Все, що потрібно знати про відбір ґрунту для аналізу

Визначення методу відбору зразків
Методи відбору зразків
Однорідне внесення добрив
Зміна норм застосовуваних добрив
Вибір оптимальної глибини відбору проб
Відбір усередненого зразка
Обладнання для відбору зразків
Час відбору зразків
Підготовка зразків
Аналіз в лабораторії

При відборі зразків грунту переслідуються наступні цілі: визначити середній поживний статус і ступінь його мінливості на ділянці. Правильне використання добрив, засноване на точній інформації про рівень вмісту поживних речовин грунту на ділянках, призводить до збільшення врожаю, зменшення вартості і зниження екологічного впливу. Знаючи зміни у змісті поживних речовин на ділянці, можна вносити мінеральні добрива, з огляду на цю мінливість.

Визначення методу відбору зразків

З розвитком технологій і процедур з використання добрив, виробники можуть зібрати необхідну кількість інформації про зміну кількості поживних речовин в грунті в межах поля. До здійснення відбору, вирішите, як буде використовуватися отримана інформація щодо застосування добрив, і це допоможе визначати, які зразки повинні бути відібрані. Для однорідного внесення добрива, відберіть зразки грунту хаотично в межах вибраної ділянки. Якщо плануєте вносити добрива в заздалегідь запланованих місцях, зразок грунту необхідно відбирати в певних зонах внесення або в квадратах з відомими координатами.

Щуп для відбору грунту

Методи відбору зразків

Випадковий відбір проб (Random) – це традиційний метод, який працює для однорідних полів з невеликими змінами. Метод відображає середні показники поля, середнє число всіх зразків, узятих з усієї площі поля.

Еталонний відбір проб (Benchmark) – рекомендується для полів з великою кількістю змін на полі (пагорби, різні зміни рельєфу і т.д.). Еталонний відбір проб зменшує природну мінливість поля, зменшуючи розміри обраного поля шляхом ділення його на елементарні ділянки (5-10 га). Відповідно після проведення аналізу повинні бути надані рекомендації щодо внесення добрив для кожної такої ділянки.

Еталонна ділянка повинна бути (може бути) відзначена за допомогою глобальної системи розташування (GPS) або іншими засобами так, щоб можна було повернутися туди ж для здійснення відбору проб і внесення добрив саме на цю ділянку. Відбір зразків в тому ж самому місці поля покаже картину щорічних змін на полі. Аналіз декількох окремих еталонних ділянок в перший рік зменшить ризик отримання не вірних значень з поля, що не відповідають загальним показникам даного поля. З іншого боку, ці технології більш дорогі для лабораторного аналізу. Даний метод допомагає визначити ділянки для еталонного відбору зразків надалі. Вибираючи еталонні зразки, використовуйте помітні особливості, такі як колір грунту і ландшафт, щоб ідентифікувати різні типи грунту. Виберіть ділянку, у якої є особливості, подібні здебільшому полю або домінуючому типу грунту.

Найкращий час для проведення аналізу грунту – після збирання врожаю. На початку сільськогосподарського сезону легше вибрати умови для створення майбутнього врожаю. Існують і інші способи вибору потенційних еталонних ділянок. Процес ділення поля на менші ділянки для взяття зразків необхідний при різних типах грунтів в межах одного поля. Цей підхід особливо ефективний при горбистому ландшафті. Кожна ділянка (з певною культурою та історією поля) повинна бути обрана окремо. Оцініть кожну ділянку за спостереженнями за змінами в врожайності, зростання і розвитку посівів, структурі, кольорі, ступеня ерозії і дренажі грунту. Ділянки полів, де зростання і розвиток рослин значно відрізняються від решти поля, повинні бути відібрані окремо.

Уникайте ділянок зі старою соломою, сіном, сильно удобрених, з сольовими плямами на грунті і т.д. Виберіть 15-20 місць для відбору проб на одній досліджуваній ділянці.

