Аналіз Ґрунту: Методи Тестування Та Тлумачення Результатів

Продуктивність сільського господарства залежить від якості полів, а аналіз ґрунту дозволяє вчасно виявити проблему в розвитку посівів. Проведення аналізу ґрунтів допомагає визначити придатні культури або доцільність відведення землі під поля.

Детальний аналіз ґрунту важливий не лише для фермерів, але й містить цінну інформацію для всіх зацікавлених сторін агропромислової галузі: сільськогосподарських кооперативів, агрострахових компаній, банків, постачальників сировини або агротрейдерів. Однак, зі звітів спеціальних лабораторій можна дізнатися лише поточні дані про стан поля. Для прийняття обґрунтованих рішень щодо меліорації поля краще поєднувати проведений лабораторією комплексний аналіз ґрунту з аналітикою супутникових знімків за попередні роки.

Що Таке Аналіз Ґрунтів?

Аналіз ґрунту – це тестування сільськогосподарських угідь за кількома параметрами: хімічним складом, токсичністю, рівнем рН, засоленістю, наявними мікроорганізмами тощо. Така діагностика також надає інформацію про хімічне забруднення, вміст гумусу або органіки, електропровідність, здатність до катіонного обміну та інші фізичні та хімічні характеристики.

Комплексний Аналіз Ґрунту: Види Тестування

Тип аналізу залежить від досліджуваних компонентів або властивостей землі на полі, які можуть позитивно чи негативно впливати на розвиток посівів. Найбільш часто проводять наступні аналізи ґрунту та визначають:

• вміст мінеральних речовин,
• рівень pH,
• вологість ґрунту,
• засоленість,
• забруднення хімічними речовинами,
• структуру та текстуру тощо.

Хімічний Аналіз Ґрунту На Вміст Поживних Речовин

Інформація про наявність поживних речовин на полі дозволяє точніше вносити добрива, аби забезпечити потреби рослин у практиці точного землеробства. Саме тому тестування ґрунту на вміст поживних речовин є найпоширенішим аналізом.

Хімічний аналіз ґрунту насамперед визначає вміст азоту (N), фосфору (P) і калію (K), які є найважливішими поживними речовинами для сільськогосподарських культур. Менш важливими для дослідження є кальцій (Ca), сірка (S) і магній (Mg). Розширений аналіз також включає другорядні елементи, такі як залізо (Fe), марганець (Mg), бор (B), молібден (Mo) та інші хімічні елементи.

Щоб перевірити вміст поживних речовин у ґрунті, зразок додають до розчину екстрагенту та збовтують (зазвичай струшуванням). Після того рідку речовину фільтрують та аналізують на наявність і концентрацію хімічних елементів (у перерахунку на суху речовину). Отримане число є індексом аналізу ґрунту.

Чому важливо перевіряти рівень поживних речовин у ґрунті? Наявність правильної кількості поживних речовин на певних фенологічних стадіях важлива для рослин. Внаслідок дисбалансу поживних речовин (наприклад, дефіциту азоту) рослини недостатньо швидко ростуть, а високі концентрації є причиною в’янення рослин, опіків від надмірного внесення добрив або аномального розвитку.

pН Тест Ґрунту

Належний рівень рН у полі має важливе значення для продуктивності рослин, а занадто високий або занадто низький рН негативно вплине на розвиток посівів. Тестування ґрунту на рівень рН передбачає обчислення іонів водню. Значення рН можуть коливатися від 0 до 14. Нейтральне значення дорівнює 7, рівні нижче 7 означають закислені, а вище 7 – а залужені поля. Закисленість або залуження полів корегується відповідними методами. Наприклад, pH можна підвищити шляхом вапнування, а точний аналіз проб ґрунту на рН допоможе визначити його необхідну кількість для конкретних культур.

Як перевірити рівень рН на полі? Провести аналіз ґрунту можна просто в полі, використовуючи спеціальні набори для тестування, але більш точні результати надають державні або приватні лабораторії.

Аналіз Ґрунту На Засоленість

На засолених полях рослини страждають від осмотичного стресу через погане поглинання води. Аналіз на засолення допомагає зрозуміти, чи може конкретна ділянка використовуватися як поле. Зазвичай, засоленість земель аналізують шляхом:

• випаровування загальної кількості розчинних солей з витяжки води та ґрунту;
• вимірювання електропровідності насиченого екстракту пасти або дистильованого водно-земельного розчину.

