Выходя за пределы поверхностного уровня и буквально копая глубоко, ученые из Калифорнийского университета в Дэвисе обнаружили, что компост является ключом к хранению углерода в полузасушливых пахотных почвах, стратегией компенсации CO 2 выбросы.
В своем 19-летнем исследовании, опубликованном в журнале Global Change Biology, ученые выкопали землю примерно на 6 футов, чтобы сравнить изменения содержания углерода в почве на обычных участках с посевами кукурузы, помидоров и пшеницы с добавлением компоста, а также с добавлением компоста. системы земледелия. Они обнаружили, что:
- Обычные почвы не выделяют и не хранят много углерода.
- Возделывание покровных культур в обычных почвах, увеличивая углерод на поверхности 12 дюймов, фактически может терять значительное количество углерода ниже этой глубины.
- Когда в органическую сертифицированную систему были добавлены и компост, и покровные культуры, содержание углерода в почве увеличилось на 12,6% за время исследования, или примерно на 0,07% ежегодно. Это больше, чем международная инициатива «4 на 1000», которая требует увеличения содержания углерода в почве на 0,04 процента в год. Кроме того, запасов углерода гораздо больше, чем можно было бы рассчитать, если бы измерялся только поверхностный слой.
«Если мы потратим время и энергию, чтобы заглянуть немного глубже, в этой истории всегда есть что-то еще», - сказала соавтор Джессика Чиартас, доктор философии. студент отдела земельных, воздушных и водных ресурсов Калифорнийского университета в Дэвисе. «Почва представляет собой огромную массу природных ресурсов под нашими ногами. Если мы думаем только об обработке поверхности, мы упускаем возможность. Углерод подобен второму урожаю."
Покровные культуры, компост и углеродный рынок
По всей стране многие исследования, посвященные изменению содержания углерода в верхнем слое почвы, показали, что системы с покровными культурами накапливают углерод. Исследование Калифорнийского университета в Дэвисе также выявило прирост на поверхности, но на более глубоком уровне из систем с покровными культурами было высвобождено достаточно углерода, что привело к общей чистой потере.
«Есть и другие преимущества покрытия сельскохозяйственных культур, которыми фермеры могут по-прежнему пользоваться, но в наших системах хранение углерода не обязательно является одним из них», - сказала соавтор Николь Таутджес, специалист по системам земледелия из Калифорнийского университета в Дэвисе. Институт устойчивого развития сельского хозяйства. «Мы добьемся большего прогресса, стимулируя использование компоста».
Исследователи не сравнивали компостируемые системы без покровных культур, но подозревают, что компост помог улавливать углерод, несмотря на покровные культуры, и они намереваются исследовать это дальше.
Микробам нужна сбалансированная диета
Углерод должен фильтроваться через почвенные микробы, чтобы создать стабилизированные формы углерода в почве. Компост обеспечивает не только углерод, но и дополнительные жизненно важные питательные вещества для эффективного функционирования этих микробов.
«Одна из причин, по которой мы продолжаем терять органические вещества из почвы, заключается в том, что мы сосредоточены на подкормке растений и забываем о потребностях других, которые выполняют важные функции в почве, такие как создание органического углерода», - сказала старший автор Кейт Скоу. директор Фонда устойчивого сельского хозяйства UC Davis Russell Ranch. «Нам тоже нужно кормить почву».
Сбалансированное питание может иметь значение между тем, сколько углерода остается в почве и сколько выделяется в виде углекислого газа, сказал Скоу.
Когда их рацион несбалансирован, микробы ищут недостающие питательные вещества, добывая их из существующих органических веществ почвы. Это приводит к потере, а не увеличению углерода. Авторы считают, что глубоко в почве корни покровных культур обеспечивали углерод, но не другие питательные вещества, необходимые для его стабилизации.
Связывание углерода в засушливом климате
Исследование проводилось в северной части Центральной долины Калифорнии в Центре устойчивого сельского хозяйства Russell Ranch, входящем в состав Института устойчивого сельского хозяйства Калифорнийского университета в Дэвисе. Результаты показывают, что полузасушливый средиземноморский климат, такой как место исследования, может хранить гораздо больше углерода в почве, чем считалось возможным.
«Эта работа, проведенная на ранчо Рассела в Калифорнийском университете в Дэвисе, очень своевременна, поскольку штат инвестирует в программы по улавливанию углерода в почве», - сказала секретарь Департамента продовольствия и сельского хозяйства Калифорнии Карен Росс. «Связывание углерода в почве за счет добавления компоста является ключевой практикой в нашей программе «Здоровые почвы», и мы рады, что научные и политические усилия согласованы и поддерживают друг друга."
Результаты также указывают на то, что компост может принести фермерам и окружающей среде множество взаимосвязанных преимуществ, улучшая почву, компенсируя выбросы парниковых газов и превращая животные и пищевые отходы в ценный продукт, в котором нуждается почва.
Дополнительными соавторами исследования являются Амели Годен, Энтони О'Гин и Исраэль Эррера из Калифорнийского университета в Дэвисе.