Как сообщила команда агрономов, энтомологов, агроэкологов, садоводов и биогеохимиков из Колледжа сельскохозяйственных наук при Университете штата Пенсильвания, посадка покровных культур попеременно с товарными культурами – считающаяся наиболее экологически целесообразной – оказалась еще более ценной, нежели считалось ранее.
По мере того как общество предъявляет к земле сельскохозяйственного назначения всё возрастающие требования, выходящие за пределы производства продуктов питания, и подразумевающие включение экосистемных услуг, нам требуется новый способ оценки «успеха» в сельском хозяйстве, – отмечает профессор биогеохимии Джейсон Кей.
Наше исследование представляет собой основу для рассмотрения набора экосистемных услуг, которые можно получить от земель сельскохозяйственного назначения, а так же то, как на этот набор услуг влияют покровные культуры.
Выращивание покровных культур является одной из наиболее быстро развивающихся стратегий сохранения почвы и воды в регионе Чесапикского залива, и в будущем именно благодаря ей, как рассчитывают учёные, удастся улучшить качество воды в заливе. Проведённый анализ показывает, как усилия по улучшению качества воды при помощи покровных культур повлияет на другие экосистемные услуги, которые исследователи ожидают получить от сельскохозяйственных земель.
В исследовании, опубликованном в мартовском номере журнала «Сельскохозяйственные системы», определяется количество преимуществ покровных культур в отношении более 10 экосистемных услуг. К приведённым преимуществам относятся повышение содержания углерода и азота в почве, предотвращение эрозии, повышение количества микоризных колоний – благоприятных почвенных грибов, которые помогают растениям поглощать питательные вещества – и подавление сорняков.
Ведущий исследователь Меган Шипански объяснила, что обычно используемые измерения экосистемных услуг могут ввести нас в заблуждение из-за эпизодического характера некоторых услуг и зависимости приёмов обработки почвы от фактора времени.
Например, преимущества удержания питательных веществ характерны главным образом для процесса роста растительного покрова, преимущества подавления сорняков проявляются во время роста товарных культур сквозь унаследованный эффект покровных культур, а углеродные преимущества для почвы проявляются достаточно медленно, в течение многих десятилетий, – объяснила Меган.
Благодаря интеграции всего набора экосистемных услуг в единую аналитическую базу, мы подчеркнули потенциал влияния покровных культур на широкий спектр экосистемных услуг. По нашим оценкам, покровные культуры увеличивают восемь из 11 экосистемных услуг. Кроме того, мы продемонстрировали важность учета временной динамики при оценке влияния практики обработки почвы на экосистемные услуги.
По мнению Меган, посадка покровных культур станет более привлекательной, если поднимутся цены на удобрения или если будут разрабатываться небольшие программы распределения затрат, подобные той, что реализуется сейчас в штате Мэриленд.
Исследователи смоделировали трёхлетнее чередование культур сои- пшеницы-кукурузы с и без покровными культурами в центральной Пенсильвании, послужившей отличным примером агроэкологических условий, представленных в северо-восточном и среднеатлантическом регионах. Севооборот покровных культур включал красный клевер, посеянный с озимой пшеницей в марте, и озимую рожь, посаженную после сбора урожая кукурузы осенью.
В ходе финансировавшегося Министерством сельского хозяйства США исследования, учёными были смоделированы различные приёмы обработки почвы, в том числе вспахивание, использование синтетических удобрений и механическая борьба с сорняками.
Посадка покровных культур уже достаточно давно одобрена в качестве экологически рациональной практики. На самом деле она настолько выгодна, что в прошлом месяце Служба охраны национальных заповедников (СОНЗ) США поставила перед собой цель на национальном уровне увеличить территорию посадок покровных культур с нынешних 2 до 20 миллионов акров к 2020 году.
По данным СОНЗ, в 2006 году только на 5 процентах посевных площадей в области Чесапикского залива использовались высаживавшиеся каждый год покровные культуры, а на 88 процентов площадей никогда не было никаких покровных культур.
В 2011 году на 52 процентах посевных площадей покровные культуры высаживались, по крайней мере, один раз в четыре года, и на 18 процентах площадей покровные культуры высаживались каждый год. По оценкам СОНЗ увеличение ежегодного использования покровных культур в 2011 году привело к сокращению потери осадков в среднем на 78 процентов, на 35 процентов уменьшились потери азота, вызванные поглощением в поверхностном слое, на 40 процентов сократить потери азота в подпочвенных слоях, а также на 30 процентов снизились общие потери фосфора.
Но многие фермеры и садоводы не высаживают покровные культуры, потому что они пока ещё не видят своей финансовой выгоды. Такая ситуация в значительной степени сложилась из-за того, что традиционный методы расчета экономической ценности покровных культур, используемые сельскохозяйственными товаропроизводителями – оценивающие связанный с этим рост доходности товарных культур только в течение короткого временного промежутка – не убедительны.
Наиболее распространенными показателями для оценки систем земледелия являются урожайность зерновых и кормовых культур и краткосрочная рентабельность. В этом контексте, покровные культуры ошибочно рассматриваются в качестве инструмента, который используется, только если он не мешает производству товарных культур.