Аналіз електропровідності землі проводиться в польових умовах або у спеціальній лабораторії.

Аналіз ґрунту на електропровідність також може показати кількість доступного для посівів азоту на деяких незасолених полях.

Аналіз Ґрунту На Пестициди Та Забруднення

Пестициди допомагають у боротьбі зі шкідливими організмами, які знищують урожай. Агрохімікати є ефективним засобом проти бур’янів, хвороб рослин та шкідників. Водночас такі речовини отруюють організми, на які їх дія не спрямована, та забруднюють природу. Агресивні хімікати вимиваються у ґрунтові води, залишаються в землі на багато років і завдають шкоди людям і тваринам, накопичуючись у продуктах сільськогосподарського виробництва.

Хімічні забруднювачі знижують якість врожаю, тому тестування ґрунту є важливим заходом перед посівом, який дозволяє спланувати подальший обробіток сільськогосподарських культур на основі попередніх польових операцій та продуктивності полів.

Агрохімічний аналіз ґрунту також передбачає перевірку на наявність важких металів, оскільки деякі з них дуже токсичні. Найбільш шкідливими є свинець (Pb), миш’як (As), кадмій (Cd), хром (Cr), цинк (Zn), мідь (Cu), ртуть (Hg), нікель (Ni), літій (Li) та інші елементи.

Аналіз Ґрунтів На Текстуру Та Структуру

Окрім хімічних компонентів, аналіз сільськогосподарських полів також визначає тип ґрунту та його фізичні властивості, такі як текстура, структура та вологість.

Зазвичай, земля на полі складається з глини, піску та ілистих наносів, а їх пропорції визначають текстуру ґрунту та його здатність абсорбувати поживні речовини з вологою. Наприклад, піщані поля висихають швидше, ніж глинисті, тому тестування текстури ґрунту допомагає планувати заходи зі зрошення та фертигації.

Аналіз структури ґрунту описує розміри його частин і пор, які мають значення для проникнення води та повітря до коренів рослин. Пори глини дрібніші, а простори між порами в них за розміром малі. Тому глинисті поля швидко ущільнюються і потребують регулярної аерації.

Аналіз типу ґрунту також допомагає визначити оптимальний тип сільськогосподарської культури для конкретного поля. Наприклад, вологолюбні рослини підходять для глинистих полів, а посухостійкі — для сухих піщаних.

Тестування Ґрунту На Вологість

Вода необхідна для росту рослин, тому належний розвиток сільськогосподарських культур неможливий за відсутності ґрунтової вологи. Коли поверхня поля суха, це можна помітити візуально; але точний рівень вологи вимірюється в лабораторії. Аналіз ґрунту на вологість показує наявність води для рослин або її нестачу та, як наслідок, зневоднення. Випаровування вологи за високої температури зі зразків ґрунту на аналіз є типовим методом діагностики його вологості. Показники вологи у відібраних пробах розраховують, вимірюючи їх масу до і після випаровування.

EOSDA Crop Monitoring

Отримайте доступ до супутникових знімків з високою роздільною здатністю – керуйте полями ефективно!

Аби отримати високі врожаї, важливо стежити за вологістю в полі перед посівом та протягом усього сезону. Платформа EOSDA Crop Monitoring дозволяє дистанційно перевіряти рівень вологості землі в приповерхневій та в прикореневій зоні. Крім того, історичні дані показують рівень вологи на кожному етапі розвитку культури. На основі цих даних фермери можуть прогнозувати дефіцит вологи та приймати правильні рішення. Крім того, індекс NDMI в застосунку EOSDA Crop Monitoring допомагає знайти критичні зони, а подальший аналіз вологості цих ділянок покаже, чи справді посіви зневоднені.

На графіку нижче показано співвідношення між вологістю ґрунту та NDVI. Оптимальний рівень вологості для вирощування соняшнику на суглинистому полі становить 65%. Зібрати максимальний урожай можливо, якщо показники знизяться до 40%. У червні вологість впала нижче 25% – точки в’янення – як показує NDVI. Ці дані показують, що в результаті було зібрано 2374 кг/га замість максимально можливих 3961 кг/га.

