Подобряване на здравето на почвата: Глобално ръководство за подобряване на структурата на почвата

Почвата, често пренебрегвана, е основата на сухоземните екосистеми и жизненоважен ресурс за глобалната продоволствена сигурност. Структурата на почвата – как са подредени нейните частици – оказва дълбоко влияние върху способността ѝ да поддържа растителния живот, да регулира водния поток и да улавя въглерод. Лошата структура на почвата води до намалени добиви, повишена ерозия и деградация на околната среда. Това изчерпателно ръководство изследва критичната роля на структурата на почвата и предоставя практически стратегии за нейното подобрение, приложими в различни селскостопански условия по целия свят.

Разбиране на структурата на почвата

Структурата на почвата се отнася до подреждането на почвените частици (пясък, тиня и глина) в агрегати, известни също като педове. Тези агрегати, държани заедно от органична материя, микробна активност и други свързващи агенти, създават пори, които позволяват движението на въздух и вода. Добре структурираната почва има баланс между големи и малки пори, осигуряващи оптимални условия за растеж на корените, наличност на хранителни вещества и биологична активност.

Ключови компоненти на здравата структура на почвата:

• Агрегиране: Слепването на почвените частици в стабилни агрегати.
• Порьозност: Наличието на пори с различни размери, улесняващи движението на въздух и вода.
• Органична материя: Ключов свързващ агент, който подобрява агрегирането на почвата и задържането на вода.
• Биологична активност: Наличието на полезни организми като земни червеи и гъби, които допринасят за развитието на структурата на почвата.

Последиците от лошата структура на почвата:

• Уплътняване: Намалено поресто пространство поради прекомерно налягане, ограничаващо растежа на корените и инфилтрацията на вода.
• Ерозия: Повишена чувствителност към вятърна и водна ерозия, водеща до загуба на почва и деградация на земята.
• Лош дренаж: Преовлажняване и анаеробни условия, възпрепятстващи дишането на корените и усвояването на хранителни вещества.
• Намалена наличност на хранителни вещества: Ограничен достъп до основни хранителни вещества за растежа на растенията.

Фактори, влияещи върху структурата на почвата

Няколко фактора влияят върху структурата на почвата, както естествени, така и антропогенни (предизвикани от човека). Разбирането на тези фактори е от решаващо значение за разработването на ефективни стратегии за управление на почвата.

Естествени фактори:

• Изходен материал: Геоложкият материал, от който се формира почвата. Например, почвите, получени от вулканична пепел (Андосоли), често имат естествено добра структура поради уникалния си минерален състав.
• Климат: Температурата и моделите на валежите влияят върху процесите на изветряне и скоростта на разлагане на органичната материя. Високите валежи могат да доведат до подкиселяване на почвата и разпадане на агрегатите.
• Топография: Наклонът и аспектът влияят върху ерозията на почвата и оттичането на водата.
• Организми: Естествената растителност и почвената биота играят роля във формирането на почвата и развитието на структурата. Например, ливадите често развиват почви с високо съдържание на органична материя и стабилни агрегати.

Антропогенни фактори:

• Практики за обработка на почвата: Конвенционалната обработка на почвата може да наруши почвените агрегати, което води до уплътняване и ерозия.
• Прекомерна паша: Прекомерната паша на добитък може да премахне растителната покривка и да уплътни почвата.
• Обезлесяване: Премахването на горите излага почвата на ерозия и намалява вноса на органична материя.
• Практики за напояване: Неправилното напояване може да доведе до засоляване на почвата и структурна деградация.
• Използване на тежки машини: Многократните преминавания на тежки машини могат да уплътнят почвата, особено когато е мокра.
• Монокултурно отглеждане: Непрекъснатото отглеждане на един и същ вид може да изчерпи почвените хранителни вещества и да намали почвеното биоразнообразие, което се отразява на структурата.

Стратегии за подобряване на структурата на почвата: Глобална перспектива

Подобряването на структурата на почвата е от съществено значение за устойчивото земеделие и опазването на околната среда. Следните стратегии могат да бъдат адаптирани към различни земеделски системи и климат по целия свят.

1. Минимизиране на обработката на почвата:

Намалената обработка на почвата и практиките за земеделие без обработка са основополагащи за подобряване на структурата на почвата. Чрез минимизиране на нарушаването на почвата, тези практики насърчават агрегирането, намаляват ерозията и увеличават инфилтрацията на вода. Примерите включват:

• Земеделие без обработка: Засаждане на култури директно в необработена почва, оставяйки растителни остатъци на повърхността. Тази практика е широко разпространена в Америка, Австралия и части от Европа. В Бразилия системите без обработка, комбинирани с покривно земеделие, значително подобриха здравето на почвата и намалиха ерозията в районите за производство на соя.
• Консервационна обработка на почвата: Използване на методи за обработка на почвата, които оставят най-малко 30% от растителните остатъци на повърхността на почвата.
• Директна сеитба: Засаждане на семена директно в почвата без предварителна обработка.

