Анализ исторической урожайности раскрывает ключевые данные о здоровье почвы

Новое исследование Мичиганского государственного университета (MSU) показывает, как оценка исторической урожайности на разных участках сельскохозяйственных полей может предоставить фермерам важную информацию о характеристиках здоровья почвы и секвестрации углерода. Статья опубликована в Scientific Reports.

Исследование возглавил почвовед MSU Бруно Бассо. В работе участвовали Эймс Фаулер, Фидель Маурейра, Невилл Миллар и Рубен Ульбрих из его лаборатории, а также Уильям Бринтон, основатель и главный научный сотрудник компании Woods End Laboratories, занимающейся анализом здоровья почв.

Бассо, эксперт в области устойчивого сельского хозяйства, выдвинул гипотезу, что высокопродуктивные участки полей имеют почву более высокого качества, и наоборот.

«Может показаться очевидным, что области с хорошей урожайностью имеют лучшую почву, но мы должны помнить, что в пределах полей существует огромная изменчивость», — сказал Бассо.

Цель исследования — дать фермерам точные рекомендации по оптимизации операций: минимизации использования ресурсов и снижению негативного воздействия на окружающую среду при максимизации урожая.

Методология: зоны стабильности урожая

Чтобы получить необходимые данные, традиционно требуется интенсивный отбор проб почвы на больших площадях, что очень дорого. Исследователи стремятся снизить зависимость от этого метода, используя:

• Исторические данные об урожайности (за 11–18 лет).
• Новый аналитический показатель — зоны стабильности урожая.

Эти зоны учитывают как уровень урожайности, так и её стабильность (постоянство) с течением времени, что позволяет учесть мелкомасштабную изменчивость в пределах поля.

В исследовании использовались 10 коммерческих полей кукурузы и сои в Мичигане, Иллинойсе и Индиане. Практики управления различались.

Ключевые результаты

Зоны стабильности урожая успешно выявили различия на участках полей на основе статистически различных показателей:

• Относительного содержания органического углерода в почве

• Относительного здоровья почвы

Анализ актуален для различных типов почв и практик управления.

«Например, мы увидели, что зоны с низкой стабильностью имеют более мелкие или уплотнённые почвы, более высокую объёмную плотность и расположены на более крутых склонах», — отметил Бассо.

Нестабильные зоны имели более высокий уровень органического углерода в почве, связанный с накоплением влаги и переносом верхнего слоя почвы в процессе эрозии.

Эти данные свидетельствуют, что зоны стабильности урожая могут выявлять взаимосвязи между почвообразованием, накоплением органического углерода, здоровьем почвы и потенциалом урожайности, особенно в плане увеличения влаго- и nutrient-удерживающей способности.