Співвідношення NDVI та вологості ґрунту на суглинному полі соняшнику.

Як Зробити Аналіз Ґрунту?

Існує декілька варіантів аналізу:

• Провести його самостійно за допомогою спеціальних наборів для тестування.
• Надіслати зразки до лабораторій, де можна зробити аналіз ґрунту.
• Звернутися до компанії, яка виконує всі етапи аналізу ґрунту від відбору проб до рекомендацій щодо меліорації поля.

Відбір Проб Ґрунту Для Дослідження

Аналіз земель сільськогосподарського призначення дає необхідну інформацію для планування раціонального обробітку полів, але точність результатів залежить від якості відбору проб. Під час застосування основних методів відбору проб ґрунту для дослідження поле ділять за сітками або зонами.

Відбір Проб За Сіткою

За цим способом поле поділене на рівні за розміром сітки, зазвичай площею від 0,5 до 2 га. Що менше сітка, то точніше результат. Чим більша сітка, тим більше проб необхідно взяти. Наприклад, для сітки в 0,5 га потрібно щонайменше п’ять підпроб, а для сітки в 2 га необхідно близько десяти. Відбір зразків ґрунту для аналізу за сіткою доцільний для отримання просторової інформації про поле, але цей метод не враховує його варіабельність.

Як часто слід проводити аналіз ґрунту? Рекомендована частота відбору проб для дослідження – один раз на два-три роки в конкретний період сезону вирощування культур. У практиці інтенсивного землеробства процедуру слід проводити щороку.

Відбір Зразків За Зонами

Техніка відбору зразків ґрунту для аналізу за зонами передбачає відбір середніх проб з кожної зони, на які ділиться поле відповідно до карт посівів або типу ґрунту. Всі зони мають бути схожими за своїми характеристиками, тому їх кількість та розміри залежать від варіабельності поля. Як правило, розміри зон складають від 1 до 4 га. Чим більше зона, тим більше потрібно проб (не менше п’яти для кожної зони, по чотири на гектар).

Аналіз якості ґрунту дозволяє зрозуміти стан поля, проте використання кількох джерел дає можливість скласти більш детальну картину. У цьому випадку є корисною функція зонування на платформі EOSDA Crop Monitoring. Карти продуктивності в застосунку показують динаміку стану полів за допомогою вегетаційних індексів, що дозволяє точніше визначити зони для відбору проб. Завдяки цій функції фермери можуть застосовувати агрохімікати залежно як від стану культур, так і конкретних характеристик кожної зони.

Карта продуктивності кукурудзяного поля та рекомендації щодо диференційованого внесення добрив в EOSDA Crop Monitoring.

Зображене поле розділене на п’ять зон на основі індексу NDVI. Згідно з картою, відбір зразків ґрунту для аналізу слід проводити в зонах поля з низькою інтенсивністю вегетації та звернути особливу увагу на “Зону 3” та “Зону 4”. Зона “Менш інтенсивна вегетація” позначена червоним кольором: це край поля, де нічого не росте. “Зона 2” замала для відбору проб. Рекомендації щодо внесення добрив заповнюються для кожної зони залежно від інтенсивності вегетації.

Інтерпретація Результатів Аналізу Ґрунту

Лабораторні звіти зазвичай містять результати аналізу за переліченими параметрами та об’ємами хімічних елементів у пробах. Для правильного розуміння цих результатів важливо знати норми поживних речовин для культур та регулювати їх концентрацію на полі відповідно.

Наприклад, необхідні концентрації азоту залежать від типу ґрунту і є найвищими для глинистих полів:

• піщана земля (25 – 50 мг-N/кг);
• суглинки (50 – 75 мг-N/кг);
• глиниста земля (75 – 125 мг-N/кг).

