Раскрывая секреты здоровья почвы: Глобальное руководство по пониманию и тестированию

Почва, которую часто упускают из виду, является основой наших продовольственных систем и жизненно важным компонентом глобальных экосистем. Здоровая почва поддерживает рост растений, регулирует водные циклы, связывает углерод и фильтрует загрязнители. Понимание здоровья почвы имеет решающее значение для устойчивого сельского хозяйства, охраны окружающей среды и смягчения последствий изменения климата. В этом руководстве мы углубимся в концепцию здоровья почвы, рассмотрим различные методы тестирования и предоставим практические стратегии для улучшения качества почвы по всему миру.

Что такое здоровье почвы?

Здоровье почвы, также известное как качество почвы, относится к способности почвы функционировать как живая экосистема, поддерживающая растения, животных и человека. Здоровая почва — это не просто наличие питательных веществ; это сложные взаимодействия между физическими, химическими и биологическими свойствами. Эти свойства работают вместе для предоставления основных экосистемных услуг.

Ключевые аспекты здоровья почвы включают:

• Физическое здоровье: Это относится к структуре почвы, её текстуре, пористости, инфильтрации воды и влагоудерживающей способности. Хорошее физическое здоровье обеспечивает правильное развитие корней и аэрацию.
• Химическое здоровье: Это включает в себя pH почвы, содержание питательных веществ (азот, фосфор, калий и микроэлементы), соленость и наличие загрязнителей. Правильный химический баланс обеспечивает получение растениями необходимых питательных веществ.
• Биологическое здоровье: Это касается разнообразного сообщества организмов, живущих в почве, включая бактерии, грибы, нематоды, дождевых червей и другие микроорганизмы. Эти организмы играют решающую роль в круговороте питательных веществ, разложении и подавлении болезней.

Почему здоровье почвы важно?

Здоровье почвы имеет огромное значение по множеству причин, влияя на всё, от продовольственной безопасности до смягчения последствий изменения климата:

• Продовольственная безопасность: Здоровые почвы производят более здоровые и обильные урожаи. Они обеспечивают необходимые питательные вещества и воду для оптимального роста растений, что приводит к повышению урожайности и улучшению качества продуктов питания.
• Качество воды: Здоровые почвы действуют как естественные фильтры, удаляя загрязнители и предотвращая их попадание в водные пути. Они также улучшают инфильтрацию воды, уменьшая сток и эрозию.
• Смягчение последствий изменения климата: Почвы являются одним из основных поглотителей углерода. Здоровые почвы могут связывать больше углерода из атмосферы, помогая сократить выбросы парниковых газов и смягчить изменение климата. Такие практики, как нулевая обработка почвы и использование покровных культур, могут усилить секвестрацию углерода.
• Биоразнообразие: Здоровые почвы поддерживают разнообразный спектр организмов, способствуя общему биоразнообразию и устойчивости экосистем.
• Здоровье человека: Здоровье почвы напрямую связано со здоровьем человека. Богатые питательными веществами почвы производят богатые питательными веществами продукты, способствуя оздоровлению населения. Кроме того, здоровые почвы уменьшают воздействие загрязнителей.

Глобальные угрозы здоровью почвы

Несмотря на свою важность, здоровье почвы находится под угрозой во многих частях мира. Некоторые из основных проблем включают:

• Эрозия почвы: Потеря верхнего слоя почвы из-за ветровой и водной эрозии является серьезной проблемой, особенно в сельскохозяйственных районах. Вырубка лесов, чрезмерный выпас скота и неустойчивые методы ведения сельского хозяйства способствуют эрозии.
• Истощение питательных веществ: Интенсивное сельское хозяйство может истощать питательные вещества в почве, что приводит к снижению урожайности и зависимости от синтетических удобрений.
• Загрязнение почвы: Промышленная деятельность, горнодобывающая промышленность и неправильная утилизация отходов могут загрязнять почвы тяжелыми металлами и другими загрязнителями.
• Засоление: В засушливых и полузасушливых регионах орошение может привести к накоплению солей в почве, что затрудняет рост растений.
• Опустынивание: Деградация земель в засушливых, полузасушливых и сухих субгумидных районах может привести к опустыниванию, делая землю непродуктивной.
• Уплотнение: Тяжелая техника и интенсивная обработка почвы могут уплотнять почву, снижая инфильтрацию воды и рост корней.

Понимание тестирования почвы

Тестирование почвы является важнейшим инструментом для оценки ее здоровья и выявления дефицита питательных веществ, дисбаланса и других проблем. Оно предоставляет ценную информацию для принятия обоснованных решений о методах управления почвой. Тесты почвы варьируются в зависимости от конкретных анализируемых параметров, но обычно они включают сбор образцов почвы, отправку их в лабораторию для анализа и интерпретацию результатов.

