Исследование определяет путь к низкоуглеродному выращиванию кукурузы в мире

Новое международное исследование под руководством Института физики атмосферы Китайской академии наук предлагает фермерам и политикам четкий план по выращиванию одной из важнейших мировых культур, который является одновременно продуктивным и более экологичным.

Исследование определяет конкретные сельскохозяйственные практики, способные снизить выбросы парниковых газов при выращивании кукурузы, сохраняя высокую урожайность. Это критически важный шаг к устойчивому глобальному сельскому хозяйству.

Опубликованное в журнале Advances in Atmospheric Sciences, исследование использовало мощную компьютерную модель CNMM-DNDC для анализа полного «углеродного следа» выращивания кукурузы в трех различных климатических зонах: умеренной (Китай), субтропической (Китай) и тропической (Кения). Углеродный след измеряет все парниковые газы, выброшенные в процессе от производства удобрений до сбора урожая.

«Задача заключалась в том, чтобы найти решения, которые и накормят мир, и защитят его», — пояснила мотивацию исследования ведущий автор, доктор Сици Ли. — «Интегрировав метод отслеживания "от колыбели до ворот фермы" в нашу модель, мы теперь можем точно количественно оценить выбросы парниковых газов от деятельности на ферме и в цепочке поставок на каждый бушель кукурузы. Это дает нам мощный инструмент для определения наиболее эффективных стратегий смягчения последствий».

Исследование показало, что углеродный след фермы сильно зависит от местного климата и состояния почвы. Самый низкий углеродный след был обнаружен в субтропических регионах, таких как Янтин в Китае. Это объясняется эффективным накоплением углерода в почве и более низкими выбросами от производства удобрений.

В умеренных регионах, таких как Юнцзи в Китае, был зафиксирован умеренный след, где значительное накопление углерода в почве помогало сбалансировать высокие выбросы от цепочки поставок удобрений.

Тропические регионы, такие как Мадея в Кении, столкнулись с наибольшими трудностями и имели самый высокий след. Это в первую очередь связано с потерей углерода из почвы и более низкой урожайностью, что делало каждый собранный килограмм кукурузы более углеродоемким.

«Наше исследование, изучающее изменения выбросов парниковых газов при комплексном управлении плодородием почв в долгосрочных испытаниях с кукурузой, предоставляет убедительные доказательства в пользу климатически оптимизированного интенсификации сельского хозяйства в Африке», — сказал соавтор исследования Питер Боло из Международного центра тропического сельского хозяйства в Найроби.

Исследование выходит за рамки диагностики и предлагает практические «беспроигрышные» решения, которые могут резко сократить выбросы без ущерба для урожайности. Ученые подчеркнули, что использование смеси синтетических и органических удобрений снижает зависимость от энергоемких синтетических вариантов, сокращая внефермерские выбросы.

Еще одной высокоэффективной практикой является переработка растительных остатков путем возвращения в поле оставшихся стеблей и листьев. Это улучшает здоровье почвы и превращает поле в естественный поглотитель углерода, извлекающий его из атмосферы. Исследование отметило, что преимущества этой практики наиболее значительны в тропических регионах, где почвы больше всего нуждаются в помощи для удержания углерода.

Это исследование обеспечивает основанную на данных основу для глобального сельскохозяйственного сообщества по внедрению климатически оптимизированного земледелия. Реализуя эти адаптированные стратегии, фермеры могут повысить свою устойчивость, политики — разработать информированные стимулы, а отрасль — двигаться к более безопасной и устойчивой к изменению климата продовольственной системе.