Оптимальні концентрації хімічних елементів в ґрунті

Елемент	Норма, мг/кг (ppm)
Фосфор (P)	25 – 35
Сірка (S)	7 – 15
Цинк (Zn)	1 – 3
Залізо (Fe)	10 – 20
Марганець (Mn)	8 – 11
Мідь (Cu)	0.8 – 1
Калій (K)	165 – 220
Кальцій (Ca)	1400 або вище
Магній (Mg)	100 або вище
Натрій (Na)	80 – 120

Окрім вмісту поживних речовин, звіт про дослідження ґрунту може включати наступні параметри:

• Клас вказує на вміст гумінових речовин і поділяється на три типи: мінеральні, мінерально-органічні та органічні. Багаті мінеральними речовинами поля (MIN) мають низьку концентрацію гумусу, тоді як органічні (ORG) найбагатші на гумус. На мінерально-органічних полях (М-О) вміст гумусу середній.
• Органічна речовина (OM) показує вміст органічної речовини у зразках. За винятком піщаних полів, норми органічної речовини для просапних культур становлять 2,5% та вище.
• Ємність катіонного обміну (CEC) вимірює здатність поля утримувати катіони (позитивно заряджені іони). Середні значення становлять 13-25 CEC, але можуть коливатися від 1 до 40.

Результати лабораторного аналізу якості ґрунтів можуть містити рекомендації щодо меліорації для підвищення врожайності культур, наприклад, із внесення добрив або вапнування для зниження кислотності. Однак, звіт лабораторії дає інформацію лише про поточну ситуацію. З цієї причини також мають значення наступні історичні дані про умови вирощування на полі та відповідне корегування вмісту нутрієнтів:

• типи культур і сівозміна;
• глибина оранки у традиційному землеробстві;
• традиційний чи нульовий обробіток ґрунту (no-till);
• тип ґрунту;
• внесення добрив або фертигаційні заходи.

Інтерпретація результатів аналізу ґрунту не буде вичерпною без цих аспектів, оскільки кожен із них певним чином впливає на якість землі на полі.

Під час корегування концентрації поживних речовин потрібно враховувати, яку саме культуру буде засіяно наступного сезону. Кожен вид рослин потребує певного балансу поживних речовин для здорового розвитку.

Аналіз Ґрунту В Агробізнесі З EOSDA Crop Monitoring

Своєчасний аналіз стану полів допомагає знизити економічні та екологічні ризики не тільки для фермерів, а й усіх зацікавлених сторін в аграрному секторі:

• сільгоспвиробники можуть запобігти поширенню хвороб рослин та підвищити продуктивність своїх підприємств;
• агрокооперативи можуть контролювати продуктивність полів своїх членів;
• постачальники сировини можуть проаналізувати попит на свою продукцію;
• агрострахові компанії у процесі валідації претензій можуть контролювати, чи фермери доглядають за полями належним чином;
• банківські установи можуть приймати рішення щодо доцільності кредитування сільськогосподарських підприємств.

Відбір проб ґрунту для дослідження також необхідний під час купівлі нового поля або визначення стратегії землекористування. Аналіз поживних речовин, які знаходяться в землі, допомагає підтримувати родючість полів у довгостроковій перспективі та тим самим сприяти розвитку сталого землеробства.

Платформа EOSDA Crop Monitoring не виконує аналіз ґрунту безпосередньо, але дозволяє дистанційно аналізувати ситуацію на полі, тому брати проби на всій його території немає потреби. Карти вегетації показують критичні зони, а потім скаути отримують завдання із зазначенням конкретних ділянок для відбору зразків ґрунту для аналізу в розділі “Скаутинг”. Крім того, користуючись застосунком EOSDA Crop Monitoring, фермери можуть доповнити висновки лабораторного аналізу історичними даними про врожайність культур в регіоні за попередні роки та відстежувати її динаміку за підсумками кожного сезону – все в одному місці.

Ви можете застосовувати нашу платформу у своєму бізнесі по-різному. Так, вегетаційні індекси, карти продуктивності та інші функції платформи EOSDA Crop Monitoring можна використовувати в модулі White Label або через API. Щоб дізнатися більше про переваги наших продуктів у вашій ніші, зв’яжіться з відділом продажу EOSDA за адресою [email protected].

Про автора:

Василь Черлінка має більш ніж 30-річний досвід роботи в галузі агрономії та педології (ґрунтознавства). Він є доктором біологічних наук зі спеціалізацією в галузі ґрунтознавства.

Доктор Черлінка навчався у машинобудівному технікумі в Україні (1989-1993), потім поглиблював свої знання в галузі агрохімії та агрономії у Чернівецькому національному університеті за спеціальністю “Агрохімія та ґрунтознавство”.