Приложима информация: Оценете осъществимостта на преминаване към практики за обработка на почвата без или с намалена обработка във вашата ферма. Започнете с малък пилотен проект, за да оцените въздействието върху здравето на почвата и добивите.

2. Включване на органична материя:

Органичната материя е лепилото, което държи почвените агрегати заедно. Увеличаването на съдържанието на органична материя в почвата подобрява структурата на почвата, задържането на вода и наличността на хранителни вещества. Стратегиите за увеличаване на органичната материя включват:

• Покривно земеделие: Засаждане на непазарни култури за подобряване на здравето на почвата. Покривните култури могат да добавят органична материя, да потискат плевелите и да предотвратят ерозията. В Европа използването на покривни култури все повече се стимулира чрез агроекологични схеми.
• Компостиране: Добавяне на компостирани органични материали към почвата. Компостът подобрява структурата на почвата, плодородието и способността за задържане на вода. Много общини по света предлагат програми за компостиране.
• Прилагане на тор: Прилагане на животински тор към почвата. Торът е богат източник на органична материя и хранителни вещества. Правилното управление е от съществено значение за предотвратяване на оттичането на хранителни вещества и проблемите с миризмата.
• Зелен тор: Включване на прясно окосена или растяща зелена растителност в почвата.
• Прилагане на биовъглен: Добавяне на биовъглен (въглен, произведен от биомаса) към почвата. Биовъгленът може да подобри структурата на почвата, задържането на вода и наличността на хранителни вещества, особено в песъчливи почви. Изследвания в басейна на Амазонка показват благоприятните ефекти на биовъглена върху плодородието на почвата.

Приложима информация: Започнете програма за компостиране у дома или във вашата ферма. Проучете използването на местно достъпни органични материали като почвени добавки.

3. Прилагане на сеитбооборот:

Сеитбооборотът включва засаждане на различни култури в последователност за подобряване на здравето на почвата и прекъсване на циклите на вредители и болести. Различните култури имат различни коренови системи и нужди от хранителни вещества, което може да подобри структурата на почвата и наличността на хранителни вещества. Примерите включват:

• Сеитбооборот на бобови и зърнени култури: Редуване на бобови растения (например соя, боб, леща) със зърнени култури (например пшеница, царевица, ориз) за фиксиране на азот в почвата. Това е често срещана практика в много земеделски системи по света. В Индия редуването на бобови растения със зърнени храни е традиционен метод за поддържане на плодородието на почвата.
• Сеитбооборот на култури с дълбоки и плитки корени: Редуване на култури с различна дълбочина на корените за подобряване на структурата на почвата и усвояването на хранителни вещества в различни почвени слоеве.
• Пазарна култура – Сеитбооборот на покривни култури: Интегриране на покривни култури в сеитбооборота, за да се осигурят допълнителни ползи за здравето на почвата.

Приложима информация: Разработете план за сеитбооборот, който включва бобови и покривни култури за подобряване на плодородието и структурата на почвата.

4. Насърчаване на биологичната активност:

Почвените организми, като земни червеи, гъби и бактерии, играят решаваща роля в развитието на структурата на почвата. Насърчаването на биологичната активност може да подобри агрегирането на почвата, кръговрата на хранителните вещества и инфилтрацията на вода. Стратегиите за насърчаване на биологичната активност включват:

• Намаляване на химическите вложения: Минимизиране на използването на синтетични торове и пестициди, които могат да навредят на полезните почвени организми.
• Добавяне на органична материя: Осигуряване на храна и местообитание за почвени организми.
• Използване на компостен чай: Прилагане на компостен чай (течен екстракт от компост) към почвата, за да я инокулира с полезни микроорганизми.
• Микоризна инокулация: Инокулиране на култури с микоризни гъби, които могат да подобрят усвояването на хранителни вещества и да подобрят структурата на почвата.

Приложима информация: Намалете зависимостта си от синтетични торове и пестициди. Проучете използването на компостен чай или микоризни инокуланти за насърчаване на биологичната активност на почвата.

5. Управление на пашата на добитъка:

Правилното управление на пашата е от съществено значение за предотвратяване на уплътняването и ерозията на почвата в пасищни и пасищни системи. Стратегиите за устойчиво управление на пашата включват:

• Ротационна паша: Преместване на добитък на различни пасища на ротационен принцип, за да се позволи на растителността да се възстанови. Тази практика е широко използвана в Нова Зеландия и други селскостопански системи, зависими от паша.
• Управление на нормата на натоварване: Поддържане на подходящи норми на натоварване за предотвратяване на прекомерна паша.
• Почивка на пасищата: Позволяване на пасищата да почиват периодично, за да се насърчи растежа на растителността и възстановяването на почвата.
• Крайбрежни буферни зони: Създаване на растителни буферни зони по протежение на водните пътища за предотвратяване на ерозия и оттичане на хранителни вещества.

