Оборудование которое определяет состав почвы

Как определить механический состав почвы

Вы купили участок. Если хотите организовать на нем огород, то прежде чем приступить к его обработке и подготовке почвы для посева и посадки овощных культур, надо знать, каковы особенности почвы.

В Нечерноземной зоне почвы преимущественно дерново-подзолистые, кислые, различного механического состава (от тяжелых глинистых до легких песчаных), мощность плодородного слоя колеблется в пределах 13-15 см, иногда 18 см, причем, чем темнее окрашена почва, тем больше в ней содержится гумуса, тем она плодороднее. Под этим слоем залегает уплотненный белесый подзол — верный признак сильной кислотности почвы. Значит, перекапывать почву можно лишь на глубину темноцветного слоя и ни в коем случае не выворачивать подзол наружу.

Окультуривание торфяников или как превратить участок на торфянике в цветущий сад

Окультуривание торфяников дело сложное. Прежде всего надо знать, на какой глубине залегают подпочвенные воды (это, впрочем, следует определять на любых почвах), лучше, если они находятся не ближе 70 см от поверхности почвы. Для отведения грунтовых вод устраивают канавки на глубине их залегания, причем все канавки должны сходиться в один ров с глубокой ямой в конце (отстойник). Для дренажа на дно канавок насыпают гравий, гальку или черепки и засыпают их землей. Из-за постоянного избытка влаги, недостатка воздуха торфяно-болотные почвы почти всегда лишены почвенных аэробных микроорганизмов, и поэтому в первый год освоения торфяников минерализация органического вещества идет медленно, растения страдают из-за недостатка азота, хотя в торфе его содержится много.

Для создания благоприятных условий для разложения органического вещества и перевода недоступных форм азота для растений в усвояемую для них форму необходимо перекопать почву и одновременно внести навоз или перегной (1-1,5 кг на 1 м 2 ) и минеральные удобрения из расчета на 1 м 2 до 100 г огородной смеси, или 80 г нитрофоски, или 60 г нитроаммофоски в смеси с 2,5 г медного купороса, или же по 30 г калийной селитры, суперфосфата и хлористого калия. Медный купорос достаточно внести один раз в четыре-пять лет. Кислый торф необходимо известковать.

За эти годы в пахотном слое торфяно-болотной почвы накапливается большой запас фосфора, но большая часть его находится в связанной форме, в виде органических соединений. По мере окультуривания торфяника часть фосфора переходит в минеральную, усвояемую для растений форму, и для пополнения этой части необходимо вносить суперфосфат (до 50 г на 1 м 2 ). Калия, как известно, в торфе очень мало, по мере окультуривания он в почве не накапливается, поэтому вносить хлористый калий необходимо ежегодно (до 100 г на 1 м 2 в зависимости от культуры).

Пескование торфяников — прием ускоренного их окультуривания. Внесение 10 л песка на 1 м 2 одновременно с минеральными удобрениями улучшает водные свойства торфяников, способствует активизации биохимических процессов и улучшает питательный режим почвы.

После разделки торфяного пласта и выравнивания его необходимо поверхность почвы прикатать.

Если торфяная почва сильно переплетена корнями растений и с трудом поддается перекопке, можно верхний задернелый пласт снять (при достаточной мощности торфяника) и использовать его для приготовления компоста, а оголенный пласт вскопать, также внести песок, органические и минеральные удобрения.

Источник

Механический состав почвы и методы его определения

Механический состав почвы определяется по соотношению в пробе твердых частиц глины и песка. В зависимости от данного соотношения выделяют песчаные, супесчаные, глинистые, суглинистые и торфяные почвы. Следующий, не менее важный, параметр для садоводов — структурный состав, определяемый по форме и размеру комочков почвы. Обо всем этом и о методах определения изложено в данном обзоре.

Механический состав почвы

Рассмотрим основные типы почв по механическому составу:

Песчаные и супесчаные почвы

Такие почвы легко обрабатывать, поэтому их называют легкими почвами. Но, несмотря на это, имеется ряд существенных нюансов:

• Песчаные и супесчаные почвы хорошо пропускают влагу. В то же время они и с легкостью ее отдают.
• В данных почвах хороший воздушный и тепловой режим. Полезная органика в такой среде быстро разлагается, но питательные продукты распада вымываются из верхнего слоя не успев поступить к корням растений.
• Быстрый прогрев и охлаждение могу способствовать резким перепадам температуры в грунте.

Песчаным почвам требуются частые поливы и подкормки.

Дополнительные мероприятия по улучшению песчаной почвы могут включать:

• Снятие 400 – 500 мм верхнего слоя.
• Последующую укладку глины (или дерновой глинистой почвы) толщиной 100 – 150 мм.
• Добавление к выбранному песку 1 – 2 части глины, торфа, перегноя, навоза.
• Тщательное перемешивание компонентов и обратная засыпка поверх глиняной подушки.

Суглинистые почвы

Наиболее плотные суглинистые почвы — это оптимальная основа для выращивания всех культур. Они прогреваются и набирают влагу медленнее, чем песчаные, но, в то же время, дольше удерживают нужный водно-воздушный режим. В таком грунте хорошо распределяются корни и обеспечивается равномерное потребление растениями питательных элементов.

