Международная группа исследователей изучила влияние методов обработки почвы на потери углерода и устойчивость агроэкосистем

Дайджест исследований

Поскольку глобальный уровень выбросов CO2 в атмосферу быстро приближается к ключевому переломному моменту, существует настоятельная необходимость в реализации стратегий, направленных на изменение этой тенденции. Общепринятое понимание содержания углерода (C) на сельскохозяйственных полях включает: (H1) существенная потеря углерода происходит, когда естественная растительность превращается в сельскохозяйственные культуры, (H2) при современной практике концентрация углерода в почвах, как правило, достигает устойчивого уровня, и (H3) улучшенное управление или подбор культур могут увеличить запасы углерода в почве на более длительный срок. время. Существует значительная изменчивость, но исследования неизменно показывают большие потери углерода из сельскохозяйственных экосистем, что подтверждает H1. Хотя обычно принимаются устойчивые уровни содержания C (H2), измерение прироста или потери C в зрелых агроэкосистемах является сложной задачей. Усилия по увеличению запасов C в почве (H3) ограничены данными из-за разнообразия возможных методов, что усугубляется существенной изменчивостью результатов измерений содержания C в почве. В данном случае долгосрочные (7-17 лет) данные о потоках углерода в экосистеме, полученные с помощью различных систем земледелия, показали, что однолетние пропашные культуры с традиционной обработкой почвы (кукуруза и соя) являются значительными долгосрочными источниками углерода в атмосфере, создавая угрозу для H2. Кроме того, методы консервирующей обработки почвы снижают потери углерода по сравнению с обычной обработкой почвы, но при этом демонстрируют минимальные доказательства долгосрочного сохранения углерода в экосистеме даже по прошествии более 20 лет. Это указывает на то, что методы без обработки почвы снижают потери углерода, но подразумевают, что в почву не добавляется витамин С, что отрицательно сказывается на H3. Напротив, многолетние культуры Miscanthus × giganteus, Panicum virgatum и восстановленные высокотравные луга прерий накапливают углерод в масштабах экосистемы более эффективно, чем однолетние пропашные культуры с минимальной обработкой почвы. Многолетний анализ свидетельствует о значительном запасе углерода в экосистеме многолетними культурами, варьирующимися в зависимости от вида, начиная с первого года перехода. Эти результаты, хотя и относятся к одному региону, свидетельствуют о том, что предположения о стабильных уровнях содержания углерода и увеличении его запасов, основанные на методах консервации, применимы не ко всем и что для увеличения запасов углерода требуются значительные изменения агропрактики.

Исследование опубликовано в журнале Global Change Biology.