Биологи выяснили, как правильно удобрять почву

В сотрудничестве с иностранными коллегами биологи РУДН обобщили результаты более 520 исследований о влиянии органических удобрений животного происхождения на почву и впервые составили обобщенную картину биохимических процессов, которые происходят в удобренных почвах. В метаанализ вошли наблюдения длительностью от нескольких дней до ста с небольшим лет. Биологи сравнили эффект от внесения навоза с минеральными удобрениями и без, показали разницу влияния навоза разных животных на плодородие почвы и рассчитали оптимальное количество навозных удобрений. Результаты опубликованы в журнале Science of The Total Environment.

Навоз используется как источник питательных элементов для растений с древнейших времен. Однако до сих пор не производилось обширного систематического анализа полезных свойств этого органического удобрения. Группа биологов провела экспертизу более 500 наиболее значимых исследований, посвященных влиянию навоза на качество почв. Результатом работы стало систематически и статистически обработанное обобщение данных о навозных удобрениях.

«Несмотря на то что существует множество отдельных исследований, обобщенного анализа о действии навоза на различные свойства почвы до сих пор не производилось. Мы проанализировали 521 исследование, с однократным и регулярным применением навозных удобрений в кратковременных и многолетних (до 113 лет) полевых экспериментах. Мы разработали концептуальное представление об изменении биохимических процессов под воздействием навозных удобрений в зависимости от климатических факторов и свойств почвы», — рассказала доктор биологических наук Евгения Благодатская, ведущий научный сотрудник центра математического моделирования и проектирования устойчивых экосистем РУДН.

Биологи отбирали научные труды по нескольким строгим критериям. В соответствии с требованиями, предъявляемыми к корректному проведению метаанализа, в исследовании должен быть точно определен источник удобрения, собраны данные о ферментах, которые связаны с циклом углерода и питательных элементов, необходимо наличие контрольного, неудобряемого участка, а также данных и характеристик для статистического анализа. В метаанализ вошли разные типы почв из разных климатических зон (со среднегодовой температурой от 10 до 20 ℃ и среднегодовым количеством осадков от 250 до 1000 мм).

Рекомендованный в результате обобщения оптимальный объем навозных удобрений — 25 000 кг в год на один гектар — является оптимальным в отношении качества урожая и плодородия почв и позволит поддерживать принятую для сельхозугодий кислотность почвы. Однако это значение пока нельзя считать глобальной нормой, даже несмотря на то, что она рассчитана для различных климатических условий и типов почв, — необходима более масштабная база данных. Биологи также выяснили, что навозные удобрения способны на 30% ускорить биохимические циклы углерода и азота, причем свиной навоз оказывает особенно сильное воздействие на биохимические характеристики азотного цикла . После удобрения навозом (особенно без применения минеральных добавок) в почвах активнее работают ферменты, участвующие в трансформации соединений углерода, азота, серы и фосфора, .Навоз повышает порозность почвы — благодаря этому она лучше удерживает воду.

Помимо положительных свойств органических удобрений биологи отметили две опасности, которые могут возникнуть из-за неаккуратного применения навоза, — патогенные организмы и загрязнение окружающей среды соединениями азота и фосфора и выделение парниковых газов. В условиях грамотной стратегии навозные удобрения могут решить многие сельскохозяйственные задачи — снизить деградацию почв, улучшить их плодородие, увеличить запасы углерода, ускорить круговорот ключевых элементов и сделать их доступными для растений.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.