Польские ученые считают опад павловнии ценным зеленым удобрением, так как листья содержат много питательных веществ, включая азот, фосфор и калий, и активизируют жизнь почвенных микросообществ. Фермеры же смогут заработать на краткосрочном лесоводстве
Заброшенность сельскохозяйственных угодий - распространенный процесс в разных странах мира, когда земли не используются в течение как минимум двух-пяти лет.
Европейская комиссия отмечает тревожную тенденцию: в период 2015–2030 около 11% (более 20 млн га) сельскохозяйственных земель в ЕС могут оказаться под угрозой заброшенности, в результате чего общая площадь заброшенных земель достигнет 5,6 млн га к 2030 году, что эквивалентно 3% от общей площади сельскохозяйственных угодий.
В связи с этим предложены стратегии управления заброшенными землями, которые подчеркивают, например, важность возобновляемых источников энергии, включая биоэнергетические культуры.
Многофункциональность сельского хозяйства – необходимое условие устойчивого развития. Явление, при котором помимо основной функции, заключающейся в производстве продуктов питания, возникает дополнительный доход за счет производства других товаров.
Привлекательным вариантом для фермеров может стать рекультивация заброшенных сельхозугодий, особенно там, где биофизические условия благоприятны, и преобразование их в устойчивые и многофункциональные посадки с биоэнергетическими культурами. Проще говоря, краткосрочное лесоводство сулит выгоды на фоне всеобщего стремления к круговой биоэкономике.
Краткосрочное лесоводство не конкурирует с традиционными культурами за наиболее продуктивные земли, напротив, ведется на малоплодородных участках. Однако, есть культуры, при помощи которых можно быстро повысить здоровье почвы.
Род Paulownia содержит быстрорастущие разновидности лиственных деревьев, принадлежащих к семейству Paulowniaceae. Виды павловнии успешно растут на деградированных почвах, так как сами себе производят органическое удобрение каждый год. К ним не привлечено столько внимания как к иве или тополю, и совершенно напрасно.
В данном исследовании, проведенном в Польше специалистами Государственного научно-исследовательского института и Института агрофизики Польской академии наук, на заброшенных в течение пяти лет землях испытывались две плантации павловнии - P. elongata × P. Fortune (плотность посадки 5 × 5 м).
Изучались реакции и изменения активности трех почвенных ферментов (кислой и щелочной фосфатазы, дегидрогеназы), микробной биомассы и функционального разнообразия в почвах под деревьями и удаленно от них.
«Уже после одного года посадки деревьев было обнаружено статистически значимое увеличение микробной активности, независимо от гранулометрического состава почвы, при оценке различными методами. – Пишут авторы. - Состав почвы, время отбора проб (июнь и октябрь) и расстояние отбора проб (0,1 м и 1 м от дерева) оказали значительное влияние на микробиологические свойства. Кроме того, активность дегидрогеназ и кислой фосфатазы, а также С и N микробной биомассы снижались по мере удаления от деревьев и были значительно выше в октябре, чем в июне. Вероятно, это связано с большим количеством опавших листьев и климатическими условиями, такими как высокая влажность.
Примечательно, что листья Paulownia spp. содержат много питательных веществ, таких как азот, фосфор и калий, и в Китае они уже используются в качестве зеленого удобрения.
Потенциал осеннего опада также заключается в том, что фенология растений и фотосинтетическая активность влияют на сезонную динамику микроорганизмов, поскольку растения влияют на доступность C и N для почвенных микроорганизмов в результате экссудации лабильного C через корни и поступления субстрата с опадом.
Экссудаты корней растений обеспечивают летом лабильный углерод, в то время как зимние микроорганизмы используют мертвый растительный материал и микробные клеточные продукты.
В конце лета, когда растения вступают в фазу старения, микроорганизмы получают доступ к легкодоступной растительной подстилке и проявляют меньшую конкуренцию за питательные вещества и минералы.
Сезонная динамика метаболической активности микроорганизмов и биологической активности почвы и понимание этих процессов очень важны для улучшения политики управления экосистемами.
В этом исследовании состав почвы, изменчивость даты и расстояния определенно были основными факторами, влияющими на биологические свойства почвы и определяющими разнообразие микроорганизмов.
Уже через год наблюдений можно сделать вывод, что некоторые микробные параметры почвы (микробная биомасса C и N, активность дегидрогеназы и кислой фосфатазы, катаболическая активность по данным Bilog EcoPlates) снижались с увеличением расстояния от ближайшего дерева, что связано с уменьшением содержания питательных веществ, полученных из корневых выделений и остатков листьев.
На основании проведенных микробиологических анализов и их результатов можно сделать вывод: павловния – хороший кандидат в биоэнергетические культуры для рекультивации, секвестрации биомассы и улучшения качества почвы.
По статье группы авторов (Малгожата Возняк, Анна Галонска, Гжегож Себелец, Магдалена Фронц), опубликованной в журнале Agriculture 2022 на портале www.mdpi.com.
Фото: pixabay.com.

---