28.05.2019

Поддержание высокой урожайности в условиях нерегулярного выпадения осадков и смены времен года

Согласно данным о дожде и температуре за последние 50 лет можно увидеть, что в погодных условиях произошли значительные изменения, которые коренным образом повлияли на систему выращивания различных культур. В то время как ученые находятся достаточно далеко от понимания данного феномена и того, что это значит, фермеры предложили несколько интересных и практических советов по управлению аграрным комплексом при постоянной смене погодных условий. Большинство таких подходов требуют нестандартного мышления, поэтому нередко возникают противоречия.

Постоянная смена погодных условий является достаточно серьезной проблемой для выращивания разнообразных культур на полях. Аграриям приходится комбинировать различные сочетания питательных веществ, воды и освещения, чтобы создать все нужные условия для получения хорошего урожая.

Что происходит с погодой?

Согласно данным о погоде за последние пятьдесят лет, она демонстрирует весьма тревожные тенденции. Вопреки тому, что урожайность медленно растет, из года в год обнаруживаются некие отклонения, которые преимущественно связаны с резкими колебаниями температуры. В основном это сказывается на урожае сладкой и обыкновенной кукурузы, соевых бобов, и картофеля.

Перемены в погоде делятся на 2 категории:

  • Изменение характера осадков. Некоторые области становятся более засушливыми, а другие наоборот – получают больше влаги, чем обычно. Кроме того, осадки выпадают в больших количествах. За последние 40 лет наблюдается тенденция учащения дождей и увеличения их объемов. Все это вызывает наводнения и эрозию. Также в некоторых регионах просматривается тенденция к увеличению вероятности засухи в середине и конце лета. Если учесть данные, которые были собраны до 1895 года, то можно увидеть, что количество осадков увеличивается в мае и июне, а уменьшается в июле и августе. Также в некоторых регионах наблюдается увеличение осадков зимой и весной, и меньше осадков летом. Обычно вся сельскохозяйственная система сильно зависит от летних дождей. Постоянное изменение погодных условий и недостаток осадков означают, что аграриям придется корректировать систему посадки и ухода за культурами, чтобы соответствовать этим тенденциям.

 

  • Сезонная смена погоды заставляет аграриев следить за датами, когда начинаются заморозки, понижается температура почвы. Таким образом им приходится выбирать наиболее благоприятное время для посадки. Тенденция показывает, что количество безморозных дней увеличивается, равно как и количество ночных температур выше 20 градусов по Цельсию. Такие погодные условия влияют на рост зерна, потому что более высокие ночные температуры оказывают давление на растения так же, как и на скот или людей. После проведения тестов на урожайность было выявлено, что повышение температуры ночью на 8 градусов может снизить урожайность кукурузы на 85%.

Изменение осадков. Если изучить данные о погоде 1895 годов, можно увидеть, что количество осадков увеличивается в мае и июне и уменьшается в июле и августе. Синоптики отмечают, что в долгосрочной перспективе будет наблюдаться увеличение количества осадков зимой и весной, а летом их будет меньше.

Потенциальная и фактическая урожайность

Продолжающиеся исследования показывают, что подготовленная почва может справиться с этими колебаниями температуры. Аграриям необходимо контролировать уровень воды в грунте с помощью орошения. Тем фермерам, которые полагаются на мать-природу, необходимо стремиться улучшать состояние почвы, чтобы она могла противостоять сильным ливням, а также обеспечить хранение воды в течение длительных засушливых периодов.

Между потенциальной и фактической урожайностью возникает некая разница, поэтому фермерам необходимо стремиться максимально реализовать потенциал всей культуры, которую они сеют. Аграрии отмечают, что 20% всех потерь доходности происходит примерно в 80% случаев, и это связано с краткосрочными стрессами, которые возникают в процессе роста. В основном это происходит из-за перепадов температур, а также недостатка или избытка осадков.

На самом деле, фермеры могут сократить потерю урожая в размере 20% и снизить ее до 5-10%. В первую очередь необходимо улучшить доступность воды для этой культуры. Управление всей системой нужно настроить таким образом, чтобы даже во время засухи каждая капля дождя приносила пользу будущему урожаю.

Вред от чрезмерного насыщения влагой и забитости почвы

Несмотря на то, что на сегодняшний день технология возделывания земли намного лучше, чем это было поколение назад, все равно предстоит еще долгий путь. Многие проблемы, связанные с нарушением роста культур, которые начинаются с ранних весенних осадков, напрямую влияют на здоровье почвы.

