Биологи из РУДН обобщили 520 исследований и сообщили как лучше удобрять почву
Команда биологов из РУДН в сотрудничестве с зарубежными коллегами обобщила результаты 520 исследований воздействия навоза на почву и сделала снимки всех биохимических процессов, протекающих в удобренных почвах. Команда также сравнила влияние навоза на почву с минеральными добавками и без них, показала, как навоз от разных животных влияет на плодородие почвы, и рассчитала его оптимальное количество для удобрения. Результаты исследования опубликованы в Science of The Total Environment.
Навоз использовался в качестве источника питательных веществ для растений с древних времен. Однако до недавнего времени масштабный систематический анализ этого органического удобрения не проводился. Команда биологов (в том числе несколько специалистов из Университета РУДН) рассмотрела более 500 известных научных работ о влиянии навоза на качество почв и предоставила систематизированные и статистически обобщенные данные об удобрении.
«Несмотря на обилие отдельных работ, обобщенного анализа влияния навоза на различные свойства почв пока не проводилось. Мы проанализировали 521 работу, которые охватывали как разовое, так и непрерывное использование навоза в краткосрочной и долгосрочной перспективе (до 113 лет) полевых экспериментов. Наша команда также разработала концепцию изменения биологических процессов под воздействием навоза в зависимости от климатических факторов и свойств почвы», — рассказала к.э.н. Евгения Благодатская, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Центра математического моделирования и проектирования устойчивых экосистем РУДН.
При выборе исследований для метааналитической работы команда следовала строгим критериям. Каждое исследование должно было содержать точную информацию об источнике удобрений и ферментов, связанных с циклами углерода и питательных веществ, иметь неоплодотворенную контрольную партию и предоставлять различные данные и характеристики для статистического анализа. Метаанализ охватывал различные типы почв и климатические зоны со средней годовой температурой от 10 до 20 градусов С и количеством осадков от 250 до 1000 мм.
Подводя итоги исследований, команда предложила оптимальное годовое количество навоза для удобрения — 25 000 кг на 1 га. Это соотношение обеспечивает наилучший баланс урожайности и плодородия почвы и помогает поддерживать кислотность почвы на уровне, наиболее благоприятном для сельского хозяйства. Однако это значение нельзя считать универсальной нормой: несмотря на то, что оно было рассчитано для различных климатических условий и типов почв, для дальнейших исследований потребуется база данных большего размера. По словам команды, навоз способен ускорять биохимические циклы углерода и азота до 30%. Примечательно, что навоз свиней оказывает сильное влияние на биохимические свойства азотного цикла. После удобрения почвы навозом (особенно без минеральных добавок) ферменты, участвующие в химических превращениях углерода, азота, серы, и соединения фосфора становятся более активными. Кроме того, навоз увеличивает пористость почвы и, следовательно, увеличивает ее способность удерживать воду.
Помимо преимуществ органических удобрений, команда указала на два фактора риска, которые могут возникнуть при неправильном обращении с навозом: патогены и загрязнение окружающей среды парниковыми газами и соединениями азота и фосфора.
В рамках хорошо продуманной стратегии удобрение навозом может решить многие проблемы, стоящие перед сельскохозяйственной отраслью: снизить деградацию почвы и повысить плодородие, увеличить запасы углерода, ускорить циклы ключевых элементов и сделать их доступными для растений.
Источник: РУДН
