Проект «Верхний полуостров» осуществляет мониторинг водного режима на глинистых почвах – Полевые культуры

Проект Верхнего полуострова отслеживает состояние воды на глинистых почвах.

Используя высокотехнологичное оборудование для мониторинга, MSU Extension работал с местными фермерами в 2021 году, чтобы изучить эффективность инновационных подходов к улучшению дренажа почвы на сложных глинистых почвах.

Солнечная панель, прикрепленная к белому столбу в земле посреди поля.

Недорогая система мониторинга на ферме Редьярд, штат Мичиган, в августе 2021 года. Фото Джима Ислейба, MSU Extension.

Фермеры в западных и восточных районах с глинистой почвой на Верхнем полуострове Мичигана определили дренаж поля как очень важную проблему во время круглых столов с преподавателями Университета штата Мичиган в 2014 и 2018 годах. Улучшение дренажа почвы может оказать значительное влияние на местное сельское хозяйство на основе способность пасти или сажать раньше весной и пасти или собирать урожай позже осенью. Возможности также включают более широкий выбор потенциальных культур и переход от существующей системы сена с одним укосом к системе с двумя укосами.

Первоначальная попытка мониторинга влажности почвы на фермах в этих районах была предпринята в 2019 году при финансовой поддержке грантового фонда программы расширения МГУ. Преподаватели MSU Extension Джим Ислейб и Фрэнк Вардински руководили проектом при содействии специалиста по ирригации MSU Extension Стива Миллера. Пять фермеров, приглашенных для участия, использовали различные методы улучшения дренажа почвы на своих полях, в том числе поверхностные дренажи, подземные дренажи, глубокую обработку почвы и аэрацию почвы с помощью агрегата AerWay.

Состояние дренажа почвы контролировали с помощью вакуумных тензиометров почвы, сравнивая поля, на которых применялся фермерский метод улучшения, с соседним полем, на котором этот метод не применялся. Эти инструменты требовали чтения на месте и частого обслуживания. По этим причинам, а также в сочетании с засушливыми условиями на западе Верхнего полуострова сбор данных был неполным. Статью, обобщающую усилия 2019 года, можно просмотреть в разделе «Проект мониторинга влажности глинистой почвы исследует усилия фермеров по улучшению дренажа».

Работа была продолжена в 2021 году с помощью нового гранта MSU Extension Project GREEEN. Четыре из первоначальных сотрудничающих фермеров разместили у себя пункты мониторинга почвенных вод. Йонсук Донг, доцент МГУ и специалист по ирригации, построил для проекта усовершенствованные системы измерения объема почвы. Донг посетил каждое поле 26-27 мая 2021 года вместе с местным членом группы расширения МГУ, чтобы выполнить установку оборудования.

Читайте также:
Беседки | Бесплатные постоянные экранные залы

Усовершенствованные устройства включают в себя солнечную панель для сбора данных и передачи их на местную службу сотовой связи, а также карту mini-SD для резервного копирования данных. Датчики были установлены на трех глубинах под каждым блоком. Объемные измерения почвенной воды были собраны и переданы с интервалом в 1 час.

Донг использовал программное обеспечение LOCOMOS (недорогая система мониторинга датчиков) для сбора и интерпретации данных. По крайней мере, на двух установках возникли проблемы с передачей данных в течение вегетационного периода. Резервные данные с карт mini-SD были собраны и включены в набор данных. Одно устройство в Редьярде, штат Мичиган, было сбито и повреждено, а карта mini-SD была повреждена из-за проникновения воды в устройство.

Коллаж из фотографий, на которых показаны установки систем водоснабжения в полях.

Установка систем на фермах Редьярд и Дафтер. Фотографии Джима Ислейба, MSU Extension.

