В результате деградации почв в мире ежегодно утрачивается 12 миллионов гектаров сельскохозяйственных угодий. Например, в Англии и Уэльсе сегодня около 17% почв имеют признаки эрозии (данные Агентства по охране окружающей среды правительства Великобритании за 2019 год). Под угрозой уплотнения оказались 4 миллиона гектаров сельскохозяйственных территорий. Причина — пасущиеся животные и работа тяжелой аграрной техники. Еще 300 000 гектаров почвы непригодны из-за загрязняющих веществ.
Фермеры вынуждены применять такие методы, как восстановительное земледелие, ограничивающее ущерб почве и способствующее ее регенерации. Оно включает посадку покровных культур, снижение или тщательное регулирование норм заготовки, прямое бурение и сокращенную обработку почвы, посадку деревьев и увеличение в земле количества органических веществ. На помощь приходят и новые агротехнологии, дающие возможность проводить полевые исследования состояния почвы.
Еще недавно основной акцент делался на физических и химических показателях почвы, не учитывая живущих в ней организмов (от микробов и грибов до дождевых червей и растений).
Эта стратегии отбора проб не выявляет огромные различия в состоянии почвы, даже в пределах поля или между сезонами, а многолетнее наблюдение часто обходится фермерам очень дорого. Однако уже есть исследования и технологии, устраняющие эти сложности.
Известно, что интенсивное земледелие ухудшает состояния здоровой почвы. Под воздействием ветра и дождя она легко подвергается эрозии. Не стоит забывать и о экстремальных погодных условиях, возникающим в условиях глобального изменения климата. Негативное воздействие оказывает и вспашка, разрушая микробиологические сети грибков, бактерий и других подобных организмов, изменяя форму частиц почвы и их прилегание друг к другу, а также высвобождая углерод, накопленный в виде органического вещества. К уплотнению почвы приводит постоянный выпас скота. Это снижает ее водопоглощающую способность. Внесение в почву синтетических химических удобрений и пестицидов также наносит вред беспозвоночным и микробам на поверхности и под землей, приводя к выбросу вредных загрязняющих веществ в водоемы.
Справится с этой проблемой помогают спутниковые датчики, способные визуализировать ландшафт. Они могут следить и за фермами. Датчики позволяют вести наблюдение, используя спутниковые снимки и инновационные агротехнологии для мониторинга роста растений и возникновения болезней. Они предоставляют возможность предотвратить деградацию почвы, отслеживая содержание в ней воды и фиксируя малейшие изменения.
Аграрии могут воспользоваться датчиками почвы, которые способны мониторить подземную жизнь, наблюдая за обитающими в черноземе организмами. Это позволяет брать пробы, не повреждая посевы и не отправляя материал на лабораторные анализы. Портативные датчики ближнего инфракрасного диапазона (NIR) способны обнаруживать в почве органические вещества (гниющие растения, навоз и другие), которые являются позитивными показателями здоровья и плодородия.
Такие датчики, собирающие информацию и образцы об органическом веществе даже на пересеченной местности, могут быть установлены на пилотируемые или автономные дроны и роботизированные платформы. Фермеры также начали применять роботизированных «собак» небольшого размера, которые способны передвигаться вдоль живой изгороди или через ряды плотно посаженных кустарников.
Кроме того, уже доступны мобильные технологии на основе ДНК, которые позволяют следить за грибковыми заболеваниями в почве (фузариоз и другие), приводящим к ее деградации. С помощью ручных секвенсоров и аппаратов для амплификации и количественного определения ДНК, а также мобильных лабораторий фермеры могут отбирать образцы и секвенировать их в полевых условиях в короткие сроки. Эти методы дают результат всего за несколько дней. Они востребованы производителями органической продукции, которые таким образом получают информацию о микробных образованиях на полях с различными культурами и методами управления.
Для мониторинга животных тоже используются индивидуальные датчики и другие регистраторы активности. Они применяются в системах внутреннего содержания и на открытом воздухе, где пасутся овцы и коровы. Фермеры могут видеть маршруты передвижения животных, что позволяет вовремя произвести восстановительную работу на участках почвы, которая подвергается высокому риску уплотнения.
