogeneity of soils and precision agriculture. Part 1. Introduction to the problem. Kharkov. UAAS, 262.
Starodubtsev, V. M., Yatsenko, S. V., Pavlyuk, S. D., Ilyenko, V. V. (2009). Influence of water regime of Forest scrosati to the heterogeneity of the soil cover and its use. II all-Ukrainian Congress of ecologists with international participation. Ecology-2009. 23-26 September 2009. Vinnitsa. 176-179.
Starodubtsev, V. M., Rozstalnyy, Ye. V., Yatsenko, S. V., Bordas, A. A. (2010). Water regime scrosati as a factor of heterogeneity of the soil cover of the right-Bank forest-Steppe. Scientific Bulletin of National University of life and environmental Sciences of Ukraine. Series: Agroengineering. Vol. 149. 108-112.
Starodubtsev, V. M., Bogdanets, V. A. (2015). New perspective on mapping and assessment of the heterogeneity of the soil cover of forest-Steppe plains. Collection of scientific works SWorld. Issue No 1(38). 89-94.
Starodubtsev, V. M., Aniskevich, L. V. Urban, B. V. (2015). To assess the spatial heterogeneity of the soil cover of forest-Steppe plains. Scientific works SWorld. T. 11. Vol. 3(40). Agriculture. 4-11.
Starodubtsev, V. M., Aniskevich, L. V., Vlasenko, C. I. (2016). Features of the soil cover and the water regime of soils on the plains of the right Bank forest-Steppe. XV international correspondence conference "Development of science in the XXI century" (15.07.2016 years). 1 part. Kharkov. Nits "Knowledge". 152-156.
Starodubtsev, V. M., Komarchuk, D. S., Bogdanets, V. A., Vlasenko, C. I. (2016). New tools for the study of spatial heterogeneity of the soil cover. The Right-Bank Forest-Steppe. XV international correspondence conference "Development of science in the XXI century" (15.07.2016 years). 1 part. Kharkov. Nits "Knowledge". 82-86.
Starodubtsev, V. M., Vlasenko, S. I., Basarab, G. M., Komarchuk, D. S. (2018). Spatial heterogeneity of winter wheat yields in the fields with mclosetime. Scientific reports of National University of life and environmental Sciences of Ukraine. №3 (73). 8.
Starodubtsev, V. M., Vlasenko, S. I., Basarab, G. M., Komarchuk, D. S. (2018). Spatial heterogeneity of the water regime and flow of a typical Chernozem of the right-Bank Ukraine. Steppes of Northern Evrasiataxi VIII international симпозиума_1.pdf. Orenburg. 946-949. www.orensteppe.org.
Fridland, V. M. (1972). Structure of the soil. Moscow. Idea. 424.
Starodubtsev, V. M., Bogdanets, V. A. (2015). New vision for mapping and estimation of soil cover heterogeneity in plain Forest-Steppe zone. SWorld Journal. Agriculture. Vol. J11509-007. May 2015. 30-36.
Starodubtsev, V. M., Vlasenko, I. S., Urban, B. V., Aniskevych, L. V., Lysenko, V. P., Komarchuk, D. S. (2016). New technical tools and space images - basis for scientific discovery in agroecology: «Spatial heterogeneity of water regime of soil, its ecological and economic significance». International exhibition “AGRO-2016”, Kyiv, Ukraine, 08.06.2016. DOI: 10.13140/RG.2.1.5034.9682. 12.
Starodubtsev, V. M., Basarab, R. M., Komarchuk, D. S., Vlasenko, I. S. (2017). Spatial heterogeneity of soil cover and water regime of soils in flat forest-steppe. SWorld – Scientific papers, issue 49, Vol. 2. 51-57.
Starodubtsev, V. M., Basarab, R. M., Komarchuk, D. S., Vlasenko, I. S. (2018). Heterogeneity of typical chernozem productivity in Ukraine. Presentations of International congress of soil science, Kazakhstan, Almaty, 4.
Practical Blog. (2017). Single Post. Field Day Recap: Profitability of Farming Prairie Potholes. http://www.practicalfarmers.org/blog/2017/10/18/field-day-recap-profitability-farming-prairie-potholes-aug-31/. Visited on 01.04.2018.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Relationship between right holders and users shall be governed by the terms of the license Creative Commons Attribution – non-commercial – Distribution On Same Conditions 4.0 international (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
