Вплив ущільнення ґрунту на сільськогосподарські культури

Дослідники в тепличних умовах оцінили реакцію 17 видів культур на зростання міцності ґрунту (ущільнення). Результати показали значні відмінності між видами, а також те, що коріння часто реагує на ущільнення раніше, ніж надземна маса. Це дослідження, результати якого опубліковані на сайті Hortidaily, допоможе агровиробникам підбирати культури для сівозміни на полях із ризиком ущільнення.

Методологія випробувань

Реакцію росту 17 видів культур на підвищення міцності ґрунту оцінювали на глинисто-суглинковому ґрунті, який ущільнювали та пакували у ПВХ-труби. Насіння висівали безпосередньо в ущільнений ґрунт, рослини вирощували в кімнаті з контрольованими умовами. Полив організували так, щоб волога не була лімітуючим фактором.

Через 35 днів після сівби вимірювали біомасу надземної частини та коренів. Толерантність до ущільнення визначали за індексом конуса (cone index, CI), виміряним пенетрометром. Фіксували значення CI, за якого ріст пагонів або коренів знижувався на 10% порівняно з неущільненим ґрунтом.

Результати: поріг у 1 МПа

За даними випробувань, культури суттєво відрізнялися за чутливістю до зростання CI. Однак у більшості видів перші ознаки зниження росту з’являлися приблизно на рівні 1 мегапаскаля (МПа). Загалом коренева система починала пригнічуватися раніше, ніж надземна маса.

Д-р Яш Данг з Університету Квінсленду зазначив: «Ці протилежні тенденції свідчать, що вроджені стратегії формування кореневої системи суттєво впливають на те, як окремі види реагують на ущільнення».

Чутливі та толерантні культури

Найраніше зниження росту коренів (і, відповідно, вища чутливість до ущільнення) показали:

• дурумна пшениця
• ріпак (canola)
• люпини
• люцерна
• нут

Помірну толерантність продемонстрували:

• хлібна пшениця
• овес
• голубиний горох (pigeon peas)
• соя

Найбільш толерантними видами в цих умовах були:

• соняшник
• сафлор
• сорго

Вони зберігали ріст як надземної частини, так і коренів за значно вищої міцності ґрунту.

Різниця між кореневою та надземною толерантністю

Окремо дослідники відзначили різницю між «кореневою» та «надземною» толерантністю в межах одного виду. Так, у люцерни, сої та соняшнику коренева система виявилася толерантнішою за пагони. Натомість у сорго, люпинів, машу (mungbeans), кінських бобів (faba beans), вівса, сочевиці та редьки олійної/ґрунтопокривної (tillage radish) толерантність пагонів була суттєво вищою, ніж коренів.

Обмеження дослідження та наступні кроки

Д-р Данг наголосив, що ранжування відображає ріст у «реконструйованих» ґрунтових кернах, де відсутні природні структурні елементи. У польових ґрунтах біопори, старі кореневі канали, тріщини від усадки-набухання та структура після обробітку можуть створювати «пріоритетні» шляхи для росту коренів і зменшувати вплив загальної міцності ґрунту.

Щоб краще наблизити оцінку до польових умов, поточна робота, за словами дослідників, передбачає вивчення реакцій культур на інтактних (непорушених) польових кернах паралельно з реконструйованими кернами, ущільненими на різних рівнях для моделювання реалістичніших градієнтів ущільнення.

Що це означає для агровиробників

Отримані дані можуть бути корисними під час підбору культур у сівозміні на полях із ризиком ущільнення. Чутливі види, за логікою авторів, можуть першими втрачати ріст у щільніших шарах, тоді як більш толерантні здатні довше підтримувати розвиток за підвищеної міцності ґрунту.

Водночас автори підкреслюють, що польові умови можуть пом’якшувати ефект ущільнення завдяки природним «каналам» у ґрунті, тому результати тепличних тестів потребують зіставлення з даними з непорушених польових кернів.