Меню
Головна Новости Все, что нужно знать про отбор почвы

Все, что нужно знать про отбор почвы

Все, что нужно знать про отбор почвы

При отборе проб почвы преследуются следующие цели: определить средний питательный статус и степень его изменчивости на участке. Правильное использование удобрений, основанное на точной информации об уровнях 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 проб

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 определять, какие образцы должны быть отобраны. Для однородного внесения удобрения, отберите образцы почвы беспорядочно в пределах выбранного участка. Если планируете вносить удобрения в заранее запланированных местах, образец  почвы необходимо отбирать в определенных зонах внесения или в квадратах с известными координатами.

 

Щуп для отбора почвы
Щуп для отбора почвы

Методы отбора проб

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

Случайный отбор проб
Случайный отбор проб

 

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

Эталонный отбор проб
Эталонный отбор проб

Эталонный участок должен быть (может быть) отмечен при помощи глобальной системы расположения (GPS) или другими средствами так, чтобы можно было возвратиться туда же для осуществления отбора проб и внесения удобрений именно на этот участок. Отбор образцов в том же самом месте поля покажет картину ежегодных изменений на поле.

Анализ нескольких отдельных эталонных участков в первый год уменьшит риск получения не верных значений с поля, не отвечающих общим показателям данного поля. С другой стороны, эти технологии более дорогостоящие 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, чтобы идентифицировать различные типы почвы. Выберите участок, у которого есть особенности, подобные большей части поля или доминирующему типу почвы.

Наилучшее время для проведения анализа почвы – после уборки урожая. В начале сельскохозяйственного сезона легче выбрать условия для создания будущего урожая. Существуют и другие способы выбрать потенциальные эталонные участки.

Процесс деление поля на меньшие участки для взятия проб необходим при различных типах почв в пределах одного поля. Этот подход особенно эффективен при холмистом ландшафте.

Каждый участок (с определённой культурой и историей поля) должен быть выбран отдельно. Оцените каждый участок по наблюдениям за изменениями в урожайности, росте и развитии посевов, структуре, цвете, степени эрозии и дренаже почвы. Участки полей, где рост и развитие растений значительно отличаются от остальной части поля, должны быть отобраны отдельно.

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 исследуемом участке.

Однородное внесение удобрений

Даже если удобрение будет внесено однородно, все еще полезно будет иметь информацию относительно изменчивости в содержании питательных веществ почвы на участке. Знание этого позволит Вам регулировать нормы, время внесения и вид удобрения. Отберите образцы почвы с участков в пределах поля, которые являются относительно однородными. Эти участки могут быть определены, основываясь на типе почвы, рельефе, степени эрозии, истории поля, различие в урожайности и любых других факторов, 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 с них отдельные образцы. Образцы почвы с этих участков могут значительно отличаться по результатам от остальной части поля. Отбирая образцы с орошаемых участков поля для определения остаточного нитратного азота, отбирайте их с верхних, средних и более низких частей поля (рисунок 1). Количество поливной воды, которая впитывается в  почву, будет влиять на количество и глубину промыва нитратного азота в почве.

 

Отбор образцов почвы в зависимости от глубины
Отбор образцов почвы 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 сетке или на основе деления поля на зоны. Оба подхода обеспечивают полное получение подробной информации об изменении уровня питательных веществ в пределах поля. Отбор проб по сетке 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 различных информационных источников – карты поля, обследования почв, аэрофотографии и т.д. Часто информация из нескольких источников может быть объединена, чтобы получить зоны отбора проб. Рисунок 2 показывает деление участка на сетку и зоны для отбора проб с поля.

 

Примеры сетки и зонирования участка для отбора образцов почвы
Примеры сетки и зонирования участка для отбора образцов почвы

Выбор оптимальной глубины отбора проб

Образцы почвы с глубины 0-20 см используются, для того чтобы определить pH почвы, потребность в известковании, органическое вещество, содержание фосфора, калия, серы и цинка. Корреляция результатов анализа почвы и расчетов подобраны для образцов, забранных с 0-20 см. 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 самыми и в пробах с большей глубины. Образцы с глубины 0-20 см отбираются для всех зерновых культур. Рекомендации по внесению удобрений по всем питательным веществам  основаны на содержании их в образце почвы. Рекомендации по азоту, для многих зерновых культур, рассчитываются с учетом содержания органического вещества и остаточного нитратного азота в пахотном слое почвы.

Накопление питательных веществ в почве может произойти, когда поля не были в использовании 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 является проблемой, поскольку корни растений могут эффективно получать питательные вещества из верхних слоев почвы. Если происходит накопление питательных веществ, и образцы не были хорошо смешаны, есть больший риск предоставления в лабораторию нерепрезентативной пробы и составления неточных рекомендаций.

