Диагностика и защита почвы
Так как ваша почва постоянно меняется, важно уметь правильно определять в каком состоянии она находится. Как выглядит почва? Какую структуру она имеет?
Возьмите образец почвы и проведите анализ - это даст вам большие преимущества в вашей будущей работе. Мы бы хотели поделиться с вами нашими знаниями, которые мы накопили за многие годы. Ниже вы найдете руководства и факты об анализе почвы, уплотнении грунта и эрозии.
Диагностика почвы
Почвенный анализ и тестирование - основополагающие факторы для высокого урожая. Картину состояния почвы легко получить с помощью лопаты и тщательного осмотра. Это возможно потому, что ее внешний вид и структура отражают ее фактическое состояние.
Почва - это комбинированная система, в которой химические, биологические и физические процессы должны протекать совместно для того, чтобы культура могла произрастать и быть высокорентабельной. Например, движение воды и воздуха – это важная функция почвы, которая обеспечивается ее структурой.
Быстрое определение
Поэтому хорошей идеей является отслеживание состояния почвы. Это можно сделать достаточно легко с помощью лопаты и внимательного взгляда, т.к. условия почвы очень часто отражаются на ее внешнем виде. Зачастую быстро получить информацию о состоянии почвы можно, посмотрев на нее и сопоставив с тем, как она обрабатывалась в прошлом.
Основной способ – взять почвенный образец глубиной в 30 см, чтобы осмотреть весь верхний слой почвы, но более глубокое изучение даёт лучшее представление о её свойствах. Большое количество всевозможных методов используется в разных странах для диагностики и оценки состояния почвы. Некоторые достаточно сложные, но большинство можно легко выполнить самим.
Необходимо учитывать
Общей чертой для большинства методов является оценивание почвы по критериям:
- Строение – раскатывание дает быстрый ответ относительно содержания глины.
- Структура – определяется подсчетом надавливаний на лопату, необходимых для полного углубления ее в почву или падением почвенной глыбы и учётом количества агрегатов, на которые она распадется.
- Пористость – количество видимых на разломе пор показывает, насколько различаются условия для корней.
- Цвет, запах и вкус (!) – почва должна пахнуть свежо, запах серы является плохим признаком.
- Земляные черви – оптимально на одну лопату верхнего слоя должно быть 2-4 дождевых червя. Отсутствие их вообще – плохой признак, наличие хотя бы какого-то количества уже намного лучше.
- Пахотный или обрабатываемый слой и другие плотные слои – плотный слой корней – показатель уплотненности почвы.
Исследование на большей глубине может дать лучшее представление о природе почвенных агрегатов и водной проводимости. Нахождение корней на большей глубине, так же как их число и диаметр показывает степень уплотненности.
Выкопайте несколько ям
Хорошей отправной точкой будет выкопать ямы по крайней мере в 2 местах в поле – одну, где культура развита хорошо, другую – в типичном для данного поля месте. Сравнение лучшего места в поле с тем, которое уплотнено техникой, может дать интересную информацию. Оно показывает разницу и увеличивает шансы найти различия в почве, обуславливающие неравномерность роста культур.
Лунка, показывающая средние показатели для поля, обеспечит информацию о нормальных условиях. Количество раскопок зависит от времени и сил, но предпочтительнее выкопать как можно больше и получить широкое представление, чем углубляться в подробности, отталкиваясь от начальных данных.
Уплотнение почвы
Уплотнение почвы приводит к сдавливанию пор, которые должны проводить воду и воздух. Это препятствует росту корней и вызывает недостаток кислорода. Результатом уплотненности почвы может стать серьезное снижение урожайности.
Уплотнение грунта по определению означает, что плотность почвы увеличивается, когда она сжимается. Иными словами, почва сжимается и каждый литр почвы весит больше, когда поры сжаты. Это легче понять и оценить, наблюдая за следом колеса трактора на рыхлой почве во влажных условиях.
