Чому обробіток ґрунту — найскладніше завдання у сучасному сільському господарстві

Технології сільському господарстві часто асоціюються з дронами, датчиками чи автономними тракторами. Насправді, це не так. Справжня робота починається із ґрунту. Точніше, вона починається з механічної обробки ґрунту для підготовки її до сівби. Цей процес називається оранкою (або обробітком ґрунту), і він відрізняється від внесення добрив, яке додає поживні речовини. Хоча обидва процеси необхідні, обробіток ґрунту є фізичною основою всього врожаю. Без неї рослинам важко отримувати речовини, необхідних зростання.

Справжня мета обробки ґрунту

Сільське господарство – це не просто зміна ґрунту. Це створення певних фізичних умов. Фермери використовують інструменти для розбивання, різання та переміщення ґрунту. У нас є три цілі. Вони включають зміну структури ґрунту, знищення бур’янів та керування рослинними рештками від попередніх сезонів.

Бур’яни – ваш ворог. Вони конкурують із рослинами за воду, поживні речовини та світло. Поверхневі залишки можуть блокувати посівне обладнання або створювати несприятливі умови нового зростання. Однак найважливішою функцією обробітку ґрунту є структурна зміна. Здоровий ґрунт повинен ефективно поглинати, зберігати та транспортувати воду. Вам також необхідно забезпечити відповідне середовище для проростання насіння та коріння.

Створення пор для води та повітря

Якщо ґрунтові агрегати вже мають правильний розмір, вам може знадобитися лише прополка та обробка залишків. В ідеальному світі. Але реальність набагато складніша. Посів, обробка та збирання врожаю часто ушкоджують структуру ґрунту. Тому підготовка насіннєвого ложа пропонує найкращу (а часто й єдину) можливість відновити бажану структуру.

Хороша структура означає великі, стабільні пори, які тягнуться від поверхні землі до рівня ґрунтових вод або дренажних систем. Ці пори забезпечують дві речі: швидке проникнення води та відведення надлишкової води. Вони також сприяють аерації підґрунтового шару. Коли ці великі пори перемежовуються з дрібними, ґрунт може утримувати вологу без заболочування. Це тонкий баланс.

Волога та текстура визначають метод

Не можна застосовувати підхід «один розмір всім» до обробітку грунту. Цей метод повністю залежить від текстури ґрунту.

На грубих ґрунтах обробка може фактично збільшити розмір агрегатів. Однак це працює лише за певного рівня вологості ґрунту. Дрібні пори мають бути заповнені водою. Обробіток ґрунту, коли він занадто сухий або надто вологий, призводить до утворення дрібніших, менш бажаних агрегатів.

Ґрунти з дрібною текстурою більш уперті. Вони схильні утворювати грудки. Ці грудки мають бути розбиті погодою чи технікою. Однак вимоги до потужності можуть бути невиправдано високими. Потрібна величезна кількість енергії для подрібнення сухої землі. Різання вологих об’єктів також утруднене. Фермери часто чекають повільних дощів, поки грунт не стане вологим і пухким (легко руйнується), перш ніж намагатися його обробити.

Прихована небезпека плужної підошви

У деяких випадках кореневу зону необхідно поглибити для покращення поглинання та утримання води. Поганий дренаж знижує аерацію та обмежує розвиток коренів. Якщо коріння не може досягти підґрунтового шару, вода в підґрунтовому шарі не може бути використана.

Саме тут механізація стає проблемою. Традиційна обробка може створити плужну підошву (hardpan), також відому як плужна підошва. Це шар ущільнений безпосередньо під зоною, порушеною обладнанням для обробки. У міру збільшення рівня механізації такі плужні підошви стають більш поширеними. Вони знижують урожайність, перешкоджаючи зростанню коріння та руху води.

Ці шари потрібно розбивати. Розбиваючи їх на дрібні шматочки, вода зберігається всередині та під розбитими шматками для використання наступними культурами. Це нагадування про те, що інструменти, якими ми годуємо світ, можуть також завдати шкоди землі, від якої ми залежимо. Завдання полягає не лише у вирощуванні врожаю. Вона полягає у збереженні здатності ґрунту підтримувати їх.

Руйнування землі: пояснення основних сільськогосподарських знарядь

Початкова обробка ґрунту не означає тонкого налаштування ґрунту для розсади. Йдеться про руйнування землі. Ми говоримо про це глибоко тут. Мета полягає в тому, щоб розпушити і розколоти шари ґрунту на глибину від 6 до 36 дюймів (15-91 см). Якщо ви копаєте так глибоко, ви використовуєте обладнання для основного обробітку грунту.

Список інструментів короткий, але тяжкий. Відвалові плуги. Дискові плуги. Роторні плуги. Культиватори-розпушувачі. Глибокорозпушувачі. Кожен має своє завдання. Кожен бореться із ґрунтом по-своєму.

Відваловий плуг: перевертання світу вгору дном

Відвалові плуги – це класика. Ви знаєте цей образ. Добре працює на різних типах ґрунту, але корисний, коли рослинні залишки необхідно закласти в ґрунт. Він характеризується засипанням старих стебел. Існує сотні конструкцій. Вони не взаємозамінні. Кожна адаптована під конкретні умови ґрунту.

Робоча частина називається дном плуга. Воно складається з трьох частин, що працюють разом: лемеша, боковини та самого відвалу.

Подивіться на нього у дії. Лемех ріже. Відвал піднімається. Боковина утримує його рівно. Це створює борозну. траншею. Грунт у вигляді смуг, званих пластами. Вона відкидається убік.

Починайте оранку з середини смуги. Ви ріжете впоперек. На зворотному шляху помістіть наступний шар поверх першого. Це утворює гребінь. Зворотню борозну. Вона розташована вище за інші.

Закінчіть дві смуги. Останній розріз залишив траншею. Вона вдвічі ширша за одне дно плуга. Ми називаємо її мертвою борозеною. Якщо ви розрізатимете траншею знову і знову, у результаті ви отримаєте рівну, розбиту землю. Грядкова або звичайна земля і звичайна країна — це різні речі. Ви можете перемикатися між зворотними та мертвими борознами.

Текстура ґрунту визначає форму відвалу. Глині потрібна інша кривизна, ніж піску. Ви можете отримати класи, такі як для стерні, загального призначення, рядовий, для чорноземів та загартований загального призначення. Якщо ґрунт не змивається, вибирайте дно для чорноземів. Це означає, що бруд прилипає до плуга, а не зісковзує та не очищається.

Лемех – це ніж. Його форма залежить від ґрунту. Подивіться на поздовжній вигин. Це увігнутість унизу. Зазвичай використовується на легких ґрунтах. Глибина для сухого ґрунту. Якщо ви працюєте з глиною або гравієм, подвійте глибину. Лемех також має поперечний згин. Кінці спрямовані від боковини. Поздовжній вигин притискає його до боковини. Поперечний вигин контролює ширину.

Розміри змінюються. Ширина тракторного плуга зазвичай становить 25-45 сантиметрів. Спеціальні завдання стають все більш поширеними.

На сучасних фермах ці платформи кріпляться до тракторів. Спускаючись униз. Або на навісне обладнання. Іноді я бачу плуги, які працюють у обох напрямках. Поєднуйте ліві та праві. Навіть якщо я розгорнуся, гребені завжди летять в одному напрямку. Більше ніяких припущень про напрямки. Є також розривники гребенів та творці рядів. Форма відвалу включена з обох боків.

Дисковий плуг: кочення опору

Дискові плуги використовують круглі увігнуті диски. Загартована сталь. гострі краї. Іноді зубчасті. Діаметри варіюються від 50 до 95 см. Секрет у коченні. Тертя виникає, коли поверхні ковзають. Диск, що котиться, дозволяє різати з меншим опором. Тяга аналогічна відвальному плугу, але контакт відрізняється.

Саме тут відвальне дно зазнає невдачі, а дискове процвітає. Глина? Використовуйте диск. Він із меншою ймовірністю заб’ється. Хіба ви не змиваєте ґрунт із диска? Плуг. У вас є зоране поле з твердою підошвою? Руйнування диска. Суха, тверда боковина? Плуг. Торф’яник? Плуг. Також ідеально підходить для глибокої обробки.

Унизу є скребок. Допомагає розбивати грудки з траншів. Очищує диск. Продовжує рух. Незалежно від того, чи їдете ви на ньому чи буксируєте, це робочий конячок у складних ситуаціях.

Обертання, розпушування та глибоке розпушування: професійне гальмування

Роторні плуги відрізняються. Ніж чи зуб обертається навколо своєї осі. Ми рухаємо їх трактором або власним двигуном. Ніж ріже боковину. Вони кидають її на капот. Підходить для дитячих садків. Висока ціна? Так. Високі вимоги до потужності? Повністю. Ви рідко бачите їх, як на невеликих садових тракторах. Економіка великого сільського господарства може бути розширена.

Плуг-розпушувач використовує вузьку, двосторонню лопату. Прикріплену до довгої ручки. вони проливають сльози. Вони поєднуються. Вони не перевертають землю. Вона не кришиться, як відвальне дно. То навіщо їх використати? Розпушуйте твердий, сухий ґрунт перед тим, як почати серйозну обробку. Розбийте наполегливу підошву плуга. Це розминка для земної команди перед грою.

Аура під боковиною величезна. Принцип аналогічний, але масштаб набагато більший. Глибина проникнення становить 50-90 см. Тобто 20-36 дюймів. Потрібно багато кінських сил. Щонайменше 60–85 кінських сил. Тягніть наконечник на глибину 90 см у тверду боковину.

Іноді вони мають торпедообразные придатки. Дренаж під боковиною. Вода йде глибоко під боковину туди, де вона потрібна, не шкодячи культурам на поверхні.

Землю зруйновано. Шари змішані. Фундамент створено. Що відбудеться далі залежить від того, що ви посадите.

Допоміжна обробка ґрунту робить не тільки те, що ґрунт виглядає чистішим. Це прецизійний інструмент. Фермери використовують граблі, катки та фрези для розбивання грудок ґрунту, закладення рослинних залишків та знищення бур’янів. Мета полягає у створенні гарного, рівномірного насіннєвого ложа. Зазвичай це відбувається після основної обробки. Але таймінг має значення. Ви не завжди копаєте глибоко. Іноді ви просто розпушуєте верхні кілька дюймів.

Існує п’ять основних типів борін. Дискові борони проходять крізь землю. Зубові борони (з шпильками) перемішують її. Пружинні борони діють м’якше. Роторні хрестові борони обертаються. Далі слідує інструмент, призначений для екстремального подрібнення, званий «Хірург грунту» (Soil Surgeon). За ним слідує ковзанка з V-подібними колесами, що розчавлює груди, що залишилися, в суцільну, безперервну поверхню. Ці інструменти часто працюють разом. Один розпушує ґрунт, інший ущільнює його.

Обробка рослинних залишків та підземна обробка

Навіть при нестачі води це не обов’язково означає, що все буде зорано. Рослинні залишки можна залишати на поверхні. Це називається “фермерство із залишками” (trash farming), також відоме як мульчування пнями або підземна обробка. Логіка проста. Мульча захищає ґрунт від вітрової та водної ерозії. Вона зберігає вологу.

Обладнання, що використовується для цих цілей, є унікальним. Ви не використовуєте стандартні плуги. Ви використовуєте скребки (Sweeps). V-подібний ніж, що ріже горизонтально під поверхнею землі. Набір скребків із гідравлічним підйомом часто називають польовим культиватором. Вони розрізають землю, не перевертаючи її.

Рейкові прополочні зброї (Rod weeders) – ще один ключовий гравець тут. Вони схожі на плужні рами із підшипниками на кінцях. Стрижні проходять через ці підшипники і повільно обертаються у міру руху машини. Ці стрижні опускаються трохи нижче поверхні та видаляють бур’яни. Обертання допомагає видаляти вирвану рослинність. У деяких випадках їх можна прикріплювати до чизельного плуга для подвійного ефекту.

Контроль бур’янів не обов’язково вимагає гладкого ґрунту. Залишення міжрядь пухкими і комкуватими між рядами зернових насправді допомагає. Якщо ви підготуєте ідеальне насіннєве ложе тільки в рядах, ваші культури приживуться швидше, ніж бур’яни. Швидкість перемагає. Відвалові плуги також корисні для закладення насіння бур’янів. Це затримує проростання та економить роботу надалі. Якщо зараження серйозне, підрізка коренів може допомогти знизити їх чисельність, але це скоріше тимчасовий захід, а не лікування.

Необхідність збереження вологи

Опади рідко ідеально відповідають потребам культур. Фермерам потрібно накопичувати воду на періоди, коли немає дощів. Сільськогосподарські практики, які не покращують накопичення та зберігання води у міжсезоння, можуть бути марнотратними за часом та паливом. Пошкодження ґрунту не принесе користі, якщо він не контролює бур’яни або не допомагає ґрунту утримувати вологу. Ви просто витратили гроші даремно.

Мінімальна обробка: руйнування структури

Інтенсивна обробка може зашкодити структуру грунту. Перетворює тверді агрегати на пил. Покриття допомагає запобігти попаданню дощових крапель на оголену поверхню та утворення кірки. Шкірка шкідлива. Вона перешкоджає вбиранню води. Збільшується об’єм поверхневого стоку. Кількість води, що запасається рослинами, зменшується.

Ризик вищий у тепліших кліматах, де фермери можуть вирощувати три врожаї на рік. Надмірна обробка може призвести до того, що ґрунт стане монозернистим. Це робить поверхню схильною до цементування та поганої аерації. Грунт перетворюється на цеглу.

Оранка може покращити структуру, але тільки якщо таймінг ідеальний. Коли вологість оптимальна, грунт пухкий і добре зернистий. Занадто вологий або занадто сухий ґрунт призводить до утворення небажаних структур. Ви боретеся із законами фізики. Крім того, підняття чи перевертання пластів не завжди є гарною ідеєю. У деяких випадках для підземної екосистеми можливо краще залишити рослинні залишки на поверхні.

Концепція скороченої обробки

Мінімальна обробка важлива, тому що вона поважає природний стан ґрунту. Один із способів – висівати дрібне насіння на газон. Трава знаходиться у відносно хорошому стані. Робляться вузькі надрізи, і насіння з добривом розподіляється по поверхні. Це дозволяє проводити посів на ґрунтах, схильних до ерозії, зберігаючи при цьому стійкість газону до ерозії. Цей метод підходить для зимового випасу у південно-східній частині США.

Інший спосіб – ротаційне (почергове) вирощування культур. Ґрунт розпушується, і насіння висівається безпосередньо по коліях трактора. Вага трактора розбиває грудки ґрунту. Зрештою насіння виявляється оточеним щільним грунтом. Нема додаткових проходів. Немає додаткового ущільнення, крім тиску, що вже створюється трактором.

Ви також можете встановити сівалку позаду плуга. Це усуває додаткові проходи техніки та залишає пухке насіннєве ложе. Ефективно в районах із рясними опадами після посіву. У деяких регіонах фермери висівають пшеницю після вирощування гороху. Після збирання гороху поля грубо орають, і озима пшениця висівається безпосередньо. Ці методи допоможуть звести витрати до мінімуму. Вони порушують структуру ґрунту, знижують ерозію та збільшують вбирання води.

Хімічний контроль бур’янів у цей час підтримує ці системи. Потреба у механізованій обробці знижується. Внаслідок цього зменшується кількість проходів техніки. Поліпшується структура. Зберігається більше води. Грунт залишається живим.

Збереження рослинних залишків на поверхні

Мульчуюча обробка не нова, але деталі мають значення. Залишайте рослинні залишки у ґрунті. Вони проникають до нижніх шарів. Покривний шар залишається переважно недоторканим.

У посушливих регіонах слід зберігати якнайбільше мульчі на поверхні. У вологих регіонах частину мульчі необхідно закладати у ґрунт. Важливо збалансувати зволоження з іншими потребами.

Посівна машина використовує дисковий сошник. Він прорізає шари мульчі та висіює насіння. Але є проблема. Коли мульчу розкладається, азот поглинається.

