Анализ Почвы На Плодородие: Методы И Их Использование

Почва — сложная система, сформировавшаяся в результате взаимодействия химических, биологических и химических процессов. Анализ почвы дает представление о них и помогает понять, как обеспечить оптимальный баланс между ними. На основании данных агрохимического анализа почвы, фермеры могут улучшить продуктивность земли или проанализировать пригодность поля для выращивания культур.

Своевременное обнаружение и решение проблем, выявленных в результате комплексного анализа почвы, позволяет минимизировать производственные риски и увеличивает шансы получить высокий урожай.

Для Чего Нужен Анализ Почвы?

Продуктивность сельского хозяйства в значительной мере зависит от минерального состава земли. Чтобы собрать хороший урожай, прежде всего следует в достаточном количестве обеспечить растения питательными веществами. Фермеры часто определяют потребность культур в удобрениях по визуальным признакам, но этот метод не самый надежный и точный. Внешние проявления могут ввести в заблуждение, поэтому для качественной оценки необходим анализ состава почвы.

Круговорот важных элементов в земле может быть нарушен, если один из необходимых для развития растений компонентов отсутствует или находится в избытке. Когда почвенных минералов для питания растений недостаточно, производственные затраты значительно увеличиваются, а объемы урожаев и доходы фермерского хозяйства снижаются. Исправить ситуацию помогает агрохимический анализ почвы. Однако, недостаточная минерализация не единственная причина медленного развития растений. К примеру, земля может быть загрязнена токсичными элементами или поражена патогенами. В этом случае применяют соответственно токсикологический или микробиологический анализ.

Некоторые виды культур особенно восприимчивы к суровым погодным условиям, а сочетание нескольких неблагоприятных факторов еще больше усугубляет ситуацию. Так, слабое поглощение минеральных веществ, низкое качество грунтов, их засоление и истощение повышает вероятность возникновения целого арсенала болезней культур, борьба с которыми не всегда дает положительные результаты.

Обновление верхнего слоя земли является довольно затратной операцией, но продуктивность поля можно повысить и другими методами. Диагностика грунта поможет определить и устранить причину неурожая, что позволит избежать расходов или, по крайней мере, их минимизировать. Также анализ почвы на плодородие необходим при принятии решения о покупке нового поля.

Комплексный Анализ Почвы: Виды Тестирования

Диагностика грунта подразумевает исследование следующих параметров:

• степень плодородия (агрохимические, физико-химические, физические и биологические показатели);
• поражение патогенными микроорганизмами (нематодами, грибками, бактериями, вирусами);
• загрязнение вредными веществами (остатками пестицидов, тяжелыми металлами, радионуклидами, органическими загрязнителями).

Вид диагностики зависит от искомых показателей, которые негативно или позитивно влияют на развитие сельскохозяйственных культур.

Механический Анализ Почвы

Данный метод исследования также известен как измерение размера частиц, поскольку основывается на подсчете гранул в образце земли и распределении их по группам в зависимости от диаметра и массы. Такое тестирование отображает соотношение глины и песка в исследуемом образце, а также к какому типу относится грунт на поле.

Химический Анализ Почвы

Данный вид исследования определяет химический состав культивируемой земли и наличие в ней питательных веществ. Также он фиксирует впитывающую способность грунта, наличие тяжелых металлов, степень кислотности и необходимость внесения удобрений (одного или нескольких элементов). Исследование проводится различными методами: фотометрическими, хроматографическими, гравиметрическими и т. д.

Химический анализ почвы позволяет получить следующие данные:

• концентрация микро- и макроэлементов;
• показатель общего загрязнения;
• концентрация тяжелых металлов: мышьяка (As), свинца (Pb), ртути (Hg), кадмия (Cd), никеля (Ni), лития (Li) и др.;
• содержание бензапирена и продуктов нефтепереработки;
• уровень pH грунта.

