Ноу-хау з дослідження ґрунтів

0
11146

Народне прислів’я говорить: «Сховав зібраний урожай – починай думати про наступний». Сучасні аграрії теж дослуховуються до народних слів, бо постійно прагнуть вдосконалити отримані результати. А це, своєю чергою, підштовхує їх до пошуку нових технологічних рішень.

Персональний підхід до кожного поля та вивчення ґрунтів все частіше стає основою технології землеробства. Для того, щоб зрозуміти, що відбувається у ґрунті, його слід дослідити, проаналізувати та сформувати стратегію роботи. Отже, треба володіти інформацією про тип ґрунту, вміст у ньому мікро- та макроелементів, його органічну складову та те, яких саме елементів потребує оброблюване у майбутньому поле. Сучасний аграрій лише тоді буде успішним, коли проаналізує безліч аспектів та зробить правильні висновки. Адже сучасна сільськогосподарська техніка та якісні добрива можуть і не принести очікуваного результату, якщо не враховуються характеристики ґрунту. А його структура, щільність, вологість – це надзвичайно важливі параметри, які обов’язково вплинуть на врожайність. Тож не треба нехтувати дослідженнями цих властивостей.

Чому необхідно проводити такі дослідження? Бо різні типи ґрунтів, коефіцієнти їх ущільнення і вміст вологи впливають на формування і стан агрокультур впродовж вегетації, а у підсумку – і на кінцевий урожай. Ці знання мінімізують негативні чинники і допомагають підвищити ефективність усього процесу.

Вже давно доведено, що окремі сільськогосподарські культури (якщо не всі!) дуже чутливі до стану ґрунту. От, до прикладу, недобір врожаю на полях з надмірно ущільненим ґрунтом одного агропідприємства, з агрономами якого мені довелося якось спілкуватися, сягав аж тридцяти відсотків. Кому таке сподобається? Засвоєння атмосферних опадів на таких ґрунтах також знижується. Згідно з результатами досліджень Українського інституту землеробства НААН, – у  3–4 рази! Детальна ж інформація про фізичні властивості ґрунту дозволить не лише визначати оптимальну глибину розпушування, а й збереже ресурси при обробці полів. Отримані ж дані про здатність поля зберігати вологу допоможуть визначити сільськогосподарський потенціал оброблюваного ґрунту та використовувати їх при визначенні норми добрив.

Що ж до самого ґрунту, то аграрії досліджували його і раніше. Щільність, до прикладу, визначали (та й зараз визначають) за допомогою пенетрометра. Принцип роботи пристрою досить простий: інструмент занурюється у землю з певним навантаженням, а датчики фіксують опір ґрунту, на основі якого і розраховуються всі потрібні параметри. Користуються вже і більш модернізованим пристроєм, оснащеним GPS, – пенетрологером. Такий інструмент дозволяє виміряти щільність і зафіксувати точні координати досліджуваного місця. Щоправда, тут треба докласти певних зусиль: складаючи карти полів, фахівці створюють сітку, згідно з якою і проводять збір показників. Як ви зрозуміли, це забирає багато часу і ресурсів, а також не дає необхідної точності, оскільки точні показники будуть тільки у точках замірів, а на інші ділянки поля результати інтерполюються.

Для визначення фізико-хімічних властивостей також необхідно відбирати проби ґрунту (згідно з сіткою). І результат цього процесу також може отримати ті ж недоліки. Правда, є альтернатива – використання карт врожайності, але такі дані є у обмеженої кількості господарств. Сучасний же технологічний розвиток пропонує більш ефективне рішення – сканери ґрунту. Вони дозволяють визначити основні параметри набагато швидше і більш точно. Просканувавши ґрунт, агропідприємство отримує готову карту, згідно з якою і зможе спланувати подальші роботи.

Який принцип роботи сканерів ґрунту? У найбільш поширених сканерах використовується один і той же принцип – електромагнітна індукція. За допомогою випромінювання електромагнітних полів вимірюється електропровідність ґрунту – основний геофізичний його параметр. Вона залежить від ряду фізико-хімічних властивостей. Зокрема, структури, пористості, вологості, мінералогії та засоленості. Маючи показник електропровідності, дані прилади можуть визначати й інші характеристики ґрунту.