Чрезмерная влажность является главным ограничением продуктивности сельскохозяйственных культур в начале весны. Фермеры иногда сравнивают уплотнение почвы и поверхностную корку с хронической болезнью легких у людей. Основным симптомом считаются трудности с дыханием, именно так обстоит дело и с почвой, если она перенасыщена влагой. Из-за появления уплотнений ограничивается способность корней поглощать воду и питательные вещества.

Недавние исследования, которые были проведены экспертами, позволили измерить кислородный обмен в почве. Результаты показали, что с улучшение здоровья грунта напрямую влияет на увеличение обмена кислорода. Корневая система находится в намного лучшем состоянии, если до растения поступает вода и воздух.

Количество безморозных дней увеличивается, равно как и количество ночей с температурой выше 22 градусов. Исследования показывают, что повышение ночной температуры на 8 градусов может снизить урожайность кукурузы на 85%.

Пошаговый подход к улучшению состояния грунта

Первым шагом в многоуровневом подходе к улучшению здоровья почвы является восстановление биологической активности. Биологические элементы в грунте, чтобы выжить и нормально функционировать, нуждаются в пище, воздухе, воде и укрытии. Это невидимый процесс, который дает видимые результаты.

Растительные остатки являются первой линией биологической защиты земли. Это уменьшает воздействие осадков, помогает увеличить инфильтрацию воды и помогает стабилизировать биом.

Влияние биологических микроорганизмов на качество почвы

Под несколькими метрами поверхностной здоровой почвы на один гектар приходится 4 000 килограмм биологического материала.

В некоторых регионах страны поля, на которых еще не успели посадить кукурузу, так как фермеры делают это в мае и начале июня, температура грунта может достигать 48 градусов. При таких условиях белки в почве начинают денатурироваться. Однако ученные утверждают, что с помощью некоторых методов температуру можно снизить до комфортных 26 градусов, что считается идеальным вариантом для биологической активности в грунте. Увеличение активности биома в почве оказывает благотворное влияние на доступность азота (N), фосфора (P), калия (K) и микроэлементов.

Читайте о статистических результатах использования технологии Strip-Till на примере США в нашем блоге.

Польза от комбинирования культур

Добавление покровных культур в севооборот оказывает огромное влияние на биологическую активность почвы, обеспечивая живое покрытие грунта, взамен разлагающихся остатков сельскохозяйственных растений.

Группой аграриев было проведено исследование, в котором использовались овес, бобовые и редиска. Благодаря такому разнообразию культур, в грунте было обнаружено в два раза больше обмена CO2 и O2, чем с монокультурным покровом овса.

В следующем году исследователи посадили сою, и в зоне без покрова растения несколько пожелтели. Эта почва не имела должной биологической активности, свойственной другим грунтам. Смесь соевых бобов с растительным покровом была намного зеленее и имела гораздо больше листьев. Исследования показывают, что биология грунтов может быстро измениться, а вот ее восстановление занимает много времени.

Органика против засухи

Органические вещества играют огромную роль в предотвращении снижения плодородия земли в результате засухи. Чем больше их в почве, тем выше ее способность удерживать воду. Это касается всех типов грунта.

Рассмотреть эффективность органики лучше на примере тех дней, когда почва имеет доступ к воде. С 2%-м содержанием она может обеспечиться водой на протяжении 8 дней, 4% содержание органических веществ в грунте дает возможность растениям впитывать влагу на протяжении 13 дней. Учитывая тот факт, что количество летних осадков за последние несколько лет уменьшилось, данный метод оздоровления почвы стает как никогда актуальным.

Подготовка почвы к нестабильным осадкам

Обильные дожди и засушливые периоды стали уже привычным делом. Однако растения не адаптируются к таким условиям, они нуждаются в стабильном насыщении влагой и питательными веществами.

Чтобы компенсировать колебания выпадения сильных осадков и продолжительные периоды засухи, почва должна быть способна поглотить несколько сантиметров воды за короткий промежуток времени и сохранить ее, чтобы она была доступна в периоды ее недостачи.

Сейчас ученые работают над решением этой проблемы, проводя эксперименты с генетикой, окружающей средой и методами управления аграрным комплексом. Они также расширяют само определение генетики, чтобы охватить не только селекцию гибридов и сортов, но и селекцию культур.

Своевременная подкормка почвы полезными веществами

Внесение удобрений является неотъемлемой частью работ с почвой. Для восстановления свойств грунта, а также жизнедеятельности его микроорганизмов нет ничего лучше органических удобрений. Внесение навоза, в частности свежего, позволяет существенно повысить плодородие земли.

Однако здесь следует учитывать важный момент, в свежем виде навоз нужно вносить осенью, дабы за зиму он успел разложиться. Для весеннего удобрения он должен быть перепревшим. С целью достижения максимального эффекта необходимо комбинировать органику с минеральными, и прочими видами удобрений.

Еще немного полезных статей