При избытке влаги в суглинках нарушается снабжение корней кислородом.

Легкие и средние суглинистые почвы считаются самыми плодородными. В целях профилактики, для улучшения структуры нужно вносить достаточное количество питательных и разрыхляющих землю веществ (песок и торф). Почвы, имеющие кислую реакцию, раз в 3 — 4 года необходимо известковать.

Глинистые почвы

Наименее плодородными являются тяжелые глинистые почвы — кислые, сырые и плохо прогреваемые. Такая почва без улучшения малопригодна для выращивания большинства овощных культур. Это обусловлено тем, что несмотря на достаточное количество питательных элементов, приток воздуха вглубь ограничен и имеется предрасположенность к накоплению вредных веществ.

Обрабатывать такие почвы непросто. К мероприятиям по улучшению можно отнести:

• Внесение на 1 м² 2–3 ведер соломистого полуразложившегося навоза, компоста, торфа, крупнозернистого песка, дерновой земли, листьев, опилок, стружек или измельченного хвороста от обрезки деревьев и виноградной лозы. Дополнительно в каждое ведро нужно добавлять 10–15 г азотных удобрений для разложения клетчатки.
• Глубокую перекопку участка и контроль за тем, чтобы грунт не пересох. Превратившись в камнеподобную массу, он может не раскиснуть в течение лета.

Структурный состав почвы

Структура плодородной почвы обязательно должна содержать агрегаты (комочки). Их оптимальное количество и размер — 80% и 7 — 10 мм соответственно.

Мелкокомковатый, структурный состав (от 2,5 до 10 мм) характерен наиболее плодородному грунту. В каждом комочке структурной почвы частицы песка и глины прочно склеены перегноем. Такие комочки не размываются водой, а промежутки между ними оптимально заполняются воздухом. В мелкокомковатой почве хорошо разрастаются корни растений, живут почвенные бактерии и грибы.

Почвы, в которых мелкие пылевидные частицы прилегают друг к другу, называются бесструктурными. Являясь малоплодородными, они практически не содержат воздуха, и талая дождевая вода, смачивая лишь поверхность, не проникает вглубь. После дождя вода быстро испаряется и на поверхности почвы образуется характерная корка с трещинами.

Способ определения механического состава почвы

Для определения механического состава в домашних условиях необходимо (смотрите таблицу ниже):

Источник

Сканеры почвы – точные системы повышения эффективности земледелия

Успешное агропредприятие анализирует множество аспектов при управлении производством. Так, современная сельскохозяйственная техника, качественные удобрения и СЗР могут не принести ожидаемого результата, если не учитывать характеристики почвы. Структура почвы, уплотнения, влажность — важные параметры, которые влияют на урожайность. Но агропроизводители часто игнорируют необходимость исследования этих свойств.

Почему необходимо исследовать свойства почвы?

Различные типы почв, коэффициенты их уплотнения и содержание влаги влияют на формирование урожайности и состояние агрокультур. Знание этих параметров поля определяет подходы в обработке, которые позволяют минимизировать негативные факторы и повысить эффективность растениеводства.

Сельскохозяйственные культуры чувствительны к состоянию почвы. Например, недобор урожая на полях с чрезмерно уплотненной почвой может достигать 30-40%. Усвоение атмосферных осадков на таких почвах также снижается (по результатам исследований украинского Инсти­тута зем­леделия НА­АН, в 3-4 раза). При орошении этот показатель может быть еще выше.

Подробная информация о физических свойствах почвы, толщине слоя плужной подошвы будет способствовать ресурсосберегающей обработке поля. А также позволит определять оптимальную глубину рыхления.

Данные о способности поля сохранять влагу помогут определить сельскохозяйственный потенциал почв и соответствующую ему норму удобрений. А карта структуры почв позволит применять современные методы земледелия, такие как дифференциальное внесение удобрений.

От пенетрометров к сканерам

Свойства почвы фермеры исследовали и раньше. Ее плотность определяли и определяют при помощи пенетрометров. Принцип работы устройства достаточно прост: инструмент погружается в землю с определенной нагрузкой. Датчики фиксируют сопротивление почвы, на основе которого и рассчитываются параметры. Есть более модернизированное устройство, оснащенное GPS, — пенетрологгер. Такой инструмент позволяет измерить плотность и зафиксировать точные координаты исследования.

Недостаток подхода очевиден: чтобы составить карты полей, необходимо создать сетку, согласно которой и проводить сбор показателей. Это отнимает много времени и ресурсов, но не дает необходимой точности, поскольку точные показатели только в точках замеров, а на остальные участки поля результаты интерполируются. Для определения физико-химических свойств также необходимо отбирать пробы почвы согласно сетке. Соответственно, недостатки те же, что и при создании карты уплотнений.

Одна из альтернатив — использование карт урожайности, но такие данные есть у ограниченного количества хозяйств. Современное развитие техники предлагает более эффективное решение — сканеры почвы. Они позволяют определить основные параметры быстрее и точнее. Просканировав почву, хозяйство получит готовую карту, согласно которой и сможет спланировать работы.