Однорідне внесення добрив

Навіть якщо добриво буде внесено однорідно, все ще корисно буде мати інформацію щодо мінливості у змісті поживних речовин грунту на ділянці. Знання цього дозволить Вам регулювати норми, час внесення та вид добрива. Відберіть зразки грунту з ділянок в межах поля, які є відносно однорідними. Ці ділянки можуть бути визначені, грунтуючись на типі грунту, рельєфі, ступені ерозії, історії поля, відмінності в врожайності і будь-яких інших чинників, які можуть впливати на рівень поживних речовин в грунті.

Уникайте ‘мертвих’ ділянок на полі (еродовані ділянки, ділянки повороту машин, занедбані місця або майданчики для відгодівлі тварин), або відбирайте з них окремі зразки. Зразки ґрунту з цих ділянок можуть значно відрізнятися за результатами від іншої частини поля. Відбираючи зразки з зрошуваних ділянок поля для визначення залишкового нітратного азоту, відбирайте їх з верхніх, середніх і нижчих частин поля (малюнок 1). Кількість поливної води, яка вбирається в грунт, буде впливати на кількість і глибину промивання нітратного азоту в грунті.

Відбір зразків грунту в залежності від глибини

Зміна норм застосовуваних добрив

Є два основні підходи до відбору проб для певної ділянки, де планується внесення добрив – здійснення відбору по сітці або на основі розподілу поля на зони. Обидва підходи забезпечують повне отримання докладної інформації про зміну рівня поживних речовин в межах поля. Відбір проб по сітці більш дорогий і трудомісткий, але дозволить отримати корисну інформацію, щоб змінювати норми внесення добрив протягом декількох років. Відбір проб по зонам здійснюється на основі інформації, отриманої з різних інформаційних джерел – карти поля, обстеження грунтів, аерофотографії і т.д. Часто інформація з кількох джерел може бути об’єднана, щоб отримати зони відбору проб. Малюнок 2 показує розподіл ділянки на сітку і зони для відбору проб з поля.

Приклади сітки і зонування ділянки для відбору зразків грунту

Вибір оптимальної глибини відбору проб

Зразки ґрунту з глибини 0-20 см використовуються, для того щоб визначити pH грунту, потребу у вапнуванні, органічної речовини, вміст фосфору, калію, сірки і цинку. При регулярному відборі проб необхідно дотримуватися одієї і тієї ж глибини відбору проб з поля, це дозволить порівнювати результати аналізів і простежувати тенденцію. Відбір проб глибше, ніж з 20 см призводить до зниження точності результатів аналізу для органічної речовини, фосфору і цинку.

Значення калію і pH можуть збільшитися, зменшитися або залишатися тими ж самими і в пробах з більшої глибини. Зразки з глибини 0-20 см відбираються для всіх зернових культур. Рекомендації по внесенню добрив за всіма поживними речовинами засновані на  їх кількості у зразку грунту. Рекомендації по азоту, для багатьох зернових культур, розраховуються з урахуванням вмісту органічної речовини та залишкового нітратного азоту в орному шарі грунту.

Накопичення поживних речовин в грунті може статися, коли поля не були в використанні протягом декількох років, більш високі концентрації поживних речовин будуть спостерігатися ближче до поверхні грунту, головним чином в 5-10 см шарі. Використання поживних речовин на полях, де відбулося їх накопичення, не є проблемою, оскільки коріння рослин може ефективно отримувати поживні речовини з верхніх шарів грунту. Якщо відбувається накопичення поживних речовин, і зразки були добре змішані, є більший ризик надання в лабораторію нерепрезентативної проби і складання неточних рекомендацій.

Зразки з глибини 0-20 см і нижче необхідні, щоб точно оцінити кількість нітратного азоту в кореневій зоні, тому що азот в нітратній формі легко вилуговується (вимивається) водою в підорні шари грунту. Нітратний азот в кореневій зоні з легкістю використовується рослинами. У більшості ґрунтів коріння однорічних рослин проникає на глибину до 120 см і більше. Щоб точно визначити вміст нітратного азоту в кореневій зоні рослин, зразки грунту повинні бути відібрані з глибини 90 см.