«У вологих регіонах додаткове добриво часто вноситься під шар мульчі».

Фермери крупним планом поживних речовин в грунт. Вони утримують їх далеко від деструкторів, які інакше пов’язали б їх.

У регіонах із високим рівнем опадів міжрядне вирощування забезпечує додатковий захисний шар. Можна висаджувати дрібні злаки або сидерати, такі як люцерна або конюшина між рядами основної культури.

Ці покривні культури швидко дозрівають. Їх висаджують до повного дозрівання основної культури. Вони забезпечують довгострокове покриття, що мульчує.

Якщо культура-пастка починає забирати воду та поживні речовини у основної культури, її знищують.

Порушення балансу за допомогою моменту захоплення насіння призведе до дострокового завершення процесу.

Водопостачання в посушливих регіонах

У посушливому землеробстві є одне правило. Воно означає використання кожної краплі води.

Вам потрібні гребені, які затримують воду. Вони мають сприяти інфільтрації.

Плуг Лістер робить саме це. Двокорпусний плуг. Також називається розривачем межі.

Він відвалює ґрунт у гребені. У борозенах накопичується вода. Вона вбирається, а чи не стікає.

Ця техніка вирішує проблему низького рівня опадів. Це структурне вирішення гідрологічної проблеми.

Типи добрив та їх значення

Хоча визначення родючості ґрунту просто, його практичне застосування складно.

Це здатність ґрунту забезпечувати з’єднання. У потрібній кількості. За правильного балансу.

Родючість визначає успіх, коли світло, волога, температура та структура сприятливі.

Якщо родючість низька, можна збільшити вміст інгредієнтів. натуральних чи штучних.

Це добрива. Цей термін зазвичай відноситься до неорганічних матеріалів. Не містить вапна або гіпсу.

На упаковці вказано номер. Рівень 10-20-10.

Таким чином, азоту 10%. 20% оксиду фосфору. 10% калію.

Це не єдині три елементи, які потрібні рослинам.

16 основних елементів

Рослинам потрібно щонайменше 16 елементів.

вуглець, водень, кисень. Азот, фосфор, сірка. Калій, кальцій, магній.

Це є основні елементи.

Вуглець і діоксид водню надходять із повітря. Решта надходить із ґрунту.

Деякі елементи не є обов’язковими. Натрій, йод, кобальт. Кремній та алюміній.

Рослини можуть їх утримувати. Але для зростання вони їм не потрібні.

Загальна кількість поживних речовин у ґрунті зазвичай висока.

Вище ніж потреби врожаю.

Проблема не доступна. А у швидкості вивільнення.

Поживні речовини сильно пов’язані. Вони знаходяться у формі, яка розкладається надто повільно.

Фермери вимірюють доступний запас. Чи не загальний запас.

Загальний запас – це потенціал. Доступний запас – це реальність.

Органічні та неорганічні частини

Ґрунтові тверді частинки можуть бути органічними або неорганічними.

Органічне речовина варіюється від свіжих рослинних тканин до гумусу.

Гумус – це продукт розкладання чорного чи коричневого кольору. Він дуже стабільний.

Це сховище азоту, фосфору та сірки.

Більше 95% ґрунтового азоту надходить з органічної речовини.

Містить 5-60% від загального фосфору.

Містить 10-80% загальної сірки.

Ці елементи циркулюють у всій біосфері.

Ґрунтова органічна речовина є резервуаром цього циклу.

Якщо ви вирощуєте бобові без добрив чи гною, рослини споживають органічну речовину для одержання азоту.

Що стосується фосфору та сірки, ми отримуємо лише частину того, що нам потрібно.

Неорганічна частина становить більшу частину ґрунту.

Походить від гірських порід. Походить із руйнування гірських порід.

Пісок та сilt утримують більше поживних речовин, ніж глина.

Ці мінерали містять структурно-важливі елементи.

Але вони розкладаються повільно.

Запас часто недостатній хорошого зростання.

Коли доступні поживні речовини вичерпуються, зростання припиняється.

Відсутній елемент стає лімітуючим фактором.

Надлишок певних поживних речовин також може зменшити врожайність.

Баланс – це все.

Діагностика прихованого голоду у рослин

Визначення справжніх потреб культур є основою сучасної технології внесення добрив. Іноді досить просто глянути, щоб виявити проблему. Рослини виглядають стомленими. Пожовтіння листя вказує на нестачу сірки чи азоту. Дефіцит заліза може призвести до знебарвлення тканин або їх пожовтіння.

Проте візуальна діагностика – це пастка.

Посуха імітує стрес від нестачі харчування. Неадекватні методи обробки можуть призводити до помилкових симптомів. Хвороби часто виглядають так само, як мінеральне голодування. Якщо покладатися тільки на зір, можна помилково визначити “ворога”. Для проблем, які не є очевидними, потрібні точні дані. Потрібно виміряти масштаб проблеми. Потрібно знати точний тип і кількість добрив, необхідні досягнення цілей по врожайності.

Немає нічого кращого за практичний підхід. Ми починаємо з перевірки стану рослин та ґрунту на місці. Потім проводимо простий тест на вміст добрив. Експрес-аналіз тканин рослин. Комплексна лабораторна робота з ґрунтом та рослинами.

Після польової діагностики потрібне підтвердження. Працюють тепличні експерименти. Смужні випробування у польових умовах. Смужне випробування дозволяє додавати підозрювані елементи, що відсутні, окремо або в комбінації. Ви спостерігаєте зростання. Реакція каже сама за себе.

Наступна складність полягає у визначенні масштабу проблеми.

Фактична поживна здатність ґрунту була продемонстрована в польових експериментах, де поживні речовини вносилися у різних дозах. Реакція врожаю на внесення виявляє недоліки. Значне зростання врожаю означає, що ґрунт зазнає дефіциту даного елемента живлення. Однак такі експерименти дорогі. Вони забирають час та гроші.

Саме тому існують лабораторії з аналізу ґрунту. Вони проводять хімічні тести з метою оцінки доступності поживних речовин. Будьте обережні з комерційно доступними наборами для тестування. Залежно від методики та інтерпретації результати можуть бути значно неточними.

Яка система є найточнішою?

Лабораторний аналіз елементів рослин. Зміст у листі є ключовим показником. Кореляція цієї інформації з реакцією врожаю, отриманої під час польових випробувань, дає найкращу оцінку дефіциту.

Дистанційне зондування набирає обертів. Інфрачервона фотографія та аналогічні методи вивчаються. У найближчому майбутньому вони можуть стати найбільш цінними інструментами в таких оцінках, але поки що лабораторні дослідження залишаються золотим стандартом.

Економіка добрива

Справжня мета проста. Йдеться тому, щоб визначити, скільки поживних речовин слід додати.

Фермерів не цікавить біологія. Їх цікавлять прибуток. Вони хочуть знати віддачу від інвестицій, якщо куплять додаткові добрива. Цей тест інтерпретується як оцінка зростання врожаю. Ось і все.

Витрати мають бути збалансовані із вартістю врожаю. Або з альтернативними інвестиціями. Що, якщо ці гроші принесуть величезний прибуток в іншому місці?

Технологія добрива регулюється законом спадної віддачі.

Після певної точки той самий обсяг витрат приносить дедалі менше додаткових результатів. Ви просто викидаєте гроші на вітер. Мета – знайти найбільшу маржу прибутку. Не найвищу, а найрентабельнішу.

Ідеальне використання мінімізує передозування. Уникайте внесення добрив у невідповідний час. Марнотратство б’є по кишені фермерів. Воно також завдає шкоди прилеглим водойм.

Стік добрив забруднює воду. Його вплив виходить межі конкретної ділянки. Це негативний зовнішній ефект. На регульованому ринку ці витрати не враховуються.

При правильному управлінні добрива можуть принести сприятливі зміни у сільське господарство. Оператори знижують витрати на одиницю продукції. Збільшують загальну дохідність за рахунок підвищення норм внесення на ключові товарні та кормові культури.

Цей фінансовий буфер дає змогу інвестувати. На захист ґрунту та води. В інші покращення. Оброблювану площу, що залишилася, можна перевести в інші види використання.

Гній

Реальна, але непроста природа гною

Екскременти – це не просто відходи. Це є основою органічного землеробства.

Використання синтетичних добрив заборонено на сертифікованих органічних фермах. Тому відходи тваринництва, сеча, солома та підстилка є найважливішими джерелами поживних речовин. Це не хімічний порошок. Це жива екосистема, що розкладається.

Але поводження з ним є регуляторним мінним полем. Оскільки сирий гній містить людські патогени, Міністерство сільського господарства встановлює суворі правила. Ви не можете просто розкидати його за день до збирання врожаю. Якщо культура контактує із землею, сире добриво має бути внесене не менше ніж за 90 днів до збирання врожаю. Якщо та частина рослини, яку ви їсте, залишається над землею? Тоді потрібно 120 днів.

Для працьовитих є лазівки. Якщо гній правильно компостувати (перевертати 5 разів за 15 днів та підтримувати температуру від 55°C до 77,2°C), ризик патогенів зводиться до нуля. Тоді його можна вносити будь-коли.

Багато фермерів пропускають етап компостування. Це потребує зусиль. Це триває час. А гній — примхлива штука.

Чому синтетика має перевагу в балансі

Це серйозна правда економіки. Гній – слабке добриво.

Співвідношення поживних речовин становить приблизно 0,5-0,25-0,5. Це азот, оксид фосфору та калій. Дві третини цього азоту діють повільно. Ви не отримуєте миттєвого ефекту.

Порівняння із комерційно доступними гранулами. Одна тонна (900 кілограмів) середнього гною приблизно еквівалентна мішку високоякісного синтетичного добрива. Проте вартість купівлі синтетичних мішків низька порівняно з транспортуванням, зберіганням та розкиданням тонн вологих добрив.

Набагато дешевше використовувати 100 фунтів (45 кг) добрива зі складом 10-5-10, ніж використовувати 2000 фунтів добрива. На оброблюваних землях повернення інвестицій у синтетичні_inputs зазвичай перевищує повернення інвестицій в органічні речовини. Ви не можете контролювати швидкість внесення добрива як при використанні регульованого розкидачу. Це дуже брудно. Це нестабільно.

З цієї причини гній десятиліттями недооцінювався як надійне джерело добрив. Він не забезпечує поживними речовинами так, як штучні аналоги, і не дає нічого такого, чого не дають синтетичні добрива.

За винятком одного місця: країн, що розвиваються.

Добрива – це король там, де праця дешева, а імпорт синтетики доріг. Він доступний. Він безкоштовний. Він також може підтримувати життя ґрунту, коли альтернативні хімікати недоступні.

Реальна цінність: структура ґрунту, а не поживні речовини

Якщо добрива настільки хімічно поступаються синтетиці, чому органічні фермери так сильно на них покладаються?

Тому що головна перевага не хімічна. Це фізичне.

Екскременти забезпечують гумус. Це покращує структуру ґрунту. Збільшує утримання вологи. Покращує аерацію. Він живить мікроорганізми, які змушують ґрунт «дихати».

При внесенні у верхній шар ґрунту він діє як губка. Він може запобігти ерозії, спричиненій сильними дощами. Уповільнює випаровування. Його цінність як мульчуючого матеріалу (захист структури ґрунту) часто набагато вища, ніж його цінність як джерела поживних речовин. Ви не просто годуєте рослини, ви створюєте місце існування.

Зелене добриво: вирощуйте власне добриво

У вологому кліматі фермери часто вирощують культури спеціально для їх загортання у ґрунт. Це зелене добрива.

Ви саджаєте трави чи бобові. Даєте їм рости. Можливо, випускаєте на них худобу. Потім запахуєте їх у ґрунт. Коріння бобових містить бульбочкові бактерії, які фіксують атмосферний азот безпосередньо в ґрунті.

Переваги очевидні. Додається азот. Підвищується родючість. Можна зменшити ерозію. Ви запобігаєте вимиванню поживних речовин.

Але це ідеально. Культури можуть зростати неправильно. Витрати на вирощування та культивування рослин можуть перевищити вартість купівлі комерційних азотних добрив. Існує ризик занесення хвороб, комах та нематод. І це може виснажувати вологість ґрунту.

Ці культури зазвичай садять восени і заорюють навесні перед посадкою основних літніх культур, таких як кукурудза та бавовна. Картопля та кукурудза дають чудові результати. Для арахісу, що сам є бобовим, це сумнівно.

Фермери відмовляються від спеціалізованих культур зеленого добрива. Вони використовуються тільки як покривні культури взимку, захищаючи землю коли більше нічого не росте.

Добавки проти добрив

Потім є компост, торф та опади стічних вод.

Їх рідко використовують як основні добрива. Вміст поживних речовин для рослин надто низький. Це кондиціонери ґрунту.

Ви змішуєте їх. Вносите у великій кількості. Вони не живлять рослину безпосередньо. Вони виправляють середовище, в якому росте рослина.

Повільне розкладання компосту та вартість торфу

Компост являє собою масу органічних речовин, що розклалися, отриманих з рослинних відходів. Зазвичай рекомендується додавати азот у процесі розкладання. В результаті виходить пухкий матеріал, який при внесенні у ґрунт не конкурує із сільськогосподарськими культурами за азот. При правильному приготуванні не має неприємного запаху. Компости зазвичай містять близько 2% азоту, від 0,5 до 1% фосфору та близько 2% калію; якщо під час компостування додаються фосфорні та калійні добрива, ці показники вищі. Азот із компосту стає доступним для рослин поступово і ніколи не досягає рівня доступності, характерного для неорганічних джерел. Повільне вивільнення азоту знижує вимивання та забезпечує доступність поживних речовин протягом усього вегетаційного періоду. Компости, по суті, є добривами з низьким вмістом поживних речовин, що пояснює необхідність внесення великих кількостей. Максимальна користь компостів для структури ґрунту (покращення агрегації, розподілу пір та вологовтримання) та для врожайності культур зазвичай проявляється після кількох років використання.

Насправді у сільському господарстві використання компостованих рослинних залишків слід порівнювати з використанням свіжих залишків. Більш сприятливий вплив на ґрунт зазвичай досягається при менших трудовитратах шляхом просто загортання свіжих залишків у ґрунт; крім того, оскільки половина органічної речовини втрачається при компостуванні, свіжі залишки, внесені в тій самій нормі, покриють площу вдвічі більшу, ніж компостовані. Однак у районах, де комерційні добрива дороги, праця дешева, а техніка проста, компостування відповідає потребам і є логічною практикою.

Торф, що складається з доісторичних рослинних залишків, накопичених у безкисневих умовах на болотах, широко використовується як органічний покращувач грунту. Торф містить менше 1% азоту, а фосфор та калій присутні у кількості менше 0,1%. Він також має високу кислотність, з показником pH від 3 до 4,5 (значення pH 7 є нейтральним, а значення вище 7 – лужними). Торф покращує водоутримуючу здатність ґрунтів та покращує структуру важких ґрунтів. Він в основному використовується виробниками спеціалізованих культур, а також на газонах та в садах. Враховуючи, що видобуток торфу та зміни у землекористуванні, що завдають шкоди болотам, є основним джерелом викидів парникових газів, використання торфу у 21 столітті все частіше не рекомендується у спробі захистити ці цінні екосистеми.

Осадовий мул – це твердий матеріал, що залишається після очищення стічних вод; він не дозволений у сертифікованому органічному землеробстві, хоча використовується в інших неорганічних умовах. Його цінність для поліпшення ґрунту залежить від методу очищення стічних вод. Активний мул, що утворюється в результаті аеробної (кисневої) обробки, містить 5-6% азоту та 1-3,5% фосфору. Після відповідної обробки він продається як добрива і як покращувач ґрунту для використання на газонах, у парках та на гольф-полях. У сільському господарстві він використовується рідко, оскільки є побоювання, що навіть оброблені стічні води можуть містити шкідливі бактерії, віруси, залишки фармацевтичних препаратів та важкі метали.

