Структура грунту та якість води - Сільське господарство та сільськогосподарська продукція Канади (AAFC)
Хороша практика управління
Стале сільське господарство вимагає підтримання якості ґрунту та води. Деякі сільськогосподарські практики становлять ризик для навколишнього середовища, наслідки якого можуть вплинути як на міські, так і на сільські регіони. Належна практика управління (GMP) суттєво зменшує кілька факторів екологічного ризику в сільському господарстві. Ці сільськогосподарські практики враховують сучасні знання щодо збереження ґрунту та води, не жертвуючи продуктивністю.
Вода йде за вічним циклом. Вода, якою ми користуємося, вже використана. Кожен, будь то виробник чи споживач, міський чи сільський, державний чи приватний сектор, несе відповідальність за відповідальне використання води та забезпечення збереження цього ресурсу для інших. В аграрному секторі хороша практика управління є способом збереження якості води.
Передовий досвід відрізняється від регіону до регіону та від одного типу ґрунту до іншого. Зокрема, стратегії управління повинні відрізнятися залежно від фізичних властивостей ґрунту. Однією з найважливіших фізичних властивостей ґрунту як з точки зору сільськогосподарського виробництва, так і щодо захисту якості води, є його текстура. Цей аркуш повідомляє про зв’язок між структурою ґрунту та практикою управління ґрунтом, яка захищає якість води.
Текстура грунту
Різні властивості мінеральних ґрунтів обумовлюють використання, яке з ними можна використовувати. Одна з цих властивостей, текстура грунту, визначається як частка мінеральних частинок різного розміру, що складають грунт.
Пісок, мул і глина дуже різних розмірів.
Хоча наявність каменів і гравію має значний вплив на спосіб управління грунтом, це не враховується при вимірюванні текстури грунту. Враховуються три фракції: пісок, мул і глина. Найбільш очевидним із трьох, оскільки його частинки видно неозброєним оком, є пісок. Глина, з іншого боку, набагато дрібніша. Один грам крупного піску містить близько тисячі частинок, тоді як один грам глини - близько дев'яноста мільярдів. Мул потрапляє між цими двома крайнощами, але його поведінка набагато більше нагадує поведінку дрібного піску, ніж глини.
Більшість ґрунтів складається із суміші трьох фракцій, кожна з яких має більш-менш помітний вплив на характеристики природного ґрунту. Вплив глини є найважливішим: вона дає в'язкий грунт, який затримує воду та поживні речовини. Мул робить підлогу слизькою. Пісок утворює пухкий, добре провітрюваний і добре дренований грунт.
Піщані ґрунти легко пропускають розчинені забруднювачі, які можуть забруднювати джерела води
З самого початку історії сільського господарства розрізняли різні фактури грунту. Піщані ґрунти називали «легкими», оскільки ними було легко працювати. Суглинкові або глинисті грунти називали «важкими» через енергію, необхідну для утворення борозни плугом.
Грунтом називають суглинок, у якому властивості трьох класів фракцій однаково очевидні. Коли ми класифікуємо ґрунти за їх структурою, ми групуємо їх за домінантним класом і додаємо модифікатор, який вказує на другорядну важливість іншого класу. Наприклад, мулистий суглинок має характеристики, характерні для кожного з класів (суглинок), але він стає дуже слизьким при намоканні (мул).
Клас текстури грунту зазвичай використовується лабораторіями грунтової механіки та вказується на ґрунтових картах. Це також один із ключових факторів врожайності сільськогосподарських культур.
Структура ґрунту та забруднювачі сільського господарства
Визначення "хороший ґрунт" варіюється залежно від його використання та географічного розташування. У канадських преріях найпродуктивніші грунти, що містять високу частку глини. Глинисті грунти мають хорошу здатність утримувати вологу; однак у кліматі з рясними опадами, подібними до прибережної Британської Колумбії, на тих самих глинистих грунтах буде важко працювати без складної дренажної системи.
Він прикріплюється до ерозійних відкладень або розчиняється в стоках, що забруднювачі транспортуються до поверхневих водойм. Осади транспортуються водою або вітром. Розчинені матеріали також можуть просочуватися в грунтові води. Ризик такої ситуації багато в чому залежить від текстури грунту.
Найкращі практики відповідно до текстури грунту
Незалежно від типу ґрунту, завжди рекомендується встановити надійні практики збереження ґрунту та води; однак хороший керівник ферми також враховує різні ризики, пов'язані з кожною текстурою грунту. На щастя, певна практика управління допомагає зменшити ці ризики.
Піщані ґрунти
Окрім рухомого осаду, водна ерозія несе в собі багато водорозчинних сполук, таких як пестициди та добрива.
Частинки піщаного ґрунту відносно розташовані один від одного, що дозволяє швидко стікати воді. Розчинені у воді речовини, що просочуються, швидко проникають у глибину ґрунту і з часом потрапляють у підземні води. Певні види сільськогосподарської діяльності, такі як змішування пестицидів, промивання резервуарів та зберігання гною, добрив та палива, можуть бути особливо небезпечними на піщаному ґрунті.
