Вчені Університету Іллінойсу провели дослідження впливу азотних добрив на місткість органічного вуглецю в ґрунті при вирощуванні кукурудзи.
Органічний вуглець — наріжний камінь здоров’я ґрунту. Він покращує його структуру й збільшує здатність утримувати воду та поживні речовини. Для підвищення місткості органічного вуглецю аграрії вносять в ґрунт рослинні рештки. Та попри все, така багата на рослинні рештки культура як кукурудза, виснажує ґрунти й знижує рівень органічного вуглецю. Причина цього — азот.
Інтенсивне внесення азотних добрив допомагає наростити біомасу та збільшити кількість рослинних решток, але накопичений в них вуглець дуже важко зберегти. Азотне добриво впливає на розкладання решток, а отже, на їх засвоєння у запаси органічної речовини ґрунту. Азот стимулює дихання мікробних організмів, та спалення вуглецю.
Дослідження систем вирощування кукурудзи
Дослідження того, як якість кукурудзяних решток і форма азоту впливають на їх розкладання, були проведені у Сполучених Штатах (регіоні, що традиційно відносять до Кукурудзяного поясу). В Іллінойсі було перевірено кукурудзяні рештки рослин вирощених з високим рівнем використання азотних добрив і без нього.
Аеробне інкубаційне дослідження, з вимірюваннями виробництва вуглекислого газу, активності ферментів та активності мікробної біомаси під час розкладання решток дали наступні результати. Присутність азоту — або екзогенно нанесеного на залишки, або вже включеного в тканину — прискорює розкладання залишків, що супроводжується збільшенням вироблення вуглекислого газу. При цьому форма внесення азоту (у дослідженні це нітрат калію або сульфат амонію) не мала значення.
Та вчені вбачають проблему навіть не у втратах вуглецю з решток. Оскільки він надходить з атмосфери під час розвитку рослини, то його повернення в атмосферу з розкладанням не має надто впливати на баланс вуглецю в ґрунті. Гірше, що мікроби, через високі запаси азоту мають збільшений попит на вуглець як джерело енергії. Що вище рівень азоту, то вище потреба мікробних організмів у вуглеці, яка, після вичерпування запасу вуглецю в рештках, змушує їх атакувати стабільні органічні речовини.
Та цей процес характерний лише для першого місяця інкубації ґрунту. Виробництво вуглекислого газу протягом другого місяця сповільнилось (швидкість виробництва впала нижче рівня зафіксованого на не удобреному полі).
Результати і висновки
Результати дослідження пояснюють, чому ґрунтовий органічний вуглець не може накопичуватися на кукурудзяних полях із високою кількістю біомаси рослин. Для підтримки органічної речовини ґрунту, аграріям потрібно уникати надмірного внесення азоту.
Та це дослідження не вичерпує тему впливу мінерального азоту на розкладання залишків у ґрунтах. Зокрема, вчені дослідили обіг вуглецю лише для одного типу ґрунту. Наступне завдання провести спостереження за розкладанням решток в ґрунтах з контрастними характеристиками (в тому числі з низьким рівнем родючості). Для таких ґрунтів інтенсивне підживлення є ефективним засобом збільшення залишків вуглецю і вчені хочуть побачити, чи допомагають ці ресурси створювати органічний вуглець у ґрунті.
Джерело: sciencedaily.com