Угнетение корней
Уплотнение почвы влияет на рост корней, ограничивая его, и оказывает механическое сопротивление развитию корней двумя способами:
- Уплотнение уменьшает количество и размер крупных пор. В результате число пор с диаметром, большим диаметра корней – в которых корни растут свободно, без механического сопротивления – уменьшается.
- Уплотнение увеличивает механическую прочность почвы путем сдавливания её частиц.
Ограничение водопропускной способности
Уплотнение почвы ограничивает движение воды вниз. Это приводит к насыщению водой верхних слоёв, которое, в свою очередь, может вызвать недостаток кислорода в зоне корней, как показано на рисунке. Кроме того, интенсивность аэрации почвы влияет на доступность питательных веществ, таких как азот и марганец. В анаэробных условиях денитрификация может привести к серьезной потере азота путем выхода оксида азота и газообразного азота в атмосферу. Уплотнение почвы тем самым уменьшает доступность азота в почве.
Необходимый воздух: приблизительные значения для воздушной пористости: более 25% воздушных пор означает хорошую аэрацию, 10-25% может привести к некоторым ограничениям в определенных условиях, менее 10% воздушных пор – показатель дефицита кислорода.
Меры предотвращения
Во избежание уплотнения почвы необходимо применять меры, способствующие улучшению структуры почвы в будущем. Они включают в себя дренаж, известкование, укрытие почвы растительным покровом и поддержка поступления органического вещества извне. Эти методы уменьшают ее уплотненность.
Севооборот и обработка почвы также критично влияют на ее уплотненность. Наиболее опасной является обработка влажной почвы. Сухая земля может переносить большие нагрузки, в то время как увлажненная под таким же давлением уже уплотняется. Благодаря большей площади соприкосновения, достигающейся шириной колес или спаренными колесами, уменьшается их давление. Количество проходов, как показано на рисунке ниже, также важно, как и сохранение наименьшего общего веса техники.
Испытания в хозяйстве Оннестад, Швеция, 2000 г. показали, как уплотнение почвы перед весенним севом влияет на доходность различных культур (ячмень, пшеница, овес, сахарная свёкла, горох). Опыт включал в себя разное количество проходов техники с тяжелым грузом по полю перед посевом.
- Посев без уплотнения
- Посев с 1 проходом пустой техники
- Посев с одним проходом наполненной цистерны
- Посев с 3 проходами такой же цистерной
Результаты показывают, что урожайность яровой пшеницы, ячменя и овса повысилась после небольшого уплотнения, т.е. посева с одним проходом. Однако для сахарной свёклы и гороха после этого урожайность уменьшилась. Когда уплотнение почвы за счет количества проходов увеличивалось – урожайность культур падала. Наиболее негативно воспринял это горох, который очень чувствителен к недостатку кислорода.
Эрозия
Эрозия возделываемых земель водой или ветром может перемещать большое количество почвы. Растительный покров или слой пожнивных остатков на поверхности предохраняет почву, поэтому минимальную обработку почвы можно отнести к мерам борьбы с эрозией.
Растительность защищает почву от воздействия ветра и воды. Тем не менее, культивированные и голые почвы могут пострадать от водной и ветровой эрозии.
Водная эрозия
На склоновых землях водная эрозия может быть очень серьезной, когда дождь попадает на голый грунт без растительного покрова. Частицы глины вымываются дождем вместе с молекулами фосфора, накапливаются в низинах поля или выносятся за пределы поля.
Ветровая эрозия
На сухих, голых почвах ветровая эрозия может привести к повреждению, когда взвешенные частицы песка воздействуют на новую культуру. На этой фотографии показано, что суспензия может уменьшить ветровую эрозию путем связывания почвы и предотвращения её движения.