Вапняні матеріали та методи їх внесення

Вапнування для зниження кислотності ґрунту широко застосовується у вологих районах, де опади вимивають із ґрунту кальцій і магній, створюючи тим самим кисле середовище. Кальцій і магній є основними поживними елементами для рослин, що поставляються вапняними матеріалами. Для цього широко використовується мелений вапняк; його активним компонентом є карбонат кальцію, який вступає в реакцію з ґрунтом, знижуючи його кислотність. Потім кальцій стає доступним використання рослинами. Звичайні вапняки, особливо доломітові, містять карбонат магнію, тим самим поставляючи магній рослинам.

Іншим вапняним матеріалом є basic slag (основне шлакове борошно), побічний продукт виробництва сталі; Його активним інгредієнтом є силікат кальцію. Крейда і мергель – це м’які непурпурні форми вапняку, які іноді використовуються як вапняні матеріали, як і черепашки устриць. Сульфат кальцію (гіпс) і хлорид кальцію, однак, не підходять для вапнування, оскільки, хоча їх кальцій легко розчинний, вони залишають після себе шкідливий залишок.

Вапно вносять, рівномірно змішуючи її з поверхневим шаром ґрунту. Її можна вносити будь-якої пори року на землях, ораних під весняні культури чи озимі зернові, чи на постійних пасовищах. Після внесення оранка, дискування або боронування змішують вапно з ґрунтом. Така обробка зазвичай необхідна, оскільки кальцій у більшості ґрунтів повільно мігрує вниз. Вапно зазвичай вносять за допомогою вантажівок, які спеціально обладнані і належать операторам, що надають послуги на замовлення.

Як фермери дійсно вносять поживні речовини в ґрунт

Фермери не просто розкидають добрива та сподіваються на краще. Вони обирають між твердими, рідкими чи газоподібними добривами, керуючись простим, але жорстким математичним питанням: як отримати максимальний урожай, не витрачаючи зайві гроші та трудові ресурси? Кожен вибір – це компроміс.

Добрива бувають двох видів. Рідкі добрива зберігаються в резервуарі, поки їх не перекачують в обприскувач або систему зрошення. Це заощаджує фізичні зусилля. Але вони мають дуже різкий запах. Запах був такий сильний, що сусіди скаржилися. Тверді добрива влаштовані інакше. Розкидач подрібнює їх та рівномірно розподіляє по полю. Це можна робити взимку, коли земля промерзла. Але не можна це робити, коли культура вже зростає. В цьому випадку вже надто пізно.

Гранульовані добрива стали розумнішими. Конструкція обладнання встигає за розвитком хімії. Тепер можна вносити добрива під час посадки, підживлення або розкидання з високою точністю. Насадка встановлюється на більшість сівалок та культиваторів, що монтуються на трактор. Деякі моделі кріпляться до зернових сівалок. Ключовий момент – правильне розміщення. Ви вносите добрива разом із насінням. Насіння не отримує опіків. Добриво там і готове надати поживні речовини саме тоді, коли рослинам вони потрібні найбільше.

Становище має вирішальне значення. Деяким культурам може знадобитися смуга поживних речовин над насінням. Ось що ще потрібно знати: якщо ви припуститеся помилки, ви можете погубити врожай. Якщо все зробите правильно, отримаєте перевагу.

Небезпечне накопичення безводного аміаку

Рідкі та газоподібні добрива стають більш поширеними. Безводний аміак є найбільшим представником цієї групи. Це рідина під тиском. При попаданні у повітря він швидко перетворюється на газ. Він сильний. Це також небезпечно. Дуже корозійно активний. Легкозаймистий. Якщо поводитися з ним неправильно, люди можуть постраждати.

Саме тому обладнання для його застосування також є спеціалізованим. Лемехоподібне лезо прорізає ґрунт. Аміак подається трубою ззаду на глибину 13-15 сантиметрів під поверхнею. Ця труба забезпечується водою з напірного бака, встановленого зверху. Це утримує газ там, де йому й належить бути.

Рідкі комплексні добрива, що містять азот, фосфор та калій, пропонують ще одну можливість. Їх добре вносити безпосередньо на ґрунт. Як альтернатива можна обприскувати листя густих культур. Літаки можуть швидко обробляти великі площі. Не має значення, це суха суміш або рідка. Можливості безмежні.

Що відбувається після внесення добрив?

Подивіться, де ми зараз. Майбутнє за високою концентрацією. Суміші, багаті на поживні речовини для рослин, стають мейнстримом. Азот – найдорожчий із трьох елементів. Усі хочуть знизити витрати. З’являється ефективніший метод доставки.

Збільшується використання безводного аміаку, нітрату амонію та сечовини. Вчені вивчають азот, стійкий до вимивання. Реакція уреаформування здійснює уреаформ. Він утримує азот, запобігаючи його вимиванню. Метафосфат амонію є альтернативою концентрованим рідким добривам. Він чистіший. Він сильніший.

Також зростає використання мікроелементів. Це слідові елементи, характерні певної географічної зони. Цинк можна додавати, якщо у ґрунті спостерігається його дефіцит. Індивідуальні суміші на основі надійних даних про ґрунт стають нормою. Продаж таких індивідуальних сумішей зростає. Епоха «універсального рішення» не актуальна.

Потім є «ідеальне для довкілля» насіння. Уявіть собі біорозкладну стрічку. Вона містить насіння, добрива та воду. Ви висаджуєте стрічку – і все. Більше не потрібно вносити добрива. Більше не потрібно поливати, доки не сформується коренева система. Це вже відбувається із домашніми садівниками. У малих масштабах. Але логіка застосовна до всього. Якщо це працює для помідорів, це працює і для кукурудзи.

Більші і точніші машини будуть йти за цим. Автоматизація усуває необхідність вгадування у точному землеробстві.

Як сівозміна визначає стан землі

Аграрні системи є основою здоров’я ґрунту. Це вид і послідовність культур, які вирощуються з часом. Деякі фермери практикують сівозміну. Різні рослини щороку. Це перериває цикл розмноження шкідників. Це балансує потреби у поживних речовинах.

Деякі практикують монокультуру. Щороку. На тому самому ділянці. Це ефективно для техніки. Це допомагає у маркетингу. Однак це висушує ґрунт. Це провокує хворобу. Вибір визначає довгострокову життєздатність землі.

Сівообіг — це не просто традиція. Це – хімія. Це – економіка. Це виживання.

Фермери давно знають, що сівозміна сприяє розвитку землі. Ранні експерименти показують, що регулярна ротація бобових трав може підтримувати родючість ґрунту. Це допомагає підтримувати хорошу структуру ґрунту. Це також знижує ерозію.

Люцерна, солодка конюшина, ледино-конюшина часто підозрюються в накопиченні азоту. Вони витягають його з повітря і віддають у ґрунт. Проте чи всі бобові надають цю допомогу. Соя не залишає після себе азоту. Азот фіксується в білках насіння, що збирається. Однак заорювання надземної частини бобових додає азот у ґрунт.

Сівообіг між зерновими та бобовими зазвичай збільшує врожайність. Проблема полягає у пошуку причини. Чи може бути надлишок азоту? Чи, можливо, структура ґрунту стає кращою? Також може бути менше комах та хвороб. Розділити ці чинники складно.

Які культури доповнюють одна одну?

Визначення найкращої сівозміни зводиться до одного питання: чи конкурують ці рослини одна з одною чи доповнюють одна одну?

Взаємодоповнюваність виникає, коли одна культура чи практика обробітку ґрунту задовольняє потреби наступної культури. Це підвищує загальну продуктивність. Злаки та бобові часто доповнюють зернові та просапні культури. Вони забезпечують азотом. Вони контролюють ерозію та шкідників. Вони значно покращують структуру ґрунту і, таким чином, збільшують урожайність.

Назад також вірно. У деяких прерійних ґрунтах глибококореневі бобові поглинають надто багато води. Посів кукурудзи після багаторазової оранки практично покращує подальше виробництво кормів. У районах з високою кількістю опадів або зрошенням кормові угіддя можуть загинути через вимерзання взимку, хвороби або випаси. Залишати землю під парою, коли вона залишається під зерновими культурами на рік.

У субгумідних регіонах, як Великі рівнини, парові землі є доповненням для пшениці та інших дрібних зернових. Цей тип сівозміни дуже корисний для врожайності пшениці. Але є межі. Зрештою, набирає чинності закон спадної віддачі, і взаємодоповнюваність закінчується. Вони поступаються місцем конкуренції.

Як запобігти ерозії ґрунту за допомогою сівозміни

Мотивація прибутку спрямовує короткострокові та довгострокові рішення. Фермерів непокоїть зв’язок між системами землеробства та ерозією ґрунту. Стік поверхневого шару в струмки та річки шкідливий для суспільної політики. Це також може призвести до фінансових втрат. Ротація, що сприяє ерозії, зводиться до мінімуму.

Втрати ґрунту мінімальні при безперервному травостої. Вони максимальні при безперервному вирощуванні просапних культур. Якщо ви чергуєте просапні культури з травостоєм, це з часом знижує чутливість просапних культур до ерозії.

Деякі рослини гірші за інші. Арахіс, картопля, тютюн, бавовна, цукрові буряки та багато інших овочів вимагають частої обробки ґрунту. Після збирання врожаю залишки зводяться до мінімуму. Це ділянки, які з найбільшою ймовірністю викликають сильну ерозію. Кукурудза, цукрова тростина і сорго менш схильні до ерозії. Потрібно менше сільськогосподарських робіт. Вони залишають більше залишків. Дрібні злаки, такі як пшениця, овес, ячмінь і жито, зазвичай викликають меншу ерозію, ніж просапні культури. Серед трав’янистих культур трави або суміші трав і бобових менш схильні до ерозії, ніж чисті бобові, такі як люцерна.

На щастя, системи, які контролюють ерозію, часто призводять до кращої врожайності. Ерозійні системи вимивають поживні речовини та воду. Неерозійні системи дозволяють рослинам використовувати їх.

Якщо це монокультура

Монокультура (практика вирощування однієї й тієї ж культури на одній і тій же землі рік у рік) у минулому не була широко успішною. Небобові культури споживають азот із ґрунту. Виробництво знижується. Це особливо правильно у вологих регіонах.

Дешеві азотні добрива змінили сприйняття. Фермери починають переглядати переваги монокультури. Реальним випробуванням і те, чи можуть системи монокультури давати більше, ніж системи сівозміни, зберігаючи у своїй продуктивність грунту.

Чому монокультура працює

По-перше, ґрунт варіюється від ферми до ферми. Монокультура дозволяє висаджувати культури в ґрунт, що найбільш підходить для кожної з них. Кормові культури можна залишати на крутих схилах, щоб мінімізувати ерозію. просапні культури вирощують на кращих ґрунтах з пологими схилами. Вологі ділянки можна засаджувати рослинами, що не вимагають ранньої весняної обробки полів. Сухі ґрунти можна використовувати для вирощування посухостійких культур, таких як сорго та озимі зернові.

По-друге, родючість ґрунту можна коригувати точніше для однієї культури, ніж для всього циклу культур.

По-третє, якщо висаджувати багаторічні кормові культури, можна уникнути регулярного повторного посіву. Усі насіння несуть ризик невдачі. Уникнення цього є перевагою.

По-четверте, системи монокультури пропонують більшу гнучкість. Посівні площі можна перерозподіляти з однієї культури на іншу, щоб реагувати на щорічні зміни попиту. Ви не порушуєте загальний план сівозміни всього господарства.

Повторне застосування методів пов’язане з високими витратами

Монокультура – це не просто вирощування однієї культури. Це гра з високими ставками, що потребує управлінських навичок. Не можна просто посіяти та сподіватися на краще. Ви маєте точно знати, що робите.

При сівозміні, заснованому на трав’янистих культурах, природа перебирає більшу частину важкої роботи. А як щодо монокультури? Вам доводиться робити все самому.

Якщо ви вирощуєте культури, окрім бобових, щороку, вам доводиться купувати азотні добрива чи використовувати мінеральні підживлення. Безкоштовних обідів у світі не буває. Постійна обробка ґрунту перетворює її на пил. Якщо продовжувати орати, земля перетвориться на порох. Відбувається ерозія.

Потім з’являються шкідники. Без сівозміни, що перериває їх цикли, ви опиняєтеся на «хімічній біговій доріжці». Інсектициди. Фуміганти. Гібриди, стійкі до хвороб. Ви стаєте від них залежними.

Вибір системи посіву – завдання не з легких. Ви хочете високу продуктивність. Ви хочете зберегти родючий шар ґрунту. Вам потрібна працююча бізнес-модель. Ці цілі часто суперечать одна одній. Системний аналіз може допомогти. Він наводить лад у хаосі. Але вибір все одно залишається складним.

Вороги підступають близько

Культури що неспроможні зростати у вакуумі. Вони перебувають під постійною облогою.

Комахи. Хвороби. Нематоди. Гризуни. Бур’яни. Навіть саме повітря може стати ворогом. Ці чинники знижують урожайність. Вони позбавляють нас їжі. Вони псують запаси, що зберігаються у силосах.

Комахи найбільш агресивні. Вони можуть знищити врожай за лічені дні.

Вчені та фермери борються з ними вже десятиліттями. Ми ще не перемогли. Боротьба продовжується. І ситуація ускладнюється.

Коли ми обприскуємо поля для знищення шкідників, часто вбиваємо і «хороших хлопців». Медоносні бджоли. Паразитів. Хижаків. Усі природні вороги шкідників опиняються під перехресним вогнем.

Принаймні 10 000 видів комах вважаються небажаними. Сотні з них справді спустошливі. Вони поїдають нашу їжу. Вони поїдають корм для худоби. Вони поширюють хвороби рослин та тварин.

Це війна на виснаження. Ми не маємо простих рішень.

Двосторонній меч хімікатів

Інсектиціці ефективні. Вони дешеві. Вони безпечні, якщо поводитися з ними правильно.

Але безпека має власну ціну.

Розглянемо, наприклад, хлоровані вуглеводні, такі як ДДТ. Вони залишають залишки. Ці залишки можуть отруювати корисних комах. Вони вбивають рибу. Вони зберігаються у ґрунті. Вони виявляються у м’ясі та молоці.

Потім виникає проблема резистентності. Комахи еволюціонують. Вони не чутливі до хлорованих вуглеводнів, органофосфатів та карбаматів. Хімікати перестають діяти.

Потрібні нові хімікати. Безпечніші. Потрібні нехімічні методи. Пошук продовжується.

Органофосфати та карбамати забезпечують інші механізми дії. Малаатіон і карбарил є найпоширенішими прикладами. Вони не зберігаються в довкіллі так довго, як ДДТ. Їх можна застосовувати ближче до збирання врожаю. Вони безпечніші для якості м’яса та молока. Вони забезпечують найкращий захист для дикої природи та риб.

Вони нешкідливі. Вони є небезпечними для тих, хто ними користується. Будьте обережні.

Важливою є також ефективність. Деякі хімікати вимагають лише невеликої кількості для досягнення ефекту. Це призвело до появи технології ультрамалооб’ємного обприскування. Хімікати розпорошуються у нерозбавленому вигляді з використанням спеціального обладнання. Об’єми використання знижуються. Ви платите менше. Екологічна дія зменшується.

6–16 унцій малаатіону на акр відлякують сарану, довгоносиків, колорадських жуків, комарів та жуків-лускунів. Ось і все.

Також можливий варіант використання гранул. Обприскування – не єдиний спосіб. Використання гранул знижує кількість необхідних хімікатів. Вони також зменшують шкоду корисних комах. Менше зносу вітром. Менше стоку.

Системні препарати повністю змінюють правила гри. Це хімікати, що поглинаються рослинами. Їх вносять разом із насінням при посіві. Рослина вбирає отруту. Якщо комахи намагаються поїсти листя чи стебла, вони гинуть.

Корисні комахи, які не їдять рослину, залишаються живими. Атака відбувається зсередини. Захист має біологічний характер.

Розрив ланцюга без хімії

Залежність від хімікатів має межі. Резистентність поступово зростає. Залишки накопичуються. Зростають витрати.

Нехімічне управління – не єдина опція. Це потреба.