Якщо вода, що споживається на фермі, надходить із свердловини, забруднення підземного водоносного шару може мати серйозні та негайні наслідки. Одного літра олії достатньо, щоб зробити два мільйони літрів води непридатною для пиття. Постраждали не лише люди: забруднення підземних вод також може мати довгострокові наслідки для багатьох інших користувачів водоносного шару.
У районах із піщаним грунтом слід дотримуватися великої обережності щодо поводження та зберігання забруднюючих речовин. Важливо правильно знаходити та утримувати свердловини, оскільки колодязь може стати “ярликом” для забруднюючих речовин, що надходять у підземні води. Таким чином, триметровий захищений зоною захисту завжди підтримується навколо колодязя, а джерела забруднення, такі як стічні води з тваринництва або побутового використання, тримаються на відстані.
Надмірне удобрення піщаних посівів азотом може спричинити забруднення підземних вод через інфільтрацію азотом. Відомо, що високий рівень азоту в питній воді може завдати шкоди здоров’ю немовлят та людей з імунодепресією. Тому необхідно розробити та впровадити програму управління поживними речовинами, щоб запобігти надмірному внесенню добрив та гною.
Вітрова ерозія спричиняє значні втрати фосфору. Фосфор у ґрунті зазвичай прикріплюється до частинок ґрунту.
Піщані грунти мають нестійку структуру, що робить їх дуже сприйнятливими до вітрової ерозії. Вітер може стати ідеальним транспортним середовищем для осаду та поживних речовин, прикріплених до ерозійних частинок, які вторгаються у поверхневі води. Грунт грубої фактури швидко висихає, що сприяє вітровій ерозії. Для протидії цим проблемам рекомендуються, зокрема, наступні практики: сівозміни, що сприяють рослинним залишкам, захист сільськогосподарських культур, мінімальний обробіток ґрунту та використання вітрозахисників та щорічних бар’єрів.
Суглинкові грунти
Хоча всі ґрунти піддаються можливій ерозії водою, мул, мулові суглинки та суглинки є найбільш загроженими. На довгих або крутих схилах водна ерозія посилюється, і стік може досягати вражаючої швидкості. Водна ерозія супроводжується стіканням речовин, розчинених або прикріплених до частинок.
Для зменшення водної ерозії, зокрема, рекомендуються наступні практики: сівозміни, захисні культури, консерваційний обробіток ґрунту, багаторівневе обробіток та створення вегетованих захисних смуг та канав для трави.
Крім осаду, водна ерозія несе в собі кілька водорозчинних речовин, таких як пестициди та добрива.
Глиняні грунти
Грунти, що містять велику частку глини, придатні для сільського господарства в посушливих зонах, але багато їх характеристик можуть спричинити витіснення забруднюючих речовин, що містяться в оброблюваних ґрунтах. Поверхнева структура глинистих ґрунтів може деградувати, утворюючи кору. Кірка обмежує інфільтрацію та збільшує стік. Мокрий глинистий ґрунт має тенденцію до ущільнення, що також сприяє стоку, який може містити забруднюючі речовини та впливати на якість поверхневих або підземних вод. Тонкі глинисті відкладення довго осідають у бліндажах, струмках та озерах, що може значно збільшити вартість водопідготовки.
З метою зменшення водної ерозії, зокрема, рекомендуються наступні практики: сівозміни, захисні культури, консерваційний обробіток ґрунту, багаторівневе обробіток та розробка вегетованих захисних смуг та канав для трави.
Глинисті грунти також можуть бути дуже чутливими до вітрової ерозії. Зазвичай глина допомагає утворювати стійкі грудки. Однак посуха може привести до того, що поверхневий шар важких глин подрібнюється, аж до зменшення грудок до часток розміром з великі піщинки, дуже сприйнятливі до вітрової ерозії. Захист поверхневої структури може сприяти мінімізації роботи глинистих ґрунтів та збереженню рослинних залишків.
Ущільнення грунту є результатом інтенсивного або постійного руху в певному місці. Глиняні ґрунти особливо схильні до ущільнення. Ущільнені ґрунти можуть перешкоджати дренажу та проростанню.
Для боротьби з вітровою ерозією рекомендуються, зокрема, наступні практики: сівозміни, захисні культури, консерваційний обробіток ґрунту та використання вітрозахисників та річних бар’єрів.
Ущільнення грунту, яке в основному впливає на глинисті ґрунти, відбувається внаслідок проїзду важких транспортних засобів або частого руху в одному і тому ж місці. Ущільнення може негативно позначитися на дренажі та схожості.
Огляд
Всі поверхи не створені рівними. Їх фактура є однією з основних характеристик, що відрізняють їх один від одного. Текстура є результатом змішування частинок різного розміру в грунті. Кожна структура ґрунту несе певні ризики щодо руху забруднюючих речовин, що містяться в оброблюваних ґрунтах. Знання текстури ґрунту у вашому господарстві є важливим: це важливий крок на шляху до прийняття управлінських практик, спрямованих на максимізацію продуктивності та мінімізацію негативного впливу на навколишнє середовище.
Автори: К. Гілліард та С. Рідік
Фінансування: Цей проект отримав стратегічну підтримку та фінансування від Аграрно-продовольчого інноваційного фонду Канади та Саскачевану та Національної ради з питань збереження ґрунтів та води (CNCSE). Остання організація фінансується сільським господарством та сільськогосподарською продукцією Канади.