Принцип работы сканеров

В наиболее распространенных на рынке сканерах используется один и тот же принцип — электромагнитная индукция (ЭМИ). Устройства при помощи излучения электромагнитных полей измеряют электропроводность почвы.

Электропроводность — основной геофизический параметр почвы. Она зависит от ряда физико-химических свойств, в частности от структуры, пористости, влажности, минералогии и засоленности. Поэтому имея показатель электропроводности, данные приборы могут определить и другие характеристики почвы.

Распространенные сканеры почв

Сегодня наибольшее распространение получили три основные системы, которые позволяют сканировать почву: Geonics EM-38, Veris и Topsoil Mapper.

EM-38. EM-38 работает, используя принцип ЭМИ. Сканер имеет две катушки: одна для создания магнитного поля (катушка передатчика), а другая для отслеживания внешнего магнитного поля (катушка приемника). В катушке передатчика создается первичное магнитное поле. Это поле проникает в почву (и в любой другой соседний объект) и вызывает там вихревые токи. В итоге создается «вторичное» магнитное поле, которое затем принимается катушкой приемника, расположенного на другом конце устройства. Чтобы просканировать таким сканером поле, его необходимо установить на специальные сани, а затем прикрепить к транспортному средству.

Veris. Этот сканер предоставляет больше возможностей, чем EM-38. Он позволяет определить электропроводность на двух глубинах, органическое вещество, кислотность почвы и емкость катионного обмена.

Электропроводность определяется при помощи шести дисков, которые размещены в передней части сканера. Два внешних диска предназначены для сканирования на глубине до 90 см. Четыре внутренних диска сканируют на глубине до 30 см. Для осуществления операции они погружаются в почву.

На основе полученных данных уже строится карта электропроводности, которая поможет обнаружить почвенные контуры с разными физическими свойствами.

Содержание органики в почве определяется оптическим сенсором, который работает в красном и инфракрасном диапазонах. Измерения проводятся на глубине 3-10 см. Данные необходимо откалибровать, отобрав образцы почвы в контрольных точках.

Для анализа pH почвы на сканере установлен пробоотборник. Пробы отбираются по ходу движения агрегата. Два pH-электрода автоматически определяют этот показатель за несколько секунд. После чего автоматически очищаются и принимают следующее пробы. При скорости 10 км/час сканер позволяет отобрать 16 проб на гектар.

Емкость катионного обмена определяется после анализа параметров электромагнитной индукции и данных оптического сенсора. Также проводится анализ проб почвы из контрольных точек. Это осуществляется для того, чтобы перейти от относительных к абсолютным значениям. Параметр емкости катионного обмена помогает определить способность почвы усваивать питательные вещества.

Topsoil Mapper. Это устройство разработала австрийская компания Geoprospectors. Сегодня Topsoil Mapper — наиболее современный и удобный сканер. Система позволяет фиксировать уплотнение, структуру и влажность почвы практически в режиме реального времени. Данные отправляются на терминал трактора или автомобиля, который осуществляет сканирование.

Topsoil Mapper позволяет определять свойства почвы на глубине до 1 м. Его не нужно буксировать — он устанавливается с помощью специального крепления на автомобиль или трактор. Также устанавливается защитный экран из композитного материала, который блокирует электромагнитные колебания от транспортного средства. Его используют для того, чтобы избежать влияния помех на результаты.

С Topsoil Mapper хозяйство получает данные о свойствах почвы на полях значительных площадей в достаточно короткий промежуток времени. Кроме того, реализовано специальное программное обеспечение, которое автоматически создает карты почв. Обработать полученные данные и получить результаты достаточно просто.

Еще один плюс системы — она позволяет контролировать глубину обработки почвы во время работы. Собранные данные в режиме реального времени передаются непосредственно на бортовой компьютер трактора, а затем на почвообрабатывающий агрегат. Это способствует повышению как экологической, так и экономической эффективности сельского хозяйства.

Главное преимущество Topsoil Mapper перед конкурентами заключается в том, что он бесконтактный. Это позволяет снизить нагрузку на почву, а также значительно ускорить процесс сканирования. Другие же системы имеют электродные диски, которые требуют контакта с землей или перемещаются на специальных «санях» позади трактора или автомобиля.

Актуальность технологии для фермеров

Созданные высокоточные карты уплотнений, почвенно-фракционного состава и влагоемкости поля можно будет использовать не один год. А технология их составления позволит сэкономить и средства, и ресурсы, которые пошли бы на отбор проб. Имея такие карты, аграрий сможет определить потенциал поля, осуществлять дифференциальное внесение удобрений, проводить вспахивание на разной глубине и решить множество других задач.

К примеру, работа почвообрабатывающих агрегатов на чрезмерной глубине обработки приводит к перерасходам топлива. Карта уплотнений позволит избежать лишних потерь.

Использование сканеров почв — еще один важный шаг, позволяющий повысить эффективность агробизнеса.

Источник