Біологічний контроль використовує власну зброю природи. Хижаки. Паразити. Патогени. Ми використовуємо чи заохочуємо ці чинники контролю популяцій шкідників. Не відбувається миттєво. Це потребує терпіння. Але це доповнює екосистему, а чи не навпаки.

Агротехнічні прийоми також є важливими. Сівообіг може перервати цикл розвитку шкідників. Терміни сівби можна коригувати, щоб уникнути пікових періодів. Гігієнічні перевірки не залишають місць для зимівлі комах.

У гру входять фізичні бар’єри. Сітки. Пастки. Покривний матеріал. Вони повністю захищають ваші культури від комах.

Генетична стійкість – ще один фактор. Вирощуються рослини неприємні для шкідників. Або вони виробляють власні отрути. Кукурудза Bt є добре відомим прикладом. Вона виготовляє білки, токсичні для певних личинок. Обприскування не потрібне.

Кожен підхід передбачає компроміси. Біологічний контроль повільний. Агротехнічні прийоми потребують знань та планування. Встановлення фізичних бар’єрів може бути дорогим. Генетична стійкість може бути подолана шкідниками, що еволюціонують.

Мета – не знищити всіх комах. Мета — утримати популяцію нижче за рівень економічних втрат. Не обов’язково бути вільним від шкідників. Нам потрібні “доступні” за вартістю шкідники.

Інтегрований захист рослин (IPM) – це поєднання цих інструментів. Використовуйте моніторинг, щоб вирішити, коли діяти. Віддавайте перевагу нехімічним методам. Використовуйте хімікати лише за необхідності. Вибирайте найменш токсичний варіант.

IPM – це не окрема техніка. Це стратегія. Ментальний стан.

Вона визнає, що ми можемо повністю контролювати природу. Ми можемо лише впливати на неї. Ми маємо робити це мудро.

Майбутнє сільського господарства залежить від цього балансу. Хімікати все ще відіграють роль. Але їхня роль знижується. Тягар переноситься на біологію, контроль та точність.

Ми вчимося боротися розумніше. Боротьба із шкідниками ще не закінчена. Але стратегії змінюються. Швидко.

За межами пляшки: як фізика та біологія замінюють пестициди

Протягом десятиліть ми покладалися на хімічне обприскування. Це був стандартний хід. Проте стійкість шкідників зростає, а збитки довкіллю не можна ігнорувати. Ця зміна обумовлена ​​не лише моральними міркуваннями. Це дуже практично. Нові методи заповнюють прогалини, використовуючи світло, звук, тепло і навіть генетику контролю шкідників, не перетворюючи поля на зони хімічного стоку.

Спершу розглянемо нехімічні інструменти. Світловики існують уже багато років. Вони працюють. Частково. Вони показали великий успіх проти яблонної плодожерки та тютюнового рогоносу. Але вони не є панацеєю. Це лише маленькі шматочки великої головоломки.

Потім є проста фізика відбиття. Розкладіть у своєму городі алюмінієві смуги, що відбивають, як мульча. Попелиці ненавидять яскраве світло. Вони йдуть. Це захищає огірки, гарбузи та кавуни від мозаїчних захворювань. Ось ключовий момент. Інсектициди тут часто зазнають невдачі не тому, що вони не вбивають попелицю, а тому, що вбивають її надто повільно. Вірус поширюється перед тим, як жук вмирає. Дзеркало працює миттєво. Ланцюг передачі переривається.

Поле битви для продуктів, що зберігаються, відрізняється. Не потрібний обприскувач. Потрібен контроль клімату. Спека чи холод уб’ють більшість комах-шкідників сховищ. Регулюючи газову суміш у силосі та коригуючи рівні кисню, азоту та вуглекислого газу, ви можете позбавити тварин їжі або задушити їх. Це чисто. Це добре працює.

Але що про звук? Це звучить як наукова фантастика. Це негаразд. Дослідження показали, що коли дорослі індійські борошняні молі піддаються впливу певних звукових довжин хвиль під час відкладання яєць, їхня репродуктивна здатність знижується на 75 відсотків. Мучні хрущаки реагують так само. Технологія все ще дозріває. Але принципи мають сенс. Фізична енергія може вбивати. Світлові хвилі. Електричне поле високої частоти. Радіочастоти. Гамма-промені. Деякі вже готові. Більшість багатообіцяючі.

Агротехнічні методи – основа старого підходу. Знищення рослинних решток. Глибока оранка. Сівообіг. Мудре використання добрив. Полосне землеробство. Стратегічний полив. Посадка за планом. Ці практики можуть знизити збитки. Вони не усувають сильні зараження. Покладатися тільки на них це азартна гра.

Біологічна контратака

Суспільний інтерес до біологічного контролю, як і раніше, високий. І має бути. Ми говоримо про використання ворогів самої природи проти ворогів. Паразити. Хижаки. Хвороби. Найпростіші. Нематоди. Ці агенти атакують шкідників безпосередньо.

Проте біологія має свої обмеження. Природа балансує сама себе. Перш ніж популяція хижаків вибухне, їй потрібна велика популяція господарів харчування. Іноді хижаки виходять з них у співвідношенні 10:1. Це гра чисел. Проте біологічний контроль був великим успіхом. Японський жук. Європейська кукурудзяна моль. Попелиці люцерни. Люцерновий довгоносик. Ці популяції контролюються хижацтвом, а чи не отрутою.

Мікробні агенти – наступний рубіж. Існує близько 1100 видів вірусів, бактерій, грибів, найпростіших, рикетсій та нематод, що паразитують на комах. Краса полягає у специфічності. Багато патогенів націлені однією вид комах. Вони не шкодять людям. Вони не шкодять свійським тваринам. Логістика стає на заваді. В даний час виробництво, упаковка та розповсюдження цих патогенів складні. Але якщо вдасться масштабувати це так, як у виробництві агрохімікатів, ситуація повністю зміниться.

Стійкість рослин – ідеальне рішення. Вид рослини, яка не піддається легким атакам. Крапка. Запитання? Їхнє виведення займає багато часу. Це не повсюдно. Це повільний процес.

Далі йде стерилізація. Тут цікаво. Гамма-промені стерилізують самців комах. Ми випускаємо їх у дику природу. Вони спарюються з дикими самками. Яйця не вилуплюються. Колапс популяції. Це ефективно проти оводів. Ефективно проти плодових мух. У деяких районах вона замінила хімікати. Для шкідників це генетичний глухий кут.

Хімічні атрактанти ідеально доповнюють це. Запах приваблює комах. Ловить їх. Обробляє невеликою кількістю стерилізанта. Об’єм низький. Висока точність.

Інтегроване майбутнє

Чи є одна чарівна куля? Мабуть, ні. Відповідь здається скоріше стратегією. “Інтегрований контроль”.

Це означає координацію кількох підходів. Це не “або/або”. Це “і/і”.

Розглянемо плямисту люцернову попелицю, яка мешкає в Каліфорнії. Фермери роблять більше, ніж просто обприскують пестицидами. Вони використовують стійкі сорти культур разом із системними інсектицидами. У чому хитрість? Цей хімікат був обраний тому, що він не шкодить паразитам чи хижакам. Жук мертвий. Корисні комахи виживають. Контроль залишається тим самим.

Інший приклад починається з хімічних обприскування. Але це лише попереднє зниження чисельності. Давайте почнемо з проріджування. Далі використовуйте приманки. Тут входить у гру технологія стерильних комах. Тяжку роботу виконує хімія. Очищення та довгострокове лікування – біологічні.

Або подивіться на тютюновий рогонос. Використовуйте статеві атрактанти в світлоловушках. Післяжнивні залишки обробляються ретельно. Усуньте приховані місця проживання. Розірвіть цикл життя.

Головна цінність цих методів однакова. Скорочення використання пестицидів.

У ґрунті залишається менше хімічних залишків. Менше стоку у водотоки. Найкраще довкілля. Ця зміна не просто позбавляє жуків. Це робить землю придатною для життя. Інструменти тут. Наука обґрунтована. Питання в тому, як швидко ми зможемо вжити цей комплекс заходів.

Невидима війна проти шкідників сільськогосподарських культур

Комахи привертають основну увагу, але вони є єдиними ворогами ваших посівів. Хвороби рослин та нематоди (мікроскопічні черв’яки, що ховаються в ґрунті) можуть знищити цілі поля. Це особливо актуально у місцях, де погода різко змінюється. Ці шкідники є надзвичайно руйнівними і іноді навіть впливають на врожай.

Завдані ними збитки викликає занепокоєння. Він часто виглядає як наслідки поганої погоди. Стрес від посухи? Ні, то був грибок. Пошкодження від хвиль спеки? Можливо це інфекція нематод. Епідемії не просто знижують урожайність. Вони можуть повністю знищити урожай.

Боротьба за допомогою хімії та агротехніки

Контроль хвороб рослин та нематод не є універсальним рішенням. Це поєднання стійких сортів, карантинних правил, прогнозів та хімічних препаратів. Багато вірусних захворювань рослин переносяться комахами, тому боротьба з комахами також може допомогти запобігти хворобам.

Сівообіг працює. Глибока оранка працює. Також ефективно спалювати стерню після збирання врожаю. Спалювання знищує надземні організми, знижуючи витрати на хімічний контроль. Але є компроміси. забруднення повітря. Знищує органічну речовину у ґрунті.

Іноді спалювання проводять по-іншому. Пропанові полум’я можна застосовувати на живих рослинах та стерні для знищення суперечок. Вірус цукрової тростини? Нагрійте живці у духовці. Гнила стебла арахісу? Запахуйте залишки під землю або висаджуйте насіння на грядках і обприскуйте гербіцидами перед проростанням.

Прогнозування спалахів

Ви не завжди можете зупинити епідемію. Але ви можете запобігти її початку. Успіх залежить від застосування хімічних препаратів “до початку спалаху”.

Уряди допомагають у цьому. Служби прогнозування хвороб рослин аналізують температуру, опади, вологість та росу. З допомогою цих чинників ми можемо передбачити, коли з’являться умови, сприятливі у розвиток хвороби. Якщо прогноз вказує на вологу та теплу погоду, фермери обприскують посіви пестицидами. Це захист на основі даних.

Проблема бур’янів більша, ніж просто зовнішній вигляд

Бур’яни – це не лише некрасиво. Вони є фінансовим тягарем. Вони знижують урожайність. Вони збільшують витрати. Вони заважають роботі збиральної техніки. Вони знижують якість продукції.

Вони також блокують потік іригаційної води. Вони можуть заважати використанню пестицидів. Вони є притулком для збудників хвороб.

Ранній контроль бур’янів був ручним. Скошування. Затоплення. Культивація Задушення. Спалювання. Сівообіг. Ці методи, як і раніше, важливі. Але вони не є нормою.

Розквіт хімії

Після Другої світової війни використання хімічних препаратів зросло експонентно. Чому? Тому що лише культурні та механічні методи контролю недостатні. Існує біологічний контроль, який приваблює комах, що харчуються лише бур’янами, але це нішевий ринок.

Гербіциди змінили все. Вони змінили спосіб ведення сільського господарства. Як вони садять? Як вони збирають урожай.

Гербіциди доступні в таких формах: Порошки, що змочуються. Гранульований матеріал. Емульсії. Розчини. Місцеві обробки можуть бути виконані. Розсипання. Нанесення смугами. Нанесення безпосередньо на певні частини рослини. Для розчинів або емульсій вони змішуються з водою чи олією.

Обприскування проти гранул

Обприскування – найпоширеніший метод. Крихітні кількості повинні застосовуватись рівномірно. Розведення може допомогти. Спрей можна наносити безпосередньо під рослиною, що росте. Калібрування розпилювача простіше, ніж калібрування гранулятора.

Гранули мають роль. Їхня перевага в тому, що… Однак використання гербіцидів має відповідати плану ферми. Оптимальна дата залежить від стадії культури. стадії бур’янів. погоди.

Вартість ефективності

Правильне використання гербіців може знизити витрати. Це означає дешевші продукти споживачам. Розглянемо бавовну. Використання гербіців може знизити витрати на ручну боротьбу з бур’янами до 60%.

У розвинених країнах ручна праця зникає. Занадто дорого. Хімічні машини для обробки наповнюють цю нішу.

Вони безпечні? Так, якщо використовувати їх за призначенням. Для оператора. Для тварин. Для худоби.

Найбільший ризик – не токсичність для людей. Це ненавмисне ушкодження культур. Дріфт. Залишки у ґрунті. Проблеми можуть виникнути, якщо залишки потраплять до водотоків.

Майбутнє хімії

Майбутнє хімічних пестицидів та гербіців є спірним. Виробник. Продавець Користувач. Екологічний активіст. Кожен робить свій внесок.

Цінність забезпечення продовольчої безпеки за розумними цінами незаперечна. Хімічні препарати значно впливають на це. Однак вони негативно впливають на навколишнє середовище. Вони можуть бути токсичними для багатьох організмів.

Це потребує більшої уваги. Ймовірно, буде зумовлено законом. Використання нехімічних методів контролю зростає.

Збирання врожаю та переробка сільськогосподарської продукції

Збирання врожаю не є універсальним рішенням. Він залежить від того, що ви вирощуєте. Комбайни зрізають зерно та переробляють його. Молотілка відокремлює насіння від рослин. Комбайн виконує обидві функції: зрізує, обмолочує та очищає зерно одночасно. Ефективність має вирішальне значення.

Для кукурудзи потрібен інший підхід. Механічний комбайн для збирання кукурудзи відокремлює качани від стебел. Ви отримуєте зерно та качани. Нічого більше. Обмолот може відбуватися у полі чи після збору врожаю. Це гнучкий процес.

Прибирання бавовни потребує часу. Стрижучий комбайн збирає все з рослини: відкриті коробочки, нерозкриті коробочки. Це все. Це найкраще робити наприкінці сезону. Мороз убиває зелену масу. Рослина відмирає. Машина просто збирає врожай.

Машини для заготівлі сіна та кормів охоплюють широкий спектр: косарки, дробарки, ворошилки, прес-підбирачі. Деякі люди пресують сіно у гранули чи пелети. Спосіб зберігання визначає метод. Силоси зберігають корм соковитим та ферментованим, а не сухим. Ви скошуєте культури, щоб зробити силос. Ущільнюйте його щільно. Створіть анаеробне середовище. Запобігайте появі плісняви. Косарки для кормів виконують цю роботу. Вони скошують культуру одразу або підбирають уже скошену купу.

Механіка роботи з коренеплодами та спеціальними культурами

Коренеплоди – складне завдання. Копалки та копалки-підбирачі піднімають їх на поверхню. Але вони приносять груди землі, каміння та бадилля. Раніше сортування виконували вручну. Тепер вона механізована. Сучасні комбайни для збирання цукрових буряків викопують весь коренеплід, очищають від бруду та завантажують у бункер. Бадилля можуть видалити заздалегідь. Корови її їдять. Арахіс – це інша справа. Його викопують разом із бадиллям, сушать, а стручки видаляють пізніше.

Тютюн – складна культура. Класифікація залежить від методів збирання та переробки. Тютюн, що висушується в печах (flue-cured), виростає заввишки 3-4 фути. Машини транспортують робітників. Вони зрізають листя і поміщають їх на конвеєрну стрічку. Зв’язування виконується машиною чи вручну.

З тютюновою культурою Burley справа інакша. Робітники використовували мачете. Вони прикріплювали стебла до жердин і вручну підвішували в сараї. Вчені намагаються механізувати цей процес: різання, проколювання та підвішування. Це важко. Ароматний тютюн, що росте у тіні? Механізація тут мінімальна. Його все ще збирають вручну, зв’язують та підвішують.

Збирання врожаю з дерев? Ручна чи механічна тряска. Спаржа, салат, капуста? Здебільшого збираються вручну. Існує нестача робочої сили. Витрати високі. Томати є винятком. Механізація активно розвивається.

Післяприбиральна обробка та місцеві методи

Машина готує врожай до транспортування, зберігання, ринку або використання як корм для худоби. Прогрес йде швидко. З’являються нові культури. Урожайність зростає. Існує безліч методів збирання. Змінюються технології. Усе це стимулює інновації.

