Использование ядерных методов для борьбы с изменением климата и повышения плодородности сельскохозяйственных культур

Фермеры в Аргентине, Бразилии, Индии, Индонезии, Кении и Уругвае повышают урожайность сельскохозяйственных культур, плодородность и качество почвы экологически чистым и затратоэффективным образом, что стало возможным благодаря результатам проекта координированных исследований МАГАТЭ, в недавнем времени проведенном совместно с Продовольственной и сельскохозяйственной организацией Объединенных Наций (ФAO).

«Решая проблемы нехватки продовольствия и изменения климата, мы в максимальной степени задействуем имеющиеся у нас ресурсы», — заявил Сетийо Хади Валуйо, ученый из Национального агентства по ядерной энергии (БАТАН) в Индонезии.

Эта работа строится на простой концепции: можно максимизировать урожайность сельскохозяйственных культур, применяя комплексную растение- и животноводческую систему, в рамках которой повторно используются питательные вещества, присутствующие как в навозе пастбищных животных, так и в пожнивных остатках. Такой подход позволяет снизить потребность в синтетических удобрениях, выделяющих большие объемы парниковых газов и тем самым способствующих изменению климата. Для измерения объемов удобрений в почве и, соответственно, эффективности концепции применяются изотопные методы (См. Вставку «Наука»).

В основе коммерческой сельскохозяйственной деятельности зачастую лежит монокультурный подход, подразумевающий, что год за годом один участок засевается одной и той же культурой. Со временем такой подход приводит к снижению плодородности, вследствие чего требуются чрезмерные объемы синтетических удобрений для восполнения поглощенных растениями питательных веществ.

Комплексные растение- и животноводческие системы, все чаще применяемые в последние пять лет, подразумевают, что можно либо пасти животных непосредственно на засеянном поле, либо кормить их культурами после сбора урожая. Собирая навоз пастбищных животных и используя его в качестве удобрений, фермеры возвращают в почву большое количество питательных веществ.

«В результате этого процесса почва насыщается углеродом и другими необходимыми для растений питательными веществами, при этом значительно снижается потребность в синтетических удобрениях, — заявил Мохаммад Заман, почвовед из Объединенного отдела ФАО/МАГАТЭ по ядерным методам в продовольственной и сельскохозяйственной областях. — Это также положительно сказывается на структуре почвы, в результате чего повышается способность к поглощению воды и сохранению питательных веществ, что в свою очередь приводит к росту урожайности и одновременно к снижению выбросов парниковых газов».

В Бразилии ученые ищут способы добиться максимальной производительности землепользования, и исследование эффективности применения комплексной растение- и животноводческой системы приносит положительные результаты. Этот метод используется примерно на 5% ферм, на которые приходится 10,6 млн. гектаров обрабатываемых земель.  «Мы движемся к внедрению сберегающего сельского хозяйства и видим эффективность подхода с применением комплексной растение- и животноводческой системы», — отметил Жеферсон Дикков, почвовед из Федерального университета Параны в Бразилии. Благодаря этому выбросы парниковых газов от мочи и помета были сокращены на 89%.

Аналогичным образом ученые из Аргентины установили, что применение комплексной растение- и животноводческой системы делает возделываемые культуры более устойчивыми к последствиям изменения климата. «Этот проект оказался для нас полезным, поскольку позволил нам улучшить сельскохозяйственные почвы благодаря применению севооборота, — заявил Хуан Крус Коласо, ученый из Национального института сельскохозяйственных технологий в Аргентине. — Мы отмечаем 50-процентное увеличение содержания углерода в почве, что повышает устойчивость земледельческой системы к климатическим изменениям, которые в противном случае могли бы снизить урожайность».

В Индонезии, в условиях стремительного роста населения, правительство стремится обеспечить соответствующий уровень продовольственного снабжения. При этом оно также обязалось к 2030 году сократить выбросы парниковых газов на 30–40%. «Сберегающее сельское хозяйство повышает урожайность благодаря сокращению почвообработки и использованию пожнивных остатков в качестве мульчирующего покрытия, что значительно улучшает качество почвы, — отметил Хади Валуйо. — К 2019 году мы планируем внедрить этот метод на 1000 ферм».

Использование комплексной растение- и животноводческой системы при поддержке проектов координированных исследований скорее всего затронет не только участвующие в этом проекте страны.

«Особый оптимизм относительно практики применения комплексных растение- и животноводческих систем вселяет то, что они не имеют географической или климатической привязки. Если почва подходит для возделывания культур, то она подходит и для применения комплексных растение-и животноводческих систем», — заявил Заман.