Октябрь 2016, № 10 (198)

УДК: 631.4Докучаев П.М., Мешалкина Ю.Л. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА С ПОМОЩЬЮ ПОРТАТИВНОГО СПЕКТРОРАДИОМЕТРАОперативное определение содержания органического вещества с заданной точностью в верхнем (плодородном) слое почвы необходимо для грамотного управления сельскохозяйственным производством. Использование спектральной отражательной способности почв в видимой и ближней инфракрасной области спектра является одним из самых перспективных оперативных методов для определения содержания органического вещества. Преимуществами метода являются: быстрота проведения съемки, относительная дешевизна, меньшая трудоемкость при подготовке образцов, отсутствие необходимости специальной обработки химическими реактивами и т. п. Проведено определение спектров отражения в видимом и инфракрасном диапазоне естественных и антропогенно измененных почв Вятско-Камской провинции дерново-подзолистых почв южной тайги с использованием портативного спектрорадиометра. Выявлено наличие зависимостей между содержанием органического углерода и спектральной отражательной способностью образцов в видимом и инфракрасном диапазоне. Показано, что наилучшие результаты для предсказания содержания органического углерода в ненарушенных гумусовых горизонтах получаются при использовании коэффициента отражения Карманова (R² = 0,41). Для пахотных горизонтов зависимости оказались тоже значимыми, но в целом ниже: R² = 0,21–0,22. Вегетационный индекс NDVI способен объяснить около 26 % варьирования содержания органического углерода в верхнем минеральном горизонте почвы вне зависимости от землепользования. Проведенное исследование показало наличие потенциальной возможности использования съемки отражательной способности верхнего гумусового горизонта с использованием портативного спектрорадиометра для оперативного определения содержания органического углерода для целей сельскохозяйственного, агроэкологического и почвенного картографирования. Однако отмечено, что требуется разработка, калибровка и настройка методик для каждой конкретной территории.Ключевые слова: содержание органического углерода, отражательная способность, спектрорадиометр, NDVI.

Загрузить

Список использованной литературы:

1. Добровольский, Г.В. География почв. 2-е изд., перераб. и доп / Г.В. Добровольский, И.С. Урусевская. — М: Колос, 2004. — 458 с.

2. Растительность / Т.П. Ефимова и др. // Природа Удмуртии. — Ижевск, 1972. — С. 145–201.

3. Карманов, И.И. Спектральная отражательная способность и цвет почв, как показатели их свойств / И.И. Карманов. — М.: Колос, 1974. — 351 с.

4. Ковриго, В.П. Почвы Удмуртской Республики / В.П. Ковриго. — Ижевск: РИО Ижевская ГСХА, 2004. — 490 с.

5. Орлов, Д.С. Спектральная отражательная способность почв и их компонентов / Д.С. Орлов, Н.И. Суханова, М.С. Розанова. — М.: Изд-во МГУ. — 2001. — 176 с.

6. Савин, И.Ю. Использование вегетационного индекса NDVI для оценки качества почв пашни (на примере Баксанского района Кабардино-Балкарии) / И.Ю. Савин, Э.Р. Танов, С. Харзинов // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. — М.: изд-во Почв. ин-т им. В.В. Докучаева. — 2015. — №77. — С. 51–65.

7. Самсонова, В.П. Влияние ошибки позиционирования точек опробования на оценку связи между яркостью в ИК канале космического снимка сверхвысокого разрешения и почвенными свойствами на примере типичного угодья Брянского ополья / В.П. Самсонова, Ю.Л. Мешалкина, Ю.Н. Благовещенский // Почвоведение. — 2013. — №5. — С. 1–7.

8. Jordan, C.F. Derivation of leaf area index from quality of light on the forest floor / C.F. Jordan // Ecology. — 1969. — Vol. 50. — Pp. 663–666.

9. Preprocessing transformations and their effects on multispectral recognition / F.J. Kriegler et al. // Proceedings of the Sixth International Symposium on Remote Sensing of Environment. — University of Michigan, Ann Arbor, MI, 1969. — Pp. 97–131.

10. Estimating N status of winter wheat using a handheld spectrometer in the North China Plain / Li F. et al. // Field Crop Research. — 2008. — Vol. 106. — Issue 1. — Pp. 77–85.

11. Qi, J. External factor consideration in vegetation index development / J. Qi, Y. Kerr, A. Chehbouni // Proc. of Physical Measurements and Signatures in Remote Sensing, ISPRS, 1994. — Pp. 723–730.

12. Richardson, A.J. Using spectra vegetation indices to estimate rangeland productivity / A.J. Richardson, J.H. Everitt // Geocarto International. — 1992. — Vol. 1. — Pp. 63–69.

13. Monitoring vegetation systems in the great plains with ERTS / J.W. Rouse et al. // Third ERTS Symposium, NASA SP-351. — 1973. — Vol. 1. — Pp. 309–317.

14. Shepherd, K.D. Development of reflectance spectral libraries for characterization of soil properties / K.D. Shepherd, M.G. Walsh // Soil Sci. Soc. Am. J. — 2002. — Vol. 66. — Pp. 988–998.

15. Vasquesa, G.M. Comparison of multivariate methods for inferential modeling of soil carbon using visible/near-infrared spectra / G.M. Vasquesa, S. Grunwald, J.O. Sickman // Geoderma. — 2008. — Vol. 146. — Issues 1–2. — Pp. 14–25.

16. Visible, near infrared, mid infrared or combined diffuse reflectance spectroscopy for simultaneous assessment of various soil properties / R.A. Viscarra Rossel et al. // Geoderma. — 2006. — Vol. 131. — Pp. 59–75.

О статье

Авторы: Докучаев П.М., Мешалкина Ю.Л.

Год: 2016

Главный редактор

Сергей Александрович
МИРОШНИКОВ

© Электронное периодическое издание: ВЕСТНИК ОГУ on-line (VESTNIK OSU on-line), ISSN on-line 1814-6465
Зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
Свидетельство о регистрации СМИ: Эл № ФС77-37678 от 29 сентября 2009 г.
Учредитель: Оренбургский государственный университет (ОГУ)
Главный редактор: С.А. Мирошников
Адрес редакции: 460018, г. Оренбург, проспект Победы, д. 13, к. 2335
Тел./факс: (3532)37-27-78 E-mail: vestnik@mail.osu.ru