Навоз стимулирует эмиссию парниковых газов из почв круглый год

Ученые считают, что во время зимних оттепелей могут увеличиваться выбросы закиси азота

Фото: pxhere.com

Сельскохозяйственные почвы, в которые весной или летом вносят в качестве удобрения навоз, могут в зимний период выделять большее количество парниковых газов, в частности закиси азота (N2O). Это связано с тем, что зимы становятся теплее и почвы оттаивают чаще. На показатели значительное влияние оказывает метод внесения навоза. О новом исследовании Вермонтского университета сообщает Phys.org.

Одним из источников выбросов парниковых газов в сельском хозяйстве являются почвенные бактерии, которые перерабатывают навоз. «Во время типичных зим, когда почвы промерзают, бактерии находятся в состоянии покоя и ждут подходящих условий для новой активности. Когда почвы немного прогреваются или оттаивают, бактерии „просыпаются“ и начинают производить парниковый газ», — объясняет Кэрол Адэр, из школы окружающей среды и природных ресурсов Рубенштейна и Института окружающей среды Гунда Вермонтского университета.

Ученые провели лабораторное исследование замерзших образцов почвы. Предварительно на экспериментальном участке в Вермонте в землю в течение вегетационного периода (когда сельхозкультуры растут и развиваются — прим. +1) тремя различными способами вводили органическое удобрение: навоз вносили поверхностно (распределяется по поверхности поля равномерно — прим. +1), внутрипочвенно (при помощи специального устройства, инжектора, распределяется внутри почвенного слоя — прим. +1) и комбинированным способом. В лаборатории экспериментальные образцы подвергали замораживанию, застыванию и оттаиванию в течение восьми дней.

Исследовательская группа установила, что способ внесения навоза влияет на показатели выбросов N2O и углекислого газа (CO2). Так, во время зимних оттепелей выбросы N2O при внутрипочвенном внесении навоза были до 20 раз больше, чем эмиссия при поверхностном и комбинированном способах удобрения. Кроме того, выбросы CO2 и N2O были в восемь раз больше в оттаявших почвах, чем в промерзших.

«Почвенные микроорганизмы, в результате деятельности которых образуются CO2 и N2O, усваивают углерод и азот, внесение навоза на 6-8 дюймов (15,2-20,3 см) ниже поверхности может увеличить доступность этих питательных веществ для бактерий. Еще одна потенциальная причина заключается в том, что способ внесения навоза изменяет микробные сообщества. Так, в почве, внутрь которой вносится навоз, может поселиться больше бактерий того типа, которые будут производить N2O», — комментирует Адэр.

Так как в результате повышения средней температуры Земли пахотные земли расширяются на север, ученые опасаются, что в долгосрочной перспективе открытое ими явление увеличит вклад сельского хозяйства в глобальное потепление, поскольку зимы становятся теплее и почвы оттаивают чаще.

По словам одного из авторов исследования, аспирантки Линдси Барбиери, исследование дало ученым отправную точку для дальнейшего изучения причин выбросов парниковых газов, возникающих в результате сельскохозяйственной деятельности.