Типы тестов почвы

Существуют различные типы тестов почвы, каждый из которых предназначен для измерения различных аспектов ее здоровья. Некоторые из наиболее распространенных тестов включают:

• Анализ питательных веществ: Этот тест измеряет уровни основных питательных веществ в почве, таких как азот (N), фосфор (P), калий (K), кальций (Ca), магний (Mg) и микроэлементы (железо, марганец, цинк, медь, бор, молибден). Он помогает определить, есть ли в почве дефицит каких-либо питательных веществ, и служит руководством для рекомендаций по внесению удобрений.
• Измерение pH: pH почвы — это мера ее кислотности или щелочности. Он влияет на доступность питательных веществ для растений. Большинство растений предпочитают слабокислый или нейтральный pH (6,0-7,0).
• Содержание органического вещества: Органическое вещество — это фракция почвы, состоящая из разложившихся растительных и животных остатков. Оно улучшает структуру почвы, влагоудерживающую способность и доступность питательных веществ.
• Измерение солености: Этот тест измеряет содержание солей в почве. Высокая соленость может подавлять рост растений.
• Анализ текстуры: Текстура почвы относится к соотношению песка, ила и глины в почве. Она влияет на инфильтрацию воды, дренаж и аэрацию.
• Катионообменная ёмкость (КОЁ): КОЁ — это мера способности почвы удерживать положительно заряженные питательные вещества (катионы), такие как кальций, магний и калий.
• Объемная плотность: Объемная плотность — это мера уплотненности почвы. Высокая объемная плотность может указывать на уплотнение, которое ограничивает рост корней и инфильтрацию воды.
• Биологическая активность почвы: Эти тесты измеряют активность микроорганизмов в почве, такую как микробная биомасса, дыхание и ферментативная активность. Они дают представление о здоровье почвы и потенциале круговорота питательных веществ. Примерами являются анализ фосфолипидных жирных кислот (PLFA) и секвенирование ДНК для идентификации микробных сообществ.
• Анализ на тяжелые металлы: Этот тест определяет концентрацию тяжелых металлов (например, свинца, кадмия, мышьяка) в почве. Высокие уровни тяжелых металлов могут быть токсичными для растений и представлять риск для здоровья человека.

Как собирать образцы почвы

Правильный отбор проб почвы имеет решающее значение для получения точных и репрезентативных результатов. Вот несколько общих рекомендаций:

• Используйте правильные инструменты: Используйте почвенный бур, зонд или лопату для сбора образцов почвы. Избегайте использования оцинкованных или латунных инструментов, так как они могут загрязнить образцы цинком.
• Возьмите несколько проб: Соберите несколько проб из разных мест на интересующей вас территории. Количество проб будет зависеть от размера и изменчивости участка.
• Отбирайте пробы на правильной глубине: Глубина отбора проб будет зависеть от конкретного проводимого теста. Для анализа питательных веществ отбирайте пробы на глубину корневой зоны (обычно 6-8 дюймов или 15-20 см).
• Смешайте пробы: Объедините все отдельные пробы в один составной образец. Тщательно перемешайте образец, чтобы он был репрезентативным для всей территории.
• Маркируйте образец: Четко промаркируйте образец, указав дату, местоположение и любую другую релевантную информацию.
• Отправьте образец в сертифицированную лабораторию: Выберите авторитетную лабораторию по тестированию почвы, которая использует стандартизированные методы. Следуйте инструкциям лаборатории по подготовке и отправке образцов.

Интерпретация результатов теста почвы

Результаты теста почвы обычно представляются в отчете, который включает измеренные значения для каждого параметра, а также интерпретацию результатов и рекомендации по методам управления почвой. Понимание единиц измерения и рекомендуемых диапазонов для каждого параметра необходимо для правильной интерпретации результатов. Проконсультируйтесь с почвоведом или агрономом для помощи в интерпретации сложных результатов или разработке плана управления почвой. Во многих странах есть государственные службы сельскохозяйственного консультирования, которые могут оказать такую помощь (например, USDA в США, DEFRA в Великобритании, DAFF в Австралии).

Стратегии по улучшению здоровья почвы

Как только у вас будет хорошее понимание здоровья вашей почвы, вы можете внедрить стратегии по улучшению ее качества. Эти стратегии можно в широком смысле разделить на физические, химические и биологические методы управления.

Физические методы управления

• Сокращение обработки почвы: Нулевая или минимальная обработка почвы сводит к минимуму ее нарушение, что помогает улучшить структуру почвы, уменьшить эрозию и сохранить влагу. В регионах, подверженных ветровой эрозии, таких как части Сахеля в Африке, это особенно важно.
• Улучшение дренажа: Правильный дренаж предотвращает переувлажнение, которое может повредить корни растений и снизить доступность питательных веществ.
• Контроль уплотнения: Избегайте использования тяжелой техники на влажных почвах и используйте такие методы, как контролируемое движение техники по полю, чтобы минимизировать уплотнение почвы.
• Контурная вспашка/террасирование: На склонах вспахивайте и сажайте вдоль контурных линий, чтобы уменьшить сток воды и эрозию. Террасирование может дополнительно уменьшить эрозию за счет создания ровных платформ. Эти методы широко используются в горных регионах, таких как Анды в Южной Америке и Юго-Восточная Азия.

