Покровные культуры могут не решать одновременно задачи урожайности и связывания углерода

Новое исследование Корнеллского университета показало, что большинство регенеративных практик земледелия для увеличения содержания почвенного органического углерода — таких как посев покровных культур, оставление растительных остатков и отказ от вспашки — на самом деле снижают урожайность во многих ситуациях. Это противоречит распространённому предположению, что методы, связывающие углерод из воздуха в почве, также повышают урожай.

Исследование опубликовано в Nature Climate Change.

Ключевые выводы моделирования:

• Глобальное внедрение практик для улучшения здоровья почвы может принести пользу либо смягчению последствий изменения климата, либо урожайности культур, но редко — обоим целям одновременно.
• Наибольший потенциал для ограничения выбросов парниковых газов показала комбинация травяных покровных культур с нулевой обработкой почвы, но это была худшая комбинация для урожайности.
• Комбинация бобовых покровных культур с нулевой обработкой давала более высокую урожайность, но примерно на 70% меньшую климатическую пользу.
• Снижение урожайности наиболее вероятно в засушливых регионах, где покровные культуры конкурируют с основной культурой за воду.
• В некоторых регионах эти практики даже приводили к более высоким выбросам парниковых газов по сравнению с традиционным земледелием из-за увеличения выбросов закиси азота (N₂O), чей парниковый эффект в 273 раза мощнее, чем у CO₂.

Контекст и последствия:

• Модель предсказывает, что одновременное достижение смягчения климата и повышения урожайности наиболее вероятно при выращивании зерновых на почвах с высоким содержанием глины или ограниченным количеством питательных веществ.
• Чтобы сохранить урожайность для растущего населения, максимальный потенциал смягчения выбросов парниковых газов к 2100 году будет примерно на 85% ниже, чем если бы практики были направлены исключительно на климатические цели.
• Результаты помогут фермерам и политикам выбирать оптимальный набор практик с учётом локальных условий.

Цитаты исследователей:

• Доминик Вулф, старший автор: «Впервые у нас есть контекстуализированная информация о том, как фермеры могут выбрать оптимальный набор практик... для поддержания урожайности при одновременном смягчении изменения климата».
• Шелби Макклелланд, первый автор: «Мы обнаружили синергию во многих регионах между использованием покровных культур и нулевой обработкой... это позволяет увеличить почвенный органический углерод гораздо быстрее».