Определение сроков сева сельскохозяйственных культур на основе спутниковых данных

Сроки посева занимают исключительно важное место при возделывании сельскохозяйственных культур. От сроков сева зависит продолжительность вегетационного периода и, как следствие, урожайность и качество полученного урожая. Определение агротехнических сроков посева в хозяйствах степной зоны Казахстана – достаточно трудная задача, в процессе решения которой необходимо учитывать многие факторы. Сроки сева в разные годы могут отличаться в зависимости от почвенно-климатических ресурсов, погодных условий (достаточное прогревание и увлажнение почвы), севооборота, засоренности полей, культуры, сорта и агротехнических возможностей хозяйств в определенном календарном диапазоне – начиная с 5-10 мая по 10 июня. На примере подспутниковых полигонов (ТОО «Новокубанское» Шортандинского района и АО «Акмола-Феникс» Целиноградского района Акмолинской области) в 2016 году были собраны фактические данные с полей землепользований по срокам весенней обработки почвы, проводимым севооборотам, срокам сева сельхозкультур, а также изучены технологические приемы возделывания посевов в предпосевной, посевной и последующие периоды вегетации и уборки, применяемые в хозяйствах степной зоны Акмолинской области.
Технология посева включает следующие этапы обработки почвы:
- закрытие влаги в период наступления мягкопластичного состояния почвы (первая обработка зяби с боронованием и выравниванием поверхности-20-25 апреля, боронование паровых полей-25 апреля-5 мая);
-борьба с сорняками (механическая и химическая) и внесение минеральных удобрений (промежуточная культивация полей по технологии Mini-Till или Non-Till) на сильно засоренных полях– 5-12 мая;
- посевные работы- с 15-18 мая по 1-5 июня (зерновые культуры, преимущественно яровая пшеница), для других культур – c 10-12 мая по 10 июня. В зависимости от погодных условий (ранняя теплая весна или холодная дождливая) сроки сева могут сдвигаться в среднем на неделю раньше или позже среднемноголетних, в отдельные годы затягиваясь до 15 июня и позже. Для получения наилучшей продуктивности полей зерновых культур, снижения рисков от погодных условий в период вегетации и уборки урожая, снижения нагрузки на технику в хозяйствах степной зоны Акмолинской области сроки посевных работ подразделяются на 3 этапа:
- ранние сроки (с 7-12 по 15-17 мая), в структуре от площади ярового сева занимают -10-15 %;
- оптимальные сроки (18-28 мая) составляют наибольшую долю засеваемой площади – 70-80%, что обусловлено совпадением критического периода развития посевов с июльским максимумом осадков в северном Казахстане;
- поздние сроки – с 28 мая по 5 июня (для не зерновых культур до 15 июня) – составляют 10-15 %.
Определение площади полей с поздними сроками посева имеет важное значение, поскольку именно эти посевы в наибольшей степени могут подвергаться неблагоприятным погодным условиям в период созревания и проведения уборочных работ.
Для распознавания сроков проведения первого этапа полевых работ применяется индекс обнаженных почв (BSI), который позволяет различать обработанные и необработанные поля. Второй и третий этапы обработки почвы (борьба с сорняками и, собственно, посев сельхозкультур) подразумевают резкие изменения состояния растительного покрова на обработанных полях и постоянный прирост биомассы на необработанных полях. На этих этапах применяются вегетационные индексы (SAVI) и индекс содержания влаги в биомассе (NDWI). Методика определения сроков сева включает вычисление разницы между соответствующими индексами, рассчитанными для разных дат по снимкам Landsat. Расчет разницы между поздними и ранними датами позволяет уверенно обнаруживать изменения состояния почвы и состояния растительного покрова и делать выводы о сроках проведения посевных мероприятий.