Программу для подбора сельхозтехники с учетом уплотнения почвы создали датские ученые

Тяжелая техника в поле может переуплотнять почву, что негативно повлияет на рост растений и общее состояние поля. Однако важно знать разницу между уплотнением почвы в нижних слоях почвы и в верхних 20 см или около того, что для вспаханной почвы соответствует пахотному слою, называемому верхним слоем почвы.

Уплотнение нижнего слоя вызывает долгосрочные повреждения, которых следует избегать. В случае с верхним слоем уплотнение можно исправить за счет обработки почвы, погодных воздействий от мороза к оттепели или дождю и засухе, а также активности почвенных микробов. 

«Общеизвестно, что структура верхнего слоя почвы сильно влияет на урожайность. Здесь мы находим большой запас разлагаемого органического вещества и живую биологическую активность. Очень большая часть корневой массы растений сосредоточено в верхнем слое почвы. Это означает, что неоптимальные условия для химических и биологических процессов, требующих кислорода, могут ухудшить использование питательных веществ культурой и привести к выбросам закиси азота и других газов. Поэтому нам надо учитывать и процесс уплотнения верхнего слоя, а не только нижнего», -  говорит старший научный сотрудник и почетный профессор Пер Шённинг с факультета агроэкологии Орхусского университета.

В недавней научной статье под названием «Эмпирическая модель для прогнозирования деформации верхнего слоя почвы при полевом движении», опубликованной в журнале «Исследования почвы и обработки почвы», он презентовал новую модель для прогноза деформации верхнего слоя почвы из-за проходов сельхозтехники. 

Шённинг указывает в своей публикации на ключевые нюансы. Так, для нижних слоев существует определенное давление, которое нельзя превышать во избежание повреждения почвы и для сохранения упругости грунта. 

С другой стороны, верхний слой почвы состоит из смеси крупных и мелких крошек и комков, и они постепенно деформируются. Поэтому нужен другой подход. Свежевспаханная почва на самом деле часто становится слишком рыхлой. Это одна из причин, по которой применяют почвоуплотнители и катки. Но опять же и эту почву нельзя переуплотнять. 

Следовательно, необходим инструмент для прогнозирования того, насколько данный трафик уплотняет почву.

Исследование основано на обширных полевых наблюдениях, в ходе которых Шённинг и его коллеги измерили и проанализировали механические усилия под шинами и физические изменения, происходящее в верхнем слое почвы в результате полевого движения в течение многих лет. На основе собранных данных и передовых статистических методов была разработана эмпирическая модель, позволяющая оценить деформацию верхнего слоя почвы.

«Модель учитывает различные свойства почвы — содержание органического вещества, плотность перед движением, содержание глины и воды. Аналогичным образом используются данные о нагрузке на колесо, типе шины, рекомендуемом и применяемом давлении в шинах. Когда мы объединяем все эти переменные, модель дает оценку ожидаемой деформации верхнего слоя почвы. Это может быть чрезвычайно ценным знанием для консультантов по сельскому хозяйству и не в последнюю очередь для самого фермера», - объясняет Шённинг.

Когда у фермера есть точный прогноз по уплотнению, он выберет для оптимизации условий конкретную машину на заданном поле и ее работу в определенное время.

«Программа облегчает фермеру выбор колес, веса и давления в шинах машин, а также оптимального времени (влажности) для конкретной операции в поле»,  - говорит эксперт. Он добавил, что модель была создана изначально для датских почв, которые являются относительно песчаными. 

Если модель будет применяться на международном уровне, потребуются испытания на более глинистых почвах и, возможно, корректировка программы на основе дополнительных измерений.