В течение многих лет ученые и фермеры спорят о том, оказывает ли использование покровных растений, используемых для покрытия земли после сбора основного урожая, положительное влияние на урожайность последующих сельхозкультур. Глобальный метаанализ дает ответ на этот вопрос.
Исследователи из Школы наук Университета Индианы в Индианаполисе собрали данные более чем 100 полевых испытаний по всему миру и обнаружили, что покровные культуры оказывают положительное влияние, в целом увеличивая урожайность сельскохозяйственных культур на 2,6% во всем мире. Среди полученных результатов особенно выделяется то, насколько существенно повысилась урожайность от использования бобовых в качестве покровных культур, включая горох, вику и клевер, сообщает Девин Восс в релизе университета.
Доктор философии Ю Пэн и его команда провели комплексное исследование, используя данные литературы, основанные на полевых и лабораторных наблюдениях, и метаанализ для количественной оценки результатов собранных данных. Ученые задействовали в работе более 1000 записей полевых данных об урожайности и проанализировали, как тип покровной культуры, текстура почвы, параметры почвенной влаги, засушливость, продолжительность покровной культуры и другие методы управления влияют на урожайность основных сельскохозяйственных культур.
«Учась в Индиане, окруженной богатым сельскохозяйственным наследием, я своими глазами стал свидетелем проблем, с которыми сталкиваются фермеры, включая деградацию почвы и потерю питательных веществ. Это исследование направлено на повышение темпов внедрения покровных культур путем устранения опасений фермеров по поводу потенциальной потери урожая основной культуры, тем самым принося пользу агроэкологической среде», - сказал Пэн.
Покровные бобовые культуры показали увеличение урожайности на 9,8% по сравнению с покровными культурами, такими как рожь, овес, рапс и смеси этих покровных культур.
Более того, применение покровных бобовых культур без внесения минеральных удобрений в основные культуры привело к увеличению урожайности на 21,8%.
Кукуруза, наиболее производимая культура в США, получает выгоду от любого типа покровных культур: урожайность увеличивается на 4,7%. У ячменя, еще одной крупной сельскохозяйственной культуры в США, урожайность выросла на целых 8,3% с любой покровной культурой.
Исследователи сообщают, что покровные культуры приносят наибольшую пользу в условиях ограниченного количества питательных веществ. Например, на богарных засушливых землях наблюдался повышенный урожай после покровных, тогда как на богарных незасушливых землях существенного воздействия не наблюдалось. Кроме того, наблюдалось увеличение урожайности на 10,5%, когда удобрения не использовались, но прибавка урожайности упала до 1,8% в сочетании с обработкой удобрениями.
«Не каждая покровная культура подходит для любого метода управления полем и в любой среде. Следует применять избирательный подход по выбору оптимальных стратегий покровных культур в зависимости от их целей, включая тип используемых покровных культур, методы управления, которые следует сочетать с ними, а также местные метеорологические факторы», - сказал Пэн.
Покровные культуры контролируют эрозию почвы, повышают влажность почвы, улучшают структуру почвы и увеличивают содержание органических веществ. Лисинь Ван, профессор университетской Кафедры наук о Земле и окружающей среде и автор исследования, говорит: «Традиционное сельское хозяйство оставляет большой экологический след. Часто оно загрязняет воду и производит большое количество парниковых газов. Вот почему мы хотим свести к минимуму воздействие на окружающую среду, одновременно обеспечивая достаточный урожай. Мы считаем, что покровные культуры являются потенциальным инструментом, который поможет достичь этой цели».
Сельское хозяйство является жизненно важной частью экономического благополучия Индианы. Подсчитано, что сельское хозяйство ежегодно приносит экономике Индианы 35,1 миллиарда долларов. Сельскохозяйственные угодья занимают две трети общей площади штата. Однако, по данным Департамента сельского хозяйства штата Индиана, менее 10% местных фермеров сажают покровные культуры.
В настоящее время Пэн работает с фермерами в Форт-Уэйне, штат Индиана, над проведением собственных полевых исследований покровных культур, их использования и их воздействия на местное сообщество. В целом, у него есть идеи для серии широкомасштабных исследовательских проектов, направленных на решение различных экологических сельскохозяйственных решений, охватывающих как кукурузные пояса Соединенных Штатов, так и всемирный масштаб.
«После предоставления фермерам научных доказательств того, что использование покровных культур принесет пользу окружающей среде без потери урожая, в следующем шаге рассматривается, чему еще они могут способствовать, например, сокращению выбросов парниковых газов. Если покровные культуры окажутся эффективными в сокращении выбросов парниковых газов, это означает, что фермеры смогут бороться с глобальным потеплением с помощью экономически эффективного и широко воспроизводимого подхода», - заключил Пэн.
Работа опубликована в журнале Field Crops Research.
Источник: Indiana University. Автор: Девин Восс.
Заглавное фото: Лукьянов Дмитрий, AgroXXI.ru.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.