Когда дело доходит до содержания органических веществ во влажной почве, время решает все. По крайней мере, так предполагает новое исследование, проведенное экологом из Университета штата Айова.
Выводы, недавно опубликованные в рецензируемом академическом журнале Nature Communications, показывают, что периодически затапливаемые почвы могут на самом деле терять органическое вещество ускоренными темпами, сказал Стивен Холл, доцент кафедры экологии, эволюции и биологии организмов и автор соответствующей статьи. исследования. Полученные данные противоречат широко распространенному мнению о том, что почвы с высоким содержанием воды обязательно накапливают органические вещества лучше, чем сухие почвы, что может иметь значение для методов сохранения сельскохозяйственных и водно-болотных угодий, сказал Холл.
Сохранение органических веществ или остатков, оставшихся после гибели или сбора урожая сельскохозяйственных культур и других растений, в почве дает два важных преимущества. Во-первых, оптимальные уровни органического вещества в почве улучшают плодородие, сказал Холл. Второе преимущество касается секвестрации углерода. Если углерод, составляющий большую часть органического вещества, хранится в почве, то он не попадает в атмосферу, где может способствовать изменению климата.
Холл сказал, что влажная почва лишает кислород многих микроорганизмов, которые разлагают органические вещества, что приводит к более медленному разложению и лучшему удерживанию в почве. Это привело к убеждению, что влажные почвы лучше удерживают органические вещества на месте. Но открытия Холла показали, что отсутствие кислорода во влажных почвах приводит к появлению некоторых бактерий, выдыхающих железо, которые расщепляют минералы, защищающие значительную часть органического вещества от разложения. Затем эти бактерии могут свободно разлагать органическое вещество и выделять углерод в атмосферу, поскольку парниковые газы выделяют углекислый газ и метан.
Исследование показало, что время играет ключевую роль в том, насколько хорошо влажные почвы сохраняют органические вещества. В то время как почвы с постоянно высоким содержанием влаги действительно сохраняют органические вещества в течение длительного времени, почвы могут фактически терять органические вещества во время более коротких периодов затопления. По словам Холла, результаты имеют значение для сельскохозяйственных полей, которые плохо осушаются или затапливаются в течение нескольких недель в году, прежде чем высыхать. Исследование также показывает, что водно-болотные угодья, считающиеся полезным инструментом для сохранения и связывания углерода, могут потребовать постоянного затопления, чтобы реализовать экологические выгоды от накопления органических веществ.
"Мы обнаружили, что периодически влажные почвы не обязательно защищают органические вещества от разложения и могут привести к потерям, по крайней мере, в течение периода времени от недель до месяцев", - сказал он..
Исследование основано на исследованиях, проведенных в лаборатории ISU. Исследователи взяли образцы почвы с кукурузного поля в центральной части Айовы и подвергли образец различным условиям, прежде чем провести химический анализ.
Холл сказал, что будущие исследования должны расшириться и включать полевые эксперименты, а также лабораторные работы. Он сказал, что хочет проверить, как различные методы дренажа влияют на потерю органических веществ, а также точно определить продолжительность времени, необходимого для того, чтобы влажная почва осознала экологические преимущества.