Китайские ученые исследуют микробные удобрения для применения в системах возделывания пшеницы и кукурузы в контексте климатически устойчивого сельского хозяйства
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. 

---