Интегральная модель мониторинга водного статуса насаждений черешни на основе корреляции скорости ксилемного потока, климатических и почвенных параметров по данным ДЗЗ

В условиях нарастающего дефицита водных ресурсов и изменения климата повышение эффективности промышленного садоводства требует внедрения технологий прецизионного земледелия для контроля водного статуса растений. Скорость ксилемного потока служит интегральным индикатором транспирации и водного обмена, чувствительным к изменениям факторов окружающей среды. Перспективным направлением является интеграция точных наземных измерений индекса скорости ксилемного потока (XSFIndex) с пространственно-масштабируемыми данными дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ).
Исследования проводились в значимую фазу органогенеза черешни (июль–август), определяющую для подготовки деревьев к перезимовке и началу следующей вегетации. Для сопряжения данных разного пространственного масштаба выполнялась синхронизация измерений спутниковой платформы «Вега-Science» с показаниями трех датчиков XSFIndex, регистрируемых с интервалом 150 секунд. Данные агрегировались с пространственным разрешением, соответствующим местоположению деревьев, и временным интервалом, синхронизированным с измерениями XSFIndex В результате получено 140 синхронизированных наблюдений с 4-часовым интервалом.
Апробация измерительного комплекса подтвердила его корректное функционирование: коэффициент вариации между датчиками составил 13,7–25,6%, что соответствует приемлемому уровню вариабельности для дендрометрических измерений. Наибольшая вариабельность (25,6%) зафиксирована в период выраженного водного стресса 02.08.2025, что демонстрирует высокую чувствительность системы к изменениям условий окружающей среды.
Регрессионный анализ выявил статистически значимую модель: XSFIndex = 4.512 - 0.371×T - 0.298×SR + 0.265×P + 0.198×SWC0-10 (R² = 0,691; p < 0,001). Установлены количественные связи между параметрами ДЗЗ и XSFIndex: отрицательное влияние температуры (β = -0,371; p = 0,003) и солнечной радиации (β = -0,298; p = 0,006), а также положительное влияние осадков (β = +0,265; p = 0,036) и влажности почвы (β = +0,198; p = 0,037). Все коэффициенты статистически значимы (p < 0,05). Анализ остатков подтвердил адекватность модели: распределение не отличалось от нормального (p = 0,087), соблюдена гомоскедастичность (p = 0,154), автокорреляция отсутствует (DW = 1,893).
Разработанные агротехнологические мероприятия включают: контроль теплового стресса при температуре выше 26°C, оптимизацию режима орошения в периоды высокой солнечной радиации с акцентом на поддержание влажности в корнеобитаемом слое 0–40 см, дифференцированное управление участками и отдельными деревьями.
Таким образом, разработана и верифицирована интегральная модель мониторинга водного статуса черешни, объясняющая 69,1% дисперсии скорости ксилемного потока. Модель является основой для системы прецизионного садоводства в соответствии со Стратегией цифровой трансформации АПК РФ. Перспективы исследований связаны с установлением количественных связей между непосредственно измеряемым биометрическим параметром XSFIndex и вегетационными индексами (NDVI, WVCI), рассчитываемыми по данным ДЗЗ платформы «Веga-Science» для плодовых агроценозов.