Используя долгосрочные данные, полученные в полевых условиях на фермерской платформе Ротамстед-Норт-Уайк (национальная научно-исследовательская биотехнологическая инфраструктура Великобритании) в Девоне, исследователи сравнили три системы земледелия: постоянные пастбища, улучшенные пастбища, состоящие из смеси травы и клевера, и земли, переведенные с пастбищ на пахотные земли.
Доктор Яфей Го из Ротамстеда отметил: «Многие исследования, изучающие влияние изменения землепользования, основаны на данных, полученных на уровне отдельных участков, а это означает, что данные, полученные в полевых условиях и более точно отражающие реальные условия фермерских хозяйств, встречаются редко. Кроме того, многие исследования фокусируются только на одном результате, а не рассматривают несколько результатов одновременно. Фермерская платформа Норт-Уайк предоставляет уникальную, оснащенную современным оборудованием платформу для полноценной аналитики».
Исследование показало, что преобразование пастбищ в пахотные земли привело к немедленному и существенному ухудшению качества почвы. Содержание органического вещества в почве снизилось на 45%, содержание углерода и азота — на 41%, а фосфора — на 61%. Эти изменения указывают на быстрое истощение ключевых макроэлементов, необходимых для долгосрочного плодородия почвы.
Одновременно с этим увеличились выбросы загрязняющих веществ в воду. После преобразования концентрации азотистых соединений и углерода в стоке значительно возросли, при этом потери азотистых соединений увеличились в 200–300 раз.
В ходе исследования также изучался обмен углекислого газа между обрабатываемыми землями и атмосферой. Хотя во всех системах наблюдались сезонные колебания, постоянные пастбища неизменно выступали в качестве более сильного поглотителя углерода, чем другие системы, и различия между тремя системами не были статистически значимыми.
По сравнению с вариантом перевода пахотных земель в пахотные, системы с использованием пастбищных угодий поддерживали более стабильные почвенные условия и уровень питательных веществ. В частности, постоянные пастбища сохраняли более высокие уровни углерода, азота и фосфора в почве и демонстрировали более стабильные выбросы в воду.
Доктор Лаура Карденас из Ротамстеда отметила: «Многолетние наборы данных с фермерской платформы Норт-Уайк являются невероятно ценным ресурсом для реального понимания сельскохозяйственных систем и их потенциала в повышении продуктивности производства продуктов питания без дальнейшего ущерба окружающей среде. Кроме того, они помогают нам отделить влияние климата и сельскохозяйственной деятельности на природную экосистему».
Профессор Эди Коллинз, научный директор исследовательского центра Ротамстед, добавил: «Эти результаты подчеркивают необходимость тщательного баланса между производством продуктов питания и защитой наших природных ресурсов, а также экологические риски, связанные с преобразованием пастбищ в пахотные земли для обеспечения продовольствием растущего населения планеты».
Источник: Rothamsted Research.
