Проблема критического переуплотнения пахотных земель сегодня вышла на общеевропейский уровень. По официальным данным Института Тюнена, примерно 51 процент пахотных почв Германии демонстрируют явные признаки опасного уплотнения профиля. Из-за веса многотонных тракторов и комбайнов непосредственно под плужным слоем образуется так называемая грунтовая подошва — плотный спрессованный пласт, который блокирует естественные процессы циркуляции.
При этом именно в глубокой подпочве скрыты ценные ресурсы для выживания агрокультур. Растения способны извлекать из глубоких слоев до 65 процентов необходимой им влаги и от 10 до 70 процентов жизненно важных питательных веществ. В периоды сильной засухи, когда верхний слой почвы превращается в сухую корку, уплотнение становится смертным приговором для урожая, ведь корни физически не могут пробиться к спасительным подземным резервуарам. Механическое глубокое рыхление плугами не решает задачу, так как сопряжено с высоким риском еще более сильного уплотнения на глубине.
Для восстановления природной поддержки ученые Элрон Видерманн, Мириам Атманн и Аксель Дон провели уникальные полевые испытания на экспериментальных участках в Шверине и Аденштедте.
Исследователи решили искусственно сымитировать вертикальные каналы, которые в здоровой экосистеме прокладывают глубоководные дождевые черви. На каждом квадратном метре подопытных полей они вручную создали тестовые зоны с плотностью в 50, 100 и 200 искусственных пор. Диаметр каждой такой скважины составлял 10 мм, а глубина достигала 80 см. Почвенные условия в локациях принципиально различались: в окрестностях Шверина эксперимент разворачивался на легкой супесчаной почве, а в Аденштедте — на тяжелом плотном суглинке.
Итоговый анализ собранных данных зафиксировал существенное увеличение урожайности зерновых культур.
Оптимальной оказалась плотность в 100 искусственных пор на квадратный метр. На супесчаной почве возле Шверина это технологическое решение увеличило урожай зерна на 9–15 процентов, что эквивалентно прибавке от 0,72 до 1,14 тонны с одного гектара.
На суглинистых землях Аденштедта прирост оказался скромнее, но также зафиксирован на отметке в 3 процента, дав аграриям дополнительные 0,31–0,39 тонны с гектара.
Наиболее выраженный спасительный эффект от искусственных каналов проявился в засушливый 2025 год — в этот период влияние пор на выживаемость посевов стало значительно заметнее, чем в относительно влажный 2024 год. При этом дальнейшее повышение плотности перфорации свыше 100 пор на метр уже не приводило к росту урожайности, так как полезный эффект постепенно ослабевал и выходил на плато.
Интересно, что поведение корневой системы растений изменило прежние научные представления. В отличие от естественных биопор, оставленных живыми червями, искусственные пластиковые ходы не имели богатой питательными веществами и азотом органической оболочки. Несмотря на это, культурные растения отдали явное предпочтение именно рукотворным пустотам. Корни колонизировали рекордные 86 процентов искусственных пор, в то время как в естественных биопорах они укоренились лишь в 72 процентах случаев.
Внутри созданных человеком туннелей биологи обнаружили феномен множественного укоренения, фиксируя частые пучки из трех и более корней в каждой отдельной поре.
На глубине от 50 до 80 см плотность длины корней внутри искусственных пор увеличилась в среднем на 120 процентов. Не менее важным экологическим фактором оказалось дальнейшее распределение подземной массы. Корни не оставались запертыми внутри искусственных трубок как в ловушке. Пройдя сквозь уплотненную плужную подошву по безопасной траектории, они успешно выходили наружу вглубь подпочвы. Непосредственно под искусственными порами, на глубине от 80 до 100 см, растения формировали мощную, интенсивно разветвленную и свободную корневую сеть, самостоятельно выкачивая воду из нижних горизонтов.
Данная технология открывает принципиально новые горизонты для точного земледелия и конструирования устойчивых профилей почвы в регионах с рискованным земледелием.
Wiedermann, E., Athmann, M. & Don, A. Artificial macropores increase crop productivity through improved root access to subsoils. Plant and Soil (2026).
Источник: Thünen-Institut.
