Все, что нужно знать об отборе почвы для анализа

При отборе образцов почвы преследуются следующие цели: определить средний питательный статус и степень его изменчивости на участке. Правильное использование удобрений, основанное на точной информации об уровне содержания питательных веществ почвы на участках, приводит к увеличению урожая, уменьшению стоимости и снижению экологического воздействия. Зная изменения в содержании питательных веществ на участке, можно вносить минеральные удобрения, учитывая эту изменчивость.

Определение метода отбора образцов

С развитием технологий и процедур по использованию удобрений, производители могут собрать необходимое количество информации об изменении количества питательных веществ в почве в пределах поля. До осуществления отбора решите, как будет использоваться полученная информация по применению удобрений, и это поможет определить, какие образцы должны быть отобраны. Для однородного внесения удобрения отберите образцы грунта хаотично в пределах выбранного участка. Если вы планируете вносить удобрения в заранее запланированных местах, образец грунта необходимо отбирать в определенных зонах внесения или в квадратах с известными координатами.

Щуп для отбора грунта

Методы отбора образцов

Случайный отбор проб (Random) – традиционный метод, который работает для однородных полей с небольшими изменениями. Метод отображает средние показатели поля, среднее число всех образцов взятых со всей площади поля.

Эталонный отбор проб (Benchmark) – рекомендуется для полей с большим количеством изменений в поле (холмы, различные изменения рельефа и т.д.). Эталонный отбор проб уменьшает естественную изменчивость поля, уменьшая размеры выбранного поля путем деления на элементарные участки (5-10 га). Соответственно, после проведения анализа должны быть предоставлены рекомендации по внесению удобрений для каждого такого участка.

Эталонный участок должен быть (может быть) отмечен с помощью глобальной системы расположения (GPS) или другими средствами так, чтобы можно было вернуться туда для осуществления отбора проб и внесения удобрений именно на этот участок. Отбор образцов в том же месте поля покажет картину ежегодных смен на поле. Анализ нескольких отдельных эталонных участков в первый год снизит риск получения неверных значений с поля, не соответствующих общим показателям данного поля. С другой стороны, эти технологии более дорогостоящи для лабораторного анализа. Данный метод помогает определить участки для эталонного отбора образцов в дальнейшем. Выбирая эталонные образцы, используйте заметные особенности, такие как цвет почвы и ландшафт для идентификации различных типов почвы. Выберите участок, у которого есть особенности, подобные в основном полю или доминирующему типу почвы.

Лучшее время для проведения анализа почвы – после уборки урожая. В начале сельскохозяйственного сезона легче выбрать условия для создания будущего урожая. Есть и другие методы выбора возможных эталонных участков. Процесс деления поля на меньшие участки для взятия образцов необходим при разных типах грунтов в пределах одного поля. Этот подход особенно эффективен при холмистом ландшафте. Каждый участок (с определенной культурой и историей поля) должен быть выбран отдельно. Оцените каждый участок по наблюдениям за изменениями в урожайности,

Избегайте участков со старой соломой, сеном, сильно удобренных, с солевыми пятнами на почве и т.д. Выберите 15-20 мест для отбора проб на одном изучаемом участке.

Однородное внесение удобрений

Даже если удобрение будет внесено однородно, все еще полезно будет иметь информацию об изменчивости содержания питательных веществ почвы на участке. Знание этого позволит регулировать нормы, время внесения и вид удобрения. Отберите образцы грунта из участков в пределах поля, относительно однородными. Эти участки могут быть определены, основываясь на типе почвы, рельефе, степени эрозии, истории поля, различиях в урожайности и любых других факторах, которые могут влиять на уровень питательных веществ в почве.

Избегайте «мертвых» участков на поле (эродированные участки, участки поворота машин, заброшенные места или площадки для откорма животных) или отбирайте из них отдельные образцы. Образцы почвы с этих участков могут значительно отличаться по результатам другой части поля. Отбирая образцы из орошаемых участков поля для определения остаточного нитратного азота, отбирайте их из верхних, средних и низших частей поля (рисунок 1). Количество поливной воды, впитывающейся в почву, будет влиять на количество и глубину промывки нитратного азота в почве.

Отбор образцов грунта в зависимости от глубины

Изменение норм применяемых удобрений

Есть два основных подхода к отбору проб для определенного участка, где планируется внесение удобрений – осуществление отбора по сети или на основе распределения поля на зоны. Оба подхода обеспечивают полное получение подробной информации об изменении уровня питательных веществ в пределах поля. Отбор проб по сети более дорогой и трудоемкий, но позволит получить полезную информацию, чтобы изменять нормы внесения удобрений в течение нескольких лет. Отбор проб по зонам осуществляется на основе информации, полученной из разных информационных источников – карты поля, обследования грунтов, аэрофотографии и т.д. Часто информация из нескольких источников может быть объединена, чтобы получить зоны отбора проб. Рисунок 2 показывает распределение участка на сетку и зоны для отбора проб из поля.