Вода вымывает фосфор
Сильные дожди и интенсивное таяние снега может привести к смыву почвы. Эта вода уносит частички грунта, питательных веществ и органическое вещество в ручьи, озера, моря. Поля с неровным рельефом страдают сильнее. Чем круче склон, тем сильнее эрозия благодаря увеличению скорости потока. Удвоение уклона даёт четырехкратное увеличение. Потеря фосфора (Р) может резко возрастать из-за водной эрозии, т.к. большинство его молекул связано с илистыми частицами.
Воздушная эрозия
Когда почва сухая и не покрыта растительным слоем, ветер может переносить частицы размером с песчинку или меньше. Вещество размером менее 1 мм передвигается по поверхности почвы, а частицы размером менее 0,1 мм могут быть свободно унесены ветром. Лёссовые грунты были образованы в результате накопления принесенных ветром частиц.
Положительное влияние минимальной обработки почвы
В прериях или районах, где рельеф пахотных земель имеет наклон, рекомендуется минимальная обработка почвы в качестве противодействия ветровой и воздушной эрозии. Поверхностная обработка означает, что растительные остатки накапливаются в верхнем слое почвы. Это повышает количество органического вещества в верхних слоях, что, в свою очередь, улучшает агрегационную стабильность и делает почву более устойчивой к воздействию осадков и ветра.
Когда пашут поле с уклоном, контурная вспашка – полезный метод для уменьшения риска эрозии. Она использует рельеф поля для просачивания воды вместо стекания вдоль рядков.
Защита растительным покровом
Растительные остатки, сохраняющиеся в почвенном слое, являются другим фактором, позволяющим минимальной обработке почвы противостоять эрозии. В общем, и растения и их остатки на поверхности эффективно замедляют скорость движения воды на поверхности почвы и воздуха над ней.
Среди традиционных культур многолетние травы обеспечивают лучшую защиту, в то время как зерновые могут лишь несильно противостоять неблагоприятному фактору. Худшим вариантом с точки зрения эрозии является культивация полупара без сохранения на поверхности пожнивных остатков.
Словарь:
Водная проводимость - количество воды, которое может проникнуть в почву за определенный промежуток времени. Является хорошим показателем того, насколько хорошо функционирует почва с физической точки зрения.
Пахотный или обрабатываемый слой – это уплотненная зона между поверхностным слоем почвы и лежащим ниже глубины обработки, который часто уплотнен плугом и колесами, идущими по колее. Пахотный слой может образовываться на глубине даже при нулевой обработке почвы во время посева во влажных условиях при многократном проходе техники в одном и том же месте. Характеристикой обоих путей уплотнения является почвенная проницаемость воздухом и водой, поскольку крупные поры сжимаются, не давая расти корням.
Раскатывание - этот тест – быстрое раскатывание влажного грунта легким сдавливанием между указательным и большим пальцами дает представление о её составе. Илистая почва дает «колбаску» размером 4-6 мм, легкая глинистая около 2 мм, а тяжелые глинистые примерно 1 мм.
Состав - почвенный состав является пропорцией минеральных частиц с различным размером, т.е. относительные пропорции песка, ила и глины в соответствии с таблицей «Классификация частиц по размеру» в разделе Структурный состав почвы.
Словарь:
Поры - почвенные поры – это полости, каналы и трещины в почве, которые заполняются либо водой, либо воздухом, в зависимости от текущей влажности.
Денитрификация - это процесс, протекающий в почве при низкой концентрации кислорода, в результате которой денитрифицирующая бактерии превращают доступные растениям нитраты (NO3) в азот (N2). Если денитрификация не завершена, образуется оксид азота (N2O), являющийся сильным парниковым газом.
Словарь:
Лёссовые почвы – пористые, образованные ветрами почвы, часто имеющие размер частиц близкий к илу (узнайте больше в таблице «Классификация частиц по размеру» в разделе Структурный состав почвы). Лёссовые почвы находятся в Восточной Европе и Украине, и могут достигать глубины в 100 м.
Контурная вспашка – перпендикулярная склону вспашка поля.