Исследование выявляет конкретные методы ведения сельского хозяйства, которые могут сократить выбросы парниковых газов при выращивании кукурузы, сохраняя при этом высокую урожайность, что является важным шагом на пути к устойчивому мировому сельскому хозяйству.
Исследование, опубликованное в журнале Advances in Atmospheric Sciences , использовало мощную компьютерную модель CNMM-DNDC для анализа полного «углеродного следа» выращивания кукурузы в трёх различных климатических зонах: умеренном (Китай), субтропическом (Китай) и тропическом (Кения). Углеродный след учитывает все парниковые газы, выбрасываемые в атмосферу от производства удобрений до сбора урожая.
«Задача заключалась в поиске решений, которые одновременно прокормят мир и защитят его. Внедрив в нашу модель метод отслеживания «от колыбели до ворот», мы теперь можем точно количественно оценить выбросы парниковых газов от сельскохозяйственной деятельности и цепочек поставок на бушель кукурузы. Это даёт нам мощный инструмент для определения наиболее эффективных стратегий смягчения последствий», — говорит ведущий автор, доктор Сики Ли, объясняя мотивацию своего исследования.
Исследование показало, что углеродный след фермы сильно зависит от местного климата и состояния почвы . Исследование показало, что в субтропических регионах , таких как Яньтин (Китай), углеродный след наименьший . Это объясняется эффективным хранением углерода в почве и снижением выбросов при производстве удобрений.
Напротив, в регионах с умеренным климатом, таких как Юнцзи (Китай), наблюдался умеренный экологический след, поскольку значительное накопление углерода в почве помогало компенсировать высокие выбросы в цепочке поставок удобрений.
Тропические регионы, такие как Мадейя (Кения), столкнулись с наибольшей проблемой и наибольшим экологическим следом, в первую очередь из-за потери углерода в почве и снижения урожайности, из-за чего каждый собранный килограмм кукурузы стал более углеродоемким.
«Наше исследование, изучающее изменения в выбросах парниковых газов при комплексном управлении плодородием почв в ходе долгосрочных экспериментов с кукурузой, предоставляет убедительные доказательства в пользу климатически оптимизированной интенсификации в Африке», - заявил соавтор исследования Питер Боло из Международного центра тропического сельского хозяйства в Найроби.
Исследование выходит за рамки диагностики, предлагая практические, взаимовыгодные решения, которые могут сократить выбросы без ущерба для урожайности. Ученые подчеркнули, что использование смеси синтетических и органических удобрений снижает зависимость от энергоёмких синтетических вариантов, сокращая выбросы вне сельскохозяйственных угодий.
Ещё один высокоэффективный метод — переработка отходов растениеводства путём возврата в поле остатков стеблей и листьев от 50 до 100 процентов. Это улучшает состояние почвы и превращает поле в естественный поглотитель углерода из атмосферы. Отмечается, что преимущества этого метода наиболее заметны в тропических регионах, где почвы больше всего нуждаются в помощи для удержания углерода.
Это исследование предоставляет мировому сельскохозяйственному сообществу базу данных для внедрения климатически оптимизированного сельского хозяйства. Внедряя эти адаптированные стратегии, фермеры могут повысить свою устойчивость, политики – разработать обоснованные стимулы, а отрасль – перейти к более безопасной и климатически устойчивой продовольственной системе.
Источник: Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences.
На фото - полевые измерения в системах выращивания кукурузы в провинции Сычуань, Китай. Автор фото: Юаньюань Су.