Химические методы управления

• Балансировка уровней питательных веществ: Вносите удобрения на основе результатов тестов почвы для исправления дефицита и дисбаланса питательных веществ. Используйте комбинацию органических и синтетических удобрений для обеспечения сбалансированного питания.
• Регулировка pH почвы: Если pH почвы слишком кислый, внесите известь для его повышения. Если pH почвы слишком щелочной, внесите серу для его понижения.
• Управление соленостью: Улучшите дренаж для вымывания солей из почвы. Используйте солеустойчивые культуры на засоленных почвах.
• Избегайте избыточного внесения удобрений: Чрезмерное использование удобрений может привести к стоку питательных веществ и загрязнению воды. Вносите удобрения в рекомендуемых дозах на основе результатов тестов почвы и потребностей культур.

Биологические методы управления

• Добавление органического вещества: Вносите компост, навоз или другие органические материалы в почву для улучшения ее структуры, влагоудерживающей способности и доступности питательных веществ.
• Использование покровных культур: Высаживайте покровные культуры для защиты почвы от эрозии, подавления сорняков и улучшения плодородия почвы. Выбирайте покровные культуры, хорошо подходящие для вашего климата и почвенных условий. Примеры включают бобовые (фиксация азота), злаки (контроль эрозии) и крестоцветные (биофумигация).
• Севооборот: Чередуйте культуры для улучшения здоровья почвы и уменьшения проблем с вредителями и болезнями. Включайте бобовые в севооборот для фиксации азота в почве.
• Содействие биоразнообразию почвы: Создайте благоприятную среду для почвенных организмов, добавляя органическое вещество, сокращая обработку почвы и избегая использования вредных пестицидов.
• Инокуляция микоризой: Инокулируйте почву микоризными грибами, которые могут улучшить усвоение питательных веществ растениями, особенно фосфора. Это особенно полезно в почвах с низкой доступностью фосфора.
• Компостный чай: Вносите компостный чай в почву и на листву для введения полезных микроорганизмов и подавления болезней растений.

Глобальные примеры инициатив по здоровью почвы

Многие страны и организации по всему миру работают над продвижением здоровья почвы и устойчивых практик управления земельными ресурсами. Вот несколько примеров:

• Инициатива "4 per 1000": Эта международная инициатива направлена на увеличение запасов органического углерода в почве на 0,4% в год для компенсации выбросов парниковых газов. Она призывает страны внедрять устойчивые практики управления земельными ресурсами, которые связывают углерод в почве.
• Глобальное почвенное партнерство (GSP): Возглавляемое Продовольственной и сельскохозяйственной организацией Объединенных Наций (ФАО), GSP работает над улучшением управления почвами и продвижением устойчивых практик управления почвами по всему миру.
• Альянс за устойчивые почвы (SSA): Организация из Великобритании, занимающаяся восстановлением здоровья почвы через исследования, пропаганду и образование.
• Инициативы по регенеративному сельскому хозяйству: По всему миру фермеры и исследователи экспериментируют с практиками регенеративного сельского хозяйства, которые направлены на улучшение здоровья почвы, биоразнообразия и управления водными ресурсами. Примеры включают холистическое управление выпасом в Австралии и агролесоводческие системы в Бразилии.

Будущее здоровья почвы

Будущее здоровья почвы зависит от наших коллективных усилий по внедрению устойчивых практик управления земельными ресурсами, сокращению загрязнения и смягчению последствий изменения климата. Тестирование почвы будет играть все более важную роль в мониторинге здоровья почвы и руководстве управленческими решениями. Достижения в почвоведении и технологиях предоставляют новые инструменты и методы для оценки и улучшения качества почвы. Дистанционное зондирование, точное земледелие и биоинженерия обещают революционизировать управление почвой в ближайшие годы.

Заключение

Здоровье почвы является критической основой для устойчивого сельского хозяйства, охраны окружающей среды и благополучия человека. Понимая принципы здоровья почвы, проводя регулярное тестирование почвы и внедряя соответствующие методы управления, мы можем обеспечить, чтобы наши почвы оставались продуктивными и устойчивыми для будущих поколений. Принятие глобальной перспективы и обмен знаниями через границы необходимы для решения проблем деградации почв и содействия устойчивому управлению земельными ресурсами во всем мире.

Примите меры сегодня, чтобы защитить и улучшить здоровье наших почв. Ваши усилия будут способствовать более устойчивому и процветающему будущему для всех.