Результаты химического анализа почвы сравнивают с предельно допустимыми концентрациями (нормами ПДК) по каждому показателю, на основании чего делают вывод о степени химического загрязнения земли на поле.

Агрохимический Анализ Почвы

Цель данного исследования — определить степень концентрации минеральных веществ в грунте (в частности, подвижных соединений азота, фосфора и калия), а также изучить основные показатели, которые могут повлиять на выращивание сельскохозяйственных культур или разведение животных. Так, результаты агрохимического анализа включают данные о влажности, pH солевой вытяжки, pH водной вытяжки, содержании органического вещества и т.д.

Для получения высоких урожаев особенно важно контролировать уровень влажности на поле, причем, как перед посевом, так и в течение всего сезона. EOSDA Crop Monitoring позволяет дистанционно анализировать данный показатель на поверхности земли и в прикорневой зоне. Кроме того, исторические данные отображают уровень влажности на каждом этапе роста культур. На основе этих данных фермеры могут прогнозировать дефицит влаги и принимать соответствующие решения. Дополнительно можно использовать индекс NDMI, чтобы найти критические зоны, взять пробу земли и определить, действительно ли данные участки обезвожены.

На графике ниже показана корреляция между показателями влажности почвы и NDVI. Оптимальный уровень влажности для подсолнечника, растущего в суглинистом грунте, составляет 65%. Чтобы сохранить максимальный урожай, его можно снизить до 40%. В июне показатели влажности опускаются ниже 25%, достигая точки увядания, и это отразилось на NDVI. В данном случае модель показала, что в результате уборки было собрано 2374 кг/га урожая вместо максимально возможных 3961 кг/га.

Микробиологический Анализ Почвы

Данный вид диагностики отображает численность почвенной биоты: бактерий, грибков, вирусов, водорослей, простейших. Подсчет их плотности на один грамм сухой земли помогает определить биологическую активность грунта, а также выявить наличие патогенных микроорганизмов, которые могут вызвать различные заболевания культур.

Минералогический Анализ Почвы

Это исследование предоставляет данные о наличии первичных и вторичных минералов в грунте, из которых на 90–97% состоит планета Земля.

Токсикологический Анализ Почвы

Токсикологическая диагностика применяется, когда необходимо проверить грунт на наличие вредных (токсичных) веществ. К таким веществам относятся мышьяк (As), свинец (Pb), никель (Ni), литий (Li), ртуть (Hg), кадмий (Cd), нефтепродукты и другие токсины.

Радиологический Анализ Почвы

Данное исследование проводят в случае вероятности загрязнения земли радиоактивными компонентами природного и техногенного происхождения. Такая диагностика особенно актуальна, если поле находится в непосредственной близости от атомных электростанций или мест захоронения радиоактивных отходов. Повышенный радиационный фон определяется спектрометром в соответствии с нормами радиационной безопасности.

Как Сделать Анализ Почвы?

Существует несколько вариантов анализа почвы:

• провести его самостоятельно с помощью специальных инструментов;
• отправить образцы для профессионального анализа в государственную или частную лабораторию; процедура анализа почвы в некоторых учреждениях является бесплатной;
• нанять компанию, которая возьмет на себя весь процесс: от отбора проб грунта до рекомендаций по мелиорации поля.

Как Взять Пробы Почвы Для Тестирования?

Анализ сельскохозяйственных угодий дает необходимую информацию для правильной обработки полей, но точность результатов зависит от качества отбора проб. Основные методы данной операции основаны на использовании сеток и зон.

Отбор Проб По Сетке

Этот способ подразумевает деление поля на равномерно распределенные сетки, обычно площадью от одного до пяти акров. Чем меньше сетка, тем точнее результат. Чем крупнее сетка, тем больше подпроб необходимо взять. Например, для ячейки сетки в один акр требуется минимум пять подпроб, а для сетки в пять акров необходимо около десяти. Отбор проб почвы по сетке подходит для получения пространственной информации о поле, но он не учитывает изменчивость состояния грунта.