Итоги

Первое поле находится в Редьярде, штат Мичиган. Мы установили две станции LOCOMOS в двух зонах управления. На одном участке обработки была проведена глубокая обработка почвы перед закладкой в ​​2008 году, а на другом участке обработки была проведена глубокая обработка почвы в 2019 году. Каждая станция LOCOMOS контролировала уровень влажности почвы на глубине 6, 12 и 24 дюйма. На Рисунке 1 показана сводная водообеспеченность верхних 30 дюймов в каждом районе. Данные показывают, что поле, обработанное в 2019 году, имеет лучший дренаж, чем поле, обработанное в 2012 году.

Рисунок 1. Доступность воды на верхних 30-дюймовых участках на двух участках (глубокая обработка почвы в 2008 г. и глубокая обработка почвы в 2019 г.) в Редьярде. Двухстоечное орудие для глубокой обработки почвы в Редьярде. Фотографии Джима Ислейба, MSU Extension.

Второе месторождение находится в Дафтере, штат Мичиган. Мы следили за уровнем влажности почвы в контрольно-дренажных зонах, уложенных плиткой. На Рисунке 2 показана составная водообеспеченность верхнего 30-дюймового участка в каждой области. Этот график показывает, что область, где установлена ​​дренажная плитка, имеет лучший дренаж, чем контрольная область.

Рис. 2. Верхний 30-дюймовый водозабор из двух зон (установлены контрольная и дренажная плитки) в Dafter. Дренажный патрубок из плитки, 25 сентября 2019 г., Дафтер. Фотографии Джима Ислейба, MSU Extension.

Читайте также:
Обзор изолированных инструментов на границе ограниченного доступа

Третье и четвертое месторождения находятся в Пелки, штат Мичиган. Мы отслеживали уровень влажности почвы в контрольных зонах и на участках, где применялась аэрация почвы AerWay. На Рисунке 3 показана составная водообеспеченность верхних 30 дюймов в каждом районе. На этом графике видно, что на участке, где применяется аэрация почвы AerWay, дренаж лучше, чем на контрольном участке. Это предполагает, что использование орудия Aerway может снизить водоудерживающую способность почвы.

Рисунок 3. Доступность воды верхнего 30-дюймового состава из двух областей (контроль и реализация аэрации почвы) в Пелки. Аэратор почвы AerWay в Пелки. Фотографии Джима Ислейба, MSU Extension.

Обсуждение

Усовершенствованные цифровые блоки сбора данных оказались гораздо более эффективными при сборе данных, чем заполненные водой тензиометры, использовавшиеся в 2019 году. Собранные данные, хотя и неполные на некоторых участках, гораздо полезнее.

Первое поле в Редьярде, сравнивающее состояние почвенной влаги, где недавно проводилась глубокая обработка почвы при закладке сенокоса, с полем, глубоко вспаханным при закладке сенокоса 11 лет назад, показывает явные различия в объемных уровнях почвенной влаги. Недавняя глубокая обработка почвы дает преимущество в дренаже почвы.

Второе поле в D после сравнения поля с подпочвенным дренажем и части того же поля без подпочвенного дренажа показывает отчетливые различия в объемных уровнях почвенной влаги. Дренаж плитки эффективен для уменьшения количества влаги в почве в течение всего сезона, особенно после дождей.

На третьем и четвертом полях в Пелки поле с аэрационной обработкой почвы AerWay сравнивается с частью того же поля без аэрационной обработки почвы. Обработка почвы аэрацией эффективна для уменьшения количества почвенной воды, удерживаемой в почве. Тем не менее, цель фермеров, использующих орудие Aerway, состоит в том, чтобы увеличить водоудерживающую способность почвы в более засушливые летние месяцы. Данные, собранные в этом году, не подтверждают эту идею.

Все усилия фермеров Верхнего полуострова, сравниваемые в этом испытании, привели к улучшению дренажа почвы. Никаких экономических сравнений, основанных на урожайности или качестве, не предпринималось. Следует рассмотреть дальнейшие усилия по оценке экономически целесообразных улучшений дренажа почвы на глинистых почвах Верхнего полуострова Мичигана, включая кротовые дренажи.

