Держим курс на карбоновое земледелие
За год у нас в стране вырабатывается около 1536,9 миллиона тонн парниковых газов, а доля АПК в общей эмиссии парниковых газов составляет около 25 процентов.
Карбоновый след в агроценозах Западной Сибири сейчас изучают в агробиотехнологическом центре института прикладных и фундаментальных агробиотехнологий аграрного университета Северного Зауралья. Научную работу так и назвали. Российский научный фонд ее поддержал и выделил грант.
— Исследования по изучению запасов органического углерода в пахотных почвах велись еще с 1965 года. Но не изучалось именно выделение углекислого газа из них. Сейчас мы хотим сделать комплексное исследование: сколько с полей выделяется углекислого газа (эмиссия), и сколько органического углерода поступает с растительными остатками в почву, так называемая секвестрация, — рассказывает старший научный сотрудник Eвгений Демин.
Чтобы измерить параметры, используют инфракрасный газоанализатор. На поверхность почвы ставят герметичную емкость, в которой сутки собираются испарения, помещают туда щуп, и уровень концентрации углекислого газа определен. Все лето, с мая и до конца октября, Eвгений Александрович каждые пятнадцать суток выезжал в Учхоз на опытное поле университета, и делал замеры. На поле растут разные культуры, все в одном месте.
— В 2021 году в России вышел федеральный закон об ограничении выбросов парниковых газов. Он предусматривает систему государственного учета выбросов и обязательные отчеты для крупных организаций. А еще есть концепция «4 промилле», принятая на всемирной конвенции в Париже в 2015 году, — о повышении запасов углерода в пахотной почве ежегодно на 0,4 процента, — говорит Eвгений Демин.
— За счет чего можно повысить секвестрацию углерода?
— Мы проводили четыре опыта. Изучали влияние минеральных удобрений на эмиссию и секвестрацию, влияние способов обработки почвы, влияние на эмиссию разных сельскохозяйственных культур и поступления органического углерода с растительными остатками в почву, — объясняет Eвгений Александрович и рисует на листочке условное экспериментальное поле.
В качестве культур сплошного сева выбрали яровую пшеницу, из пропашных взяли традиционную для нашей зоны кукурузу, многолетние травы (люцерну), а последнее — это так называемый чистый пар, когда почва стоит без культуры и обрабатывается в течение вегетационного периода. Основную обработку почвы везде проводили по-разному. Где-то вспахивали, где-то использовали безотвальное рыхление с нетронутой стерней, а часть оставили нетронутой.
— По нашим данным, а первоначальные данные уже получены, на нулевой обработке эмиссия ниже, но главное — это не только снизить количество выбросов, а чтобы углерода в почву поступило больше. То есть должен быть баланс. Положительный баланс наблюдается на варианте с отвальной обработкой и без обработки.
Вносили минеральные удобрения от трех до шести тонн с гектара, были и участки без удобрений. Когда вносили удобрения на три и четыре тонны, был положительный баланс, а если совсем не вносили, то баланс углерода отрицательный. Какой можно сделать вывод? Совсем не использовать удобрения нельзя, но нужно подобрать оптимальную дозу. Без удобрений растения хуже развиваются, биомасса корневой системы и соломы уменьшается. Когда какую-то культуру убирают с поля, корневая система и сам углерод, который в ней находится, остаются в почве. И солома, конечно, если говорим про зерновые культуры. В конце вегетации отбирают количество соломы, определяют массу корневой системы и содержание в ней углерода.
Многолетние травы позволяют накапливать намного больше углерода. Это люцерна, клевер и все те культуры, у которых мощная корневая система. Eсли говорить про яровую пшеницу, то положительного баланса можно добиться и тут, самое главное — подбор оптимальной технологии: дозу минеральных удобрений и выбор обработки почвы. Проект рассчитан на три года. В том году определили исходные точки, поняли, как виды культур влияют на процесс и как влияют удобрения. На следующий год запланированы комплексные опыты.
— Через три года эти результаты можно внедрить в работу агрокомпаний?
— Eсть такое понятие — карбоновое земледелие. Когда изучение происходит в агроценозе. Наша задача — узнать, что нужно делать и какие использовать технологии, чтобы получать стабильно высокий результат, снижая выбросы углекислого газа и сохраняя уровень углерода в почве. Передовые хозяйства рассчитывают дозы, а остальные… делают это в зависимости от своих финансовых возможностей, иногда внося то, что традиционно для них. «Сюда внесу сто килограммов селитры — получу две тонны зерна яровой пшеницы». При этом, если провести исследования почвы, может оказаться, что потенциал поля намного выше.
Во многих странах даже внедрены карбоновые квоты. Eсли хозяйство переходит на снижение выброса — их субсидируют. Те, кто уже научился, может продавать свой сэкономленный процент выброса другим организациям. Когда мы лучше изучим круговорот углерода, то перейдем к карбоновому земледелию.
Над проектом работает команда университета из семи ученых, представляющих кафедры земледелия, биотехнологии селекции в растениеводстве, экологии и рационального пользования и специалист кафедры математики и информатики, он отвечает за статистику.
— Чем займетесь зимой?
— Начинается самое интересное — появились данные, сейчас мы можем их анализировать, начинаем разбираться, углубляться, объяснять процессы, с чем они связаны, советоваться со специалистами и писать научный отчет.
***
фото: Отбор проб почвы;;Измерение углекислого газа.