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

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
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 (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
21 сентября, 09:24
Елизавета З.

Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.

21 сентября, 16:53
Елизавета З.

«Яндекс» опубликовал в открытом доступе Alice AI Foundation LLM — претрейн-версию новой большой языковой модели, которую разработчики обучили полностью с нуля. Она хорошо справляется с рассуждениями и задачами по программированию, а качество ответов на русском языке опережает многие зарубежные аналоги. В первую очередь это касается задач на знание фактов, интересных русскоязычной аудитории. Модель обошла даже более крупные опенсорс-модели, при этом для ее интерфейса не нужны большие вычислительные мощности. Свободная лицензия Apache 2.0. позволяет задействовать ее как в исследовательских, так и в коммерческих проектах.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

21 сентября, 09:24
Елизавета З.

Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.

16 сентября, 12:36
Илья Гриднев

При выборе между возможной выгодой и риском в коре головного мозга разворачивается противостояние двух независимых нейронных узлов. Нейробиологи подключились к мозгу напрямую и зафиксировали эту борьбу в реальном времени. Исследование помогло объяснить физическую природу сомнений и скрытую анатомию выбора.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

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.

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.

[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