Читайте также:
LINDAB: Отопление, Вентиляция, Кондиционирование - ArchiExpo

Проект мониторинга влажности глинистой почвы исследует усилия фермеров по улучшению дренажа

В рамках этого сезонного демонстрационного проекта сравнивались результаты поверхностных дренажей, глубокой обработки почвы и полевой плитки на фермах Мичигана в восточной части Верхнего полуострова.

Хейфилд на ферме

Хейфилд на ферме Ковальски в Редьярде, штат Мичиган, 23 мая 2019 года. Фото Джима Ислейба, MSU Extension.

На Верхнем полуострове Мичигана есть два обширных участка сельскохозяйственных угодий с глинистой почвой, расположенных в основном в районе округа Чиппева-Макинак и в районе округа Барага-Онтонагон-Хоутон. Эти почвы в настоящее время поддерживают большие площади производства многолетнего сена, снабжающего мясные фермы по выращиванию телят, несколько молочных ферм и значительную деятельность по экспорту сена. Плохой дренаж почвы, естественное низкое плодородие и кислый рН, а также короткий вегетационный период ограничивают продуктивность этих почв.

В 2014 и 2018 годах были проведены встречи за круглым столом с фермерами по оценке потребностей. Улучшение полевого дренажа стало очень важным вопросом в обеих группах, наряду с биологией и плодородием почвы, омоложением сенокосов, продлением пастбищного сезона и выращиванием трилистника и других кормовых культур. видов, тесно связанных с дренажем почвы.

Улучшение дренажа почвы может оказать значительное влияние на местное сельское хозяйство благодаря возможности выпаса скота или посадки раньше весной и выпаса скота или сбора урожая позже осенью. Возможности также включают более широкий выбор потенциальных культур и переход от существующей системы сена с одним укосом к системе с двумя укосами. Традиционно фермы на востоке Верхнего полуострова используют поверхностные стоки для отвода лишней воды с плоских полей. Некоторые фермеры Верхнего полуострова внедрили методы улучшения дренажа на своих полях с глинистой почвой, в том числе установку подповерхностного (плиточного) дренажа, глубокую обработку почвы на сенокосе и использование вертикальной обработки почвы на живом дерне, например, с использованием орудия для аэрации почвы Aerway.

Тензиометр почвы на ферме Лав в Редьярд, штат Мичиган. Фото Джима Ислейба, MSU Extension.

Чтобы изучить различия в состоянии влажности почвы между фермами, использующими эти методы, мы с преподавателем Университета штата Мичиган Фрэнком Вардински разработали демонстрационный проект по мониторингу влажности почвы на полях, где осуществляется дренаж, по сравнению с близлежащими полями без таких усилий. Тензиометры почвы были установлены на трех фермах в округе Чиппева и на трех фермах в районе Онтонагон/Барага. Некоторые тензиометры были заказаны и установлены уже после начала проекта.

Читайте также:
12 простых идей ландшафтного дизайна перед домом | МОЙ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ

Засушливые условия на западе Верхнего полуострова не позволили собрать значимые данные о влажности почвы. Тем не менее, чтения были завершены на фермах восточной части Верхнего полуострова. Участвующие фермы посещались примерно каждые две недели. Тензиометры были сняты 11 октября, чтобы предотвратить повреждение от отрицательных температур. Датчик тензиометра показывает сантибары, меру вакуума, создаваемого почвой, впитывающей влагу через заглубленный керамический наконечник заполненного водой инструмента.

Почвенные тензиометры на фермах Ковальски (слева) и ферме Смита (справа). Фотографии Джима Ислейба, MSU Extension.

Важно отметить, что для этих типов датчиков ниже число указывает на более влажную почву. Показания иррометра от 0 до 20 указывают на очень влажную почву. Интерпретацию показаний в градусах Цельсия, основанную на проценте истощения почвенной влаги на различных типах почв, можно найти в «Уровнях срабатывания ирригации — типы почв» Университета штата Небраска.

