Исследователи из Мадридского политехнического университета изучили различные методы повышения эффективности использования воды и азота в системах земледелия.
Результаты исследования, проведенного двумя исследователями из Исследовательской группы по сельскохозяйственным системам Мадридского политехнического университета, показывают, что методы управления, направленные на сокращение потерь азота и поддержание производительности фермы, должны основываться на оптимизации внесения азота и воды в в то же время. Скоординированное улучшение обоих элементов в сельском хозяйстве имеет больше продуктивных и экологических преимуществ, чем по отдельности.
Доступность воды и азота во всем мире является наиболее ограничивающим фактором роста сельскохозяйственных культур. Эти два элемента оказывают фундаментальное влияние на продовольственный суверенитет многих регионов и на сокращение разрыва между потенциальным продовольствием и реальным продовольствием, производимым в мире. Таким образом, проблемы, вызванные чрезмерным использованием азота, такие как загрязнение нитратами природных водоемов и увеличение выбросов парниковых газов в атмосферу, в основном связаны с управлением водными ресурсами.
Кроме того, доказана тесная взаимосвязь между эффективностью использования воды и азота в большинстве систем земледелия. Таким образом, методы, направленные на повышение эффективности одновременно, более успешны, чем методы, направленные на оптимизацию каждого элемента в отдельности.
Это исследование, проведенное Мигелем Кемада и Хосе Луисом Габриэлем, исследователями из Политехнического университета Мадрида, оценило семь методов одновременного улучшения обоих элементов в системах земледелия. Во-первых, при дефиците воды в культуре использование азота должно быть приспособлено к фактической потребности стрессовой культуры, поскольку растение будет расти только настолько, насколько это позволяет наиболее ограничивающий фактор (в данном случае вода), таким образом, остальная часть азот остается в почве, готовый исчезнуть из системы.
Во-вторых, еще одной хорошей практикой является улучшение управления водой при орошении культур, поскольку чрезмерное использование воды способствует ее потере и растворению в ней азота за пределами зоны действия корней. В-третьих, исследователи предлагают использовать фертигацию, заключающуюся в применении растворенных питательных веществ в поливной воде. Этот метод имеет большой потенциал для адаптации к пунктуальной потребности растений в воде и азоте.
Мульчирование почвы - четвертый метод, предложенный в этом исследовании. При правильном применении этой техники с использованием остатков предыдущего урожая или синтетических материалов мы предотвращаем большие потери воды, вызванные прямым испарением почвы. Кроме того, мульчирование почвы может благоприятствовать условиям для достижения более высокой минерализации почвенного азота, а также может увеличить инфильтрацию воды, уменьшая потери как воды, так и азота, вызванные эрозией почвы.
Пятая методика предполагает корректировку дозы азота с учетом доз, даваемых минерализацией почвы и органики, таким образом, синтетическое удобрение может быть полностью заменено в некоторых случаях, например, когда почва имеет соответствующие условия влажности.
Другой метод основан на использовании видов и культур, которые могут лучше адаптироваться к циклам климата и почвы, поиске видов, более приспособленных к воде, доступной в каждом регионе, комбинировании видов с глубиной корней, способных принимать воды и азота там, где другие не могли, включая покровные культуры, которые могут предотвратить потерю питательных веществ и могут быть использованы в качестве мульчирования почвы и сидератов в будущем.
Наконец, седьмой изучаемый метод - это мониторинг наличия воды и азота с помощью дистанционных и бесконтактных датчиков. Существует все больше доступных датчиков, которые позволяют нам измерять физиологическое состояние растений и доступность почвенной воды, таким образом, прогнозы внесения удобрений и орошения могут быть скорректированы в соответствии с наблюдаемыми недостатками.
Короче говоря, исследователи исследования говорят: «Технологии выращивания сельскохозяйственных культур, направленные на сокращение потерь азота, с определением наиболее эффективных методов в каждом конкретном случае будут способствовать улучшению состояния окружающей среды во всем мире».