Сушіння має важливе значення. Традиційний метод? Поширити зерно на підлозі. Часто перемішувати. Піддавати дії сонячного світла. Це поширене в країнах, що розвиваються. Повільно. Залежить від погоди. Примусове сушіння повітрям дає свободу. Ви можете вибрати час збирання врожаю. Вибрати сорт. Популярна у тропічних регіонах. Додати тепло. Підвищіть температуру. Прискорити процес.

Драйєрація (dryeration) специфічна для кукурудзи. Волога кукурудза потрапляє у пакетний чи безперервний сушильний апарат. Втрачається 10-12% вологи. Гаряча кукурудза переноситься у ємності для охолодження. Витримується (темперування) протягом шести-десяти годин. Провітрювання та повільне охолодження протягом 10 годин. Знижує пошкодження насіння. Збільшує вихід продукції.

Вологість сіна небезпечна. Висока вологість може спричинити гниття. Самозаймання. Вологість свіжо скошеного сіна становить 70%. Воно в’яне до 40%. Для безпечного зберігання його висушують до 15%. Продуйте його повітрям. За потреби збільшіть нагрівання.

Комбікормові заводи перемелюють зерно. Це допомагає травленню. Матеріал виходить грубим. Іноді його просто дроблять. Сучасні млини дозволяють перемелювати зерно, змішувати інші інгредієнти у необхідній кількості. Точність має важливе значення.

Інші машини відокремлюють бур’яни від насіння, стебла, листя, бруд. Сортувальник розподіляє насіння по ширині, довжині та товщині. Машини для сортування та калібрування фруктів переробляють продукцію. Бавовняна машина відокремлює насіння від волокон.

Через клімат, забезпечення робочою силою та типом культури все ще існують регіональні відмінності в технологіях. Машини адаптуються. Фермери ухвалюють рішення. Ґрунт має вирішальне значення.

Сухоземне землеробство: як працює сільське господарство при низькому рівні опадів

Там, де небо не постачає надто багато води на землю, фермерам доводиться виявляти творчий підхід. Сухоземное землеробство – це назва способу вирощування рослин без допомоги систем зрошення. Підходить для районів із річною кількістю опадів менше 20 дюймів (508 мм). У районах з рівномірним розподілом опадів (наприклад, менше 15 дюймів або 381 мм) зазвичай переважно культурою є озима пшениця. Якщо зими занадто холодні та озимі сорти вимерзають, має сенс використовувати яру пшеницю. У цих посушливих районах також вирощують сорго.

При збільшенні літніх дощів гарною культурою сухі боби. Урожай майже повністю залежить від дощів. Але догляд за ґрунтом настільки ж важливий. Правильне керування ґрунтом визначає, скільки дощової води фактично залишається в землі для рослин.

Більше дощів означає більше можливостей

Якщо вам пощастило і випадає щонайменше 15 дюймів (381 мм) дощу на рік, ваші можливості значно розширюються. Сприятливі умови ґрунту та вологості підходять для насіння люцерни, ячменю та певних трав (наприклад, вейника гребінчастого). Мова вже не лише про виживання. Йдеться про різноманітність.

Система відпочинку: відпочинок землі

Цей метод сягає корінням у давні часи. Основна ідея проста. Ви орали землю, але посіви не проводилися протягом певного часу. Це називається відпочинком (паром). Чергуючи періоди посіву пшениці та відпочинку, фермери вважають, що можуть зберегти воду для наступного врожаю. Бур’яни знищуються. Рівень азоту збільшується. І коли йдуть дощі, ґрунт готовий підтримати рослини.

Є один аспект. Голий грунт схильний до ерозії. Вітер і вода можуть забрати її. Сучасні машини допомагають зменшити цей ризик, але загроза залишається постійною.

Обробка, що утримує воду

Нові сільськогосподарські технології доводять свою ефективність. Традиційні плуги та дискові плуги замінюються культиваторами-розпушувачами (чизелами) та плоскорізами. Ці інструменти розпушують ґрунт, не зашпаровуючи солому від попереднього врожаю. Це «сухоземная пара із залишками» (trashy fallow) зберігає залишки лежить на поверхні, економить вологу і знижує ерозію.

Оранка за контуром — ще одна стратегія. Затримує стік на пологих схилах. Великі тераси зберігають ще більше вологи. Якщо ваша земля крута, замість сезонних культур посадіть постійний покрив, щоб утримувати все разом.

Ущільнення – прихований ворог. Обробіток ґрунту може створювати ущільнені шари глибиною 5-8 дюймів (12-20 см). Це перешкоджає проникненню води. Фермери іноді долають цю проблему, висаджуючи люцерну з глибокою кореневою системою або використовуючи чизели, що заглиблюються під шар ущільнений. В результаті стік зменшується, а вода проникає глибше.

Час вирішує все. Розпушуйте ґрунт восени або ранньою весною. Мета – запобігти появі бур’янів та самосіву зернових, які відбирають воду, перш ніж у основної культури з’явиться час для зростання. Культиватор-пальцевий може видаляти бур’яни під час відпочинку. Посів сам проводиться у вузькі вікна можливостей восени чи навесні.

Добрива: паливо для сухих земель

Азот є важливою частиною технології сухоземного землеробства. Необхідна кількість залежить від кількості опадів.

• Опади менше 13 дюймів (330 мм): близько 20 фунтів азоту на акр (22 кг на гектар).
• Можливі рясні опади: до 60 фунтів на акр (67 кг на гектар).

Ці цифри ґрунтуються на врожайності пшениці, але також застосовуються до інших сухоземних культур. Якщо річна кількість опадів становить менше 12 дюймів (305 мм), вносите азот лише тоді, коли прогноз вологості виглядає особливо сприятливим. Його можна вносити як восени, так і навесні. Його можна використовувати у вигляді стрічкового внесення чи розкидання. Внесення нітратних добрив навесні є ефективним. Осіннє використання аміаку також показало свою успішність. Місцевий клімат та режим опадів визначають остаточний вибір.

Культури та методи посадки

Обрана культура часто визначає метод обробки. У такому сухому середовищі кожна крапля води на рахунку, тому метод так само важливий, як і насіння.

Виробництво насіння люцерни в посушливих районах – це не просто посадка насіння та надія на дощ. Потрібно дотримання певної відстані між рядами. Зазвичай воно становить від 2 до 3 футів, або приблизно 60-90 сантиметрів. Першого року необхідно проводити культивацію міжрядь. Якщо умови є сприятливими, фермери можуть вирощувати люцерну на корм. Ця практика виходить за рамки простого отримання врожаю: вона накопичує азот, додає органічну речовину та покращує структуру ґрунту для наступних культур.

Найважливіше тут — сівозміна. Люцерну можна чергувати із пшеницею, якщо кількість опадів становить від 16 до 18 дюймів. Результат? Врожайність пшениці зростає.

Але люцерна – не єдиний варіант сухого землеробства. У цих посушливих районах також вирощують бавовну, арахіс та сорго. Проте є проблема. Якщо вирощувати культури на піщаному ґрунті, доводиться боротися із вітром. Здування грунту є серйозним ризиком. Бавовна та арахіс не залишають достатньої кількості рослинних залишків для захисту від вітру. Вони оголюють землю. Сорго залишає рослинні рештки. Тому фермери часто поєднують ці культури.

Використовуються лінії, що чергуються. 2 ряди сорго, потім 4-8 рядів арахісу. Це спеціальна техніка, що призначена для ослаблення вітру. Інший варіант – дворічна сівозміна бавовни та сорго. Два ряди під посів, два ряди залишаються під парою. Ця система захищає ґрунт від ерозії. Вона також допомагає ґрунту довше утримувати вологу.

Тропічна проблема

Подивіться на карту. Між Тропіком Рака та Тропиком Козерога. Це велика смуга суші. Латинська Америка. Африка. Індія. Австралія. Південно-Східної Азії. Клімат тут менш м’який, ніж у помірних регіонах. Він також менш сприятливий для мешкання людей.

Погода поділяється на дві загальні категорії. Тепла та волога. Або погода тепла, але кількість опадів недостатня. В обох випадках спостерігається велика кількість дощів. З ґрунту вимиваються поживні речовини. Температура протягом року висока та мало змінюється. Поєднання високої температури та дощів призводить до швидкого розкладання органічної речовини. Грунт зрештою втрачає гумус. Рослини ростуть як божевільні, але активно ростуть і бур’яни, і розмножуються комахи і патогени. Ситуація трохи змінюється з висотою, що створює мікроклімат, але основна проблема залишається незмінною.

То що тут росте? кокоси. пальмова олія. Мал. цукор. ананаси. сизаль. какао. чай. кави. джут. каучук. чорний перець. банани. Список довгий. Культури, притаманні помірної зони, можна вирощувати у високогірних тропічних районах. Проте кількість земель, придатних для справді простого землеробства, обмежена.

Проблеми зі шкідниками

Чому землеробство в тропіках таке складне? Шкідники. Бур’яни. Хвороби. Вони процвітають у спеці та вологості. Це зробило плантаційну систему найуспішнішою моделлю. Чому? Тому що плантації мали капітал. Вони могли фінансувати необхідні заходи для контролю.

Іншим варіантом є підсічно-вогневе землеробство. Обробка землі до її виснаження. Потім переміщення на нову територію. Ця традиція була поширена протягом століть. Тропічні ґрунти швидко втрачають свою продуктивність. Однак, це не постійне рішення. Тиск населення зростає. Ми не можемо так продовжуватися вічно.

Більшість комерційних тропічних продуктів виготовляють плантаціях. Навички керування. Достатні кошти. Механізоване встаткування. Це стосується кави, какао, каучуку, кокосу, бананів, ананасів і цукрової тростини.

Рис відрізняється. У тропічній Азії та Індонезії він переважно виробляється на дрібних фермах. Інтенсивна фізична праця. Простий інструмент. Головний двигун – не трактор. Швидше за все, це бик чи буйвол. Ефективність інша. Масштаб інший. Однак кінцева боротьба з довкіллям залишається тією ж.

Водопостачання

Управління водними ресурсами – це не просто приємний додаток для тропічних регіонів. Це різниця між сільськогосподарською культурою та болотом. Візьмемо для прикладу Гайану. Прибережні райони там дуже родючі, але вони також схильні до повеней. Середньорічна кількість опадів становить 90 дюймів. Це 2300 міліметрів вологи. Не можна просто вирощувати рис або цукрову тростину та очікувати хороших результатів. Потрібно перетворити ландшафт.

Спочатку цим займався приватний сектор. Потім уряд втрутився і «городив» (empoldered) величезну берегову лінію. Були побудовані греблі, щоб запобігти затопленню з боку Атлантичного океану спереду та річок ззаду. Але як щодо системи дренажу? Це стала боротьба. Ця система не може відкачувати кожну можливу краплю паводкових вод. Тому культури мають бути витривалими. Вони мають витримувати періодичне затоплення. Гравітація працює лише під час відливу. У цей момент шлюзи відчиняються. Вони закриваються, коли приплив повертається. Це ритмічний та виснажливий танець.

Потім є бруд. Велика кількість опадів забиває вихідні канали. Їхнє очищення – це кошмар. Дощі ненадійні. Поля зрошуються навіть якщо не йде дощ, якщо це необхідно. Це складна мережа водяного контролю. Після початкового оранку землю необхідно спеціально підготувати для вирощування рису. Трактори їдуть водою глибиною 4–6 дюймів. Потім насіння висаджується в цей дрібний ставок. Це дуже брудно. Це тяжко. Але це працює. Усвідомивши це, Гайана подвоїла виробництво рису.

Міф про механізацію

Можна подумати, що використання машин у тропічних регіонах буде простим. Більше продукції, менше поту. Неправильно. Механізація стикається з безліччю перешкод.

Розглянемо ґрунт. Вона відрізняється від тієї, де виробляється трактор. Потрібний новий дизайн. Потрібно адаптуватись. А потім ви стикаєтесь із землею. Камені. Пні. Сміття. Термітники. Машини ламаються. Постійно. Клімат пригнічує операторів. Жарко. Волого. Продуктивність знижується. Земля нерівна. Гориста. Не так просто керувати великогабаритним трактором на порізаному схилі.

У Бразилії навіть найкращі ґрунти вимагають спеціальної боротьби з ерозією. Це додатково обмежує механізацію. Але яка найбільша перешкода? Це не бруд. Це страх. Фермери та уряд боялися, що машини призведуть до безробіття. Вони не розуміють. Економічний розвиток та поліпшення рівня життя залежать від зростання продуктивності праці. Якщо ви не механізуєте виробництво, ви застрягнете на місці. Але якщо ми це зробимо, нам доведеться зіткнутися із соціальними наслідками.

Подивіться на Трінідад. Величезні плантації цукрової тростини зіткнулися із цією проблемою. До 1960 року вести зросла. Ручне прибирання стало надто дорогим. Вони мають рівну землю. Близько 30 000 акрів важкого глинистого ґрунту. Клімат дуже суворий. Сім місяців мусонних дощів можуть дати до 50 дюймів опадів. Протягом п’яти місяців сухого сезону випадає 10 дюймів.

Вони змінили все. Традиційну дренажну систему було видалено. Замість неї з’явився метод посадки на гребенях. Таким чином, машина може справді виїжджати у поле. Це велика зміна. Далі йде комбайн для збирання цукрової тростини. Він зрізає верхівки рослин. Вирізує стебла. Нарізує їх. Завантажує у транспортний засіб. Це складно. Потрібна серйозна потужність. Але це краще, ніж половинні заходи.

«Продуктивність праці при використанні комбайнів у шість разів вища, ніж при ручному збиранні.»

До 1969 результати були неоднозначними. Лише 12,8% урожаю на рівнинних землях було зібрано. Механізація далеко ще не завершена. Чому? Є три причини. По-перше, машини потребують великої кількості обслуговування. Запасні частини дуже дорогі. По-друге, транспортування нарізаної цукрової тростини на ринок є логістичним головним болем. Економічно складно впровадити систему транспортування, яка б відповідати продуктивності комбайна.

По-третє, і найважливіше, соціальні питання. Співробітники, які втратили свої робочі місця. Не можна просто звільнити всіх та рухатися далі. Комбайни прискорили роботу у шість разів. У 6 разів. Це означає, що на кожного оператора машини п’ятеро людей втрачають роботу. Нам довелося уповільнити темпи впровадження. Співробітників довелося перекладати на інші посади. Обмежений успіх цього проекту показує, наскільки складним є сучасне сільське господарство. Це не лише технологія. Це – економіка. Це соціологія.

Погляд у майбутнє

Що насправді змінює ситуацію при погляді масштабу? Покращені сорти культур. Збільшення використання добрив. Це найбільш перспективні чинники. Технології, безперечно, допомагають. Однак біологія та хімія, як і раніше, є основними двигунами прогресу.

Гідропоніка

Постачання води переходить від дренажу до транспортування.

Гідропоніка – це не просто модне слівце. Це вирощування рослин без ґрунту, яке є результатом лабораторних методів, які вчені використовують уже десятиліттями. Основна ідея проста: замочувати коріння в мінеральній воді або прикріплювати їх до вологого середовища, такого як пісок.

Масштаб має тут важливе значення. Хоча лабораторні установки малі, у комерційній гідропоніці часто використовуються торф, деревне волокно або дротяна сітка. Коріння росте вниз. Аерація розчину. Інший спосіб полягає в автоматичній подачі поживної води в піщаний або гравійний басейн. Протягом циклу вода повертається у резервуар. Це можна спостерігати як на свіжому повітрі, так і в теплиці.

Хімія зростання

Рослинам потрібні певні елементи. Вуглець, кисень і водень надходять із повітря чи води. Решта? Мінеральні солі, одержувані із ґрунту. Гідропоніка забезпечує ці солі безпосередньо.

Мікроелементи, такі як залізо, марганець, бор, мідь, цинк та молібден, потрібні у невеликих кількостях. Основні елементи – це азот, фосфор, сірка, калій, кальцій та магній. Виробники розробили безліч рішень для досягнення цих цілей.

