Коротко — какие конкретно факторы проверять, зачем и как это измерить.
1) Почвенное состояние (физика)
- Что проверить: текстура, структура, уплотнение, плотность насыпная/компактная (bulk density), пористость, водопроницаемость, пенетрационное сопротивление.
- Почему важно: уплотнение ограничивает корнеобразование и аэрацию, снижает доступ воды/элементов.
- Как измерить: пробные керны $0-20$ см и $20-40$ см, 10–20 точек; bulk density, пенетрометр. Критические ориентиры: bulk density > $1.4\mathrm{g}\mathrm{c}{\mathrm{m}}^{-3}$ часто ограничивает рост; сопротивление > $2\mathrm{MPa}$ препятствует корням.
2) Почвенное состояние (химия)
- Что проверить: pH, электропроводность (EC), запас доступных элементом (NO${}_3^{-}$, NH${}_4^{+}$, P (Olsen), K, S), Ca, Mg, микроэлементы (Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo), содержание органического вещества, CEC.
- Почему: pH и EC влияют доступности элементов; недостаток/избыток элементов вызывает застой урожая.
- Как: лабораторный анализ почвы; сравнить с критическими значениями для культуры. Рекомендации: OM < $2\%$ указывает на низкое запасание; EC > $4\mathrm{dS}{\mathrm{m}}^{-1}$ — салинизация.
3) Водный режим и доступность воды
- Что: профиль влажности, угол водного потенциала, полевая влагоёмкость ${\theta }_{fc}$, точка увядания ${\theta }_{wp}$, доступная вода $\mathrm{AWC}={\theta }_{fc}-{\theta }_{wp}$.
- Почему: при том же суммаре осадков локальная блокировка/быстрая фильтрация/поверхностный сток могут лишать растения воды.
- Как: датчики влажности, tensiometers, профильные пробы.
4) Патогены и вредители (почва/корни)
- Что: корневые гнили (Fusarium, Rhizoctonia), патогенные грибы, бактерии, вирусы, нематоды (фитопатогенные), сидящие в почве патогены.
- Почему: скрытые корневые инфекции снижают поглощение воды и нутриентов.
- Как: отбор корней и почвы возле корня, лабораторная посевка/микроскопия, ПЦР/метагеномика, экстракция нематод (Baermann, декантация). Оценить симптоматику: потемнение коры, некрозы, сниженный корневой вес.
5) Корневая система растения
- Что: глубина проникновения, плотность длины корней (RLD), масса корней, наличие корневых повреждений, соотношение корней/побегов.
- Почему: слабая корневая система — меньше доступа к воде и питанию.
- Как: взятие корневыx кернов, промывка и анализ длины/массы, визуальная оценка повреждений/гнили, корневая биомасса на 1 м^2. Обращать внимание на сидерацию, смещение користого распределения вниз/вверх.
6) Почвенная микробиота и полезные симбионты
- Что: микробный биомасc (Cmic), биоактивность (почвенная дыхательная активность, де-гидрогеназная активность), наличие микориз и Rhizobium, патогенные/оппортунистические сообщества.
- Почему: микробиота влияет на минерализацию N, доступность P, защиту от патогенов.
- Как: фумигация-экстракция (Cmic), почвенная дыхательная активность, PLFA/DNA-метабаркодинг для состава; оценить степень микоризации корней (стейнинг).
7) Физиологические признаки растений (полевые тесты)
- Что проверить: SPAD (хлорофилл), фотосинтетическая активность (A), проводимость устьиц, индекс листовой площади (LAI), скорость роста, соотношение корней/надземной массы, содержание элементов в тканях.
- Почему: позволяет отличить недостаток питательных веществ/воды/корневую проблему/болезнь.
- Как: образцы листьев на определённых фазах, SPAD-метр, газоанализаторы, лабораторный анализ тканевой химии.
8) Антропогенные/токсические факторы
- Что: остатки пестицидов, токсичные металлы (Pb, Cd, Al), избыток Na (натрий), хлориды.
- Почему: токсичность подавляет рост, нарушает физиологию.
- Как: химанализ почвы/растений.
Практический план действий (коротко)
- Взять почвенные пробы по глубинам $0-20$ и $20-40$ см, не менее $10$ субпроб на поле для репрезентативности.
- Отобрать корневые керны рядом с симптомными и контрольными растениями.
- Сдать: полный почвенный анализ (pH, EC, обменные катионы, органическое вещество, NPK, микроэлементы), биомассу микробов/дыхание, посев/ПЦР на патогены, нематодный анализ.
- Параллельно: быстрые полевые замеры—SPAD, влажность профиля, пенетрометр, визуальная оценка корней.
Заключение: комплексная диагностика должна связать результаты почвы (физика+химия), корней, патогенов и микробиоты с физиологией растений; часто снижение урожайности при нормальных осадках вызвано уплотнением/плохой корневой системой, локальной водной блокировкой, дефицитом элементов или скрытыми корневыми патогенами.