Таблица 1. Показания тензиометра на ферме Смита в Дафтере, штат Мичиган. Показания показывают, что поле с подповерхностным дренированием в целом имело более низкий и более стабильный статус влажности, чем недренированное поле. Летом 40 года после уборки озимой пшеницы на 2018-футовых центрах были установлены подземные дренажи. Неосушенный участок находился на необрабатываемой земле рядом с хозяйственными постройками. Таблица 2. Показания тензиометра на ферме Ковальски в Редьярде, штат Мичиган. Показания показывают небольшую разницу во влажности почвы между полями. Травяное/бобовое сенокосное поле с «глубокой обработкой» было глубоко вспахано, когда почва высохла перед новым посевом в 2015 г. Аналогичное поле «без глубокой обработки» было заложено без глубокой обработки в 2007 г. Таблица 3. Показания тензиометра на ферме Лав в Редьярд, Мичиган. Три тензиометра были установлены на трех разных глубинах в одном месте между подземными дренажами на травяном/бобовом сенокосе. Этот участок должен был представлять типичный метод поверхностного дренажа, используемый на глинистых полях в восточной части Верхнего полуострова. Показания показывают, что почва более сухая на глубине 6 дюймов и становится более влажной на глубине 18 дюймов.

Как улучшить тяжелую глинистую почву

Как исправить тяжелую глинистую почву

Когда вы боретесь с тяжелой, утрамбованной глиной на газоне или в саду, ваше тело и ваши растения могут испытывать напряжение. Но не отчаивайтесь. Глинистая почва предлагает много преимуществ, но для раскрытия ее потенциала может потребоваться рука. Здоровая, ухоженная глинистая почва означает меньше работы для вас и меньше стресса для вашего газона и сада. С этими знаниями и небольшими усилиями вы можете исправить свою тяжелую глинистую почву и пожинать плоды:

Читайте также:
Опилкобетон: отзывы строителей. Монолитные стены из опилкобетона

Глинистая почва может стать отличной основой для здорового роста растений.

Потенциал глины как одного из лучших типов почвы для роста растений заключается в ее уникальных свойствах. Отдельные частицы, из которых состоит ваша глина, чрезвычайно малы по сравнению с другими типами почвы, такими как песок, ил или суглинок. 1 Благодаря площади поверхности всех этих мелких частиц глинистая почва обладает большей способностью удерживать воду и питательные вещества, необходимые вашему газону и саду. При правильном уходе глинистая почва обычно требует меньшего количества орошения и меньшего количества удобрений, что приводит к более здоровым растениям вокруг.

Даже если вы уверены, что у вас тяжелая глина, а комья земли на ваших ботинках и инструментах доказывают это, найдите время, чтобы проверить почву, прежде чем вносить изменения. Тест почвы избавляет вас от догадок, поэтому хорошо продуманная работа с почвой не приведет к неприятным последствиям и не усугубит ситуацию. Если вы новичок в отборе проб почвы, местный агент по распространению знаний в округе может помочь советом и наборами для анализа почвы.

Ваши результаты испытаний и рекомендации могут включать способы улучшения вашей глинистой почвы, а также полезную информацию об органическом веществе вашей почвы, pH и питательных веществах. В районах с тяжелой глиной рекомендуется проверять почву каждые три-четыре года. 1

Внесение в почву органических веществ помогает улучшить ее структуру.

Уплотненная глина препятствует здоровому росту травы и других растений.

Те же свойства, что и преимущества глины, представляют собой ее самую большую проблему. Небольшой размер частиц глины означает, что они плотно прилегают друг к другу, оставляя меньше места для движения воздуха, воды и питательных веществ, особенно когда они уплотняются под давлением. Форма частиц также увеличивает вероятность уплотнения. Частицы глины плоские, как пластины, а не округлые, как песчинки.