Глибина відбору зразка на нітратний азот 60 см – це мінімальна глибина, рекомендована для нітратного азоту, і вона не дозволить визначити для рослин доступний нітратний азот так точно як зразок з більшої глибини. Для зернових культур з неглибокими кореневими зонами, типу бобів, ріпаку і проса, зразок з 60 см оптимальний. Якщо зразки грунту для визначення нітратного азоту були взяті з підорного горизонтів, рекомендації по азоту для зернових культур будуть засновані на історичних усереднених даних по нітратному азоту, і точність рекомендацій щодо внесення добрив може знизитися.

Відбір усередненого зразка

У кожній зоні ділянки, яка була виділена, відберіть у вільному порядку кілька зразків грунту (в тому випадку якщо зразки грунту не відбираються по квадратах). Дбайте про те, щоб ці зразки представляли всю зону. Переконайтеся, що відбираєте весь шар грунту 0-20 см для аналізу грунту на елементи живлення. Помістіть індивідуальні зразки грунту в чисте пластмасове відро для змішування. Якщо проводите відбір зразків пошарово, то для кожного шару повинно використовуватися окреме відро. Розбийте і повністю змішайте зразки грунту в кожному відрі після відбору зразків по всій зоні. Після змішування, відберіть частину змішаного грунту і помістіть його в підписану коробочку або пакет, щоб відправити в лабораторію для аналізу. Як правило, маса зразка грунту повинна бути ≈ 500 гр. Типовий ярлик на коробочці повинен включати назву господарства, номер поля і зразка, глибину відбору.

Відбір зразків грунту на різних глибинах

Два зразки вертикального розподілу нітрату в зоні кореня. Обидва містять 232 кг / га нітратного азоту.

Якщо ви відбираєте зразки грунту для пошарового визначення змісту елемента то, межі орного і підорного шару повинні бути дотримані точно і без проміжків. Наприклад, з зразком 0-20 см, відберіть підорний зразок від 20-90 см. Однак детальна інформація про вертикальний розподіл нітратного азоту на ділянці може бути отримана, якщо зразок підорного шару ґрунту відібраний по глибинам 0-20-60-90-120 см .

Такий зразок грунту має кілька переваг перед єдиним підорним зразком. Важко отримати добре змішану, репрезентативну пробу від зразків, захоплюючих великий діапазон глибини. Зміни в структурі грунту і вологості з глибиною, разом з великим об’ємом грунту, роблять змішування трудомістким процесом. Крім того, концентрація нітратного азоту в грунті, ймовірно, зміниться з глибиною. В добре відібраному зразку концентрація нітратного азоту зменшитися з глибиною, але це буває не завжди.

Якщо спостерігається збільшення концентрації нітратного азоту в більш глибоких горизонтах ґрунту, можливо, це викликано посушливими умовами в період росту рослин, з подальшим збільшенням вологості грунту і виносом азоту з урожаєм, в цьому випадку значення нітратного азоту в підорному шарі для живлення рослин може бути оцінено занадто високо. На малюнку 4 показано дві ситуації, де загальна сума нітратного азоту в кореневій зоні однакова.

Ситуація на малюнку 4а типова. На малюнку 4б значна кількість нітратного азоту міститься глибоко в кореневій зоні, такий стан може привести до більш глибокого вилуговування нітратного азоту за межі кореневої зони перш, ніж коріння рослини зможе досягти цієї глибини. Для ситуацій як на малюнку 4б, необхідно буде в рекомендаціях збільшити норми азотного добрива через низьку ймовірність того, що рослина зможе скористатися цими запасами.

Обладнання для відбору зразків

Зразки грунту можуть відбиратися за допомогою грунтового бура або щупа. Грунтовий щуп найзручніший інструмент для відбору зразків ґрунту. Він дозволить відібрати цілісний зразок грунту з мінімальним використанням в нього межуючих елементів. На багатьох грунтах, щуп можна помістити в той же отвір, щоб відібрати зразок з наступною глибини. Так як зазвичай відбувається невелике забруднення подальшого зразка грунтом, який зсипається зверху.