Примеры сетки и зонирование участка для отбора образцов грунта

Выбор оптимальной глубины отбора проб

Образцы почвы из глубины 0-20 см используются для того, чтобы определить pH почвы, потребность в известковании, органического вещества, содержание фосфора, калия, серы и цинка. При регулярном отборе проб необходимо соблюдать одну и ту же глубину отбора проб с поля, это позволит сравнивать результаты анализов и прослеживать тенденцию. Отбор проб глубже, чем с 20 см, приводит к снижению точности результатов анализа для органического вещества, фосфора и цинка.

Значения калия и pH могут увеличиться, уменьшиться или оставаться теми же и в пробах с большей глубины. Образцы из глубины 0-20 см отбираются для всех зерновых культур. Рекомендации по внесению удобрений по всем питательным веществам основаны на их количестве в образце почвы. Рекомендации по азоту, для многих зерновых культур, рассчитываются с учетом содержания органического вещества и остаточного азота нитратного в пахотном слое почвы.

Накопление питательных веществ в почве может произойти, когда поля не использовались в течение нескольких лет, более высокие концентрации питательных веществ будут наблюдаться ближе к поверхности почвы, главным образом в 5-10 см слое. Использование питательных веществ на полях, где произошло их накопление, не проблема, поскольку корни растений могут эффективно получать питательные вещества из верхних слоев почвы. Если происходит накопление питательных веществ и образцы были хорошо смешаны, имеется больший риск предоставления в лабораторию нерепрезентативной пробы и составления неточных рекомендаций.

Образцы из глубины 0-20 см и ниже необходимы, чтобы точно оценить количество нитратного азота в корневой зоне, так как азот в нитратной форме легко выщелачивается (вымывается) водой в подарочные слои почвы. Нитратный азот в корневой зоне с легкостью употребляется растениями. В большинстве почв корни однолетних растений проникают на глубину до 120 см и более. Чтобы точно определить содержание азота в корневой зоне растений, образцы почвы должны быть отобраны из глубины 90 см.

Глубина отбора образца на азотный азот 60 см – это минимальная глубина, рекомендованная для азотного азота, и она не позволит определить для растений доступный азотный азот так точно как образец из большей глубины. Для зерновых культур с неглубокими корневыми зонами, типа бобов, рапса и пшена, образец с 60 см оптимален. Если образцы почвы для определения нитратного азота были взяты из подорных горизонтов, рекомендации по азоту для зерновых культур будут основаны на исторических усредненных данных по нитратному азоту, и точность рекомендаций по внесению удобрений может снизиться.

Отбор усредненного образца

В каждой зоне выделенного участка отберите в свободном порядке несколько образцов грунта (в том случае если образцы грунта не отбираются по квадратам). Заботьтесь о том, чтобы эти образцы представляли всю зону. Убедитесь, что отбираете весь пласт грунта 0-20 см для анализа грунта на элементы питания. Поместите индивидуальные образцы грунта в чистое пластмассовое ведро для смешивания. Если производите отбор образцов послойно, то для каждого слоя должно использоваться отдельное ведро. Разбейте и полностью смешайте образцы грунта в каждом ведре после отбора образцов по всей зоне. После смешивания отберите часть смешанного грунта и поместите его в подписанную коробочку или пакет, чтобы отправить в лабораторию для анализа. Как правило, масса образца грунта должна быть 500 гр. Типичный ярлык на коробочке должен включать название хозяйства, номер поля и образца, глубину отбора.

Отбор образцов грунта на разных глубинах

Два образца вертикального распределения нитрата в зоне корня. Оба содержат 232 кг/га нитратного азота.

Если вы отбираете образцы грунта для послойного определения содержания элемента, то границы пахотного и подорного слоя должны быть соблюдены точно и без промежутков. Например, с образцом 0-20 см, отберите образец от 20-90 см. Однако подробная информация о вертикальном распределении нитратного азота на участке может быть получена, если образец подзорного слоя почвы отобран по глубинам 0-20-60-90-120 см. .

Такой образец почвы имеет несколько преимуществ перед единственным образцом. Трудно получить хорошо смешанную репрезентативную пробу от образцов, захватывающих большой диапазон глубины. Изменения в структуре почвы и влажности с глубиной вместе с большим объемом грунта делают смешивание трудоемким процессом. Кроме того, концентрация азота нитратного в почве, вероятно, изменится с глубиной. В хорошо отобранном образце концентрация нитратного азота снизится с глубиной, но это бывает не всегда.

Если наблюдается увеличение концентрации нитратного азота в более глубоких горизонтах почвы, возможно, это вызвано засушливыми условиями в период роста растений, с последующим увеличением влажности почвы и выносом азота с урожаем, в этом случае значение нитратного азота в подорном слое для питания растений может быть оценено слишком высоко. На рисунке 4 показаны две ситуации, где общая сумма нитратного азота в корневой зоне одинакова.

