Microcamtest

Лайфстайл портал

Влияние органического углерода на плодородные почвы

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Ларионов Юрий Степанович

Видео

Как использовать углерод

Первые эксперименты по созданию опытных углеродных хозяйств уже начались. Одним из таких полигонов стала ферма Гейба Брауна в Северной Дакоте (США). Владелец имеет в распоряжении около 5 тыс.га земельных наделов, крупное поголовье скота и домашних животных. Для Брауна уже давно не секрет, что углерод является важнейшим компонентом развития почвы и ее обитателей (микробов, грибов и дождевых червей).

Углеродные хозяйства используют только натуральные компоненты

Краеугольным камнем земледелия являются «химические костыли» – различные добавки, удобрения и подкормки. И на первый взгляд углеродное сельское хозяйство мало чем отличается от традиционных методов. Однако даже применение хорошо знакомого компоста с последующим вспахиванием земли Браун не считает действенным методом. Он использует оригинальное и непривычное решение. В конце сезона на поля, на которых остается урожай, фермер выпускает овец, кур, цыплят, чтобы они вытоптали и съели остатки урожая. После этого он берет сеялку и высаживает семена нового урожая среди разлагающихся остатков предыдущего.

Наряду с традиционными культурами, вроде кукурузы, на полях Брауна произрастают клевер, горошек, просо, суданская трава, подсолнечник и т.д. Всего в опытах задействовано до 70 видов различных культур. Каждое растение занимает свою нишу по высоте, глубине корней, форме листов и темпам роста. Такой «зеленый микс» создает сплошной ковер, «перекачивающий» углерод из воздуха в почву и обогащающий основные культуры.

Долгосрочные эксперименты с севооборотом

Участки Морроу

Результаты длительного севооборота — это лучший показатель сельскохозяйственного влияния на почвенный углерод. Участки Морроу в штате Иллинойс, разбитые в 1876 году, являются старейшими сельскохозяйственными опытными участками в Соединенных Штатах. Данные эксперимента Морроу показывают непрерывное снижение урожая монокультуры кукурузы по сравнению с севооборотом кукуруза — овес — бобы. В 1944 году был проанализирован почвенный углерод на участках пограничных пахотных лугов, окружающих участки Морроу (табл. 1). По сравнению с углеродом, наличествовавшем в почве в 1876 году, количество почвенного углерода в настоящее время значительно упало, невзирая на лучшие практики управления.

Сэнборн Филд

Участки для длительных исследований в Сэнборн Филд, штат Миссури (разбиты в 1888 г.), показывают такие же результаты, как и участки Морроу. После 100 лет непрерывного растениеводства почвенный углерод при монокультуре кукурузе составлял в среднем 0,58% без внесения удобрений, 1,1% с внесением азотно-фосфорно-калиевых удобрений и 1,3% с ежегодным внесением 6 т коровьего навоза на акр (1 акр = 0,4 га). Аналогичные методы внесения удобрений с монокультурой пшеницей показали 0,81, 1,28 и 1,6% соответственно.

Участки Магрудера

Долгосрочные исследования на участках Магрудера, Оклахома, при монокультуре пшенице начались в 1892 году. Количество углерода в почве быстро снижалось на протяжении первых 35 лет, а затем снижалось медленнее в течение последующих 52 лет, пока не достигло постоянной отметки. Одним из важнейших уроков, почерпнутых из эксперимента на участках Магрудера, является то, что даже при внесении навоза уровень почвенного углерода неустойчив при выращивании монокультуры пшеницы и обработке почвы (табл. 2).

Пендльтон, Орегон

Возле Пендльтона, штат Орегон, в 1913 году было начато долгосрочное исследование севооборота пшеница — пар. Поля засевались с 1880 года. Поскольку урожаи снизились, было решено сменить ежегодный севооборот на систему пшеница — пар. Использовали девять методов удобрения: 10 т навоза на 0,4 га и 36 кг азота на 0,4 га (с и без сжигания соломы весной); 0 кг азота на 0,4 га (с осенним сжиганием соломы). Уровень почвенного углерода все снижался на глубине ниже 30,5 см, начиная с 1931 года, при всех типах удобрения, кроме навозного. Маловероятно, что в будущем можно будет достичь стабильного уровня. Хотя навозное удобрение и удерживает почвенный углерод, обработка почвы и периоды пара, вероятно, мешают росту уровня углерода в почве.

Можно ли регулировать уровень почвенного углерода

Можно ли регулировать уровень почвенного углерода с помощью обработки почвы? Исследования в штате Айова показали, что если производится достаточное количество пожнивных остатков кукурузы (335,7 кг/га), а потом переворачивается с помощью отвального плуга, можно регулировать почвенный углерод на типичном гаплудолле (Ларсон и др., 1972 г.). Однако после нескольких лет выращивания монокультуры кукурузы уровень почвенного углерода в этом исследовании был приведен в приблизительно уравновешенное состояние — 1,8 (Ривз, 1997 г.). Почвенный углерод в родственных степных почвах составил приблизительно 4% (Робинсон и др., 1996 г.). Даже на примере Пендльтона, где ежегодно вносились 10 т навоза без сжигания соломы, было видно, что обработка почвы препятствовала накоплению углерода. Влияние обработки на почву при прохладном влажном климате менее значительно, чем при теплом влажном.

Таким образом, длительные исследования показывают, что непрерывная обработка почвы и выращивание пропашных культур уменьшают количество углерода в почве до более низкого уровня, нежели в начале вегетации. После того как количество углерода в почве снижается до уравновешенно низкого уровня, можно регулировать с помощью традиционной обработки почвы, если его количество восстанавливается благодаря удобрениям и пожнивным остаткам, что ведет к декомпозиции.

Пять постулатов секвестрации (удержания) углерода

Если вы заинтересовались новой формой ведения приусадебного хозяйства, обратите внимание на 5 основных принципов, благодаря которым она станет реальностью.

1. Не рыхлите почву

Рыхление смешивает почву с воздухом, что позволяет углероду окисляться, возвращаясь в атмосферу. Вместо этого сосредоточьтесь на выращивании многолетних культур и не обрабатывайте почву или используйте сеялку упрощенного посева для ежегодных посадок.

2. Мульчируйте почву

Регулярно мульчируйте почву вблизи небольших посадок, используя древесные или соломенные опилки. Они помогут предотвратить потери углерода. На больших площадях оставляйте растительные остатки в качестве мульчи. Разлагаясь, они будут выполнять функцию «углеродного топлива» для почвы.

3. Используйте компост

Компост богат стабильной (трудноокисляемой) формой углерода, поэтому «углеродные фермеры» разбрасывают его по поверхности земли. И вам рекомендуют.

4. Пасите скот грамотно

Теги