Визначення меж та особливостей ділянок поля із різним потенціалом родючості — завдання багатопланове. Повноцінна робота з ними має включати широкий спектр заходів, починаючи від точних аналізів ґрунтів до окреслення ущільнень і врахування особливостей рельєфу поля.
Ретельну увагу слід приділити такому елементу точного землеробства, як визначення й ефективне застосування показників електропровідності ґрунтів.
Фактично електропровідність ґрунту є однією з конкретних характеристик поля, з’ясувати яку найпростіше і найдешевше в плані технічного оснащення. Вимірювання електропровідності ґрунту здатне впродовж короткого проміжку часу надати більше даних, аніж традиційний відбір ґрунтових зразків.
Що таке електропровідність? Це властивість матеріалу передавати (проводити) електричний струм. Електропровідність вимірюють у сіменсах на міру довжини (міліметри, дециметри, метри).
При цьому ємність катіонного обміну ґрунту залежить від вмісту глини та органічних речовин. Зі збільшенням їх змісту зростає ємність катіонного обміну. Тобто є чітка кореляція між електропровідністю і показником ємності катіонного обміну ґрунту.
Реакція електропровідності на присутність глини слугує для точного визначення глибини орного шару, що лежить над глиняним шаром або кам’янистою породою. Своєю чергою, що вища загальна пористість ґрунту, то краще вона проводить електрику. За однакових значень інших параметрів ґрунт із високим вмістом глини більш пористий, аніж піщані ґрунти.
Електропровідність ґрунту змінюється залежно від кількості вологи у його частинках. Електропровідність піщаних ґрунтів низька, мулисті ґрунти характеризуються середніми її значеннями, а глинисті ґрунти — найкращі провідники. Отже, електропровідність стійко корелює з розмірами і структурою складових ґрунту.
Значення електропровідності не лише свідчать про відмінності у структурі ґрунту, а й тісно пов’язані з іншими його властивостями, тож за ними можна визначати і родючість ґрунту. Це стосується в тому числі його здатності утримувати вологу, позаяк посушливі ділянки ґрунту зазвичай мають помітні відмінності у структурі порівняно з ділянками, повністю забезпеченими водою.
Цей показник також можна визначити за допомогою характеристик електропровідності ділянок. Ґрунти з середнім рівнем електропровідності, що мають середню структуру і середню водоутримувальну здатність, найчастіше є найбільш родючими. Водоутримувальна здатність сама по собі справляє надзвичайно сильний вплив на урожай зернових, тому це найцінніша інформація, яку дають показники електропровідності.
Отримавши точні дані електропровідності, можна визначати інші особливості тієї чи іншої ділянки на полі. Наприклад, надлишок розчинених солей у ґрунті, що його елементарно визначають через показник електропровідності.
Слід зважати на низку моментів, що можуть впливати на точність вимірювання електропровідності ґрунту або зумовлювати тимчасові відхилення від базових показників. Зокрема, йдеться про зниження температури ґрунту до точки замерзання води, що призводить до певного зниження показника електропровідності. Коли температура опускається нижче за точку замерзання, загальна електропровідність ґрунту різко знижується.
Для вимірювання електропровідності у польових умовах найчастіше застосовують спеціальні кондуктометри, оснащені одним із двох типів сенсорів — контактним і безконтактним. Використання обох типів сенсорів дає порівнювано точні результати.
У сенсорах контактного типу використовують спеціальні контактні щупи. На панелі приладу встановлюють кілька пар таких щупів. На одну пару щупів подають напругу, інші слугують для вимірювання зниження напруги між ними.
Безконтактні сенсори електропровідності функціонують за принципом електромагнітної індукції. При цьому не потрібен безпосередній контакт із ґрунтом. Інструмент складається з передавача і приймальної котушки, яку встановлюють на протилежних кінцях приладу.
Як відомо, спочатку агроном створює карти врожайності й попередньо оцінює очікуваний урожай. Потім розпочинається багатопланове визначення факторів, що безпосередньо впливають на родючість. Це і рівень кислотності ґрунту, і забезпеченість поля вологою, і наявність ущільнень, і мінеральний склад ґрунту. При цьому різниця у властивостях ґрунту, які можна виявити через електропровідність, — один із найбільш очевидних факторів, що впливають на урожай.
Електропровідність дає змогу оцінювати зміни в деяких фізичних властивостях ґрунту безпосередньо на полі. Зазвичай карти врожайності корелюють із картами ґрунтової електропровідності. Часто їх схожість пояснюється відмінностями у ґрунті. Це стосується вже згадуваних водоутримувальних властивостей ґрунту — головного фактора, що впливає на врожай. Відповідно, майже в кожному випадку карту врожайності можна співвіднести з картою електропровідності, отримавши значні збіги. Найчастіше карти електропровідності надають цінну інформацію про схожість і відмінності ґрунтів на різних ділянках поля, завдяки чому можна розподіляти поле на декілька дрібніших ділянок із різними рекомендованими видами обробітку ґрунту.
Щоб карти електропровідності ґрунту мали реальну цінність, позначені моделі і ділянки мають бути стійкими і повторюваними. Показники електропровідності ґрунту потрібно стандартизувати як для полів з різною історією вирощування зернових, так і для випадків, коли дані про ґрунтову електропровідність знімали в різний час.
Максимального економічного ефекту досягають, коли дані ґрунтової електропровідності використовують у поєднанні з іншою інформацією. Це може бути історія врожайності, дані проб ґрунту і місцеві агрономічні дані.
Так, в одних регіонах більш висока електропровідність свідчить про вищий вміст глини і ємність катіонного обміну ґрунту, завдяки чому можна очікувати високу врожайність і планувати додатковий висів насіння. В інших регіонах більш висока електропровідність свідчить про надлишок глини, що обмежує врожайність. Тобто, тут потрібно зменшувати норму внесення міндобрив і густоти сівби.
В обох випадках карта ґрунтової електропровідності дає змогу виокремити різні ділянки в межах одного поля, обміркувати індивідуальні методи і втілити спеціалізовані технологічні підходи. Маємо на увазі обчислення змінних норм висіву насіння на основі вмісту елементів живлення, внесених гербіцидів, вапна для розкислення, наявності ущільнень тощо. Себто, брати до уваги конкретні фактори, що безпосередньо впливають на родючість тієї чи іншої ділянки поля.
Іноді показники ґрунтової електропровідності визначають не зовсім точно. Наприклад, на результати вимірювання одразу негативно впливають внесені на поле високі норми органічних добрив чи навіть заробляння у ґрунт значної кількості пожнивних залишків. Річ у тім, що внаслідок потужного біологічного розкладання у ґрунті може утворитися надлишок солей. Відповідно, отримані значення електропровідності можуть бути далекими від реальних. Помилкові показники можна отримати й на занадто сухих ґрунтах, тим більше на глибині орного шару.
Ігор ПАВЛЮК, спеціально для Агробізнесу Сьогодні