У 2001 році успішно захистив дисертацію “Обґрунтування агроекологічної відповідності моделей родючості ґрунту та його факторів вимогам польових культур” та отримав ступінь кандидата біологічних наук з ухилом у ґрунтознавство в ННЦ “Науково-дослідний інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.М. Соколовського”.

У 2019 році доктор Черлінка успішно захистив дисертацію “Цифрові моделі рельєфу у ґрунтознавстві: Теоретико-методологічні основи та практичне використання” та отримав ступінь доктора біологічних наук зі спеціалізацією в галузі ґрунтознавства.

Василь одружений, має двох дітей (сина та дочку). Протягом усього життя захоплюється спортом (є кандидатом у майстри спорту України з пауерліфтингу та навіть брав участь у змаганнях стронгменів).

З 2018 року доктор Черлінка консультує EOSDA з проблем ґрунтознавства, агрономії та агрохімії.

Як дізнатися, що у ґрунті багато азоту?

Азот, у вигляді солей амонію, нітратів та нітритів, міститься у будь-якому ґрунті. Потрібна його кількість — запорука нормального зростання та розвитку рослини, у тому числі своєчасного утворення листя. Надлишок же, як і недостача, є шкідливим — ось чому важливо вміти визначити, коли вміст азоту перевищує норму. Як зрозуміти, скільки азотистих сполук потрібно рослині, читайте у нашій статті.

Вплив азоту на рослини

Ознаки нормальної кількості азоту у ґрунті:

• Рослина добре проходить вегетативну фазу: стебло швидко росте, на ньому з’являється розвинене листя однорідної текстури.
• Стебло та листя пофарбовані в природний для сільськогосподарської культури колір, найчастіше – у насичений зелений.
• Цвітіння, зав’язка і плодоношення настають вчасно, а плоди мають середні для виду габарити, звичайний смак і колір шкірки.

Недолік азотистих сполук виявляється у придушенні вегетативної активності:

• Рослина піднімається вгору повільно, а стебло залишається занадто тонким, при цьому на початку розвиток пагонів може відповідати нормі.
• Листя або надто дрібне, або надмірно тонке, з нерівномірною щільністю.
• Стебло та листя замість яскравого зеленого кольору пофарбовані у блідо-зелений, що переходить у жовтий відтінок.
• Квіти та зав’язі з’являються пізніше, ніж характерно для виду; більшість зав’язей не приживається і обсипається.

Надлишок азоту різко посилює зростання рослини — на шкоду плодючості. Крім того, зайве азотування ґрунту призводить до втрати імунітету: рослині складніше стає переносити мінливі погодні умови, набіги комах-шкідників, надлишок або нестачу інших елементів.

Як зрозуміти, що в ґрунті надмірно багато азоту

Самостійно визначити перенасиченість ґрунту азотистими сполуками можна виходячи із зовнішнього вигляду рослини:

1. Пагони «прокльовуються» і ростуть швидше, ніж характерно для виду або сорту.
2. На стеблах з’являється «м’ясисте» листя яскравого відтінку, щільне, іноді сильно потовщене в центрі.
3. Під час цвітіння та плодоношення зав’язі утворюються пізно, а плоди виходять маленькими, часто недозрілими.
4. Смак плодів, що виросли на пересиченому азотом грунті, слабший: наприклад, ягоди та фрукти менш солодкі.
5. Овочі, що споживають більше азоту, ніж потрібно, дають велику кількість бадилля, при цьому не приносячи хорошого врожаю.

Непрямі ознаки надлишку азотистих сполук у ґрунті — листя, що скручуються в трубочку, поява на них прозорих, потім жовтіючих або чорніючих ділянок, мимовільне згинання живців. Судити про пересичення азотом можна як за однією, так і відразу за декількома ознаками: наприклад, почорніння листя в поєднанні з товстим стеблом і невиразним кольором плодів.

Контроль вмісту азоту у ґрунті

Достовірно показати, чи достатньо насичена земля азотистими сполуками, може лише повноцінний агрохімічний аналіз. Лабораторія «УкрХімАналіз» працює в Києві, Полтавській, Чернігівській областях та по всій Україні. Ми допоможемо вчасно визначити недолік чи надлишок азоту — і уникнути поганого урожаю!