Удобрения помогают лугам пережить засуху, показало глобальное исследование

Международное исследование с участием ученых из Университета Бингемтона показало, что удобрения могут помочь растениям пережить кратковременные периоды экстремальной засухи. Эти выводы важны для сельского хозяйства и продовольственных систем в условиях изменения климата.

Статья "Aridity modulates grassland biomass responses to combined drought and nutrient addition" опубликована в Nature Ecology & Evolution.

"Такие ресурсы, как питательные вещества и вода, были фундаментально изменены человеком в глобальном масштабе, и это может нарушить рост растений", — сказала Эмбер Черчилль, доцент экосистемных наук в Университете Бингемтона и соавтор исследования.

Чтобы изучить этот вопрос, исследователи оценили реакцию лугов на экстремальную засуху и увеличение доступности питательных веществ в ходе полевых экспериментов на 26 участках в девяти странах.

Исследователи добавляли азот, фосфор и калий — основные питательные вещества, необходимые всем растениям, — а также однократную серию микроэлементов.

Они обнаружили, что:

• Засуха сама по себе снизила рост растений на 19%.
• Добавление удобрений увеличило рост растений на 24%.
• Сочетание засухи и удобрений привело к отсутствию чистого изменения в росте. Это было в значительной степени обусловлено травами, которые смогли использовать добавленные питательные вещества даже в условиях засухи.

"Ключевой вывод в том, что добавление питательных веществ может компенсировать воздействие засухи, и это особенно верно для районов, которые уже довольно засушливы", — сказала Черчилль.

Традиционно предполагалось, что в засушливых условиях растения, ограниченные водой, могут не реагировать на добавление азота. Однако исследование показало обратное: растения лучше реагировали на добавление азота именно в более засушливых условиях.

Хотя добавление удобрений может временно компенсировать последствия засухи, это не является долгосрочным решением.

"В системе производства кормов, где необходимо компенсировать последствия засухи, добавление удобрений устранит этот эффект. Это большое преимущество, но оно стоит больших денег. Так что здесь есть компромисс. Это может быть инструментом, но не долгосрочным решением", — отметила Черчилль.

С точки зрения управления экосистемой, более важным фактором для выживания в засуху может быть количество видов растений. Идея в том, что при большем разнообразии видов хотя бы один из них с большей вероятностью переживет засуху, обеспечивая стабильную биомассу в долгосрочной перспективе. Этот вопрос требует изучения на более длительных временных промежутках.