Gerson Drescher, assistente professore di fertilità del suolo presso l'Arkansas Agricultural Experiment Station, ha condotto uno studio per creare modelli di previsione per questi indicatori chiave della salute del suolo basati su test standard già utilizzati per analizzare i campioni di terreno.

"Vogliamo fornire alle persone la massima quantità di informazioni che possono ottenere dai campioni che stanno già inviando, senza costi e tempi di analisi aggiuntivi", ha affermato Drescher.

Il modello di previsione appena sviluppato può aiutare ad aggiungere informazioni sulle proprietà del suolo, che possono guidare le decisioni su fertilizzazione, irrigazione ed erbicidi, ha aggiunto Drescher. I test standard del terreno valutano il contenuto di nutrienti disponibili nelle piante e il pH del terreno. Tuttavia, queste proprietà sono influenzate anche dalla struttura del terreno e dalla materia organica nel suolo, che richiedono ulteriori test costosi e dispendiosi in termini di tempo.

"I metodi tradizionali utilizzati sia per l'analisi della tessitura del suolo che per la determinazione della sostanza organica sono relativamente dispendiosi in termini di tempo e, in generale, i produttori sono interessati a tempi rapidi quando inviano un campione in modo da poter prendere le proprie decisioni sulla gestione dei nutrienti e pianificare la quantità di fertilizzanti che devono applicare," ha detto Drescher.

L'articolo di ricerca intitolato "Tessutura del suolo e previsione della materia organica utilizzando i nutrienti estraibili Mehlich-3" è pubblicato su Agrosystems, Geosciences &Environment . I coautori includono Trent Roberts, professore e capo del dipartimento ad interim di scienze delle colture, del suolo e ambientali; Nathan Slaton, vicepresidente associato per l'agricoltura e vicedirettore dell'Arkansas Agricultural Experiment Station; e Alden D. Smartt, associato al programma nel dipartimento di scienze delle colture, del suolo e dell'ambiente.

I modelli sono accurati per prevedere i terreni più comuni utilizzati nella produzione agricola in Arkansas. Tuttavia, i modelli sono meno accurati per i terreni sabbiosi e per i terreni con un elevato contenuto di materia organica, ha affermato Drescher. I terreni agricoli comuni dello stato sono di categoria fine e media, che includono argille limose e argille limose.

La stazione sperimentale è il braccio di ricerca della Divisione di Agricoltura dell'Università dell'Arkansas.

Cosa c'è nel terreno?

Il tempo necessario per un'analisi del terreno dipende dalle informazioni richieste, ha affermato Drescher. Ogni test aggiuntivo oltre alle analisi di routine del terreno può aggiungere giorni o settimane al tempo totale del test. Il modello di previsione di Drescher per la materia organica e la struttura del suolo elimina questi test aggiuntivi e può ridurre i tempi di risposta di almeno la metà.

I campioni di terreno inviati a un laboratorio per l'analisi vengono essiccati, macinati e setacciati per uniformità e garantire la precisione e l'accuratezza dell'analisi. In Arkansas, il Marianna Soil Test Laboratory della stazione sperimentale fornisce servizi di analisi del suolo di routine, gratuiti per i residenti dell'Arkansas.

I test di routine del terreno richiedono la misurazione del pH del suolo e l'analisi del suolo Mehlich-3, che estrae e identifica i nutrienti disponibili nei campioni di terreno.

Le due proprietà previste dal modello di Drescher – la materia organica del suolo e la struttura del suolo – richiedono test più approfonditi, ha affermato Drescher. I test per la sostanza organica del suolo vengono determinati mediante un metodo noto come "perdita per combustione", che richiede la pesatura dei campioni, il loro sottoporsi a temperature elevate per bruciare la materia organica e la ripesatura del campione per misurare la perdita di peso.

La struttura del suolo viene misurata utilizzando un dispositivo chiamato idrometro, che determina le dimensioni delle particelle del suolo, ha affermato Drescher. Comprendere la struttura del terreno è un aspetto importante della produzione agricola perché determina la capacità del terreno di trattenere le sostanze nutritive, i tassi di applicazione di erbicidi o fertilizzanti, la programmazione dell'irrigazione e i protocolli di campionamento del terreno.

Questi test aiutano i produttori a comprendere la salute del loro suolo e guidano l'applicazione dei fertilizzanti e le decisioni sulla gestione delle colture, ha affermato Drescher.

Meglio di una mappa

Le mappe, come il Web Soil Survey offerto dal Natural Resources Conservation Service del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti, possono essere utilizzate per fornire informazioni sul tipo di suolo in diverse aree, ma la risoluzione della mappa potrebbe non indicare cambiamenti nella struttura del suolo in una piccola quantità di spazio all'interno di un campo, ha detto Drescher. Il nuovo modello di previsione è più preciso di una mappa perché utilizza informazioni specifiche sul campo.

Il Marianna Soil Test Lab ha già fornito previsioni sulla struttura del suolo, ma questa nuova ricerca ha perfezionato il modello per rendere la stima più accurata, ha affermato Drescher.

Il Marianna Soil Test Lab analizza ogni anno circa 200.000 campioni di terreno. I test di routine del terreno per i nutrienti e il pH sono gratuiti per i residenti dell'Arkansas grazie al supporto delle Fertilizer Tonnage Fees. I test straordinari sulla tessitura del terreno o sull'analisi della materia organica, tuttavia, sono a pagamento e richiedono tempo aggiuntivo per l'analisi.

I modelli di previsione

Drescher ha utilizzato i dati sui nutrienti Mehlich-3 e sul pH del suolo provenienti da campioni di terreno inviati al Marianna Soil Test Lab per calibrare e convalidare i modelli di previsione.

Per i modelli di previsione di argilla e sabbia, ha utilizzato i dati di 409 campioni di terreno, che rappresentano diversi sistemi di produzione e terreni in tutto l'Arkansas. Circa la metà proveniva da campi coltivati ​​a filari e l'altra metà da sistemi foraggere.

Durante lo sviluppo del modello per la materia organica del suolo, ha utilizzato i dati di 604 campioni provenienti da campi coltivati ​​a filari e 415 campioni provenienti da aree di produzione di foraggio.

Dopo la calibrazione, Drescher ha convalidato i modelli utilizzando 103 diversi campioni di terreno provenienti da colture a file, foraggio, ortaggi, frutta, tappeti erbosi e aree di produzione ornamentali.

Nel corso del tempo, la precisione dei modelli può essere valutata e ottimizzata con nuovi campioni di terreno per migliorare la struttura del suolo e la previsione della materia organica. Drescher ha affermato che i modelli potrebbero essere utilizzati in aree al di fuori dell'Arkansas se hanno terreni simili.

Drescher ha affermato di apprezzare il lavoro svolto dal personale del Marianna Soil Test Laboratory che ha assistito con l'analisi del terreno e ha fornito i dati per la calibrazione dei modelli.