Почти треть пахотных земель в мире страдает от повышенной кислотности, которая «запирает» питательные вещества в почве и снижает урожай. Команда польских исследователей провела детальный тепличный эксперимент, чтобы выяснить, может ли обычная зола от сжигания сельскохозяйственных отходов заменить дорогую известь. Результаты опытов доказали: зола не просто эффективно снижает кислотность супесчаных почв, но и насыщает их дефицитным калием и магнием, при этом не загрязняя кукурузу тяжелыми металлами.
Когда почва становится слишком кислой, в такой земле корни растений перестают нормально усваивать кальций, магний и фосфор, зато в ней резко возрастает токсичность алюминия. Традиционно аграрии борются с этой бедой с помощью коммерческой сельскохозяйственной извести. Это эффективный, но довольно дорогой метод, требующий постоянных затрат.
В то же время во всем мире после сбора урожая остаются тонны растительных отходов — соломы, шелухи, подсолнечной лузги. Часть этой биомассы сжигается на теплоэлектростанциях, оставляя после себя тонны золы. Ученые давно присматривались к золе пеплу как к бесплатному раскислителю, но прежде надо выяснить: как зола влияет на микроэлементы в почве? Не начнут ли культурные растения активно впитывать из пепла опасные тяжелые металлы?
Чтобы ответить на эти вопросы, польские исследователи запустили 60-дневный эксперимент.
Для проведения опытов ученые взяли кислую супесчаную почву и посадили в нее кукурузу. Все горшки разделили на группы, куда вносили два типа добавок (коммерческая известь и зола от сжигания биомассы) в количествах, соответствующих 0,5×, 1,0× и 1,5× гидролитической кислотности почвы.
Математический метод главных компонент (PCA) наглядно показал, что добавки сработали совершенно по-разному, фактически разделив сферы влияния.
Известь оказалась эффективнее в плане прямой борьбы с кислотностью — она быстрее поднимала уровень pH почвы и максимально насыщала её доступным кальцием.
Однако зола обеспечила землю большим количеством калия и магния, заметно увеличила общее содержание органического углерода и повысила электропроводность почвы, что говорит о высокой активности питательных веществ.
Что произошло с кукурузой при подкормке золой? Реакция оказалась индивидуальной для каждого микроэлемента. Немного увеличилась концентрация железа, меди, кобальта и кадмия. Уровень марганца, напротив, заметно снизился. Содержание цинка и никеля вообще никак не изменилось под влиянием дозировки.
Главный вывод ученых: несмотря на то, что после внесения золы в почве немного увеличилось содержание цинка и хрома, в самой кукурузе концентрация всех металлов осталась в пределах нормы. Никакого токсичного накопления или отравления зелёной массы не произошло.
В условиях краткосрочного эксперимента сельскохозяйственная зола доказала свою безопасность и высокую агрономическую ценность. Она способна стать дешевой и питательной альтернативой покупной извести для миллионов хозяйств, имеющих доступ к отходам растениеводства.
Тем не менее, авторы исследования сохраняют научную бдительность. Прежде чем рекомендовать повсеместное и массовое внесение золы на поля, они планируют провести долгосрочные полевые испытания. В частности, ученым предстоит выяснить, в каких именно химических формах хром из золы закрепляется в почве при многолетнем использовании, чтобы полностью исключить любые экологические риски в будущем.