Сельхозмашины тяжелее динозавров: почему это является проблемой

Ученые из Швеции и Швейцарии сравнили современные комбайны с динозаврами. Такая аналогия была проведена из-за веса машин и их воздействию на почву.

Изображенные в виде гигантского дружелюбного «вегетарианца» в фильме «Парк Юрского периода», зауроподы были самыми большими из динозавров. Считалось, что самые тяжелые из них весят около 60 метрических тонн, что соответствует весу полностью загруженного зерноуборочного комбайна. Тракторы и другая техника, используемая на фермах, за последние 60 лет стали намного тяжелее по мере распространения интенсивного крупномасштабного сельского хозяйства. Сегодня комбайн почти в десять раз тяжелее, чем в 1960-х годах.

Вес животных или машин имеет значение, потому что почвы могут выдержать только определенное давление, прежде чем они станут хронически уплотненными. Почвы — это экосистемы, содержащие хрупкие структуры: поры и пути, которые позволяют воздуху циркулировать, а воде достигать корней растений и других организмов. Шины, копыта животных и человеческие ноги, все это оказывает давление, сдавливая поры не только на поверхности, но и гораздо глубже, чем кажется.

Уплотнение почвы может сократить рост растений и урожай, а также увеличить риск наводнений, поскольку вода быстрее стекает с земли и достигает водоемов. Ученые, участвовавшие в новом исследовании, изучили, насколько сильно уплотняются почвы гигантскими сельскохозяйственными машинами, и сравнили их с зауроподами, жившими более 66 миллионов лет назад.

Под давлением

Исследование показывает, что по мере роста веса сельскохозяйственной техники размеры шин также увеличиваются, регулируя площадь контакта между транспортным средством и почвой, чтобы уменьшить давление на поверхность и помочь избежать погружения. Похоже, что животные эволюционировали с похожей стратегией — увеличивая размер ноги с весом, чтобы не увязнуть в почве.

Также читайте: Являются ли легкие автономные роботы решением проблемы уплотнение почвы?

В целом давление на поверхность почвы оставалось довольно постоянным, поскольку сельскохозяйственная техника набирала вес. Но авторы предполагают, что нагрузки на почву продолжают увеличиваться ниже поверхности и проникать глубже по мере того, как транспортные средства (или животные) становятся тяжелее. Сельскохозяйственная техника сегодня (и зауроподы прошлого) теперь настолько тяжелы, что непоправимо уплотняют почву ниже первых 20 см, где она не обрабатывается. Помимо ограничения того, насколько глубоко корни сельскохозяйственных культур могут расти в поисках воды и питательных веществ глубже в почве, это также может создать условия с низким содержанием кислорода, которые неблагоприятны для растений или организмов, с которыми они делят почву.

Много пищи для размышлений

Более насущная проблема заключается в том, как сегодня совместить уплотнение почвы сельскохозяйственными машинами с устойчивым производством продуктов питания. Риск уплотнения почвы зависит от типа техники и способа ее использования, а также от типа почвы и связанной в ней влаги.

По оценкам исследования, 20% пахотных земель во всем мире подвержены высокому риску потери продуктивности из-за уплотнения недр современными сельскохозяйственными машинами, причем самые высокие риски наблюдаются в Европе и Северной Америке, где относительно влажно и больше крупных ферм, использующих самые большие машины. Очевидно, что это проблема пахотных земель, но проблема также распространяется на пастбища, где силос прессуется в тюки, и на городские ландшафты, где движение строительных машин по зеленым насаждениям плохо контролируется.

Авторы призывают внести изменения в конструкцию техники, чтобы помочь сохранить структуру почвы. Чтобы уменьшить их воздействие на почву, мы могли бы уменьшить потребность в таких больших машинах, в первую очередь, выращивая продукты питания с помощью машин меньшего размера на небольших участках земли, особенно в зонах повышенного риска. Поиск способов разрушить обширные монокультурные ландшафты имеет смысл по многим другим причинам. Например, поля с полевыми цветами, живые изгороди и деревья могут способствовать улавливанию углерода, управлению качеством воды и поддержанию биоразнообразия.

Почва может выдержать только определенное давление — будь то уплотнение или другие угрозы, такие как непрерывный сбор урожая, эрозия или загрязнение. Люди должны действовать, чтобы уменьшить нагрузку на почву, иначе мы рискуем пойти по пути динозавров, — говорят исследователи.

Источник: The Conversation