Зональный Отбор Проб Почвы

Данный метод анализа предполагает отбор средних проб из каждой зоны, на которые делится поле в соответствии с картами урожайности или типом почвы. У всех зон должны быть схожие свойства, поэтому количество и размеры зависят от их изменчивости. Обычно размеры варьируются от двух до десяти акров. Чем больше зона, тем больше требуется проб (не менее пяти для каждой зоны, по две на акр).

Агрономический анализ почвы позволяет составить представление о состоянии поля, однако использование несколько источников дает больше критически важной информации. Здесь пригодится функция зонирования платформы EOSDA Crop Monitoring. Ее карты продуктивности отображают динамику состояния полей через индексы вегетации, позволяя более точно определить зоны для отбора проб. Благодаря этому фермеры могут применять химикаты в зависимости не только от состояния культур, но и от конкретных свойств каждой зоны.

Изображенное выше поле разделено на пять зон на основе индекса NDVI. Согласно карте, пробы следует брать в зонах поля с низким уровнем растительности, обращая внимание на «Зону 3» и «Зону 4». Красным цветом выделена зона «Более низкая вегетация»: это край поля, где ничего не растет. «Зона 2» — слишком маленькая для отбора проб. Рекомендации по применению удобрений заполняются для каждой зоны в соответствии с уровнем растительности.

Когда И Как Часто Нужно Делать Анализ Почвы?

Забор грунта для диагностики можно проводить практически в любое время года, поскольку окончательные результаты тестирования не изменяются при анализе проб истощенных, сухих или мерзлых почв. В целом, диагностику грунта рекомендуется проводить:

• незадолго до сева, что позволяет заранее провести необходимые мелиоративные мероприятия;
• перед внесением удобрений, чтобы правильно рассчитать количество недостающих минеральных компонентов и тем самым повысить урожайность культур.

Поскольку химические процессы в земле происходят постоянно, анализ почв на плодородие независимо от их типа рекомендуется делать ежегодно или как минимум каждые 3-5 лет. Кроме того, комплексный анализ почв наиболее точный после сбора урожая, а контрольное тестирование рекомендуют проводить весной.

Тестирование Почвы Для Сельскохозяйственных Предприятий И EOSDA Crop Monitoring

Своевременный анализ состояния полей помогает снизить экономические и экологические риски не только в фермерстве, но и во всем аграрном секторе:

• сельхозпроизводители могут предотвратить распространение болезней среди культур и повысить продуктивность предприятия;
• агрокооперативы могут контролировать производительность своих участников;
• поставщики факторов производства могут проанализировать спрос на свою продукцию;
• страховые компании могут мониторить надлежащий уход за полями для обоснования претензий;
• банковские учреждения могут принимать решения о целесообразности предоставления сельскохозяйственных кредитов.

Отбор проб и анализ почвы также необходимы при покупке нового поля или выбора стратегии землепользования. Анализ питательных веществ, содержащихся в земле, помогает поддерживать плодородие полей в долгосрочной перспективе, способствуя развитию устойчивого сельского хозяйства.

Платформа EOSDA Crop Monitoring напрямую не предназначена для тестирования почвы, однако она позволяет дистанционно анализировать ситуацию на поле, избавляя от необходимости брать пробы грунта на всей территории. Карты вегетации отображают критические зоны, а затем скауты получают задания с указанием конкретных участков для отбора проб в разделе «Скаутинг». Кроме того, с помощью EOSDA Crop Monitoring фермеры могут дополнить анализ почвы историческими данными о сельскохозяйственном производстве в регионе в предыдущие годы и отслеживать динамику урожайности по итогам каждого сезона.

Существует несколько вариантов применения нашего оборудования в вашем бизнесе. Так, индексы вегетации, карты продуктивности и другие функции EOSDA Crop Monitoring можно использовать в виде модуля White Label или через API. Чтобы узнать подробнее о преимуществах наших продуктов, свяжитесь с нашим отделом продаж EOSDA по адресу sales@eosda.com.