Кислотные дожди, рассматриваемые как одна из экологических проблем, угрожающих биоразнообразию и здоровью экосистем, изучаются долгое время, в том числе, в контексте сельхозпроизводства. Если раньше кислотные дожди приносили с собой серу, теперь они несут азот.
Портал AgroXXI.ru ознакомился со статьей команды китайских исследователей (Гуандунская лаборатория современного сельского хозяйства Линнань, Колледж природных ресурсов и окружающей среды, Южно-Китайский сельскохозяйственный университет, Гуанчжоу; Гуандунский инженерно-исследовательский центр современного эко- и циркулярного сельского хозяйства, Гуанчжоу; Ключевая лаборатория агроэкологии в тропиках, Министерство сельского хозяйства и сельских дел, Гуанчжоу), в которой говорится о необходимости пристального внимания к изменению в составе кислотных дождей.
«Кислотными дождями называют атмосферные осадки с pH менее 5,6, которые обусловлены переносом выбросов серы (S) и азота (N) от источника загрязнения. В историческом контексте на примере Китая можно отметить, что в КНР уголь является основным источником энергии, и выбросы диоксида серы (SO 2), вызванные сжиганием угля, были довольно высоки, - пишут авторы работы. - Таким образом, сернокислотные дожди (SAR) являлись основным типом в Китае, как и во всем мире. Однако в последние годы с широким распространением оборудования для десульфурации выбросы SO 2 постепенно снизились, но при этом растут выбросы оксидов азота от промышленного и сельскохозяйственного производства, а также от выхлопов автомобилей. Это явление привело к изменению типа кислотных дождей от SAR к азотнокислым дождям (NAR»).
До 1990-х годов дефицит серы в сельскохозяйственных культурах наблюдался крайне редко. Главным образом это было связано с тем, что наличие серы гарантировалось промышленными выбросами, образующимися при сжигании топлива и приносимыми кислотными дождями, как упоминалось ранее. Теперь дефицит серы в сельскохозяйственных культурах сегодня встречается довольно часто, и в настоящее время агрономы всего мира подчеркивают необходимость учитывать дополнительный вклад серы как необходимого макроэлемента (ранее он таковым не являлся), аналогичного NPK, учитывая существенное значение серы для оптимального роста и развития сельскохозяйственных культур.
Сера наряду с азотом необходима для образования растительных белков через аминокислоты цистеин и метионин, а также для синтеза жирных кислот и витаминов. Сера также оказывает значительное влияние на качество, вкус и запах сельскохозяйственных культур, что становится все более важным для конечного потребителя. Сера также участвует в процессе фотосинтеза, энергетическом обмене растений и производстве углеводов.
Что касается азотных кислотных дождей, то предыдущие исследования показали - они приводят к закислению почвы, что может способствовать увеличению концентрации ионов водорода в почве и вызывать изменения в составе и структуре почвенных микробных сообществ.
«Поскольку защита и поощрение микробного разнообразия на сельскохозяйственных угодьях важны для поддержания качества почвы и достижения устойчивого сельскохозяйственного развития, был поставлен лабораторный эксперимент по влиянию искусственно созданных азотных кислотных дождей с разной концентрацией и временем воздействия на почвенный микробиом в три этапа отбора проб: по 30, 60 и 90 дней. Наши результаты показали, что NAR оказывает ингибирующее действие на почвенные микроорганизмы, демонстрируя значительное снижение индекса Chao1 и индекса Шеннона почвенных бактерий. В этом исследовании доминирующими бактериальными типами в условиях стресса NAR были Proteobacteria, Acidobacteriota, Actinobacteriota и Chloroflexi. NAR значительно снижал относительную численность протеобактерий и актинобактерий, но значительно увеличивал относительную численность ацидобактерий и хлорофлекси, что позволяет предположить – азотные кислотные дожди неблагоприятно влияют на выживание протеобактерий и актинобактерий. Кроме того, исследование показало, что изменение pH почвы, вызванное NAR, было основной причиной изменения структуры почвенного бактериального сообщества. Таким образом, влияние NAR на почвенные микроорганизмы нельзя недооценивать с точки зрения устойчивого развития сельского хозяйства», заключили исследователи.
По статье группы авторов (Сюань Чен, Иминг Ван, Хуэй Вэй, Цзяэнь Чжан), опубликованной в журнале Agronomy 2024 на портале www.mdpi.com.
Заглавное фото: Лукьянов Дмитрий, AgroXXI.ru.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.