Приложима информация: Приложете практики за ротационна паша във вашата ферма. Наблюдавайте нормите на натоварване, за да предотвратите прекомерна паша и уплътняване на почвата.

6. Справяне с уплътняването на почвата:

Уплътняването на почвата може сериозно да ограничи растежа на корените и инфилтрацията на вода. Стратегиите за справяне с уплътняването на почвата включват:

• Подпочвена обработка: Използване на подпочвен пласт за разбиване на уплътнени почвени слоеве. Счита се за по-интензивен подход за управление.
• Контролирано движение на техника: Ограничаване на движението на машините до определени ленти за минимизиране на уплътняването. Това е техника за прецизно земеделие, която все повече се използва в мащабни земеделски операции.
• Използване на покривни култури с дълбоки корени: Засаждане на покривни култури с дълбоки вретеновидни корени за проникване и разбиване на уплътнени почвени слоеве. Репичките и дайкон често се използват за тази цел.
• Намаляване на теглото на товара: Използване на по-леко оборудване за намаляване на натиска на уплътняване.

Приложима информация: Оценете почвата си за уплътняване с помощта на пенетрометър или визуална инспекция. Приложете контролирано движение на техника или използвайте покривни култури за облекчаване на уплътняването.

7. Подобряване на дренажа:

Лошият дренаж може да доведе до преовлажняване и анаеробни условия, които са вредни за структурата на почвата и растежа на растенията. Стратегиите за подобряване на дренажа включват:

• Инсталиране на дренажни системи: Инсталиране на подземни дренажни системи за отстраняване на излишната вода.
• Контурна оран: Оране по контурите на земята, за да се забави оттичането на вода и да се предотврати ерозията.
• Създаване на повдигнати лехи: Засаждане на култури на повдигнати лехи за подобряване на дренажа в слабо дренирани почви.
• Добавяне на органична материя: Увеличаване на съдържанието на органична материя в почвата за подобряване на инфилтрацията и дренажа на вода.

Приложима информация: Оценете дренажа на почвата си. Инсталирайте дренажни системи или създайте повдигнати лехи за подобряване на дренажа в преовлажнени райони.

Глобални примери за успехи в подобряването на структурата на почвата

Многобройни примери по света демонстрират ефективността на стратегиите за подобряване на структурата на почвата.

• Регион Сахел в Африка: Фермерите в Сахел успешно използват техники като каменни насипи (линии от камъни, поставени по контурите) и ями zaï (малки ями за засаждане, които концентрират вода и хранителни вещества) за подобряване на структурата на почвата и инфилтрацията на вода в деградирали земи.
• Австралия: Австралийските фермери широко възприеха земеделието без обработка и практиките за консервационно земеделие за борба с ерозията на почвата и подобряване на здравето на почвата в сухоземни системи за отглеждане на култури.
• Регион Пампас в Южна Америка: В региона Пампас фермерите са интегрирали покривни култури и земеделие без обработка в системите за производство на соя, за да подобрят структурата на почвата и да намалят ерозията.
• Китай: Терасирането и залесяването в Китай играят решаваща роля за предотвратяване на ерозията на почвата и възстановяване на деградирали земи.

Наблюдение на структурата на почвата

Редовното наблюдение на структурата на почвата е от решаващо значение за оценка на ефективността на практиките за управление на почвата. Простите методи за оценка на структурата на почвата включват:

• Визуална оценка: Изследване на почвените агрегати и порестото пространство. Разпада ли се лесно почвата или е твърда и уплътнена?
• Измерване на обемната плътност на почвата: Измерване на масата на почвата на единица обем. По-високата обемна плътност показва уплътняване.
• Измерване на скоростта на инфилтрация на водата: Измерване на скоростта, с която водата инфилтрира в почвата.
• Тест за стабилност на почвените агрегати: Оценка на стабилността на почвените агрегати, когато са изложени на вода.

Приложима информация: Провеждайте редовни визуални оценки на структурата на почвата си. Обмислете използването на прости тестове за измерване на обемната плътност и скоростта на инфилтрация на водата.

Заключение

Подобряването на структурата на почвата е от съществено значение за устойчивото земеделие и опазването на околната среда. Чрез прилагане на стратегиите, очертани в това ръководство, фермерите по целия свят могат да подобрят здравето на почвата, да увеличат добивите и да смекчат въздействието на изменението на климата. Приоритизирането на здравето на почвата е инвестиция в бъдещето на земеделието и благосъстоянието на нашата планета. Не забравяйте да адаптирате тези стратегии към вашия специфичен климат, тип почва и земеделска система за оптимални резултати. По-нататъшните изследвания и сътрудничество са от решаващо значение за разработването на иновативни решения за подобряване на структурата на почвата в различни селскостопански условия по целия свят.

Чрез приемането на тези практики ние допринасяме за по-устойчиво и устойчиво бъдеще за земеделието в световен мащаб.