Проблемы плохого подключения к Интернету, возникающие в сельской местности, решаются при помощи крепления датчиков к полевым столбам или на животных, а также использования маломощных радиочастот для немедленной передачи информации фермерам.
Новые технологии открывают возможности для более быстрого и дешевого мониторинга функционирования почв, сохраняющего ее плодородие.
По материалам Phys.org
Еще недавно основной акцент делался на физических и химических показателях почвы, не учитывая живущих в ней организмов (от микробов и грибов до дождевых червей и растений).
Эта стратегии отбора проб не выявляет огромные различия в состоянии почвы, даже в пределах поля или между сезонами, а многолетнее наблюдение часто обходится фермерам очень дорого. Однако уже есть исследования и технологии, устраняющие эти сложности.
Известно, что интенсивное земледелие ухудшает состояния здоровой почвы. Под воздействием ветра и дождя она легко подвергается эрозии. Не стоит забывать и о экстремальных погодных условиях, возникающим в условиях глобального изменения климата. Негативное воздействие оказывает и вспашка, разрушая микробиологические сети грибков, бактерий и других подобных организмов, изменяя форму частиц почвы и их прилегание друг к другу, а также высвобождая углерод, накопленный в виде органического вещества. К уплотнению почвы приводит постоянный выпас скота. Это снижает ее водопоглощающую способность. Внесение в почву синтетических химических удобрений и пестицидов также наносит вред беспозвоночным и микробам на поверхности и под землей, приводя к выбросу вредных загрязняющих веществ в водоемы.
Справится с этой проблемой помогают спутниковые датчики, способные визуализировать ландшафт. Они могут следить и за фермами. Датчики позволяют вести наблюдение, используя спутниковые снимки и инновационные агротехнологии для мониторинга роста растений и возникновения болезней. Они предоставляют возможность предотвратить деградацию почвы, отслеживая содержание в ней воды и фиксируя малейшие изменения.
Аграрии могут воспользоваться датчиками почвы, которые способны мониторить подземную жизнь, наблюдая за обитающими в черноземе организмами. Это позволяет брать пробы, не повреждая посевы и не отправляя материал на лабораторные анализы. Портативные датчики ближнего инфракрасного диапазона (NIR) способны обнаруживать в почве органические вещества (гниющие растения, навоз и другие), которые являются позитивными показателями здоровья и плодородия.
Такие датчики, собирающие информацию и образцы об органическом веществе даже на пересеченной местности, могут быть установлены на пилотируемые или автономные дроны и роботизированные платформы. Фермеры также начали применять роботизированных «собак» небольшого размера, которые способны передвигаться вдоль живой изгороди или через ряды плотно посаженных кустарников.
Кроме того, уже доступны мобильные технологии на основе ДНК, которые позволяют следить за грибковыми заболеваниями в почве (фузариоз и другие), приводящим к ее деградации. С помощью ручных секвенсоров и аппаратов для амплификации и количественного определения ДНК, а также мобильных лабораторий фермеры могут отбирать образцы и секвенировать их в полевых условиях в короткие сроки. Эти методы дают результат всего за несколько дней. Они востребованы производителями органической продукции, которые таким образом получают информацию о микробных образованиях на полях с различными культурами и методами управления.
Для мониторинга животных тоже используются индивидуальные датчики и другие регистраторы активности. Они применяются в системах внутреннего содержания и на открытом воздухе, где пасутся овцы и коровы. Фермеры могут видеть маршруты передвижения животных, что позволяет вовремя произвести восстановительную работу на участках почвы, которая подвергается высокому риску уплотнения.
Проблемы плохого подключения к Интернету, возникающие в сельской местности, решаются при помощи крепления датчиков к полевым столбам или на животных, а также использования маломощных радиочастот для немедленной передачи информации фермерам.
Новые технологии открывают возможности для более быстрого и дешевого мониторинга функционирования почв, сохраняющего ее плодородие.
По материалам Phys.org