Интенсивное земледелие нарушает здоровье почвы и создает среду для размножения патогенов, но это все еще можно исправить

Об этом рассказывает, цитируя экспертов, Клайв Куксон в статье, опубликованной на портале www.ft.com.

…Энди Нил, почвенный микробиолог из Rothamsted Research в Великобритании, оценил результаты долгосрочного эксперимента, сравнивающего влияние различных методов земледелия за 60 лет, который проводится в Хартфордшире. Исследования показали, что преобразование пастбищ в пахотные угодья микробные сообщества. «Из-за вмешательства человека почвенные сообщества становятся менее устойчивыми к появлению патогенов. Это микробный эквивалент рая для гангстеров», говорит он.

Есть три большие группы микробов - грибы, бактерии и менее известные археи, - которые доминируют в экологии почв во всем мире. Их относительное количество и поведение влияют не только на структуру почвы, но и на то, как растения получают необходимые элементы, например, азот и фосфор. Лучшее понимание этих процессов может позволить фермерам сократить применение синтетических удобрений, ответственных за выброс парниковых газов и загрязнения воды.

Ученые выяснили, что микоризные грибы, которые растут вместе с корнями растений, особенно уязвимы для интенсивных методов ведения сельского хозяйства. Джайлс Олдройд, профессор растениеводства в Кембриджском университете, призывает фермеров оценить «широту и плотность грибной «паутины», опутывающей корни растений в почве».

«Внесение большого количества неорганических удобрений вредно для этих грибов, - говорит Олдройд. - Мы ищем способы внедрить грибные сети, где растения образуют ассоциации с полезными грибами, которые проникают в корни растений и доставляют азот и фосфор, в наши системы земледелия, обеспечивая путь для сохранения почвы и снижения потребности в удобрениях».

Другой эксперимент, изучающий долгосрочные эффекты различных систем земледелия, проводится в течение 20 лет в Канаде, в Вудсли, Онтарио. Ученые из государственного департамента Agriculture and Agri-Food Canada оценивают биологическую активность в почве путем измерения ферментов, участвующих в циклах питательных веществ, содержащих углерод, азот, фосфор и серу, а также непосредственно ищут различные микробы.

Канадские эксперты обнаружили самые здоровые почвы под многолетними травами с разнообразными микробными сообществами и хорошей биологической активностью. Поля, где выращивали бобовые растения, тоже были здоровыми, но - что, возможно, удивительно - посевы сои были хуже для почвы, чем кукуруза.

«Многие люди предполагают, что, поскольку соя является бобовым, а бобовые растения обеспечивают свой собственный азот за счет азотфиксации, соя должна быть полезной для почвы», - говорит Лори Филлипс, одна из ученых, проводящих эксперимент. Проблема, по ее словам, в том, что у бобовых «крошечные корни, которые очень быстро разлагаются, оставляя в почве очень мало пригодного для использования азота».

Бобовые не извлекают азот непосредственно из воздуха. Вместо этого они используют на своих корнях симбиотические бактерии - они превращают азот в нитраты, которые могут поглощаться корнями растений. С самого начала исследований в области генной инженерии сельскохозяйственных культур в 1980-х годах ученые говорили о передаче этой азотфиксирующей способности от бактерий к зерновым и другим культурам - тогда для получения хорошего урожая потребуется гораздо меньше удобрений. Но процесс оказался более сложным, чем они изначально рассчитывали.

«Первому поколению ГМ-культур был передан только один ген, чтобы сделать их устойчивыми к гербицидам или насекомыми, - поясняет Олдройд. - Для фиксации азота задействовано большое количество генов, но я думаю, что мы добьемся этого, к чему я лично приложу усилия, в запасе у меня 20 лет трудовой практики».

Между тем, по словам Лори Филлипс, «легче работать с растением и его микробиомом, чем изменять само растение». Практика ведения сельского хозяйства может улучшить здоровье микробиома почвы - например, внесение богатых углеродом навоза и овощной мульчи вместо неорганических удобрений и минимальное нарушение почвенного покрова путем высева семян непосредственно в землю, избегая вспашки.

По словам Нила, добавление органического углерода улучшает мелкозернистую структуру почвы - особенно поры, через которые проходит кислород, необходимый для аэробных микробов.

Другой метод - нанесение полезных бактерий непосредственно на семена перед их посадкой. Калифорнийский стартап Pivot Bio уже привлек более 600 миллионов долларов на коммерциализацию нового поколения азотфиксирующих микробов, они вносятся в кукурузу или пшеницу, что снижает потребность в синтетических удобрениях.

«Я огорчен, что дебаты о производстве продуктов питания поляризовались между технологиями и органическими продуктами, - отмечает Олдройд. - Я считаю, что система земледелия, которая может принести пользу населению и планете, будет сочетать в себе лучшее из всех практик: устойчивую агрономию, интегрированную с технологиями, необходимыми для достижения производительности».

Он подчеркнул, что именно бесчисленные триллионы микробов, которые помогают поддерживать урожай в мире, будут играть ключевую роль в повышении производительности АПК в будущем при минимизации выбросов парниковых газов и более щадящем воздействии на окружающую среду.

(Источник: www.ft.com. Автор: Клайв Куксон. Фото: pixabay.com).