Органическое земледелие способствует плодородию почвы и биоразнообразию с хорошими урожаями в целом. Однако урожайность таких культур, как зерновые и картофель, все еще нуждается в улучшении. Совместное исследование швейцарского Научно-исследовательского института органического сельского хозяйства FiBL и швейцарской научной организации Agroscope подтверждает это. Оно основано на данных 40 лет испытаний DOK, уникального в мировом масштабе долгосрочного полевого испытания.
Органическое земледелие обладает характеристиками, которые позволяют эффективно и экологически безопасно производить продукцию. Это показывает совместное исследование FiBL Switzerland и Agroscope в сотрудничестве с Федерального института технологии ETH Zurich, недавно опубликованное в журнале "Scientific Reports".
«Тщательно собранные данные за 40 лет доказывают, что органическое земледелие способствует сохранению биоразнообразия и повышению плодородия почвы. Оно также снижает риск негативного воздействия на окружающую среду от пестицидов или избытка азота», - сообщает Ханс-Мартин Краузе из FiBL, один из двух основных авторов исследования и соруководитель испытания с 2024 года.
Исследование основано на данных уникального в мире полевого испытания. Оно известно как «испытание DOK» и сравнивает биодинамическую (D), органическую (O) и традиционную (K) системы земледелия в Швейцарии. С этой целью органические и традиционные системы земледелия научно сравнивались друг с другом на поле в Тервиле в кантоне Базель-Ланд с 1978 года.
Было обнаружено, что органические почвы имеют на 16 процентов более высокое содержание гумуса и до 83 процентов более высокую активность почвенных организмов, оба из которых оказывают положительное влияние на структуру почвы.
Здоровая структура почвы помогает сохранять воду и сокращать потери почвы из-за эрозии. Во всех системах навоз от животноводства имеет решающее значение для хорошего плодородия почвы. Если его вносить на поле в достаточных количествах, предпочтительно в виде компоста, содержание гумуса остается стабильным или увеличивается во всех системах.
Однако, если, как в одной из изученных традиционных систем, удобрение вносится исключительно в форме синтетического минерального удобрения, содержание гумуса уменьшается. С другой стороны, содержание фосфора в органических почвах уменьшается больше, чем в почвах, обрабатываемых традиционным способом, из-за меньшего внесения удобрений, что показывает необходимость поставки фосфора через переработанные, так называемые круговые удобрения, чтобы избежать дефицита фосфата в органическом земледелии в долгосрочной перспективе.
«Поразительно, что биодинамическая система работает лучше всего с точки зрения плодородия почвы, образования гумуса и воздействия на климат, - говорит Пауль Медер, соавтор исследования и давний соруководитель испытания DOK. - Особенностью этой системы является компостирование навоза и использование растительных биопрепаратов».
Долгосрочные данные испытаний DOK показывают, что в целом органические системы эффективны. В среднем органические системы производят 85 процентов обычных урожаев - при этом используется всего восемь процентов биосовместимых пестицидов и 65 процентов азота, вносимого через удобрения. Азот, в частности, является одним из важнейших питательных веществ для растений, но также и одним из самых критических для окружающей среды. Избыток азота может оказаться в грунтовых водах или в виде парниковых газов в атмосфере.
Соя дает одинаково высокую урожайность во всех системах. Небольшие различия в урожайности можно измерить для кормовых культур, таких как клевер и силосная кукуруза. Наибольшие различия наблюдаются для таких культур, как пшеница и картофель. В целом, урожайность колеблется значительно больше в органических системах, что связано с меньшим использованием удобрений и пестицидов. С другой стороны, риск загрязнения воды, продуктов питания и кормов для животных загрязняющими веществами значительно ниже.
Меньшее использование азотных удобрений является основным фактором улучшения воздействия на климат органически обработанных почв. Если азотные удобрения присутствуют в избытке в почве, они преобразуются микроорганизмами в закись азота, которая оказывает сильное воздействие на климат. Таким образом, органические почвы производят значительно меньше выбросов на единицу площади. Поскольку органические почвы хранят больше CO2 в гумусе, воздействие на климат дополнительно улучшается.
Данное исследование показывает, что органическое земледелие представляет собой жизнеспособную основу для дальнейшего развития устойчивых систем земледелия, которые обеспечивают баланс между производством продовольствия и воздействием на окружающую среду.
«Потенциал дальнейшего развития органического земледелия заключается прежде всего в замыкании межхозяйственных циклов питательных веществ и достижении значительного прогресса в селекции растений, - говорит Йохен Майер, ученый из Agroscope и соруководитель испытания DOK в Agroscope. - Сюда входит переработка фосфора и азота, например, из пищевых отходов или сточных вод. Мы также рекомендуем стратегии диверсификации в выращивании растений, такие как смешанные культуры, подсев культур или полосовое земледелие, в идеале с многолетними культурами».
На сегодняшний день по исследованию DOK опубликовано более 140 рецензируемых научных работ, а также защищено множество магистерских и докторских диссертаций. Испытание DOK служит моделью для многочисленных сравнительных системных испытаний по всему миру. К ним относятся долгосрочные испытания FiBL "SysCom" в Боливии, Индии и Кении и ряд других.
Источник: FiBL.
После обильных осадков можно увидеть различные структуры почвы, удобренной исключительно минеральными веществами (слева), и биодинамической почвы, удобренной компостированным навозом (справа). Источник фото: FiBL.