Грунтовий щуп не можна використовувати, коли грунт дуже вологий, надто сухий, кам’янистий або замерзлий. На глинистих ґрунтах можуть виникнути проблеми з відбором зразків, але їх можна уникнути при використанні спеціальної насадки, призначеної для щільних глинистих ґрунтів, відбираючи зразки у вологих і сухих умовах, змащувати насадку силіконом.

Грунтовий бур може використовуватися на грунтах кам’янистих або замерзлих грунтах. Якщо грунт дуже вологий або сухий може статися змішування проб з різної глибини. Грунтовий бур не підходить для відбору проб на занадто сухих і пилуватих грунтах. Використовуйте його тільки в тому випадку, якщо, неможливе використання щупа. Існують так само різноманітні гідравлічні або механічні пробовідбірники для взяття поверхневих і глибинних зразків. Різноманітність їх велика і вони істотно полегшують відбір проб, особливо при відборі великої кількості проб з різних ділянок.

Час відбору зразків

Відбір проб необхідно проводити відразу після збору врожаю, це буде оптимальним варіантом, при якому ви отримаєте результати аналізів, рекомендації і зможете використовувати інформацію в складанні плану внесення добрив на наступний рік. Лабораторія повинна забезпечити отримання достовірних даних по всім визначеним показникам. Однак великий проміжок часу між часом здійснення відбору проб і часом посіву зернових культур, може привести до деякого вилуговування нітратного азоту з кореневої зони.

Втрати нітратного азоту при вилуговуванні відбуваються через зимове або весняне танення снігу і великої вологості грунту. Відбір проб також може бути здійснений навесні. Але може виникнути затримка відбору зразків, так як велика кількість грунтової вологи в зоні кореня не дозволить правильно відібрати проби. Відбір проб навесні є оптимальним часом для проведення аналізу на вміст нітратного азоту в підпахотному шарі грунту.

Підготовка зразків

При відборі і підготовці зразків,  робіть все можливе, щоб уникнути їх забруднення. Використовуйте чисті пробовідбірники та пластмасові відра, щоб отримати і змішати зразки грунту. Не залишайте зразки вологими в теплому приміщенні протягом більше 24 годин після відбору. Якщо вологі зразки грунту зберігаються протягом великого проміжку часу, може відбутися додаткова мінералізація органічної речовини, збільшиться концентрація нітратного азоту, і можливо зміниться зміст інших поживних речовин.

Якщо зразки не можуть бути доставлені в лабораторію протягом 24 годин після відбору, вони повинні бути висушені, охолоджені або заморожені. Сушать зразки грунту, в сухому провітрюваному приміщенні протягом двох трьох днів. Не сушіть зразки грунту при високій температурі, оскільки це може вплинути на результати аналіз. Оптимальною вважається температура 35-37^оС.

Не допускайте забруднення зразків при висиханні. Охолодження або заморожування зразків сповільнять або зовсім зупинять мікробну діяльність, якщо зразки не можуть бути висушені та відправлені в лабораторію. Зв’яжіться зі своєю лабораторією щодо упаковки і отримання всіх необхідних інструкцій, пов’язаних з відбором проб. Заповніть спеціальні бланки (листи замовлення) і коробки, що надаються лабораторією, позначте кожен зразок своїм ім’ям, адресою, індексом, номером поля / проби і глибиною, з якої був узятий зразок. Повторіть ці кроки для кожного зразка, який буде відібраний для аналізу.

Надайте повну інформацію для кожного зразка грунту на наданому аркуші замовлення. Якщо на полях є будь-які незвичайні / специфічні проблеми, вони повинні бути відзначені докладно. Залиште остаточний план відібраних зразків в лабораторії і у себе.

Аналіз в лабораторії

Проконсультуйтеся з лабораторією щодо лабораторних досліджень ґрунту. Аналіз грунту повинен включати тести грунту на нітратний азот, доступний фосфор, доступний калій, сірку, кислотність грунту (рН), засоленість і вміст органічної речовини (потенціал грунту). Також проводяться аналізи на мікро- і макроелементи, такі як: бор, молібден, мідь, залізо, марганець, цинк, кобальт, магній і кальцій, механічний склад (гранулометрія).