Урожайність порівнянна з родючим ґрунтом. Але чи варте воно того? Не завжди. Великомасштабне виробництво економічно доцільно лише у інтенсивному землеробстві чи за особливих умов. Овочі та квіти у теплицях? Так. Коралові острови в Тихому океані без ґрунту та яскравого сонячного світла? Абсолютно.

Усередині скляної коробки

Теплиця – це споруда з прозорим або напівпрозорим дахом та стінами. Сонячна радіація бере участь у фотосинтезі. Ціль? Самостійне зростання без впливу зовнішнього клімату. Внутрішня температура та вологість контролюються.

Розміри сильно змінюються. Домашні конструкції для хобі Великі комерційні установки на ділянці одного акр. Потім є «гаряча грядка», яка є ящиком зі скляною кришкою, що містить ферментуючий органічний матеріал. Ферментація виділяє тепло. Це дозволяє садівникам розпочинати посів насіння рано навесні, до пересадки.

Конструкція вимагає легкого та міцного каркасу. Вона повинна витримувати вітер та навантаження. Традиційні фундаменти підтримують вертикальні стіни. Дах може бути двосхилим, гратчастим або арочним. Скляні панелі є традиційними. Сьогодні їх часто замінюють пластиковими листами та скловолоконними панелями.

Контроль температури: довга битва

Підтримка внутрішньої температури утруднена. Зовнішні умови сильно вагаються. Коли світить сонце, потрібно мало тепла. Системи опалення повинні запобігати пошкодженню врожаю.

Тепло виробляється за допомогою гарячої води, пари, електричних кабелів або печей із теплим повітрям. Зазвичай керується термостатом. Регулюйте температуру відповідно до культури.

• Салат, фіалки, гвоздики, запашний горошок: 4°C (40°F)
• Огірки, помідори, орхідеї: 70°F (21°C)

Літні дні… вимагають охолодження у спекотну погоду. Вентиляція – найпростіше рішення. Вона знижує внутрішню температуру рівня зовнішньої. У сухих районах добре працюють випарні охолоджувачі. Вони знижують температуру та підвищують відносну вологість. У деяких випадках потрібне холодильне обладнання.

За межами просто тепла

Контроль довкілля заходить глибше. Додавання вуглекислого газу в повітря підвищує ефективність фотосинтезу в культурах, які його потребують.

Комерційні тепличні компанії зазвичай вирощують овочі та декоративні рослини. Це висуває високі вимоги до виробників. Завдання природи, такі як регулювання температури, вентиляція, регулювання сонячного світла, вологість ґрунту, добриво та запилення повинні контролюватись вручну.

Обслуговування у міжсезоння утруднене. Конструкцію потрібно очищати. Ґрунт рекультивувати. Перевіряти механічне обладнання. Дезінфікувати.

Механізація відстала далеко позаду проти загальним сільське господарство. Хвороби становлять серйозну небезпеку. Вимагають постійної уваги та використання хімічних речовин.

Фактори погоди

Погодна інформація

Сільське господарство – не єдина галузь, на яку впливає погода. Важливою є саме ця залежність.

Ми спостерігаємо величезний технологічний прогрес. Поліпшене насіння. Автоматизовані комбайни. Синтетичні добрива, які здаються такими, що суперечать природі. Але небо залишається неконтрольованою змінною. Ви не можете зупинити дощ. Неможливо примусово видалити мороз у промислових масштабах. Те, що ми можемо робити, — це адаптуватися. Фермери не є пасивними одержувачами погодних умов. Вони є учасниками складного рівняння.

Однак це рівняння працює лише за наявності правильних даних. Недостатньо просто подивитися у вікно. Потрібно розуміти, як рослини реагують на певні зниження температури. Потрібен двосторонній зв’язок з метеорологами, які надають гіперлокальні прогнози. До настання екстремальних подій нам необхідно знати ймовірність їх виникнення.

Якщо ви можете діяти на основі цих знань, ви можете вижити. Якщо ні – ви програєте.

За межами щоденного прогнозу

Більшість людей думають про перевірку погоди тільки для того, щоб дізнатися, чи потрібна парасолька завтра. Це неправильно. Справжня цінність для сільського господарства полягає в трьох прихованих верствах аналітики, які більшість фермерів ніколи не бачать безпосередньо.

Перший – це планування використання землі. Перед тим, як засіяти насіння у великих масштабах, необхідно знати рівень радіації. Скільки відбувається евапотранспірація? Яка різниця температур між днем ​​та вночі? Це не просто академічні показники. Вони визначають фінансову рентабельність. Ці параметри можна нанести на карту, щоб максимізувати врожайність конкретної ділянки землі.

По-друге, сільськогосподарські експерименти потребують кліматичних даних. Технології не можна покращити, якщо не записувати погодні умови під час експериментів. Науці потрібний контекст.

По-третє, деякі операційні проблеми (такі як відстань між рядами та терміни внесення добрив) можна вирішити лише за допомогою детальних кліматичних даних. Чи слід використовувати штучне керування мікрокліматом? Не гадайте. Використовуйте дослідження. Коли природа стає агресивною, люди часто ухвалюють погані рішення.

Ієрархія спостережень

Не всі метеостанції створені рівними. Набуті знання повністю залежать від масштабу вашого сприйняття.

Уявіть три рівні контролю.

На нижньому рівні знаходиться “макрошкала”. Це великі регіональні мережі. Вони розташовані на відстані не менше 10 миль один від одного. Їхнє завдання — довгострокове прогнозування та збирання базових кліматичних даних. У Північній Америці, Європі та Австралії вони досить добре розвинені. Тропіки? Полярні регіони? Посушливі землі? Тут є велика прогалина. Хоча вони не є корисними для прийняття повсякденних рішень на фермі, вони незамінні у стратегічному плануванні.

Макростанції другого порядку є мінімалістичними. Вони вимірюють п’ять параметрів:
– Температура
– Дощ
– Сніг
– Вологість
– Вітер біля поверхні

Станції першого рівня набагато серйозніші. Вони відстежують 16 елементів. На додаток до глобальної радіації, тривалості сонячного сяйва, хмарності, чистої радіації, температури грунту, граду, роси, туману, випаровування з випарника, атмосферного тиску та вітру у верхніх шарах атмосфери.

Далі слідує мезошкала. Ці мережі безпосередньо обслуговують фермерів. Вони вимірюють 10 елементів. Вони утворюють міст між великими даними та реальністю.

І, нарешті, є “мікрошкала”. Тут відбувається справжня наука. Це спостереження за невеликими ділянками, які призначені для ілюстрації базових фізичних процесів. Встановлення мікромасштабу відстежує 27 елементів. Хоча деякі з них виводяться з інших, масив даних є складним. Мікрометеорологія потребує точності. Якщо ви бажаєте побачити, як окремі поля реагують на проходження атмосферного фронту, дивіться сюди.

Математика тепла

Якщо ви бажаєте знати, коли прийде врожай, не дивіться на календар. Дивіться на нагромаджені градуси.

Концепція проста, але ефективна. Зростання рослини визначається загальною кількістю тепла, накопиченим за весь його життєвий цикл. Це розраховується шляхом взяття середньої денної температури та віднімання з неї довідкового значення.

Більшість культур довідкова температура становить 50°F (10°C).

Припустимо, середня денна температура становить 60 градусів за Фаренгейтом. Віднімаємо 50. Отримуємо 10 накопичених градусів-днів. Продовжуйте їх підсумовувати.

Кількість градусів, необхідних дозрівання, варіюється. Це від виду. Це залежить від сорту. Але як тільки ви дізнаєтеся про це число, ви зможете планувати дати посадки так, щоб збирати врожай послідовно. Ви можете передбачити появу комах. Ви зможете вибирати сорти відповідно до вашого географічного положення.

Але це ідеально.

Ця система передбачає лінійну залежність між зростанням та температурою. Вона не є лінійною. Реальна біологія складна та заплутана.

Вона також ігнорує граничні зміни у процесі розвитку рослин. У сіянців потреби відрізняються від потреб рослин у період плодоношення.

І вона надає надто великої ваги високим температурам. Коли температура перевищує 80°F (27°C), тепловий стрес може пошкодити врожай. Стандартні розрахунки дають надто великий «кредит» цим спекотним дням.

З іншого боку, ігнорується добовий діапазон температур. Різниця між днем ​​і вночі часто більша за середню. Спекотні дні та холодні ночі по-різному впливають на фізіологію рослин у порівнянні з постійно теплими днями.

Незважаючи на ці недоліки, модель накопичених градусів залишається основним інструментом для планування програм обприскування та управління циклами вирощування культур. Це евристичний підхід. Хоча він не є повністю точним, його досить близько до реальності, щоб бути корисним.

Управління безпосереднім оточенням

Суть сільського господарства – адаптація.

Клімат не можна змінити. Однак, ви можете змінити мікроклімат.

Фермери роблять це протягом століть. Це не найвищі технології. Це дуже практично.

Методи посіву та обробітку ґрунту змінюють структуру та відбивну здатність ґрунту. Зрошення підвищує вологість і регулює температуру. Захист від заморозків означає укриття посівів або використання води для виділення прихованої теплоти під час замерзання. Тварини укриття створюють буфер від вітру. Вітрозахисні смуги зменшують випаровування та фізичну шкоду.

Це техніки для мінімізації стресу.

Мета полягає в тому, щоб створити буфер між суворістю погоди макромасштабу та делікатною біологією рослини чи тварини.

Розуміння кліматичних факторів допоможе вам вибрати правильну технологію захисту. Йдеться не про боротьбу з погодою. Йдеться про переговори із нею.

Сонячна радіація – це не просто фоновий шум. Це основний двигун, що приводить у рух усі фізичні та біологічні процеси на Землі. По суті, сільське господарство це лише стратегія використання сонячної енергії. Цей процес спирається на воду та поживні речовини для перетворення світла в їжу. Вдень рослини отримують сонячну радіацію або безпосередньо, або опосередковано через розсіяне відбиття від неба.

Енергія, яка не відбивається назад у космос і не випромінюється у вигляді тепла, називається чистою радіацією. Це фактична кількість енергії, доступної підтримки температури Землі. Вночі ситуація міняється. Чиста радіація стає негативною. Енергія йде в космос у вигляді довгохвильового випромінювання. Нової енергії не надходить. Зміни рівнів глобальної чистої радіації накладають суворі обмеження те, де можливе ведення сільського господарства.

Проблеми з ефективністю фотосинтезу

Фотосинтез – це механізм, за допомогою якого вищі рослини виробляють суху речовину. Пігменти хлорофілу використовують сонячну енергію для зв’язування води та вуглекислого газу з утворенням вуглеводів. Цей процес є важливим. Він також украй неефективний.

Загальна ефективність нижче. Механізм складний. Він залежить від інтенсивності світла, довжини хвилі, температури, концентрації вуглекислого газу та власної швидкості дихання рослини. Структура рослини може також впливати на це. Щільність листового покриву, висота і світлопропускання визначають, скільки енергії досягає більш глибокого листя.

Ця густина вимірюється індексом листової поверхні. Він є загальною площею листя на одиницю площі землі. Оптимальний індекс листової поверхні варіюється в залежності від сезону та широти. Його визначення є ключем до покращення управління врожаями. Але сувора правда. Польові культури є поганими перетворювачами сонячної енергії. Типові культури перетворюють менше 1% доступної сонячної енергії на органічну речовину.

Управління поведінкою рослин за допомогою світла

Фотоперіодизм ще одна характеристика рослин, яку можна регулювати за допомогою мікроклімату. Фотоперіод – це тривалість світлового дня. Реакція рослини на цю тривалість є фотоперіодичною.

Різні рослини реагують по-різному. Рослини довгого дня зацвітають лише тоді, коли тривалість світлового дня перевищує 14 годин. Рослин короткого дня потрібно менше 10 годин сонячного світла для цвітіння. Рослини нейтрального дня формують бутони незалежно від тривалості світлового дня. Проте є винятки. Деякі дослідники вважають, що реальним ключовим чинником є ​​кількість темряви, а чи не світлого часу доби. Температура також змінює ці реакції.

Це визначає, де рослини можуть рости в природних умовах по всьому світу. Воно також має багато практичних застосувань. Вибір сорту для конкретного місця вимагає розуміння взаємодії з місцевим світловим кліматом.

Практичне застосування в сільському господарстві

Фермери використовують штучне освітлення регулювання цвітіння. Це збільшує врожайність у теплицях. У рослинництві стимуляція цвітіння може значно скоротити час від проростання до дозрівання. Розведення нових сортів також пришвидшується.

Вибирайте дати посіву для польових культур, щоб уникнути раннього чи пізнього цвітіння. Врожайність знижується в обох випадках. Візьміть, наприклад, шрі-ланкійський рис. Час зростання деяких сортів становить 5-6 місяців. Посів у неправильний час може продовжити життєвий цикл на рік. Результатом стала незначна кількість урожаю.

Вігна в Нігерії демонструє подібну сприйнятливість. Вона зацвітає рано і виробляє велику кількість насіння лише тоді, коли вирощується за тривалості сонячного світла менше 12 годин. Якщо ви неправильно розрахуєте час, ваш урожай буде втрачено.

Погодні умови та контроль

Взаємодія між радіацією, фотосинтезом та фотоперіодизмом формує складну мережу екологічного контролю. Погодні умови є прямою змінною у цих ширших обмеженнях.

Прихована математика виживання рослин

Рослинам потрібно більше, ніж просто сонячне світло та вода. Їм потрібна правильна кількість тепла.

Якщо повітря надто холодне, зріст зупиняється. Якщо стає занадто спекотно, він також зупиняється. Десь посередині є ідеальна точка. Це найкраща температура. Саме при ній рослини ростуть найшвидше. Вчені називають ці три ключові точки (мінімальна температура, оптимальна температура та максимальна температура) «кардинальними температурами».

Ми знаємо ці цифри більшість сільськогосподарських культур. Але вони є статичними. Вони змінюються залежно від віку рослини.

Холодостійкість та верналізація

Холодостійкі культури, такі як овес, жито, пшениця та ячмінь, мають нижчі пороги. Мінімальна температура становить 32°-41°F (0°-5°C). Оптимальна температура – 77-88 ° F (25-31 ° C). У разі перевищення 37 °C (99 °F) урожай може загинути.

Те ж саме не можна сказати про теплолюбні культури. Дині та сорго процвітають у набагато більш високих температурних діапазонах.

Однак є один прийом. Холодна обробка при температурі близько 0 °C може перетворити озиме жито на яру. Це називається верналізацією. Це дозволяє фермерам маніпулювати циклами сівби навіть у холодних регіонах. Це свого роду біохакерство.

Танець дня та ночі

Денне тепло та нічний холод створюють ритм. Цей денний діапазон температур має важливе значення. Великі коливання між днем ​​та вночі сприяють чистому фотосинтезу. Високі денні температури. Низькі нічні температури. У цьому полягає секрет підвищення ефективності.

Фермерам потрібно звертати увагу як на повітря, а й у листя. Листя тепліше навколишнього повітря. Влітку ваші рослини можуть страждати від теплового пошкодження, навіть якщо термометр показує безпечну температуру. Температура може досягати 90°F. Листя може нагріватися до 105°F.

Саме тому тайванські фермери покривають ананаси тінню. Вони захищають їх від прямого сонячного світла. У середніх та високих широтах заморозки настають раніше, ніж замерзає повітря. Рослини зазнавали впливу холоду довше, ніж вказував прогноз погоди.

Температура ґрунту: підземні фактори

Температури повітря часто опиняються у заголовках новин. Але температура ґрунту важливіша.

Від неї залежить проростання. Від неї залежить функція коріння. Від неї залежить швидкість зростання. Температура ґрунту також впливає на захворювання рослин.

Без відповідної температури ґрунту протягом вегетаційного періоду врожай зазнає невдачі. Фермери розробили спосіб вирішення цієї проблеми. Вони змінюють енергетичний обмін. Вони змінюють теплові властивості землі.

