Как остатки прошлогоднего урожая влияют на здоровье почвы

В каком-то смысле, сельское хозяйство похоже на приготовление еды. Приготовление пищи было бы намного проще, если бы мы могли покинуть кухню после еды и не возвращаться до тех пор, пока мы не нужно будет опять что-то готовить. Но кто-то должен убрать остатки трапезы, помыть посуду и убрать стол.

Такая же история происходит на сельскохозяйственных полях после уборки урожая и перед посадкой следующей весной. После сбора урожая осенью, фермеры увозят собранный урожай на продажу или хранят его на своей ферме. Но они не забирают с поля все растения. Оставшиеся части растения, такие как стебли и листья, остаются в поле. Этот мусор называется остатками урожая.

Использование No-Till и сжигание остаткой являются двумя потенциальными способами удаления растительного мусора. Оба метода помогают сохранить органическое вещество и азот в почве. Однако необходимо было провести исследования, чтобы понять, как эти два вида практики могут повлиять на долгосрочное здоровье почвы.

Лиза Фульц и ее команда хотят помочь фермерам определить наилучший способ удаления остатков растений между вегетационными периодами. Для этого ее команда решила узнать больше о том, как нулевая обработка почвы и сжигание влияют на питательные вещества и микробы в почве. Фульц — научный сотрудник Агентского центра Луизианского Государственного Университета.

No-till — это практика, когда фермеры сажают прямо в мусор урожая прошлого года. Предписанные пожары используются для преднамеренного сжигания мусора предыдущего урожая контролируемым огнем. «Обе эти практики имеют минимальное физическое воздействие на почву», — говорит Фульц.

Обе эти практики также имеют свои недостатки. При первом методе в случае низких весенних температур или высоком уровне влажности могут начать актисно развиваться болезни и вредители культур. А запрещенный во многих регионах огонь может оставить почву «голой», уязвимой для эрозии.

Команда сосредоточила свои исследования на севооборотах пшеницы и сои, а также на системах непрерывного производства кукурузы. «Это обычные практики не только на среднем юге, но и во многих регионах мира», — объясняет Фульц. «Производство пшеницы и кукурузы оставляет остатки растений», — говорит она. «Обычная практика, как и обычная обработка почвы, очень разрушительна. Все большее значение приобретает необходимость выявления жизнеспособных методов сохранения природы».

Растительные остатки и их деградация почвенными микробами являются важной частью углеродного цикла. Растения накапливают углерод в течение вегетационного периода, затем микробы используют остатки растений в пищу. Затем углерод накапливается в почве в химически стабильной форме.

«Свежий, зеленый материал на полях с нулевой обработкой легко разлагается и обеспечивает богатые питательные вещества для почвенных микробов», — говорит Фульц. «Зола от сгоревших остатков более химически стабильна, но она не является источником питательных веществ для микробов».

Команда обнаружила, что воздействие от практики управления урожаем, такие как севооборот или удобрение, более полезны чем сжигание остатков. Исследователи обнаружили некоторое снижение микробной активности после ежегодных поджогов.

Выводы показывают, что огонь имеет некоторые возможные краткосрочные выгоды для увеличения наличия питательных веществ в почве, но время имеет решающее значение. Регулярное сжигание остатков пшеницы обеспечило увеличение азота примерно на 7 дней. Эти преимущества следует сопоставить с другими возможными последствиями, такими как производство двуокиси углерода и урожайность.

«Нам еще предстоит узнать о долгосрочном влиянии поджогов на биологическое сообщество почвы», — говорит Фульц. «Хотя краткосрочное воздействие было измерено, долгосрочное воздействие на питательные вещества почвы, биологические циклы и здоровье почвы неизвестно».

Нет двух одинаковых систем управления фермами, и их успех определяется пользователем. Ученые продолжают изучать возможные сценарии для предоставления фермерам точных и устойчивых рекомендаций.

«Я всегда интересовалась сохранением почвы и тем потенциалом, который она имеет для воздействия на многие стороны жизни», — говорит Фульц. «Улучшая здоровье почвы, мы можем улучшить качество воздуха и воды, сохранить углерод и обеспечить стабильные ресурсы для производства продуктов питания».

Источник: Американское агрономическое общество; фото: pixabay.com