Вспашка почвы на склонах ставит под угрозу урожаи в будущем
Вспашка и обработка почвы на холмистых склонах приводит к истончению сельскохозяйственных земель и угрожает будущим урожаям, предупреждают ученые.
Ученые из Ланкастерского (Великобритания) и Аугсбургского (Германия) университетов утверждают, что, если фермеры не перестанут обрабатывать склоны холмов, в долгосрочной перспективе почвы на этих склонах могут истончиться до такой степени, что рост продовольственных культур окажется под серьезной угрозой.
Известно, что обработка почвы, включающая вспашку, перемещает значительное количество почвы вниз по склону и усиливает эрозию, вызванную погодными условиями. На наклонных землях в результате обработки почвы сползают с вогнутых частей холмов и откладываются в днищах долин.
По мере того, как почвы на склонах истончаются, материал из подпочвы смешивается с верхним слоем земли, что снижает его качество роста из-за низкого содержания питательных веществ, биологической активности и уменьшения запасов воды.
Исследователи изучили посевы пшеницы и кукурузы, выращенные в северном немецком регионе Укермарк, который является высокомеханизированным и очень продуктивным сельскохозяйственным регионом Европы. Хотя сельскохозяйственное производство было возможно в Укермарке по крайней мере 1000 лет, моделирование исследователей предсказывает, что в течение следующих пятидесяти лет урожайность пшеницы и кукурузы, вероятно, снизится, поскольку современное механизированное сельское хозяйство ускоряет эрозию, вызванную обработкой почвы на склонах.
Исследователи использовали опубликованную информацию о прореживании посевов, влияющую на урожайность, и применили модели перераспределения почвы и роста сельскохозяйственных культур, чтобы изучить влияние обработки в масштабе регионального ландшафта. Это позволило им определить, перевешивает ли прирост урожая в тех частях ландшафта, которые получили почву в результате эрозии, т. е. вогнутых частях, потери, вызванные истончением почвы на склонах.
Их расчеты показывают, что, продолжая использовать обычный подход к обработке почвы на склонах, фермеры региона Укермарк столкнутся с совокупным снижением урожайности озимой пшеницы до 7,1 процента в течение 50 лет и до 10 процентов в течение столетия (в нормальные и засушливые годы).
Для кукурузы исследователи прогнозируют снижение урожайности на 4% в течение пятидесяти лет и на 5,9% в течение 100 лет (в нормальные и засушливые годы).
Последствия прореживания почвы будут наиболее выражены во время засухи, поскольку такие почвы менее способно удерживать влагу и питательные вещества. В более влажные годы, хотя и не столь ярко выраженные, как в нормальные и засушливые годы, урожайность также будет падать в течение 50–100 лет.
Эти сокращения эквивалентны тысячам тонн потерянного производства продуктов питания только в регионе Укермарк. Исследователи считают, что снижение урожайности из-за эрозии почвы, вероятно, будет иметь место во всем мире, где обработка почвы происходит на склонах.
Они утверждают, что это прогнозируемое увеличение подчеркивает необходимость срочных действий по уменьшению прореживания почвы, вызванного вспашкой.
Хотя исследователи не моделировали последствия изменения климата, они считают, что воздействие эрозии почвы, вероятно, будет усиливаться, поскольку изменение климата увеличивает частоту засушливых периодов в период вегетации сельскохозяйственных культур.
Новое исследование, опубликовано в журнале Nature Food.
Источник: Ланкастерский университет
