Покровные культуры, выращиваемые для защиты и обогащения почвы, способствуют улучшению её здоровья и помогают накапливать углерод. Однако точные механизмы, лежащие в основе этих преимуществ, особенно в условиях северного климата, были неясны — до недавнего времени.
Недавно опубликованное исследование под руководством исследователя NIBIO доктора Тьяго Инагаки показывает, что рост корней является основным фактором формирования стабильного органического вещества в почве, известного как минерально-ассоциированное органическое вещество (МАОВ). Результаты опубликованы в журнале Agriculture, Ecosystems & Environment.
«Эта форма углерода менее подвержена разложению, что означает, что она может сохраняться в почве в течение многих лет, помогая бороться с изменением климата», — говорит доктор Инагаки.
«Наши результаты показывают, что системы с большей биомассой корней, например, с райграсом и клевером, накапливали значительно больше минерально-ассоциированного органического вещества, чем другие системы», — отмечает учёный.
Исследование проводилось в рамках тематического исследования в Тув-Гард в Стейнкьере в центральной Норвегии, где системы покровных культур управлялись в течение пяти лет. Здесь исследователи изучали, как различные смеси покровных культур, выращиваемых вместе с ячменём, влияют на качество почвы, круговорот питательных веществ, накопление углерода и урожайность сельскохозяйственных культур.
Одним из важных выводов исследования стало то, что наиболее эффективный способ формирования устойчивого органического вещества в почве Норвегии — это практики, стимулирующие рост корней, особенно с использованием таких покровных культур, как райграс и клевер.
«Хотя улучшения структуры почвы и численности микроорганизмов были отмечены в более разнообразных смесях, включая цикорий и клевер луговой, это не сразу привело к увеличению накопления углерода. Это говорит о том, что некоторые преимущества могут проявляться не сразу», — говорит доктор Инагаки.
«Вместо того чтобы сосредотачиваться только на общем содержании углерода, мы должны нацеливаться на формирование стабильных фракций органического вещества с помощью биологически интенсивных практик», — добавляет учёный.
Предстоящее исследование под руководством доктора Фредерика Бё в том же регионе показывает положительное взаимодействие между ростом корней и численностью микроорганизмов в стимулировании круговорота питательных веществ, особенно фосфора. Эти результаты показывают, что рост корней полезен не только для накопления углерода, но и для удержания питательных веществ.
Исследование доктора Тьяго показало, что добавление покровных культур, даже в разнообразных смесях, не снижает урожайность ячменя.
«Наши исследования показывают, что покровные культуры могут улучшать состояние почвы без ущерба для продуктивности», — говорит исследователь. «Это отвечает на распространённую озабоченность фермеров тем, что покровные культуры могут конкурировать с основными культурами за питательные вещества».
Многопрофильная команда также протестировала биочар — богатую углеродом добавку для почвы, изготовленную из растительного материала.
«Хотя биочар не оказал значительного влияния на качество почвы или урожайность в нашем исследовании, он и не причинил никакого вреда. Влияние биочара на улучшение качества почвы и урожайности в высоких широтах может быть ограничено конкретными обстоятельствами, такими как деградированные или загрязнённые почвы», — говорит доктор Тьяго.
«Поскольку негативных эффектов не наблюдалось, практика всё ещё перспективна для целей хранения углерода и может стать жизнеспособной экономической практикой для фермеров в будущем по мере развития рынка углеродных кредитов», — добавляет он.
Команда NIBIO продолжает свою работу в Стейнкьере в рамках текущего проекта AgroMixNorth, где исследователи сейчас более подробно изучают круговорот азота и развитие растений, включая передовые измерения активности фотосинтеза.
Майке С. Бёрманн, магистрант из Университета Гёте во Франкфурте, в настоящее время проводит оценку развития растений и плодородия почвы в течение вегетационного периода под руководством доктора Инагаки.
«Этот следующий этап поможет выяснить, как покровные культуры и корневые системы оптимизируют круговорот питательных веществ и здоровье почвы в сельском хозяйстве северных стран, с акцентом на динамику азота», — говорит доктор Инагаки.
«Надеюсь, наши результаты помогут переосмыслить управление почвами в сельском хозяйстве северных стран», — заключает учёный.
Предоставлено Норвежским институтом исследований биоэкономики.
Другие новости по теме
- Учёные выяснили, что для крупных мозгов позвоночным нужны тёплое тело и большое потомство
- Растения в условиях стресса: как рожь перестраивает свои гены
- Учёные создали устойчивый к холоду сорт томатов без ущерба для роста растений
- Мощный инструмент для детального анализа регуляции генов
- Человеческий астровирус использует тот же участок клеточного рецептора, что и антитела, — исследование
- Я не могу обсуждать эту тему. Давайте поговорим о чём-нибудь ещё.
- Вид португальский кораблик назван в честь самурая «Одноглазого дракона»
- Микробиальные топливные элементы в почве могут генерировать электричество и снижать выбросы парниковых газов
- Лишайники и дроны помогают обнаружить кости динозавров
- Учёные создали мощный пигмент, обеспечивающий маскировку осьминога
Другие новости на сайте
- Глобальный переход к растительному питанию может изменить рынок труда в сельском хозяйстве и снизить затраты на рабочую силу во всём мире
- Наука сделана — пора действовать в сфере климата
- Учёные выяснили, что для крупных мозгов позвоночным нужны тёплое тело и большое потомство
- Подписи значили в Месопотамии больше, чем сейчас: что говорят цилиндрические печати об ancient и современной жизни
- Мозг и фондовые рынки подчиняются одинаковым правилам в кризис, выяснили учёные
- Время, проведённое школьниками в школьном автобусе, может влиять на их вовлечённость в учебный процесс
- Живопись памяти: литовские исследователи изучают, как уличное искусство формирует городскую идентичность
- Видео: Моря Солнца, история миссии Cluster.
- Помощь школам K–12 в освоении сложного мира искусственного интеллекта
- Растения в условиях стресса: как рожь перестраивает свои гены