Ситуация на рисунке 4а типична. На рисунке 4б значительное количество нитратного азота содержится глубоко в корневой зоне, такое состояние может привести к более глубокому выщелачиванию нитратного азота за пределы корневой зоны прежде, чем корни растения могут достичь этой глубины. Для ситуаций как на рисунке 4б необходимо будет в рекомендациях увеличить нормы азотного удобрения из-за низкой вероятности того, что растение сможет воспользоваться этими запасами.

Оборудование для отбора образцов

Образцы грунта могут отбираться с помощью грунтового бура или щупа. Грунтовый щуп самый удобный инструмент для отбора образцов грунта. Он позволит отобрать цельный образец грунта с минимальным использованием у него граничащих элементов. На многих грунтах, щуп можно поместить в то же отверстие, чтобы отобрать образец из следующей глубины. Так как обычно происходит небольшое загрязнение последующего образца ссыпающейся сверху почвой.

Грунтовый щуп нельзя использовать, когда почва очень влажная, слишком сухая, каменистая или замерзшая. На глинистых почвах могут возникнуть проблемы с отбором образцов, но их можно избежать при использовании специальной насадки, предназначенной для плотных глинистых грунтов, отбирая образцы во влажных и сухих условиях смазывать насадку силиконом.

Грунтовый бур может использоваться на каменистых или замерзших грунтах. Если почва очень влажная или сухая может произойти смешивание проб с разной глубины. Грунтовый бурь не подходит для отбора проб на слишком сухих и пыльных грунтах. Используйте его только в том случае, если невозможно использование щупа. Существуют также разнообразные гидравлические или механические пробоотборники для взятия поверхностных и глубинных образцов. Разнообразие их велика и они существенно облегчают отбор проб, особенно при отборе большого количества проб из разных участков.

Время отбора образцов

Отбор проб необходимо производить сразу после сбора урожая, это будет оптимальным вариантом, при котором вы получите результаты анализов, рекомендации и сможете использовать информацию в составлении плана внесения удобрений на следующий год. Лаборатория обязана обеспечить получение достоверных данных по всем определенным показателям. Однако большой промежуток времени между временем осуществления отбора проб и временем посева зерновых культур может привести к некоторому выщелачиванию нитратного азота из корневой зоны.

Потери нитратного азота при выщелачивании происходят из-за зимнего или весеннего таяния снега и большой влажности почвы. Отбор проб также может быть произведен весной. Но может возникнуть задержка отбора образцов, так как большое количество влаги грунта в зоне корня не позволит правильно отобрать пробы. Отбор проб весной является оптимальным временем для проведения анализа на содержание нитратного азота в подмышечном слое почвы.

Подготовка образцов

При отборе и подготовке образцов делайте все возможное, чтобы избежать их загрязнения. Используйте чистые пробоотборники и пластмассовые ведра, чтобы получить и смешать образцы почвы. Не оставляйте образцы влажными в теплом помещении более 24 часов после отбора. Если влажные образцы почвы сохраняются в течение большого промежутка времени, может произойти дополнительная минерализация органического вещества, увеличится концентрация нитратного азота и возможно изменится содержание других питательных веществ.

Если образцы не могут доставляться в лабораторию в течение 24 часов после отбора, они должны быть высушены, охлаждены или заморожены. Сушат образцы грунта в сухом проветриваемом помещении в течение двух трех дней. Не сушите образцы грунта при высокой температуре, поскольку это может повлиять на результаты анализа. Оптимальной считается температура 35-37^оС.

Не допускайте загрязнения образцов при высыхании. Охлаждение или замораживание образцов замедлят или совсем остановят микробную деятельность, если образцы не могут быть высушены и отправлены в лабораторию. Свяжитесь со своей лабораторией по упаковке и получению всех необходимых инструкций, связанных с отбором проб. Заполните специальные бланки (листы заказа) и коробки, предоставляемые лабораторией, отметьте каждый образец своим именем, адресом, индексом, номером поля/пробы и глубиной, из которой был взят образец. Повторите эти шаги для каждого образца, выбранного для анализа.

Предоставьте полную информацию для каждого образца грунта на предоставленном листе заказа. Если на полях есть какие-либо необычные/специфические проблемы, они должны быть отмечены подробно. Оставьте окончательный план отобранных образцов в лаборатории и за собой.

Анализ в лаборатории

Проконсультируйтесь с лабораторией по лабораторным исследованиям почвы. Анализ почвы должен включать тесты грунта на нитратный азот, доступный фосфор, калий, серу, кислотность почвы (рН), засоленность и содержание органического вещества (потенциал почвы). Также проводятся анализы микро- и макроэлементы, такие как: бор, молибден, медь, железо, марганец, цинк, кобальт, магний и кальций, механический состав (гранулометрия).

Анализ в лаборатории

Проконсультируйтесь с лабораторией по лабораторным исследованиям почвы. Анализ почвы должен включать тесты грунта на нитратный азот, доступный фосфор, калий, серу, кислотность почвы (рН), засоленность и содержание органического вещества (потенциал почвы). Также проводятся анализы микро- и макроэлементы, такие как: бор, молибден, медь, железо, марганец, цинк, кобальт, магний и кальций, механический состав (гранулометрия).