Ізоляція та контроль випромінювання

Ізоляція – ваша перша лінія оборони. Папір. Солома. Пластик. Дерева. Ці шари знаходяться на поверхні або поблизу неї. Вони тримають тепло. Вони блокують втрату вхідної енергії. Дим або туман у повітрі також можуть знизити зовнішнє випромінювання.

Обробка ґрунту та зрошення змінюють властивості ґрунту. Оранка збільшує здатність ґрунту поглинати випромінювання. Вода змінює спосіб руху тепла через землю. Тепловий баланс змінюється залежно від швидкості випаровування.

Мульчування – найпоширеніший метод. Регулює тепло.

Сила квітів

Кількість тепла, що накопичується, залежить від кольору грунту. Вуглецевий чорний колір поглинає випромінювання. Білий матеріал відбиває його.

Радянські вчені спробували цей метод. Вони розсипали вугільний пил по полях. 100 фунтів на акр достатньо. Результат? Бавовна дозріває на місяць раніше.

Це серйозна зміна. Місячна перевага може змінити весь період збирання врожаю. Дозволяє адаптувати різні графіки посадки. Знижує ризик ранніх заморозків.

Чому ми все ще так залежимо від цих фізичних прийомів? Тому що біологія тверда. Ви не можете змусити рослини фотосинтезувати за 100°F. Єдине, що ви можете змінити, – це довкілля.

Грунт залишається теплим ще довго після заходу сонця. Відпрацьоване тепло прискорює метаболічні процеси вночі. Це тонкий двигун. Невидимий. Потрібний.

Тайванські фермери покривають ананаси тінню. Радянські агрономи посипали бавовну пилом. Методи різні. Ціль одна. Регулювати температуру. Рятувати урожай.

Допустима похибка мала. Різниця в кілька градусів може означати різницю між рекордним урожаєм та повною втратою. Ми вимірюємо її частками градуса. Ми маніпулюємо нею за допомогою землі та пластику. Це сільське господарство як фізика.

Прорив заморозків: як насправді працює захист від холоду

Контроль температури – це не лише підтримка тепла. Це управління ризиками.

Імовірність загибелі рослини від замерзання визначається складною комбінацією змінних. У вас є ця різноманітність. сезон. Як швидко знижується температура? фізіологічний стан самої рослини. Є інші чинники.

Початок роботи з садом допоможе мінімізувати ці ризики. Розташування важливе. Але коли настає холодна погода, треба бути активним.

Дві особи холоду

Існує два основних типи заморозків. Розуміння різниці – перший крок до запобігання пошкодженням.

1. **Радіаційні заморозки. ** Вони відбуваються у ясну ніч при слабкому вітрі. Земля випромінює тепло у космос. Температура може ще не опуститися нижче за нуль, але рослини вже.
2. **Вітрові (або адвективні) заморозки. ** Вони можуть статися у будь-який час. день та ніч. Хмарність не має значення. Вітер переносить повітря із холодних районів.

Обидва можуть атакувати одночасно. Більшість технологій підвищують температуру лише на кілька градусів. Дехто захищає лише від радіаційних заморозків.

Суть нагріву

Опалення – найстаріший і найвідоміший метод. Це також найдорожчий.

Він найкраще працює за температурної інверсії. Коли ви піднімаєтеся на 40 або 50 футів над землею, повітря стає теплішим. Шар холодного повітря дуже низький. Чим сильніша температурна інверсія, тим ширша площа, яку може обігріти нагрівач.

Без інверсії нагрівач просто випромінює тепло рослинам та землі. Також утворюється вологий дим. Дим утримує тепло, яке інакше пішло б.

Маленькі нагрівачі краще за великі. Великий нагрівач створює конвекцію. Він руйнує теплу повітряну стелю і затягує холодне повітря. Для радіаційних заморозків розміщуйте нагрівач у «зоні видимості» рослин. Для вітрових заморозків вони групуються на навітряному кордоні.

Варіанти палива: нафту, вугілля, брикети, деревина. Нафта виграє за швидкістю. Вона швидко спалахує. Легше гаситься.

Це дорого. Фермери в Англії спробували це. Вони покинули. У Каліфорнії це зараз рідкість. Це відбувається переважно на високоцінних культурах, таких як цитрусові.

Вітряні машини та вода

Вітряні турбіни популярні через низькі експлуатаційні витрати. Результати менш надійні.

Вони діють як вентилятори. Вони руйнують нічну інверсію. Механічне змішування змушує тепле повітря опускатися зверху. Чим сильніша інверсія, тим більший ефект.

Вони не справляються вдень або за холодного грунту. Температура ґрунту barely піднімається. Ось чому деякі оператори використовують обидва. Вітряні машини для потужних інверсій. Нагрівачі для вітрових заморозків.

Вода – ще один важіль. Затоплення та розбризкувачі можуть зупинити охолодження ґрунту. Коли ґрунт вологий, він краще проводить тепло. У неї більше теплоємності. Коли вода замерзає, вона виділяє приховану теплоту плавлення. Це тепло не дає рослині опуститися нижче за нуль. Поки вода замерзає, рослини у безпеці.

Затоплення має недоліки. Воно затримує прогрів ґрунту вдень. Може використовуватись лише 1-2 ночі.

Розбризкування створює частинки у повітрі. Вони зменшують вихідне випромінювання. Однак коли розбризкувачі вимикаються, температури різко падають. Утворення льоду також може зашкодити врожаю. Це потребує навички. Судження. Багато його.

Щити, пісок та піна

Використовуйте захисне покриття, коли очищення використовує щити. папір чи алюмінієва фольга. Вони блокують втрату випромінювання у небо. Це працює з помірним успіхом із помідорами в Каліфорнії.

Фермери з журавлини в Массачусетсі додали пісок. Тонкий шар. Поверхня піску швидко нагрівається. Поволі остигає. Знижує випаровування. Пісок підвищує температуру глинистих, суглинистих та органічних ґрунтів. Знижує ризик обмороження.

Вітрозахисний екран також допомагає. Запобігає проникненню холодного повітря та захищає рослини від нічного неба.

Піна та гель вивчаються. Нешкідливий спрей. Повітряна ізоляція. Бульбашки можна запрограмувати на розчинення через певний час. Чому б не вивчити полуницю? та інші рослини, що слабо ростуть.

Водні плями

Зрошення – найпоширеніша форма контролю мікроклімату сільському господарстві.

Відновлює брак дощу. Саме тому фермери це роблять. Але це також впливає на температуру. Це змінює мікроклімат.

Кордон між зрошенням та кондиціюванням повітря тонка.

Штучне викликання опадів було мрією вже майже 30 років, але воно, як і раніше, недоступне для середнього фермера. Принцип простий. Літаки або наземні генератори використовуються для закачування солі або йодиду срібла у хмари, що змушує випадати більше дощу. Виявилося, що це може спрацювати, але статистично це виявилося кошмаром. У будь-якому разі, успіх зазвичай настає лише тоді, коли атмосфера вже починає дощувати.

Зимові хмари в горах здаються найімовірнішою метою. Чому? Бо снігові дощі легше контролювати, ніж розсіяні зливи. Але ось у чому проблема. Більшість робіт із засіву хмар проводиться в маргінальних зонах сільського господарства, де кількість опадів невелика. Для стабілізації фермерського господарства потрібно близько 20 дюймів стійких дощів. Запитання? Найпосушливіші роки, коли дощ потрібен найбільше, — це роки з малою кількістю хмар для їхнього засіву. Це жорстока іронія.

Дехто вважає, що зрештою це стане фінансово рентабельним. Юридичні та етичні мінні поля, пов’язані з крадіжкою дощової води з одного району та скиданням її в інший, — це зовсім інше питання.

Фактор вологості

Ми знаємо, що висока вологість дуже корисна для теплиць. Які умови у відкритому ґрунті? Таких досліджень не так багато. Наука ще не наздогнала їх. По суті, більш висока вологість означає меншу транспірацію рослин. Вони використовують воду повільніше. Це означає, що полив ефективніший, коли повітря вологе. При низькій вологості рослини жадібно поглинають воду, щоб вижити. Це пряма компромісна залежність.

Стратегія вітрозахисних смуг та вітру

Вітер впливає на рослини трьома способами. Він висушує їх. Він змушує вуглекислий газ проникати у листя. І він ламає стебла.

У міру збільшення швидкості вітру транспірація також зростає. Спекотний і сухий клімат може призвести до швидкого в’янення. Взимку земля промерзає, і рослини не можуть заповнити втрачену воду. Вони гинуть. Але вітер приносить ще більше вуглекислого газу, що прискорює фотосинтез. Механічні ушкодження варіюються залежно від виду. Деякі рослини мають зниження виробництва сухої маси. Рослини низькорослі? Часто не страждають.

На сцену виходять вітрозахисні смуги.

«Захисні смуги призначені для захисту посівів і підвищення врожайності.»

Це лави великих дерев, посаджених перпендикулярно переважаючим вітрам. Смуга середньої товщини може знизити швидкість вітру більш ніж 10%. Створюється захищена зона, яка тягнеться на відстань у 20 висот дерева на навітряній стороні та в 3 висоти дерева на підвітряній стороні. Довжина смуги має відповідати довжині поля.

Переваги відчутні. Менша ерозія ґрунту. Менше за механічні пошкодження. Вдень температура трохи підвищується. Вночі температура знижується. Радіаційні заморозки можуть частіше виникати на захищеному боці. Випаровування знижується. Сніг накопичується біля смуг та зберігає воду для посушливого землеробства.

Який чистий ефект? Мабуть, позитивний. Але це залежить від культури.

• Низька реакція: Посухостійкі дрібні зернові культури та кукурудза у посушливих сільськогосподарських районах.
• Помірна реакція: Рис, люцерна, люпин, конюшина.
• Висока реакція: Садові рослини, такі як картопля, томати, огірки, буряк, полуниця та кавуни. Також м’які культури, такі як тютюн та чай.

У районах із сильними вітрами врожайність може зростати в середньому на 20%. Після вирахування землі, використовуваної деревами, чистий прибуток становить 15%. Дерева можна садити майже скрізь, навіть у пустелі. Високі рослини, такі як кукурудза, сорго і слонова трава також можуть використовуватися, якщо вони включені в графік зрошення. Вітрозахисні смуги, ймовірно, є найпрактичнішою формою зміни погоди.

Парадокс забруднення

Всі технології завдають шкоди навколишньому середовищу. Сільське господарство не є винятком. Іронічно, але сільське господарство часто страждає від побічних продуктів інших технологій.

Повітря є важливим елементом життя. Температура, водяна пара, рух, кисень, вуглекислий газ — все це впливає на виробництво продуктів харчування. Коли до повітря потрапляють домішки, якість погіршується. Рослини страждають. Втрата тісно пов’язана з погодними умовами. Особливо із температурною інверсією. Коли шар теплішого повітря утримує холодніше повітря біля землі, забруднювачі можуть затримуватися довше. Це призводить до прямої шкоди для виробництва продовольства та волокна.

Невидимі втрати врожаю

Забруднення повітря – не новий ворог сільського господарства. Ми боремося з ним уже більше століття. Винуватець добре знайомий. Спалювання вугілля та нафти викидає в атмосферу оксиди сірки. Фториди виділяються при виплавці металів, а також при виробництві скла та кераміки. Сьогодні зросли обсяги викидів аміаку, хлору, етилену, меркаптанів, чадного газу та оксидів азоту.

Так, автомобілі також є частиною проблеми. Проте зростає і чисельність населення. Це створює фотохімічний смог, який розповсюджується за межі міст. Він проник і до прилеглих сільських районів. В результаті утворюється суміш токсичних забруднювачів: альдегідів, вуглеводнів, органічних кислот, озону, перецетилнітрату, пестицидів та навіть радіонуклідів.

Пошкодження продовольчих, волокнистих, кормових культур та лісових рослин варіюється. Це залежить від концентрації забруднювачів, географічного положення та погодних умов. Але фінансові втрати реальні та неминучі.

Дослідники вимірюють цю шкоду за допомогою специфічних біомаркерів. Порушення ферментативних систем. Зміни хімічного складу та фізичної структури клітин. Уповільнене зростання та зниження врожайності через порушення метаболізму. Гостра та швидка дегенерація тканин.

Щоб зрозуміти, як забруднення повітря впливає сільськогосподарські культури, необхідно розглянути його причини. Несільськогосподарські забруднювачі поділяються на чотири категорії: кислотні гази, продукти згоряння, продукти атмосферних реакцій та інші викиди.

Чутливість рослин до кислотних газів

До кислотних газів відносяться фториди, діоксид сірки та хлор. Фторівник високотоксичний для рослин. Деякі види страждають вже за концентрацій нижче 1 частини на мільярд (ppb). Пошкодження починається із хлорофілу. Першою помітною ознакою стає плямистий хлороз. Потім клітки відмирають.

Толерантність рослин відрізняється. Як правило, найбільш стійкі ті, що накопичують фториди. Кукурудза більш вразлива, ніж томати. Усі рослини найбільш уразливі у періоди інтенсивного зростання.

Діоксид сірки поводиться інакше. Він утворюється при спалюванні нафти чи вугілля. Він викликає некроз – відмирання тканин листка. Однак для цього продихи повинні бути відкриті. Продихання – це дрібні отвори в епідермісі листя. Вони відкриваються при високій інтенсивності світла, оптимальній температурі, високій вологості та достатній кількості води.

Рослини, що закривають продихи вночі, більш толерантні до діоксиду сірки в цей час. Хвойні дерева найбільше страждають навесні та на початку літа. У них зростають нові голки. Діоксид сірки, поглинений клітинами листя, з’єднується з водою, утворюючи токсичні сульфіти. Поступово він окислюється до шкідливого сульфату. Токсичність залежить від швидкості поглинання. Швидше поглинання завдає більшої шкоди.

Майже немає пошкоджень, спричинених хлором. Його симптоми включають знебарвлення та некроз. Але коли це відбувається, це очевидно.

Продукти згоряння та побічні продукти реакцій

Основними продуктами згоряння є етилен, ацетилен, пропілен та чадний газ. Етилен – головна речовина, що руйнує рослини. Для інших потрібні вищі концентрації, ніж зазвичай зустрічаються у забрудненому повітрі.

Ми знаємо вже кілька десятиліть, що газове висвітлення є проблемою. Труби, що протікали, містили 3% етилену. Рослини поруч зів’яли. Наразі широко використовується природний газ. Етилен надходить з хімічної промисловості та вихлопних газів автомобілів.

Квіти в теплицях у міських районах часто страждають від ушкоджень, спричинених етиленом. Він невиправдано прискорює перебіг життєвих процесів. Рослина виснажується. Ми вперше досліджували масштабні ефекти етилену на польові культури, такі як бавовна поблизу заводів з виробництва поліетилену.

Озон та перецетилнітрат є продуктами реакцій. Вони пов’язані з пошкодженням рослин. Бісульфіт та діоксид азіту підозрюються в цьому. Можливо, є інші.

Озон – значний забруднювач повітря, що впливає сільському господарстві. Шпинат, тютюн, фрукти, овочі, лісові дерева та декоративні рослини сильно постраждали. Симптоми отруєння озоном включають цятки, штрихи, смуги, плями, опіки кінчиків та передчасне пожовтіння. Зазвичай видно тільки на верхній поверхні листа.

Перецетилнітрат та його аналоги можуть викликати сріблястий ефект або смугастість листя. Це спостерігалося протягом багатьох років у районі Лос-Анджелеса та інших місцях.

В даний час радіоактивне забруднення атмосфери незначно впливає на сільськогосподарську економіку. Навіть зневажливо мале.

Сліди самого сільського господарства

Сільське господарство також забруднює повітря. Внесок вносять пестициди. запахи. дим. пил. алергенний пилок. сміття.

Суспільна стурбованість із приводу пестицидів зростає. Суворий контроль технологій застосування пестицидів необхідний. Ми маємо активно шукати способи зробити це краще.