Деякі з цих сканерів мають дві котушки: одна для створення магнітного поля (котушка передавача), інша – для відстеження зовнішнього магнітного поля (котушка приймача). У котушці передавача створюється первинне магнітне поле, яке проникає у ґрунт (або ж у будь-який інший сусідній об’єкт) і викликає там вихрові струми. У результаті створюється «вторинне» магнітне поле, яке потім приймається котушкою приймача, розташованою на іншому кінці пристрою. Щоб просканувати таким приладом поле, його спочатку встановлюють на спеціальні сани, а потім прикріплюють до відповідно облаштованого транспортного засобу.

Є сканери, які дозволяють визначити електропровідність на двох глибинах, органічні речовини, кислотність ґрунту, таємність катіонного обміну. Електропровідність визначається за допомогою шести дисків, які розміщені у передній частині сканера. Два зовнішніх диска призначені для сканування на глибині до 90 см, а чотири внутрішніх  сканують на глибині до 30 см. Звичайно, що для здійснення цих операцій вони занурюються у ґрунт. Вміст органіки у ґрунті визначається оптичним сенсором, який працює у червоному і інфрачервоному діапазонах. На основі отриманих даних вже будується карта електропровідності, яка допомагає виявляти ґрунтові контури з різними фізичними властивостями. Після закінчення вимірювання дані необхідно відкалібрувати, відібравши зразки у контрольних точках. Для аналізу кислотності (pH) ґрунту на сканері встановлений пробовідбірник. Проби відбираються по ходу руху агрегату. Два pH-електроди автоматично визначають цей показник за кілька секунд, після чого автоматично очищуються і приймають наступні проби. До речі, при швидкості 10 км/год. сканер дозволяє відібрати 16 проб з гектара. Ємність катіонного обміну визначається після аналізу параметрів електромагнітної індукції і даних оптичного сенсора. Знову ж таки, аналіз проб ґрунту проводиться з різних контрольних точок. Це здійснюється для того, щоб перейти від відносних до абсолютних значень. Параметр ємності катіонного обміну допомагає визначити здатність ґрунту засвоювати живильні речовини.

Система найбільш сучасних сканерів ґрунту на сьогодні дозволяє фіксувати ущільнення, структуру і вологість ґрунту практично у режимі реального часу. Дані відправляються на термінал того транспортного засобу, який здійснює сканування і визначає властивості ґрунту на глибині до 1 м. Такі сканери не потрібно буксирувати, бо вони за допомогою спеціального кріплення встановлюються на автомобіль, трактор чи будь-який інший транспортний засіб. Поряд з ними встановлюється захисний екран з композитного матеріалу, який блокує електромагнітні коливання від того ж транспортного засобу, чим зменшується вплив різних перешкод на точні результати. За допомогою сучасних сканерів отримуються дані про властивості ґрунту на полях значних площ у найкоротший проміжок часу. Окрім того, тут застосовується спеціальне програмне забезпечення, яке автоматично створює карти ґрунтів. Залишається обробити всі отримані дані і отримати якомога точніші результати. Зібрані дані у режимі реального часу передаються безпосередньо на бортовий комп’ютер транспортного засобу, а потім на ґрунтообробний агрегат, що сприяє підвищенню як екологічної, так і економічної ефективності сільського господарства.

На завершення хотілося б зазначити, що створені за допомогою сканерів ґрунту високоточні карти ущільнень, ґрунтово-фракційного складу і вологоємності поля можна буде використовувати агропідприємствами не один рік, що дозволить заощадити і кошти, і ресурси, які пішли б на відбір багатьох проб. А маючи такі карти, аграрії зможуть визначати потенціал полів, здійснювати диференціальне внесення добрив, проводити заорювання на різній глибині і вирішувати безліч інших завдань. Тобто, використання сканерів ґрунтів дозволяє господарникам впевнено крокувати вперед, підвищуючи ефективність агробізнесу.

Андрій Навродський

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here