Как проблемы с водными ресурсами влияют на урожайность

October 2, 2019

Вода является самым дефицитным питательным веществом в сельском хозяйстве. Это самый ценный ресурс, так что даже если вы не работаете в полузасушливых и субгумидных районах, вам следует управлять этим ресурсом должным образом. Любые решения о внесении материалов должны зависеть от этого.

Чтобы вырастить растение до размера полной зрелости требуется значительное количество воды. К примеру, урожай кукурузы в 6 тонн потребует 200 см воды на гектар (почти миллион литров на гектар), чтобы достигнуть полной зрелости. Каждый сантиметр воды свыше этого идет на увеличение урожайности. Однако, как и в случае с любыми материалами, для достижения максимальной урожайности вода должна подаваться в верных пропорциях. Слишком много или слишком мало воды в любой определенный промежуток времени может привести к снижению урожайности, даже если все другие решения о внесении материалов были верны.

Осадки, орошение и влажность почв вносят свой вклад в доступную для культур влагу, а значит, и в урожайность. Однако есть и другие факторы. Рельеф, тип почв, плодородность и доступность воды также влияют на урожайность.

Топография

Точное знание рельефа земель вашего хозяйства является важным инструментом. Визуальные съемки и объезд всех полей позволяют легко идентифицировать проблемные участки. Крутые склоны, где из-за эрозии может происходить смыв ценного верхнего слоя почвы, или углубления, в которых возможно заболачивание – это очевидные проблемные участки, однако есть и другие, менее заметные нарушения рельефа, ограничивающие урожайность. Для выявления углублений, крутых склонов и подъемов, где необходимо предпринимать меры для повышения урожайности, необходима подробная GPS-съемка территории с точностью RTK, например, с помощью таких инструментов, как WM-Survey.

Топография также является наиболее важным фактором при проектировании дренажных систем. Знание того, где в пределах поля находятся водоразделы и различные типы почв, позволяет определить расположение магистралей и боковых отводов дренажной системы для оптимального контроля уровня грунтовых вод. Это главная функция любой системы подпочвенного дренажа.

Тип почвы

Включают ли ваши почвы тяжелый минеральный песок, ил, глину или любую их комбинацию, состав почвы сильно влияет на способность удерживать влагу и отдавать ее выращиваемым культурам. Глинистые почвы отлично удерживают влагу, но при этом они тяжелые и вязкие. Тяжелый гумбо отлично удерживает влагу, но не очень хорошо пропускает ее избыток. Песчаные почвы имеют противоположные характеристики. Они хорошо осушаются и имеют высокую степень фильтрации. Вот почему для нормальной работы дренажной системы и получения стабильной урожайности, обязательным условием является выбор оптимального расстояния между дренажными каналами в зависимости от типа почвы. Если они слишком далеко друг от друга для этого типа почвы, вы не можете эффективно контролировать уровень грунтовых вод; если слишком близко друг к другу – вы потратите лишние деньги на материалы и монтаж.

Плодородие

Вода может оказывать значительное воздействие на плодородие почв в течение всего года. Сильные дожди или чрезмерное орошение могут вызвать значительную эрозию и смыть не только тонкий верхний слой почвы, но и ценные органические и питательные вещества в нем. Большая часть находящихся в почве органических веществ расположена в верхнем слое, и их потеря напрямую снижает плодородие почв и, следовательно, урожайность. Правильное проектирование системы управления водными ресурсами, особенно если вы будете учитывать влияние сильных ливней, может уменьшить эрозию на 80% и более.

Азот и фосфор – это два из трех наиболее важных питательных веществ, необходимых культуре для развития ее потенциала. И это также два вещества, наиболее подверженных выщелачиванию. Нитраты легко растворяются и проникают вглубь почвы, где корни растений могут добраться до них. Фосфор также просачивается вниз в песчаных почвах. Для борьбы с этим явлением, необходимо хорошо понимать состав почв и иметь хорошую стратегию управления водными ресурсами, чтобы все решения о внесении материалов могли помочь культуре в полной мере реализовать свой потенциал.

Управление доступной влагой

Дренажные системы бесценны весной, когда воды так много, что это может повредить новым насаждениям и даже поставить под угрозу возможность выхода в поле на посевную в нужное время. Они также чрезвычайно важны осенью, когда вам нужны сухие культуры для своевременной уборки урожая.

Однако в жаркие и засушливые летние месяцы природа не всегда идет навстречу, обеспечивая достаточно влаги для роста культур, и дренажная система может стать еще более важной для получения максимальной прибыли. Благодаря добавлению управляемых дренажных сооружений вы можете получить надежное управление уровнем грунтовых вод по всему полю. Использование запорной арматуры может превратить традиционную дренажную систему в систему удержания влаги, поддерживающую уровень водяного горизонта на нужном уровне.

В начале вегетационного периода запорную арматуру можно полностью открыть, чтобы подтолкнуть ваши культуры к увеличению глубины корневой зоны, позволяющей использовать большее количество питательных веществ, что повышает устойчивость к засухе и снижает полегание. Позднее, запорную арматуру можно закрыть для удержания влаги на поле и повышения урожайности.

Управляющие элементы дренажных систем не просто повышают урожайность. Также было доказано, что они уменьшают вымывание питательных веществ и помогают фермерам контролировать качество воды, отводимой с полей. Системы управления дренажом не только повышают урожайность – они также позволяют снизить количество вносимых материалов!

Учитывая все факторы, потенциально влияющие на урожайность, легко понять, почему правильное управление водными ресурсами является надежной основой для каждого успешного хозяйства. Если воды слишком много, или слишком мало, или она не в том месте – эти проблемы касаются любого сельхозпроизводителя. Trimble Agriculture является лидером в области управления водными ресурсами уже 50 лет. Мы любим слушать наших клиентов, потому что они дают нам большинство самых лучших идей, и мы гордимся разработкой продуктов и комплексных решений, которые обеспечивают самые насущные потребности наших клиентов.

Узнайте больше о решениях Trimble для управления водными ресурсами.


Автор фотографий:  Даниэль Х., Vantage South Atlantic

Об авторе: Джош Шулер (Josh Shuler): менеджер по продукции в Trimble Agriculture, включая решения для Управления водными ресурсами. Имеет более чем 16-ти летний профессиональный опыт работы в точном земледелии. Он родом из Миссури, где вырос на животноводческой ферме.  Закончил Университет штата Миссури в Меривилле, штат Миссури, в 2002 году.