• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
20.05.2022, 16:36
Мария Азарова
3
44,3 тыс

Сравнимая по весу с зауроподами сельхозтехника угрожает почти 20% пахотных земель в мире

❋ 5.2

Ученые предупреждают: поскольку вес современных комбайнов и прочей сельхозтехники сегодня приближается к весу самых крупных животных, когда-либо бродивших по Земле, возникает парадокс уплотнения грунта.

Зерноуборочный комбайн
Зерноуборочный комбайн / © Flickr / Автор: Дмитрий Жуков

За последние 60 лет механизация помогла улучшить сельское хозяйство и значительно повысить его эффективность. Однако запросы людей и уровень потребления растут, а вместе с ними — грузоподъемность сельхозтехники: комбайны сегодня почти в десять раз тяжелее, чем в 1960-х. В итоге возникла коварная и в основном игнорируемая угроза уплотнения грунта, при котором воздух вытесняется из пор между зернами почвы. Это усиливает ее эрозию и снижает урожайность.

Ученые из Шведского университета сельскохозяйственных наук в Уппсале и Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе, подтвердили, что современная сельхозтехника, по весу сравнимая с четвероногими растительноядными динозаврами зауроподами, оказывает критические нагрузки на почву, вызывая ее хроническое уплотнение в корневых зонах — ниже уровня обработки — и отрицательно влияя на функционирование. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

По разным оценкам, самые крупные зауроподы — аргентинозавры (хотя на это место есть и другие претенденты) — весили в среднем от 60 тонн, что сопоставимо с весом современного полностью загруженного зерноуборочного комбайна. Представьте, если бы эти гигантские ящероногие безжалостно топтали пахотные земли, утрамбовывая до тех пор, пока из почвы не выдавливалась бы большая часть воздуха и воды. 

«Уплотнение может произойти за несколько секунд, пока мы едем по земле, но ее восстановление занимает порой десятилетия», — отметил профессор Томас Келлер, ведущий автор исследования.

По словам ученых, в то время как напряжения, действующие на контактную поверхность, оставались практические неизменными в процессе развития сельского хозяйства, напряжения в грунтах распространялись в более глубокие слои и теперь превышают все безопасные пределы. Использовав несколько баз данных с характеристиками комбайнов, тракторов и шин для них, а также информацию о составе почвы и климатических условиях, исследователи создали глобальную карту, показывающую восприимчивость почвы к уплотнению. 

«Мы обнаружили, что 20% мировой площади пахотных земель подвержены риску хронического уплотнения недр, особенно в регионах, которые играют главную роль в мировом производстве продуктов питания. Поскольку вес современных сельскохозяйственных машин приближается к весу зауроподов, возникают вопросы о потенциальном воздействии этих гигантов на продуктивность земли. <…> Мы предполагаем, что неограниченное «бродяжничество» зауроподов имело бы такие же неблагоприятные последствия для пашни, как и сегодняшняя сельхозтехника», — пишут авторы работы.

Глобальная карта, составленная на основе уровней механизации, размеров ферм, предполагаемого размера сельхозтехники, текстуры почвы и ее влажности. Красным цветом показаны страны с наибольшим риском уплотнения грунтов, зеленым — с наименьшим / © PNAS

Степень уплотнения грунта зависит от конкретной сельхозмашины, ее эксплуатации, а также типа почвы и влажности. Так, фермы в Северной Америке и Европе сталкиваются с наибольшими рисками, поскольку там используют самую крупногабаритную технику, а грунт особенно обеспечен влагой. В зоне наименьшего риска оказались некоторые засушливые регионы — например, запад США, юго-запад Австралии, Саудовская Аравия и юг России.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
4 сентября, 15:11
ФизТех

Ученые из МФТИ и ИППИ РАН выяснили, что у квантовых полей вблизи черных дыр (или ускоренно расширяющейся Вселенной) есть «порог нагрева». До этого порога чем выше температура, тем быстрее поле «забывает» свое прошлое. А выше порога нагрев уже не помогает: скорость забывания становится постоянной и определяется не температурой, а самой формой пространства (например, размером горизонта).

4 сентября, 15:39
Илья Гриднев

Ученые создали математическую модель, которая показала вероятную гибель древнего спутника Венеры из-за гравитационных сил. Теоретическое исследование предлагает один из сценариев развития Солнечной системы, чтобы понять причины кардинальных различий в эволюции Земли и ее соседки.

4 сентября, 10:10
ФизТех

Исследователи из МФТИ и Объединенного института высоких температур РАН определили, при каких условиях квазиклассические модели водородной плазмы начинают давать нефизичные результаты. Ученые показали, что при достаточно сильном взаимодействии частиц такие модели перестают правильно учитывать квантовые эффекты, связанные с принципом Паули. В результате в расчетах возникают нефизичные электрон-ионные кластеры, а моделируемая система теряет устойчивость.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

2 сентября, 11:31
СПбГУ

Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.

2 сентября, 12:57
Марк Чернов

Международная группа физиков зафиксировала под землей в США аномальный всплеск энергии, похожий на прямое столкновение невидимой частицы темной материи с обычным веществом. Подземные датчики поймали сигнал, который не удалось списать ни на один из известных науке видов радиации или фоновых помех.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария
Надо различать вест техники и давление на грунт. Динозавр давил ногами, а комбайн колесами или гусеницами. Надо учитывать площадь контактрого пятна.
Статья ниочем, вроде начало интересное, потом оборвали по сути на середине. Проблема давно известная и пути решения также давно известны. Но зачем их освещать, если можно динозавров приплести