Уплътняването на почвата ограничава развитието на корените и достъпа им до вода и хранителни вещества в по-дълбоките почвени слоеве. Проблемът се задълбочава при продължителна суша, когато повърхностният слой изсъхва, а растенията не могат да достигнат до влагата в дълбочина.
Учени от германския институт Тюнен изследват алтернативен подход за преодоляване на този проблем — създаване на тесни вертикални канали, които позволяват на корените да заобикалят уплътнените слоеве. Резултатите са публикувани в научното списание Plant and Soil, пише полското издание Farmer.
Тесни отвори вместо дълбоко разрохкване
Полевите експерименти са проведени на две места в Германия — край Шверин, в Мекленбург, и край Аденщет, в Долна Саксония. Изследвани са почви с различна зърнистост и степен на уплътняване.
Учените създават вертикални отвори с диаметър 10 мм и дълбочина до 80 см. В зависимост от варианта са направени по 50, 100 или 200 отвора на квадратен метър. При средната гъстота това се равнява на един милион отвора на хектар.
Каналите са пробити ръчно със стоманени пръти през февруари 2024 г., а ефектът им е проследен през два последователни вегетационни сезона. Отглеждани са зимна пшеница и, през втората година на единия обект, зимен ечемик.
Резултатите показват, че растенията успешно използват създадените канали. Корени са открити в 86% от изследваните проби с изкуствени отвори спрямо 72% при естествените биологични канали.
Добивите нарастват най-силно при суша
Най-значителен ефект е отчетен на площадката в Мекленбург, където почвата е по-силно уплътнена. При 100 отвора на квадратен метър средният добив на зърно се увеличава с около 12% спрямо контролните участъци.
Разликата е особено отчетлива през по-сухия сезон на 2025 г., когато увеличението достига 14,7% при 8,5% през предходната година. На втория обект, където условията за развитие на корените са по-благоприятни, ръстът на добива е около 3%.
Ефектът се наблюдава и в дълбочина. В почвения слой между 50 и 80 см гъстотата на корените в изкуствените канали е средно над два пъти по-висока от тази в контролните участъци. Повече корени са установени и под долния край на отворите — на дълбочина 80–100 см.
Механизмът е сравнително прост: каналите осигуряват проход през уплътнените слоеве и улесняват достигането до дълбоките водни запаси. Така растенията могат да използват влагата, която остава недостъпна за корените в повърхностния слой по време на суша.
Каналите се запазват с години
Изследването показва, че изкуствените отвори могат да останат функционални и след последващи обработки на почвата. Макар горните им части до около 30 см да са разрушени, по-дълбоките участъци са останали незапушени. Година и половина след създаването им не е установено намаляване на броя на разпознаваемите канали.
Някои от тях са били обитавани и от дълбоко пробиващи земни червеи. Присъствието им нараства от 1,4% от изкуствените канали след четири месеца до 3,5% през следващата година. Според изследователите почвените организми могат допълнително да подпомагат поддържането на пропускливостта им.
Приложение в земеделието: възможности и ограничения
Методът има потенциал най-вече в полета с уплътнени почвени слоеве, които ограничават вкореняването и достъпа до вода. Ефективността му обаче зависи от почвените характеристики. В песъчливи почви каналите могат да се срутят, а при тежките глинести почви подуването и свиването могат да ограничат трайността им.
Съществено предизвикателство остава и практическото приложение. Пробиването на до един милион отвора на хектар изисква подходяща механизация, както и оценка на разходите и икономическата ефективност. Освен това резултатите са получени основно при зърнени култури и не могат автоматично да се пренасят към царевица, рапица или соя.
