Покровные культуры с успехом улучшают состояние почвы
В южных высокогорных равнинах осадков выпадает мало. Однако, когда выпадает дождь, штормы могут вызвать активную эрозию почвы. Сильные ветры также отрывают ценный верхний слой почвы.
Обычно в сезоны, когда первичные культуры не выращиваются, рекомендуется высаживать покровные культуры, такие как, бобовые — горох и мохнатая вика, или травянистые культуры, такие как овес и ячмень. Покровные культуры не только покрывают поля между вегетационными сезонами. Они помогают почвам удерживать дождевую воду и уменьшают эрозию почвы от ветра и воды.
В новом исследовании исследователи из Университета штата Нью-Мексико и Министерства сельского хозяйства США показали, что покровные культуры могут улучшить состояние почвы в полузасушливых районах штата Нью-Мексико.
«Было много скептицизма в отношении эффективности выращивания покровных культур в жаркой, сухой среде южных Высоких Равнин», — говорит Раджан Гимир, научный сотрудник Университета штата Нью-Мексико. «Наши исследования показывают, что покровные культуры увеличили биологическое здоровье почв в исследуемой области за два года».
Для определения здоровья почвы исследователи измеряли выбросы углекислого газа в почву. Эти выбросы были выше на опытных участках с покровными культурами, чем на участках под паром.
Почвенные микробы — крошечные существа, которые живут и дышат в здоровой почве, создают биологическую активность. Углекислый газ выделяется из почвы во время дыхания корней растений и почвенных микробов. Чем выше биологическая активность в почве, тем больше выбросы углекислого газа.
Участки находились в Кловисе, штат Нью-Мексико, примерно в 200 милях к востоку от Альбукерке. Ученые тестировали различные покровные культуры в течение двух вегетационных периодов. Они также проверили комбинации покровных культур, таких как выращивание гороха и овса вместе. Участки с одним горохом и комбинацией гороха и канолы показали наибольшие выбросы углекислого газа в почву в течение одного из лет исследования. Тем не менее, тенденция выбросов не была последовательной на второй год, что затрудняет интерпретацию результатов.
Исследователи показали, что взаимодействие температуры почвы и осадков играет важную роль в определении количества выделяемого углекислого газа. Следовательно, эти факторы влияют на здоровье почвы.
Но неконтролируемые выбросы углекислого газа в почве могут быть проблемой. Это потому, что углекислый газ является парниковым газом. «Выброс углекислого газа в почве должен быть сбалансирован с накоплением углерода в почве, — рояснил Гимир. К счастью, покровные культуры помогают вывести этот газ из атмосферы и сохранить его в почве.
Покровные культуры увеличивают накопление углерода в почве двумя способами. Во-первых, их корневая и надземная биомасса в основном состоит из углерода, который в конечном итоге разлагается на органические вещества почвы. Они также обеспечивают жильем и продуктами питания почвенных микробов. Эти микробы, особенно грибы, ассоциируются с еще большим накоплением углерода.
Биологическая активность также улучшает структуру почвы, и микробы могут высвобождать питательные вещества, в которых нуждаются сельскохозяйственные культуры. «Эти изменения приносят большую пользу как окружающей среде, так и сельскому хозяйству», — говорит Гимир.
Микробы, живущие в корнях бобовых, могут фиксировать атмосферный азот, чтобы сделать его доступным для сельскохозяйственных культур. Тем не менее, эта деятельность может также увеличить выбросы углекислого газа в почву, когда бобовые выращиваются в качестве покровных культур.
Травяные покровные культуры, такие как овес и ячмень, вносят хороший вклад в накопление углерода в почве без дополнительных выбросов за счет фиксации азота. Но это означает, что растениям необходимо получать азот в других местах, и этим травам, как правило, нужно больше воды, чем бобовым.
«Найти баланс — это ключ, — говорит Гимир. «Смешивание трав с бобовыми может помочь увеличить содержание углерода и азота в почве при минимальном выделении углекислого газа».
Исследователи планируют продолжить этот эксперимент в качестве долгосрочного исследования.
«Покровные культуры — отличный способ изолировать углерод, уменьшить глобальное потепление и повысить устойчивость сельского хозяйства», — говорит Гимир. «Но многое еще предстоит узнать о растениеводстве, особенно в полузасушливых условиях».
Источник: www.hpj.com