Глина уплотняется по многим причинам. Распространенной причиной является ходьба по лужайке или саду, когда он мокрый. Проливные дожди также сбивают частицы глины. После уплотнения глина ограничивает движение воды, питательных веществ и воздуха, делая растения уязвимыми для болезней корней и дефицита питательных веществ. И, подобно вашей садовой лопате, нежные новые корни ударяются о стену из твердой глины, когда пытаются расти. Соли от удобрений и зимних растворов против обледенения также накапливаются в тяжелой глине.

Читайте также:
Разница между биотопливом и ископаемым топливом | Определение, типы, плюсы и минусы

Аэрация помогает уменьшить уплотнение почвы, создавая отверстия, которые позволяют проникать воде и питательным веществам.

Почвенные добавки, такие как органические вещества и гипс, улучшают состояние тяжелой глины и уменьшают ее уплотнение.

Правильное изменение почвы поможет преодолеть тяжелую, уплотненную глину и вернуть ее на правильный путь для здорового роста газона и сада. Добавление таких материалов, как органический компост, сосновая кора, компостированные листья и гипс, в тяжелую глину может улучшить ее структуру и устранить проблемы дренажа и уплотнения. Не добавляйте в глину песок или торфяной мох; они могут усугубить эти проблемы. 1

Ваш тест почвы или средство для расширения могут помочь вам определить правильное количество органических веществ для вашей почвы. Как правило, перед посадкой добавьте на почву слой органического вещества толщиной от 3 до 6 дюймов и нанесите его на верхние 10–12 дюймов, где растет большинство корней. В последующие годы развивайте свои усилия, ежегодно добавляя от 1 до 3 дюймов органической мульчи в качестве верхней подкормки. 1 По мере разложения он продолжает постепенно улучшать глинистую почву.

Гипс легко наносится на поверхность почвы обычным газонокосилкой. Это идеальная добавка для улучшения структуры почвы и уменьшения уплотнения существующих газонов и садов. Lilly Miller Garden Gypsum начинает работать немедленно начинает работать немедленно, чтобы помочь разрыхлить уплотненную глинистую почву, увеличить проникновение воды и улучшить дренаж, исправив состояние почвы, чтобы обеспечить лучший рост корней растений.

Газоны из уплотненной глины нуждаются в ежегодной аэрации. 1 Аэрация сердцевины врезается в глину и удаляет небольшую сердцевину соломы и почвы, которая постепенно разрушается на поверхности. Отверстия, оставленные ядрами, позволяют воде, воздуху и питательным веществам попадать в глину, поэтому эти предметы первой необходимости остаются доступными, а трава может расти здоровой и сильной.

Гипс улучшает почву, не влияя на рН почвы, и обеспечивает кальцием для предотвращения заболевания вершинной гнилью.

Гипс улучшает вашу почву и приносит дополнительные преимущества вашему саду

Улучшение структуры почвы и устранение уплотнения — не единственные преимущества гипса для вашего газона и сада. Гипс добавляет в почву кальций и серу — необходимые питательные вещества для растений. В то время как известь добавляет кальций и делает почву менее кислой, гипс добавляет кальций, не влияя на рН почвы.

Читайте также:
How to keep chamois moist

Добавление гипса в огороды помогает предотвратить дефицит кальция, основную причину вершинной гнили цветков. Это распространенное заболевание может подорвать ваш урожай любимых садовых растений, таких как помидоры, баклажаны, перец и дыни. Добавление гипса во время посадки сохраняет кальций в изобилии, поэтому плоды могут созревать без концевой гнили. Кальций в гипсе также помогает вашей клубничной грядке раскрыть свой сочный потенциал.

Предприняв шаги по улучшению и уходу за тяжелой глинистой почвой, вы сможете воспользоваться всеми преимуществами, которые предлагает глина, и пожинать плоды здоровой почвы и растений. Pennington здесь, чтобы помочь вам преодолеть проблемы, связанные с газоном и садом, и вырастить лучший газон и сад из возможных на тяжелой глине и любом другом типе почвы.

Всегда внимательно читайте этикетки продуктов и следуйте инструкциям.

Pennington с дизайном является зарегистрированным товарным знаком Pennington Seed, Inc.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: