Ученые научились прогнозировать воздействие сельхозтехники на верхний слой почвы
Уплотнение нижнего слоя почвы вызывает долгосрочный ущерб, которого очень важно избежать. В случае с верхним слоем почвы уплотнение может быть скорректировано с помощью обработки почвы, изменения температуры от мороза до оттепели или дождя и засухи, а также деятельности почвенных микроорганизмов.
Об этом пишет agbz.ru ссылаясь на статью Пера Шённинга в журнале Soil and Tillage Research.
Тяжелая техника на поле может уплотнять почву, влияя как на рост растений, так и на условия окружающей среды. Однако важно знать разницу между уплотнением почвы в нижних слоях почвы и в верхних 20 см, что для вспаханной почвы соответствует пахотному слою, который также называется верхним слоем почвы.
«Тем не менее, общеизвестно, что структура верхнего слоя почвы сильно влияет на урожайность. Здесь мы находим большой запас разлагаемого органического вещества и оживленную биологическую активность. Очень большая часть корневой массы растений находится в верхнем слое почвы».
«Это означает, что неоптимальные условия для химических и биологических процессов, требующих кислорода, могут ухудшить использование питательных веществ сельскохозяйственными культурами и привести к выбросам закиси азота и других газов.
Поэтому чрезвычайно важно, чтобы мы также исследовали процесс уплотнения верхнего слоя почвы», – говорит известный ученый Пер Шённинг с кафедры агроэкологии Орхусского университета (Дания).
В своей недавней научной статье под названием «Эмпирическая модель для прогнозирования деформации верхнего слоя почвы при движении по полю» он представил новую модель, которая может предсказать деформацию верхнего слоя почвы, вызванную сельхозтехникой.
Для нижних слоев почвы существует определенное давление, которое не должно быть превышено во избежание повреждения почвы. Предполагается, что почва упруга до этой величины давления. Верхний слой почвы, с другой стороны, состоит из смеси крупных и мелких крошек и комков, которые постепенно деформируются. Поэтому необходим другой подход.
Свежевспаханная почва может быть слишком рыхлой. Это одна из причин, по которой используются бороздоуплотнители и катки. С другой стороны, почва не должна быть слишком сильно уплотнена. Поэтому необходим инструмент для прогнозирования того, насколько сильно тот или иной транспорт уплотняет почву.
Исследование основано на обширных полевых исследованиях, в ходе которых Шённинг и его коллеги в течение многих лет измеряли и анализировали механические силы под шинами и физические изменения, происходящие в верхнем слое почвы в результате движения по полю.
На основе собранных данных и передовых статистических методов он разработал эмпирическую модель, которая позволяет оценить деформацию верхнего слоя почвы.
Модель учитывает различные свойства почвы: содержание органического вещества, плотность до движения, содержание глины и воды. Кроме того, используются знания о нагрузке на колеса, типе шин, рекомендуемом и применяемом давлении в шинах.
Когда мы объединяем все эти переменные, модель может дать оценку ожидаемой деформации верхнего слоя почвы. Это может быть чрезвычайно ценным знанием для сельскохозяйственных консультантов и не в последнюю очередь для самого фермера.
Новая модель способна улучшить планирование и управление сельскохозяйственной деятельностью. Когда у фермера есть точный прогноз того, что произойдет с плотностью верхнего слоя почвы, если он решит управлять определенной машиной на данном поле в определенное время, он может легче оптимизировать условия для роста культур.
Это облегчает фермеру выбор колесной формулы, веса и давления в шинах машин, а также оптимального времени (содержания влаги) для той или иной операции на поле.
Модель, конечно, основана в первую очередь на датских почвах, которые являются относительно песчаными. Для более широкого применения модели на международном уровне необходимо провести испытания на более глинистых почвах и, возможно, скорректировать ее на основе дополнительных измерений. Кроме того, силы сдвига, возникающие под сцеплением колес с дорогой, могут привести к искажению результатов.
Исследовательская группа в Орхусском университете уже разработала систему поддержки принятия решений, которая позволяет моделировать дорожную ситуацию для защиты грунта. Можно будет включить новую модель в эту систему и таким образом предоставить более реалистичные и актуальные рекомендации в отношении верхнего слоя почвы.
⚡️Следите за новостями Agroexpert в -> Telegram | Viber | Facebook | Instagram | News letter!
