Избыток азотных удобрений приводит к выделению мощного парникового газа.

Китай, конечно, может взять на вооружение генетически модифицированные продукты, но пытаясь накормить 22% человечества, аграрии этой страны используют чрезвычайно высокие дозы азотных удобрений, что приводит к эмиссии в атмосферу закиси азота (N2O) -- одного из самых мощных парниковых газов.

Несколько десятилетий тому назад американские фермеры также использовали огромные дозы азотных удобрений, но с тех пор ученые научили их выращивать растения более эффективными способами. В журнале "Environmental Research Letters" опубликована статья, авторы которой показали, что 60-процентное уменьшение использования удобрений в мире приведет к значимому сокращению выбросов парниковых газов в атмосферу, в особенности с тех территорий, где используются сверхвысокие дозы азотных удобрений, например, Северной равнины Китая, а также долин в среднем и нижнем течении р. Янцзы. При этом производительность сельскохозяйственных угодий останется приблизительно на прежнем уровне, а в отношении баланса углерода она останется нейтральной.

Азотные удобрения могут оказать положительное влияние на сохранение климата, если будут обеспечивать растения важным для их роста элементом питания. Увеличение продуктивности будет сопровождаться интенсификацией поглощения углекислого газа из атмосферы. В общем итоге, эффект от выделения N2O будет компенсироваться поглощением углекислого газа.

Согласно выполненному авторами статьи анализу, с 2002 г. эффект нагревания Земли от выбросов N2O начал превышать эффект ее охлаждения от поглощения углекислого газа. Рассматривая ситуацию за шесть последних десятилетий, исследователи обнаружили, что с 1949 по 1990 гг. использование азотных удобрений позволило увеличить продуктивность растений и накопление углерода в биомассе; однако с 1990 г. в агроэкосистемах прекратилось нетто-накопление углерода, а рост продуктивности замедлился.

В 1990-х гг. азотные удобрения обеспечивали продуктивность на 53%, но позже их вклад уменьшился до 49%. И это несмотря на то, что объемы их использования непрерывно увеличивались. Данный факт свидетельствует о том, что относительная эффективность использования азотных удобрений упала.

Когда азотные удобрения вносят в почву под сельскохозяйственные культуры, часть азота используется бактериями, которые и синтезируют N2O. После углекислого газа и метана, N2O является третьим по важности газом, ответственным за формирование парникового эффекта. Он эффективнее поглощает инфракрасные лучи, поэтому требуются более низкие концентрации N2O для формирования равносильного эффекта. По мнению ученых, в настоящее время эффект от выброса N2O с китайских полей превышает эффект от поглощения углекислого газа растущими на них растениями, продуктивность которых повышается с помощью азотных удобрений. Соавтор работы, доктор Ханквин Тиан говорит: "В последнее время азотные удобрения стали менее эффективными, а объемы их внесения превышают потребности растений и микробов в азоте. Избыток азота уже не стимулирует рост растений, но интенсифицирует образование в системе закиси азота, являющейся газом с сильным парниковым эффектом. Нам необходимы специальные образовательные программы, которые позволили бы информировать китайских фермеров об экономической целесообразности и эффектах для окружающей среды сверхвысоких доз азотных удобрений. Эффективные приемы ведения хозяйства, такие как сложные удобрения, оптимизация водного режима и механической обработки почвы, могут повысить эффективность использования азота растениями".

Источник: science20.com