Образцы с глубины 0-20 см и ниже необходимы, чтобы точно оценить количество нитратного азота в корневой зоне, потому что азот в нитратной форме легко выщелачивается (вымывается) водой в подпахотные слои почвы. Нитратный азот в корневой зоне с легкостью используется растениями. В большинстве почв корни однолетних растений проникают на глубину до 120 см и более. Чтобы точно определить содержание нитратного азота в корневой зоне растений, образцы почвы должны быть отобраны с глубины 90 см. Глубина отбора образца на нитратный азот 60 см – это минимальная глубина, рекомендованная для нитратного азота, и она не позволит определить для растений доступный нитратный азот так точно как образец с большей глубины. Для зерновых культур с неглубокими корневыми зонами, типа бобов, рапса и проса, образец с 60 см оптимален. Если образцы почвы для определения нитратного азота не были взяты с подпахотных 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 участка, которая была выделена, отберите в беспорядочном порядке несколько образцов почвы (в том случае если образцы почвы не отбираются по квадратам). Заботьтесь о том, чтобы эти образцы представляли всю зону. Убедитесь, что отбираете весь слой почвы 0-20 см для анализа почвы на элементы питания. Поместите индивидуальные образцы почвы в чистое пластмассовое ведро для смешивания. Если проводите отбор образцов послойно, то для каждого слоя должно использоваться отдельное ведро. Разбейте и полностью смешайте образцы почвы в каждом ведре после отбора образцов по всей зоне. После смешивания, сохраните часть смешанной почвы и поместите её в подписанную коробочку или пакет, чтобы отправить в лабораторию для анализа. Как правило, масса образца почвы должен быть ≈ 500 гр. Типовой ярлык на коробочке должен включать название хозяйства, номер поля и образца, глубину отбора (рисунок 3).

 

Отбор образцов почвы на разных глубинах
Отбор образцов почвы на разных глубинах
Два образца вертикального распределения нитрата в зоне корня
Два образца вертикального распределения нитрата в зоне корня. Обое содержат 232 кг / га нитратного азота.

Если вы отбираете образцы почвы для послойного определения содержания элемента то, границы пахотного и подпахотного слоя должны быть соблюдены точно и без промежутков. Например, с образцом 0-20 см, отберите подпахотный образец от 20-90 см. Однако детальная информация о вертикальном распределении нитратного азота на участке может быть получена, если образец подпахотного слоя почвы отобран по слоям 0-20-60-90-120 см. Такой образец почвы имеет несколько преимуществ перед единственным подпахотным 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 почвы, делают смешивание трудоемким процессом. Кроме того, концентрация нитратного азота в почве, вероятно, изменится с глубиной. В хорошо отобранном образце концентрация нитратного азота уменьшиться с глубиной, но это не всегда бывает. 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 подпахотном слое для питания растений может быть оценено слишком высоко. На рисунке 4 показано две ситуации, где общая сумма нитратного азота в корневой зоне одинакова. Ситуация на рисунке 4а типичная. На рисунке 4б существенное количество нитратного азота содержится глубоко в корневой зоне, такое положение может привести к более глубокому выщелачиванию нитратного азота за пределы корневой зоны прежде, чем корни растения смогут достигнуть 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 проб

Образцы почвы могут отбираться с помощью почвенного бура или щупа. Почвенный щуп самый удобный инструмент для отбора образцов почвы. Он позволит отобрать цельный образец почвы с минимальным внедрением в него граничащих элементов. На многих почвах, щуп можно поместить в то же отверстие, чтобы отобрать образец со следующей глубины. Так как обычно происходит небольшое загрязнение последующего образца почвой, которая ссыпается сверху. Почвенный щуп нельзя использовать, когда почва слишком влажная, слишком сухая, каменистая или замерзшая. На глинистых почвах могут возникнуть проблемы с отбором образцов, но их можно избежать при использовании специального наконечника, предназначенного для плотных глинистых почв, отбирая образцы во влажных и сухих условиях, смазывать наконечник силиконом.

Почвенный бур может использоваться на почвах каменистых или замерзших почвах. Если почва слишком влажная или сухая может произойти смешивание проб с разной глубины. Почвенный бур не подходит для отбора проб на слишком сухих и пылеватых почвах. Используйте почвенный бур только в том случае, если, невозможно использование щупа.

Существуют так же разнообразные гидравлические или механические пробоотборники для взятия поверхностных и глубинных образцов. Разнообразие их велико и они существенно облегчают отбор проб, особенно при отборе большого количества проб с разных участков.

Время отбора образцов

Отбор проб необходимо проводить 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.

Представленные в лабораторию образцы почвы должна обеспечить получение достоверных данных по всем определяемым 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 осуществлен весной. Но может возникнуть задержка отбора проб, так как большое количество почвенной влаги в зоне корня не позволит правильно отобрать пробы. Отбор проб весной является оптимальным временем для проведения анализа на содержание нитратного азота в подпахотном слое почвы.

Подготовка образцов

При отборе и подготовке пробы делайте все возможное, чтобы избежать её загрязнения. Используйте чистые пробоотборники и пластмассовые ведра, чтобы получить и смешать образцы почвы. Не оставляйте образцы сырыми в теплом помещении в течение более 24 часов после отбора. Если сырые образцы почвы хранятся в течение большого промежутка времени, может произойти дополнительная минерализация органического вещества, увеличится концентрации нитратного азота, и возможно изменится содержание других питательных веществ. Если образцы не могут быть доставлены в лабораторию в течение 24 часов после отбора, они должны быть высушены, охлаждены или заморожены. Сушат образцы почвы, в сухом проветриваемом помещении в течение двух трех дней. Не сушите образцы почвы при высокой температуре, поскольку это может повлиять на результаты анализ. Оптимальной считается температура 35-37оС. Не допускайте загрязнения образцов, при высыхании. Охлаждение или замораживание образцов замедлят или вовсе остановят микробную деятельность, если образцы не могут быть высушены и отправлены в лабораторию.

Свяжитесь со своей лабораторией относительно упаковки и получения 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, с которой был взят образец. Повторите эти шаги для каждого образца, который будет отобран для анализа. Предоставьте полную информацию для каждого образца почвы на предоставляемом листе заказа. Если на полях есть какие-либо необычные/специфические проблемы, они должны быть отмечены подробно. Оставьте окончательный план отобранных образцов в лаборатории и у себя.

На поле

Лабораторный анализ

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

Схема отбора образцов почвы