Влияние интегрированного рисово-ракового земледелия на биоразнообразие и функции почвы
Интегрированное земледелие рассматривается как устойчивый подход для увеличения производства продовольствия за счёт синергии между различными видами сельскохозяйственных культур и животных.
Включение водных животных, таких как раки, карп и краб, в системы рисоводства широко распространено в Китае и других азиатских странах. Общая площадь совместного выращивания риса и водных животных в Китае достигла 2.32 миллиона гектаров в 2019 году и продолжает увеличиваться со скоростью ~14% в год.
В исследовании под руководством профессоров Вэньфэна Тана и Юй-Жун Лю (Университет Хуачжун, Китай) Цзяо Фэн и др. провели полевой эксперимент на 131 фермерском участке в основных районах интегрированного рисово-водного земледелия Китая (вдоль трансекты ~1300 км). Они оценили влияние интегрированного земледелия на широкий спектр показателей биоразнообразия и функциональных атрибутов почвы.
Было обнаружено, что интегрированная система рис-раки, по сравнению с монокультурой риса, приводит к значительному компромиссу (trade-offs) в биоразнообразии различных микробных групп (включая почвенных беспозвоночных, протистов, грибы, бактерии и археи).
Эти таксономические сдвиги привели к:
- Увеличению поддерживающих услуг (например, плодородие почвы, круговорот питательных веществ, колонизация симбиотрофами).
- Снижению потенциальной способности экосистем обеспечивать регулирующие услуги (например, увеличилась доля генов, связанных с выбросами парниковых газов, генами устойчивости к антибиотикам и человеческими инфекциями).
Результаты указывают на фундаментальный компромисс между ключевыми поддерживающими и регулирующими услугами в системе рис-раки. Это свидетельствует, что экологическим рискам от такого земледелия следует уделять достаточно внимания для долгосрочной устойчивости систем, хотя обеспечение продовольствием и экономическая выгода часто являются главными приоритетами.
Авторы предлагают рассматривать региональное планирование с размещением интегрированного рисово-ракового земледелия и монокультуры риса для оптимизации множества экосистемных услуг.
Исследование опубликовано в журнале Science Bulletin.