Влияние изменения климата на эффективность покровных культур и урожайность в Иллинойсе
Исследование Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне показывает, что изменение климата снизит эффективность покровных культур в борьбе с азотным загрязнением и негативно повлияет на урожайность кукурузы.
Ключевые прогнозы моделирования
Используя модель DSSAT (Decision Support System for Agrotechnology Transfer), ученые оценили влияние двух климатических сценариев на ближайшее (2021-2040) и отдаленное (2041-2060) будущее:
- Урожайность кукурузы в большинстве регионов Иллинойса снизится, в среднем на 11.5% ниже до 3.8% выше текущих показателей.
- Урожайность сои, напротив, в основном вырастет — прогнозируется увеличение до 27.5%.
- Биомасса покровных культур (озимой ржи) значительно увеличится — на 25% до 103%.
- Потери азота в дренажных водах возрастут: на 24% в ближайшей перспективе и примерно на 42% к 2060 году.
Причины изменений
- Разная реакция культур: На урожай по-разному влияют повышение температуры, изменение режима осадков и рост уровня CO2.
- Активизация микробов: Более теплая почва ускоряет микробную активность, преобразующую органический азот в нитраты, что увеличивает его потенциальные потери.
- Польза покровных культур: Они активно растут в теплые зимы, но их способность поглощать азот не успевает за усиленной минерализацией («больше предложения, чем спроса»).
Эффективность покровных культур в будущем
По сравнению с текущим сокращением потерь азота на ~30%, в будущих сценариях эффективность покровных культур снизится. В худшем случае для отдаленного будущего прогнозируется снижение потерь лишь на 11%.
«Покровные культуры помогут; они по-прежнему будут эффективно сокращать потери. Но их эффективность упадет», — отмечает соавтор исследования Рабин Бхаттарай.
Важно, что анализ не выявил снижения урожайности из-за самих покровных культур — все изменения связаны с изменением климата.
Выводы
Для достижения целей по сокращению потерь питательных веществ в условиях меняющегося климата фермерам потребуется дополнять покровные культуры другими передовыми методами управления.
Исследование опубликовано в Journal of Environmental Management.
