Оцінка здоров’я ґрунтів: новий підхід

Не зважаючи на те, які саме аналізи ґрунту розглядаються, попереду завжди йде відбір зразків. Для основного базисного агрохімічного аналізу (аналіз на вміст поживних речовин) більшість наукових університетів рекомендують відбір зразків ґрунту глибиною 0-15 см, 0-20 см або 0-25 см (але ніяк не глибше ніж 0-30 см). Для розчинних поживних речовин, таких як сульфати або нітрати, також можна відбирати зразки з інших глибин для більш детального розуміння їх концентрацій та уточнення рекомендацій. Також існує думка, що при постійному аналізі ґрунту (аналізі однієї і теж самої ділянки з року в рік), зразки краще відбирати в один і той же період року. Це допоможе відстежити зміни, які відбуваються з ґрунтом.

При відборі композиційного (або змішаного) зразка, ми просто випадково переміщуємося по нашому полю, відбираючи зразки в різних місцях та змішуючи їх у чистому пластиковому відрі. Також існує зональний тип відбору зразків, але для нього важливо правильно визначити зони. Джерелом такої інформації може бути карта врожайності або карта хімічного складу ґрунту, або дані, щодо рельєфу та його змін.

Якщо ви змішуєте два різних зразки ґрунту разом (наприклад, один з високою продуктивністю, а інший з низькою продуктивністю), тоді зрозуміло ви отримаєте зразок з середньою продуктивністю. З точки зору агрохімічного аналізу, такі зразки не правильно змішувати, їх потрібно аналізувати окремо для виявлення проблемних ділянок та розуміння суті цієї проблеми. Для отримання одного репрезентативного зразка потрібно зробити 10-15 точкових проб із зони відбору та перемішати їх у чистому пластиковому відрі.

Якщо розглядати основні компоненти оцінки стану ґрунту (хімічні, фізичні та біологічні) та уявити їх трьома кругами, то місце їх сукупного перетину і буде тим, що називається “здоров’я ґрунту”. До хімічних компонентів відносять деякі специфічні параметри (такі як рН та органічна речовина) та наявність у ґрунті доступних поживних речовин (макро- та мікроелементи); до фізичних – стабільність агрегатів (ситовий метод) та утримання ґрунтом води; до біологічних – дихання біомаси (виділення СО₂) та активність ґрунтової мікробної спільноти.

З точки зору основ “здоров’я ґрунту”, кількість виділеного СО₂ є ознакою мікробної біомаси в ґрунті, а вуглець є джерелом їжі цієї біомаси. Коли кількість виділеного СО₂ дає високі значення (наприклад, двісті або триста мг СО₂), а кількість вуглецю навпаки низька, це означає, що у ґрунті присутня велика мікробна спільнота, яка потребує багато їжі. Але низький вміст вуглецю означає, що нам потрібно шукати додатковий вуглець, щоб нагодувати всю цю мікробну біомасу. В такому випадку хорошим рішенням буде використання покривних культур.

Однією з хімічних оцінок стану ґрунту є аналіз на доступні катіони та насиченість ґрунту цими катіонами (або насиченість основами). Для цього аналізу, який надає розуміння деяких фізичних параметрів ґрунту, використовується ацетат амонію. Відомо, що кальцій і магній у ґрунті відіграють дуже значну роль, також вони допомагають при утворенні хімічно стабільних агрегатів.

Загальна кількість поживних речовин, яку можна проаналізувати лише завдяки розкладанню зразку (дайджест) – це ще один з хімічних параметрів, який розглядається в контексті “здоров’я ґрунту”. Бо відомо, що мікроби можуть використовувати деякі з цих нерозчинних поживних речовин для свого існування, тим самим роблячи їх доступними для рослин. Так, наприклад, у верхніх 20 см ґрунту може знаходитись від 1000 до 2000 кг загального фосфору, вміст загального калію має ще більшу кількість, але майже всі вони будуть знаходитись в недоступних для рослин формах. Але чим більше мікробів та мікоризних грибів буде знаходитись у ґрунті, тим більшає вірогідність того, що деякі з цих поживних речовин стануть доступними.

Для хімічних компонентів також окремо використовують водний екстракт (водна витяжка), з метою отримання інформації щодо водорозчинних вуглецю та азоту, які можуть бути доступними для мікробної спільноти. Також одним з важливих параметрів “здоров’я ґрунту” є співвідношення вуглецю та азоту. Прийнято рахувати, що ідеальне співвідношення вуглецю до азоту має бути від 8 до 15; для звичайних сільськогосподарських ґрунтів воно найчастіше лежить в межах 10-20.

Рекомендації щодо азотних добрив зазвичай ґрунтуються на вмісті нітратного азоту (як домінуючої форми), механічного складу та кількості органічної речовини. Рекомендації засновані на “здоров’ї ґрунту” враховують також кількість амонію та органічного азоту. Але також для отримання рекомендацій можна використовувати інформацію щодо нітратного азоту, який знаходиться на глибині 30-60 см та 60-90 см. Прийнято рахувати, що кількість нітратного азоту який може знаходитись в більш глибших частинах ґрунту (нижче за 20 см) може становити біля 10 кг/га. Це значення враховується при складанні азотних рекомендацій, якщо ніякі додаткові тести на вміст азоту не виконуються.

Стабільність ґрунтового агрегату – це одна з важливих функцій ґрунту, що відноситься до структури ґрунту. Ґрунти з гарною структурою легше пропускають та краще утримують повітря та воду. Рух повітря в ґрунті дуже важливий, як для життя аеробних мікробів, так і для росту коренів, яким також потрібен кисень. Додаткові тести на інфільтрацію води показують, яка кількість води може залишатись і утримуватись у ґрунті, коли ґрунт отримує її через зрошення або завдяки дощам. Але при значному надлишку води у ґрунті, скоріш за все, буде відчуватись дефіцит кисню для нормального росту рослин та для функціонування мікробної популяції. Так, наприклад, аналіз на вміст заліза у ґрунті може надати наступну інформацію: чи не спостерігається надлишок води у ґрунті? Тому що надлишок води у ґрунті призводить до дефіциту кисню, а це в свою чергу призводить до дуже великих концентрацій заліза.

Стабільність ґрунтового агрегату визначає кількість піску – найбільшої за розміром фракції, що знаходиться у ґрунті. Ґрунтові агрегати, як фізична складова структури ґрунту, дозволяють воді легше і швидше надходити в ґрунт. Хороша стабільність агрегату говорить про те, що ґрунт може утримувати більше вологи. Тому цей тест показує, наскільки хороша структура вашого ґрунту для того, щоб вбирати та утримувати воду

Загалом можна сказати наступне: чим більше різноманітних параметрів ми зможемо перевірити, тим краще ми зрозуміємо, наскільки здоровий наш ґрунт. Тому основна ідея цих досліджень полягає в тому, що “здоров’я ґрунту” – це завжди більше, ніж один тест!

Дана стаття базується на інформації, що люб’язно надана лабораторією Ward Laboratories, Inc.