Ученые из Университета штата Вашингтон и партнерских организаций изучат, как биоуголь и техническая конопля, улучшающие качество почвы, влияют на такие важные культуры, как пшеница, кукуруза и нут, в новом долгосрочном исследовании.
При финансовой поддержке Министерства энергетики США в размере 5 миллионов долларов исследователи проведут шесть лет, изучая влияние биоугля (частично сожженных древесных отходов или отходов сельскохозяйственных культур, которые улучшают почву и сохраняют углерод) и севооборота конопли на здоровье почвы, а также на урожайность и качество сельскохозяйственных культур.
«Конопля и биоуголь - потенциально мощные инструменты для оживления сельскохозяйственных почв, - сказал руководитель проекта Дэвид Ганг, научный сотрудник Института биологической химии Университета штата Вашингтон (WSU) и директор Центра политики, исследований и пропаганды коноплеводства. - Вместе они могут усиливать эффекты друг друга. Мы хотим увидеть, как различные комбинации конопли и биоугля влияют на всю систему земледелия с течением времени и насколько полезны эти практики для здоровья почвы».
Фермерские сообщества будут участвовать в практической части проекта, используя биоуголь на своих землях при выращивании севооборотов конопли, пшеницы, кукурузы, нута и других культур. Сотрудники из WSU, Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории и Университета Коннектикута изучат и смоделируют результирующее воздействие на свойства урожая, экосистему, выбросы и здоровье почвы. Частная компания Yard Stick PBC также принимает участие в проекте, разрабатывая спектрометрический зонд, анализ почвы в реальном времени и обучающие модели для точного измерения различных форм углерода в почве.
«Роль биоугля в быстрой и устойчивой декарбонизации сельскохозяйственных цепочек поставок весьма многообещающая, - сказал Крис Толлес, генеральный директор Yard Stick. - Наша миссия - активировать почвы для климатически устойчивого земледелия. Мы рады предоставить экспертные знания по измерению углерода в почве для этого инновационного проекта и благодарны Министерству энергетики за поддержку».
Этой весной исследователи и фермеры начнут применять биоуголь на полях. Биоуголь, похожий на древесный уголь, повышает pH и влажность и помогает улучшить плохие или загрязненные почвы. Его наибольший эффект, говорит Ганг, исходит от микробов, которые процветают в его сотах крошечных камер.
«Это интерфейс для многих электрохимических реакций, происходящих между почвенными микробами, помогающий им усваивать минералы и питательные вещества, которые они предоставляют растениям. Это позволяет растениям лучше расти и давать более обильный урожай», - пояснил он.
Чтобы расти, растения извлекают углерод из атмосферы в виде углекислого газа. Биоуголь захватывает этот углерод в форме, которая может сохраняться в почве веками, если не тысячелетиями - было обнаружено, что одному естественно образованному куску более 7000 лет.
Техническая конопля, выращиваемая для получения волокна, биоэнергии, продуктов питания и строительных материалов, имеет глубокие корни, которые предотвращают эрозию и разрыхляют уплотненную почву, облегчая будущим урожаям доступ к воде и питательным веществам, одновременно удаляя вредные химические вещества, такие как свинец.
«Конопля помогает урожаю следующего года иметь лучшую корневую систему, - отметил Ганг. - Мы используем растения, чтобы вернуть почву в более здоровое состояние».
Группа оценит эффекты двух отдельных севооборотов конопли и более дюжины различных методов обработки биоуглем, включая различные объемы внесения и комбинации инкапсулированного биоугля и удобрения с замедленным высвобождением.
«Внося вместе в почву коноплю и биоуголь, мы можем использовать меньше удобрений. Эта комбинация методов обеспечит растениям лучший доступ к питательным веществам, сэкономит огромные затраты на энергию и рабочую силу и уменьшит воздействие на окружающую среду», - сказал Ганг.
Ганг ищет инструменты для восстановления бедных почв, таких как песчаные почвы, встречающиеся в некоторых частях конфедеративных племен резервации Колвилл, или почвы северо-западных сельскохозяйственных угодий, пострадавшие от длительной обработки и эрозии, и с энтузиазмом относится к союзу конопли и биоугля.
«Нам нужна почва, которая поддерживает нашу способность прокормить себя. Это то, что мне нужно сделать для моих внуков и внуков моих внуков», заключил он.
Источник: College of Agricultural, Human, and Natural Resource Sciences WSU. Автор: Сет Траскотт.
На фото: холмы пшеницы и канолы создают мозаичный ландшафт около Текоа, штат Вашингтон. Недавно запущенный исследовательский проект WSU будет изучать влияние биоугля и конопли на сельскохозяйственные поля в Текоа и других фермах в центральном штате Вашингтон. Фото: WSU.