Пестициди

Ідея про те, що достатньо вибирати лише «безпечні» хімікати, є оманою. Залишкові кількості пестицидів – це не бінарний перемикач. Це спектр. Деякі сполуки, такі як атразин та 2,4-Д, є помірно стійкими та можуть зберігатися до 18 місяців. Потім йдуть «важковаговики», такі як ДДТ, альдрін і дильдрін, які зберігаються до 20 років. А потім є ті, що залишаються назавжди. Свинець. Ртуть. Миш’як. Ці речовини ніколи не зникають.

Можливо, короткостроковий варіант кращий? Чи не обов’язково. Органофосфати швидко розкладаються. Однак вони також високотоксичні та неселективні. Вони вбивають не лише шкідників. Вони вбивають природних ворогів шкідників. Це порушення призвело до швидкої появи стійких комах. Це створило хімічні перегони озброєнь без переможців. Реальність сувора. Очевидно, що неможливо використовувати хімікати без недоліків чи негативних наслідків.

Куди потрапляють хімікати?

Чи розпилюються ці токсини або розсіюються, повітря є звичайним середовищем. Хімікати проходять через нього до своїх цільових об’єктів. І до нецільових.

У наших знаннях є явні прогалини. Немає надійної інформації про те, як поводяться пестициди у повітрі, особливо про те, як далеко вони поширюються. Чому? Тому що немає адекватного моніторингу. Їхня кінцева доля визначається складною комбінацією хімічних властивостей, умов застосування та атмосферних умов. Але одне відомо напевно. Пестициди можуть переміщатися великі відстані за допомогою частинок пилу.

Передбачити швидкість видалення повітря важко. Однак у довгостроковій перспективі ці хімікати неминуче повернуться на поверхню ґрунту. Гравітація перемагає. Зрештою.

Запахи, пилок і пил

Запахи, спричинені інтенсивним тваринництвом, вкрай небажані. Суспільна реакція негативна, коли такі об’єкти розташовані поряд із міськими районами. Немає користі від розміщення гною на землі. Це може посилити запах. Сильний вітер піднімає сухий матеріал у повітря, розповсюджуючи запах ще далі.

Дим додає свій внесок. Це результат операцій з обробки рослинних залишків та контрольованого спалювання бур’янів та чагарників. Але справа не лише у запаху. На якість повітря впливають алергенні пилки. Пилок амброзії може нестися далеко. Вона може викликати алергію далеко від джерела.

Неправильне використання земель може значно знизити якість повітря. Довгострокові заходи, що видаляють ґрунт від рослинного росту або рослинних залишків, можуть викликати вітрову ерозію. Це особливо гостро у районах із богарним землеробством. На щастя, методи запобігання вітровій ерозії добре відомі та широко застосовуються. Ми знаємо, як зупинити пил. Ми просто не завжди використовуємо ці методи.

Сільськогосподарські відходи вільно переміщаються із вітром, розподіляючись небажаним чином. Рисове лушпиння. Пшенична солома. Пластикова плівка. Відходи бавовноочисних машин. Це повітряні проблеми, які задушують ландшафт.

Забруднення грунту та води

Забруднювачі, шкідливі для сільського господарства

Забруднювачі ґрунту та води, які можуть негативно впливати на сільськогосподарське виробництво, включають опади, рослинні поживні речовини, неорганічні солі та мінерали, органічні відходи, інфекційні агенти, промислові та сільськогосподарські хімікати, а також тепло. Кожна категорія розповідає історію нераціонального використання ресурсів.

Опади (Седименти)

Інтенсивне землеробство та погане використання земель призводять до ерозії цінного родючого шару ґрунту. Вітер і вода забирають його. Цей верхній шар ґрунту часто потрапляє у водойми у вигляді опадів. Опади – це ресурс, який виявився не на своєму місці. Подвійний ефект руйнівний. Він виснажує землю, з якої він походить. Він погіршує якість води, що надходить.

Крім заповнення водойм, іригаційних каналів, фермерських ставків та водосховищ, опади збільшують вартість очищення води. Завислі опади можуть порушувати баланс розчиненого кисню у воді. Рекреаційна цінність фермерських ставків знижується через замулення. Сільськогосподарські землі, ґрунт яких погіршився, втрачають у вартості. Це цикл втрат.

Рослинні поживні речовини

Коли рослинні поживні речовини потрапляють у ґрунтові та поверхневі води, вони стають ресурсами, що опинилися не на своєму місці. Вони стають серйозними забруднювачами. Небажані водні рослини та водорості харчуються рослинними поживними речовинами із сільськогосподарських стоків. Відгодівельні майданчики. Подвір’я з тваринами. Міські та сільські стічні води. Промислові відходи.

Водні рослини блокують іригаційні та дренажні споруди. Це збільшує витрати на обслуговування та знижує пропускну спроможність. Нітрати та нітрити в ґрунтових водах можуть отруювати людей та худобу. Вони є результатом сільськогосподарської та промислової діяльності. Азотний цикл, колись збалансований, своєю чергою, діє як вектор токсичності.

Неорганічні солі та мінерали

Неорганічні солі та мінерали, що ушкоджують якість ґрунту та води, надходять із природних родовищ, кислотних шахтних вод, промислових процесів та дренажу зрошувальних систем. Найбільші збитки та втрати відбуваються, коли солі накопичуються в зрошуваному грунті.

Надлишковий вміст натрію в зрошувальній воді може негативно позначитися на рослинному житті. Це хронічна отрута для структури ґрунту. Навіть слідові кількості бору, які є високотоксичними. Вода, що містить буру, що використовується в муніципальних та промислових процесах, не повинна використовуватись у сільському господарстві. Кордон між промисловими відходами та сільськогосподарськими ресурсами розмивається.

Органічні відходи

Муніципальні стічні води, сміття, органічні відходи харчової промисловості, целюлозно-паперових комбінатів та тваринництва зазнають атак аеробних бактерій. Коли це відбувається у воді, концентрація кисню у воді знижується. Або зводиться нанівець. На цьому етапі анаеробні бактерії завершують процес перетворення відходів на інертний матеріал.

Це створює гнійний простір. Вода стає непридатною для рекреаційного використання. Для постачання ферм. Зрошення культур. Вода не просто брудна. Вона перестає дихати.

Інфекційні патогени

Якщо вони не поширюються вітром, інфекційні агенти поширюються переважно через воду та ґрунт. Бактеріальні та вірусні захворювання рослин поширюються машинами, що переміщують забруднений ґрунт та рослинні залишки. Комахи є основними переносниками цих захворювань. Насіння бур’янів поширюється через зрошувальну воду. Те саме стосується нематод.

Тварини, що поширюються через воду і грунт, включають лептоспіроз. сальмонельоз. Чума свиней. Мастит. Хвороба рук, ніг та рота. Туберкульоз. Ящур. Гістоплазмоз. Хвороба Ньюкасла. Сибірську виразку. Кокцидіоз. Їх багато інших. Комари, що розмножуються у стоячій воді, можуть поширювати енцефаліт.

Велика частина світових сільськогосподарських культур і худоби сприйнятлива до одного або кількох високозаразних захворювань, які можуть передаватися через ґрунт та воду. Збитки від цих захворювань величезні. Ми думаємо про ґрунт як про багнюку. Але ж це жива система. Ми забруднюємо ці зв’язки.

Невидимі хімічні сліди

Навіть якщо ви вимкнете обприскувач, шкода не припиниться. Залишаються органічні хімічні речовини. Миючі засоби, пестициди, гербіциди, фунгіциди – всі вони залишають сліди. Це не просто абстрактні забруднювачі. Це відчутні залишки, які переміщуються у ґрунті та воді, очікуючи можливості заподіяти шкоду.

Розглянемо картопляне поле. Фермери можуть використовувати стійкі інсектициди протягом року. Наступного сезону вони вирощують цукрові буряки на тій же землі. Буряк поглинає те, що залишилося у ґрунті. Проблема? Для цукрових буряків не встановлено законодавчо дозволених гранично допустимих концентрацій. Забруднення врожаю викликане не прямими помилками у поточному вирощуванні.

Ситуація стає ще гіршою. Риба у ставках ферми загинула. Це не через хворобу. Через дренаж. Забруднювачі пестицидів змиваються у цю застійну воду, вбиваючи все, що плаває. Наступні на черзі – молочні корови. В одному задокументованому випадку гептахлор, хімічна речовина, що тепер заборонена в багатьох місцях, використовувалася для знищення попелиць люцерни. Грунт залишається забрудненим. Сіно ввібрало його. Корови з’їли сіно. Хімічні речовини потрапляють у молоко.

Ланцюжок поставок проникний. Те, що відбувається на полі, відбивається на вашій тарілці або у ставку.

Це не просто проблема однієї культури. Йдеться про супутні збитки. Гербіциди, що використовуються на землях вздовж ліній електропередач та в канавках вздовж доріг, не поважають межі ділянок. Вони зносяться вітром або стікають у несільськогосподарські райони, а потім потрапляють до сусідніх полів. Страждають цільові культури. Відходи гербіцидів потрапляють до іригаційних каналів. Вони рухаються.

Ставки високі. Якщо у продукті виявлено залишки, його можуть конфіскувати. Весь вантаж може бути знищений. Довіра громадськості випаровується. Саме тому уряди тепер регулюють майже всі види використання хімічних речовин. Обмеження строгі. Проте історію забруднення вже вписано у ґрунт.

Тепло – приховане забруднення

Не всі забруднювачі є хімічними. Деякі їх фізичні.

Тепло потрапляє у водоймища через промислові процеси. Електростанції, виробничі підприємства – все це додає тепло. Це теплове забруднення має реальні наслідки. Рибі потрібно багато кисню, але з підвищенням температури води кисню стає менше. Інші істоти також мають труднощі. Напружені екосистеми знижують рекреаційну цінність озер та річок.

Але зробимо перевірку реальністю в контексті сільського господарства. У цьому випадку тепло є лише незначним чинником. Хоча воно може шкодити водному життю та рекреаційній діяльності, воно не викликає прямого токсичного пошкодження культур чи ґрунту, як хімічні речовини. Це питання якості води, а не криза сільськогосподарського виробництва.

Коли сільське господарство забруднює сільське господарство

Саме сільське господарство є значним джерелом забруднення. Це не має нічого спільного із сторонніми домішками. Йдеться про надлишок.

Рослини отримують дуже багато поживних речовин. Занадто багато солі. Вони надходять із зрошення. Коли вода випаровується, мінерали залишаються дома. З роками ґрунт стає солоним. Рослини не можуть рости в солоному ґрунті. Поживні речовини, нітрати та фосфати, які сприяють росту рослин, стікають у водойми. Вони просто не залишаються там. Вони рухаються.

Ці сільськогосподарські забруднювачі впливають на все довкілля. Вони можуть спричиняти цвітіння водоростей. Вони створюють мертві зони у річках та прибережних районах. Ті самі практики, які годують нас, можуть також задушити екосистеми, від яких ми залежимо. Цикл замкнутий. Те, що потрапляє у ґрунт, не завжди залишається там. Воно переміщується. Воно продовжує накопичуватися. Воно змінює ландшафт таким чином, що важко звернути назад.

Парадокс фосфору та плутанина з нітратами

Евтрофікація – це не просто модне слівце. Це задушлива реальність для водних екосистем. Коли мінеральні та органічні поживні речовини у великій кількості надходять у водойму, рівень розчиненого кисню різко падає. Результат? Середовище, що сприяє рослинному життю, а не тваринному. У боротьбі за кисень водорості та інші водні рослини витісняють конкурентів. Це відбувається особливо там, де вдосталь є вуглець і фосфор.

Без сумніву, значна частина фосфору в поверхневих водах надходить із сільського господарства. Але тут є нюанс: він доставляється здебільшого за рахунок ерозії ґрунту, а не просто поверхневого стоку. У багатьох районах основним джерелом є муніципальні очисні споруди. Прямий стік із тваринницьких ферм також скидає у систему великі обсяги фосфору. Вирішення цієї проблеми фосфору в поверхневих водах не є складним. Воно полягає у застосуванні хороших практик збереження ґрунту. Необхідно мінімізувати стік з місць скупчення тварин та гною.

Ідентифікація джерел нітратів — зовсім інша історія. Дані суперечать одна одній. Там, де виявлено нітрати, одні звинувачують хімічні добрива. Інші вказують на природне нітрифікування ґрунту. Деякі припускають, що винні стічні води чи відходи тваринництва. Ставки високі. Нітрати викликають серйозні захворювання людей. Одна із труднощів у визначенні джерел нітратів у воді полягає в тому, що азот присутній у ґрунтах з причин, не пов’язаних із добривом. Наприклад, бобові там природно зростають.

Засолення: пастка зрошуваного землеробства

Засолення є серйозною проблемою в зрошуваному сільському господарстві. У процесі евапотранспірації солі, що містяться в зрошувальній воді, стають концентрованішими в дренажному стоку. Тому стверджується, що якість води серйозно погіршується через зрошуване землеробство. Зрошувальна вода завжди містить кілька солей. Більшість із них затримується корінням рослин. Оскільки випаровується чиста вода, у ґрунті накопичуються залишкові солі. Це додається до того, що й так удосталь присутня в аридних ґрунтах.

Це накопичення солей потрібно видаляти, якщо взагалі планується вирощувати рослини. Воно видаляється шляхом вилуговування надлишковою водою. Виживання зрошуваної території, отже, залежатиме від сприятливого сольового балансу. Солі, що залишають територію, повинні дорівнювати або перевищувати кількість солей, що надходять із водопостачанням. Фермер, використовує зрошення, мало «виробляє» забруднювач, а переносить їх у більш концентрованої формі.

Майбутнє інтенсивне використання обмежених запасів зрошувальної води може посилити серйозність цієї проблеми. Там, де зворотний потік легко піддається витягу, як із дренажних труб або насосних свердловин, його можна очистити за допомогою процесу опріснення. Повертайте очищену частину до водотоків. Утилізуйте концентровану сольову частину таким чином, щоб не торкатися придатних для використання запасів ґрунтових вод.

Потік відходів

Відходи сільськогосподарської переробки є ще однією небезпекою забруднення. До них відносяться стік або стічні води від тартак. Виробництво целюлози. Консервування фруктів та овочів. Очищення молочних ферм. Забій м’ясної худоби. Дубління шкір. Виробництво кукурудзяного крохмалю та соєвого білка. Рафінація цукру. Дистиляція. Переробка шерсті. І багато інших.

Стік із сільськогосподарських підприємств може містити збудники захворювань та інші інфекційні агенти. Комахи, пов’язані із сільським господарством, можуть передавати хвороби. Рослинні хвороби переходять від сільськогосподарських угідь на газони, сади, парки і поля для гольфу.

Моніторинг пестицидів

Моніторинг пестицидів у воді проводиться у різних районах із часів Другої світової війни. Деякі мережі моніторингу, підтримувані аналітичними лабораторіями, досить великі. Накопичені дані показують, як і коли певні пестициди переміщуються з цільових зон інші частини навколишнього середовища. У ставках і водозбірних басейнах іноді виявляються вимірні кількості залишків пестицидів із води, що залишає поля.

Хоча більшість органічних інсектицидів є гідрофобними та майже нерозчинними у воді, вони можуть прикріплюватися до матеріалів, зважених у воді. Але після осідання цих матеріалів залишки кількості залишків інсектицидів зазвичай стають незначними. Це підтверджує попереднє припущення про те, що переміщення хімічних речовин із цільових зон є найбільшим, коли у стічних водах високі навантаження по завислим частинкам та органіці.

Рівні пестицидів у ґрунтах постійно змінюються. Стільки змінних та процесів задіяно, що швидкості накопичення навіть найстійкіших інсектицидів дуже мінливі та важко піддаються визначенню. Однак програми моніторингу ґрунту вже запущені. Вони надають таку необхідну інформацію. Проблема накопичення у ґрунтах виникає тому, що крихітні організми в ґрунті не здатні розкладати багато пестицидів зі швидкістю, достатньою для запобігання забруднення як ґрунту, так і води. Таким чином, стійкі типи, такі як ДДТ та інші хлоровані вуглеводні, залишаються доступними для поглинання вищими тваринами (включаючи людей) та заподіяння шкоди нецільовим організмам.