Группа исследователей из научных организаций Китая (Хуаруи Гонг, Цзин Ли, Чжэнь Лю, Итао Чжан, Жуйсин Хоу, Чжу Оуян) ищет способы как сократить применение синтетических азотных удобрений на двух важнейших культурах, о чем они сообщают в статье, опубликованной в журнале Land 2022 на портале MDPI.
«Вклад сельскохозяйственного производства в выбросы парниковых газов оценивается в 20%. – Пишут авторы. - Китай является страной с крупнейшим потреблением азотных удобрений в мире, на долю которой приходится около 30% мирового потребления азота. Непрерывное поступление азота (>400 кг на гектар в год) необходимо скорректировать для увеличения запасов углерода и азота в почве, сокращения выбросов парниковых газов без потерь урожайности.
Применение органических удобрений может способствовать секвестрации углерода в почве и снижению выбросов парниковых газов при использовании соответствующих методов обработки почвы за короткий период времени.
Например, есть научное подтверждение, что комбинированное применение органических и неорганических удобрений снижает выбросы парниковых газов, поскольку органические удобрения способствуют образованию макроагрегатов и секвестрации почвенного углерода.
Микробное удобрение, то есть органическое удобрение с сильным микробным сообществом, быстро изменяет и микробное сообщество почвы, повышая активность метанокисляющих бактерий (поглотителей метана).
Здесь был проведен полевой эксперимент с использованием двухфакторной рандомизированной блочной схемы (органические удобрения и методы обработки почвы) с пятью обработками.
Полевой эксперимент проводился с типичной системой возделывания пшеницы и кукурузы. Пшеница (сорт Jimai 22) была посеяна в октябре 2016 года и собрана в июне 2017 года, а кукуруза (Zhengdan 958) была посеяна в июне 2017 года и собрана в октябре 2017 года.
Испытываемые микробные органические удобрения (обозначаемые как «ETS») представляли собой навоз из скотного двора и солому, подвергнутые ферментации.
Для соломы тестируемый агент микробного разложения представлял собой жидкий агент микробного разложения, содержащий ~2,0 × 10 9 КОЕ·мл бактерий. В частности, Firmicutes, Proteobacteria и Bacteroidetes были доминирующими типами среди микрофлоры в продукте – они эффективно разлагают клетчатку и другие макромолекулярные органические вещества с синергетическим эффектом. Микробный деструктор применяли опрыскиванием поля в количестве 30 литров на гектар в соотношении 1:150 к воде.
ETS применяли в количестве 3000 кг на гектар, концентрация азота составляла примерно 30 % от обычного количества азотного удобрения.
Результаты показали, что применение микробных удобрений сохранило тепло и влагу почвы, тем самым значительно снизив выбросы CO 2 (6,9–18,9%), а также потоков N 2 O и CH 4 во время посевов кукурузы по сравнению с внесением химических удобрений.
Хотя глубокая обработка почвы увеличила общие выбросы CO 2 на 4,9–37,7 %, она не оказала существенного влияния на выбросы N 2 O и CH 4.
Внесение микробных органических удобрений повысило урожайность кукурузы на 21,5%, но мало повлияло на урожайность пшеницы.
В целом, применение микробных удобрений значительно снизило эмиссию парниковых газов из почвы и одновременно повысило урожайность при различных способах обработки почвы за короткий промежуток времени. При этом крайне важно тщательно изучить микробные удобрения для применения в системах возделывания пшеницы и кукурузы».
Фото: Наталья Шаповалова.