Оценка здоровья почв: новый подход

Несмотря на то, какие именно анализы почвы рассматриваются, всегда идет отбор образцов. Для основного базисного агрохимического анализа (анализ на содержание питательных веществ) большинство научных университетов рекомендуют отбор образцов почвы глубиной 0-15 см, 0-20 см или 0-25 см (но никак не глубже 0-30 см). Для растворимых питательных веществ, таких как сульфаты или нитраты, можно отбирать образцы из других глубин для более детального понимания их концентраций и уточнения рекомендаций. Также существует мнение, что при постоянном анализе почвы (анализе одного и того же участка из года в год), образцы лучше отбирать в один и тот же период года. Это поможет отследить изменения, происходящие с почвой.

При отборе композиционного (или смешанного) образца мы просто случайно перемещаемся по нашему полю, отбирая образцы в разных местах и смешивая их в чистом пластиковом ведре. Также есть зональный тип отбора образцов, но для него важно правильно определить зоны. Источником такой информации может быть карта урожайности или карта химического состава почвы или данные относительно рельефа и его изменений.

Если вы смешиваете два разных образца грунта вместе (например, один с высокой производительностью, а другой с низкой производительностью), тогда понятно вы получите образец со средней производительностью. С точки зрения агрохимического анализа такие образцы не правильно смешивать, их нужно анализировать отдельно для выявления проблемных участков и понимания сути этой проблемы. Для получения одного репрезентативного образца нужно сделать 10-15 точечных проб из зоны отбора и перемешать в чистом пластиковом ведре.

Если рассматривать основные компоненты оценки состояния почвы (химические, физические и биологические) и представить их тремя кругами, то место их совокупного пересечения будет тем, что называется «здоровье почвы». К химическим компонентам относятся некоторые специфические параметры (такие как рН и органическое вещество) и наличие в почве доступных питательных веществ (макро- и микроэлементы); к физическим – стабильность агрегатов (ситовой метод) и содержание грунта воды; к биологическим – дыхание биомассы (выделение СО2) и активность почвенного микробного сообщества.

С точки зрения основ «здоровья почвы», количество выделенного СО₂ является признаком микробной биомассы в почве, а углерод является источником пищи этой биомассы. Когда количество выделенного СО₂ дает высокие значения (например, двести или триста мг СО₂), а количество углерода наоборот низкое, это означает, что в почве присутствует большое микробное сообщество, требующее много пищи. Но низкое содержание углерода означает, что нам нужно искать дополнительный углерод, чтобы накормить всю микробную биомассу. В таком случае хорошим решением будет использование покровных культур.

Одной из химических оценок состояния почвы является анализ доступных катионов и насыщенность почвы этими катионами (или насыщенность основаниями). Для этого анализа, который дает понимание некоторых физических параметров почвы, используется ацетат аммония. Известно, что кальций и магний в почве играют очень значительную роль, они также помогают при образовании химически стабильных агрегатов.

Общее количество питательных веществ, которое можно проанализировать только благодаря разложению образца (дайджест) – это еще один из химических параметров, который рассматривается в контексте здоровья почвы. Ибо известно, что микробы могут использовать некоторые из этих нерастворимых питательных веществ для своего существования, тем самым делая их доступными для растений. Так, например, у верхних 20 см почвы может находиться от 1000 до 2000 кг общего фосфора, содержание общего калия имеет еще большее количество, но почти все они будут находиться в недоступных для растений формах. Но чем больше микробов и микоризных грибов будет находиться в почве, тем больше вероятность того, что некоторые из этих питательных веществ станут доступными.

Для химических компонентов также отдельно используют водный экстракт (водная вытяжка), с целью получения информации о водорастворимом углероде и азоте, которые могут быть доступны для микробного сообщества. Также одним из важных параметров «здоровье почвы» является соотношение углерода и азота. Принято считать, что идеальное соотношение углерода к азоту должно быть от 8 до 15; для обычных сельскохозяйственных почв оно чаще лежит в пределах 10-20.

Рекомендации по азотным удобрениям обычно основываются на содержании нитратного азота (как доминирующей формы), механического состава и количества органического вещества. Рекомендации, основанные на «здоровье почвы», учитывают также количество аммония и органического азота. Но также для получения рекомендаций можно использовать информацию о нитратном азоте, который находится на глубине 30-60 см и 60-90 см. Принято считать, что количество нитратного азота, который может находиться в более глубоких частях почвы (ниже 20 см), может составлять около 10 кг/га. Это значение учитывается при сдаче азотных рекомендаций, если никакие дополнительные тесты на содержание азота не выполняются.

Стабильность грунтового агрегата – это одна из важных функций почвы, которая относится к структуре почвы. Почвы с хорошей структурой легче пропускают и лучше удерживают воздух и воду. Движение воздуха в почве очень важно как для жизни аэробных микробов, так и для роста корней, которым также нужен кислород. Дополнительные тесты на инфильтрацию воды показывают, какое количество воды может оставаться и содержаться в почве, когда почва получает ее из-за орошения или дождей. Но при значительном избытке воды в почве скорее всего будет ощущаться дефицит кислорода для нормального роста растений и для функционирования микробной популяции. Так, например, анализ на содержание железа в почве может предоставить следующую информацию: не наблюдается ли избыток воды в почве? Потому что избыток воды в почве приводит к дефициту кислорода, что в свою очередь приводит к очень большим концентрациям железа.

Стабильность грунтового агрегата определяет количество песка – наибольшей по размеру находящейся в почве фракции. Почвенные агрегаты, как физическая составляющая структуры почвы, позволяют воде легче и быстрее поступать в почву. Хорошая стабильность агрегата говорит о том, что почва может содержать больше влаги. Поэтому этот тест показывает, насколько хороша структура вашей почвы для того, чтобы впитывать и удерживать воду.

В общем, можно сказать следующее: чем больше разнообразных параметров мы сможем проверить, тем лучше мы поймем, насколько здоров наш грунт. Поэтому основная идея этих исследований заключается в том, что «здоровье почвы» — это всегда больше, чем один тест!

Данная статья базируется на информации, любезно предоставленной лабораторией  Ward Laboratories, Inc.