Фитогеоморфология — это изучение того, как особенности рельефа влияют на рост растений. [1] Это было предметом трактата Говарда и Митчелла в 1985 году, которые рассматривали рост и сортовую временную и пространственную изменчивость, обнаруженную в лесах, но признали, что их работа также имеет применение в сельском хозяйстве и относительно новой науке (в то время) точного земледелия . Предпосылка Говарда и Митчелла заключается в том, что формы рельефа или особенности трехмерного рельефа земли существенно влияют на то, как и где растут растения (или деревья в их случае). С того времени способность картировать и классифицировать формы и особенности рельефа значительно возросла. Появление GPS сделало возможным картографировать практически любую переменную, которую можно было бы измерить. Таким образом, возникло очень возросшее понимание пространственной изменчивости среды, в которой растут растения. Развитие технологий, таких как бортовой LiDAR, позволило проводить детальное измерение особенностей рельефа с точностью до субметра, а в сочетании с RTK-GPS (точность до 1 мм) позволяет создавать очень точные карты расположения этих особенностей. Сравнение этих карт рельефа с картированием переменных, связанных с ростом сельскохозяйственных культур или растений, показывает сильную корреляцию (см. ниже примеры и ссылки для точного земледелия).
В то время как фитогеоморфология изучает взаимосвязь между растениями и характеристиками рельефа в целом (см. Howard et al., (1985)), она также может применяться в точном земледелии , изучая временную и пространственную изменчивость роста сельскохозяйственных культур на фермерских полях. Уже существует объем работы, хотя они не используют термин фитогеоморфология конкретно, которая рассматривает атрибуты рельефа сельскохозяйственных полей как влияющие на урожайность и рост сельскохозяйственных культур, Moore et al. (1991) [2] дают ранний обзор применения характеристик рельефа в точном земледелии, но одно из самых ранних упоминаний этого явления в сельском хозяйстве принадлежит Уиттекеру в 1967 году. [3] Более поздние работы включают шестилетнее исследование временной и пространственной стабильности урожайности в течение 11 лет (Kaspar et al., (2003), и ссылки в нем), [4] и подробное исследование того же самого на небольшом участке фермы в Португалии (и ссылки в нем). [5] Эта изменчивость может быть использована для получения более высоких урожаев и снижения воздействия сельского хозяйства на окружающую среду, что, следовательно, вернет фермеру более высокую прибыль в виде более высоких общих урожаев и меньших объемов вложений. Новая наука об устойчивой интенсификации сельского хозяйства [6] , которая решает проблему более высоких урожаев с существующих полей, может быть выполнена некоторыми практическими приложениями фитогеоморфологии, применяемыми к точному сельскому хозяйству.
Работа в этой области ведется уже несколько лет (см. Reuter et al., (2005), [7] Marquas de Silva et al., (2008) и особенно Moore et al., (1991)), но это медленная и порой утомительная работа, которая обязательно требует многолетних данных, очень специализированных программных инструментов и длительного времени вычислений для создания итоговых карт.
Обычно целью точного земледелия является разделение поля фермы на отдельные зоны управления на основе урожайности в каждой точке поля. «Технология переменной скорости» — относительно новый термин в технологии земледелия, который относится к разбрасывателям , сеялкам , опрыскивателям и т. д., которые способны регулировать свои скорости потока на лету. Идея состоит в том, чтобы создать «карту рецептов» для сельскохозяйственной техники переменной скорости, чтобы вносить точное количество необходимых поправок в этом месте (в этой зоне поля). Литература разделилась на то, как правильно определять зоны управления. [ необходима цитата ]
В геоморфологическом подходе к определению зон управления обнаружено, что топография помогает, по крайней мере, частично определить, сколько урожая поступает с той или иной части поля. Это верно для полей, где существуют постоянно ограничивающие характеристики частей поля, но не верно для полей, где потенциал роста одинаков по всему полю (Blackmore et al., (2003) [8] ). Можно показать, что индексная карта урожайности (показывает области постоянного перепроизводства урожайности и области постоянного недопроизводства) хорошо коррелирует с картой классификации рельефа (личное сообщение, Aspinall (2011) [9] ). Формы рельефа можно классифицировать несколькими способами, но самым простым в использовании программным инструментом является LandMapR (MacMillan (2003) [10] ). Ранняя версия программного обеспечения LandMapR доступна через проект Opengeomorphometry, размещенный в рамках проекта Google Code.