Треть удобрений, используемых для выращивания кукурузы в США каждый год, просто компенсирует продолжающуюся потерю плодородия почвы, что приводит фермеров к дополнительным расходам более чем на 500 млн долларов, сообщает портал agbz. Такие данные приводятся в новом исследовании Колорадского университета в Боулдере, опубликованном в журнале Earth's Future.
Долгосрочное плодородие почвы на сельскохозяйственных землях по всему миру снижается из-за засоления, закисления, эрозии и потери важных питательных веществ в почве, таких как азот и фосфор. Фермеры, выращивающие кукурузу в США, компенсируют эти потери азотными и фосфорными удобрениями, также предназначенными для повышения урожайности, но ученые никогда не подсчитывали, сколько из этого удобрения идет на восстановление базового плодородия почвы, или сколько это стоит.
«Мы знаем, что даже в современном сельском хозяйстве США происходит деградация земель, но очень трудно определить, какое влияние это оказывает, — сказал Джейсон Нефф, автор статьи и директор Лаборатории инноваций в области устойчивого развития в Колорадо (SILC ). — Эти данные предоставляют фермерам больше информации, чтобы они могли принимать решения, которые приносят им экономическую выгоду, но также поддерживают более устойчивую форму высокопродуктивного сельского хозяйства».
США — одна из самых производительных стран в мире, когда речь идет о кукурузе, они выращивают более 110 центнеров с гектара. Только за вегетационный период 2018-19 года фермы США произвели более 366 млн тонн кукурузы, что принесло доход в размере 14,5 млрд долларов. США также являются одним из крупнейших потребителей минеральных удобрений в мире, применяя больше азота и фосфора на гектар, чем их высокопродуктивные сельскохозяйственные аналоги в Евросоюзе.
Но использование удобрений стоит фермерам и правительствам не только денег. Это также наносит ущерб окружающей среде. Большая часть глобальных выбросов парниковых газов, вызываемых сельским хозяйством — 24% мировых выбросов в 2010 году и 10% выбросов в США в 2018 году — приходится на производство удобрений. Это означает, что шаги, предпринятые для сокращения использования удобрений, также помогают бороться с увеличением выбросов парниковых газов.
Избыток азота и фосфора, который стекает с полей в реки и озера, также создает нездоровые условия для пресноводных и морских обитателей и является причиной «мертвой зоны» в Мексиканском заливе — большой территории океана, лишенной кислорода и жизни океана, включая многие коммерчески важные виды.
«Если учесть не только доллары, потраченные фермерами, но и потерю питательных веществ и воздействие на реку Миссисипи, затраты возрастут от миллиардов до более чем триллиона долларов в год, — сказал Нефф. — Если вы можете отказаться от удобрений, сохранив при этом урожай, который нам нужен, и экономические результаты, которых хотят фермеры, то почему бы и нет, верно? Это беспроигрышный вариант».
Распознавание истинной стоимости удобрений
Чтобы отделить эту истинную стоимость удобрений от других современных ресурсов сельского хозяйства, Джейсон Нефф и его коллеги провели серию анализа моделей на основе сценариев, используя модель интегрированного климата экологической политики (EPIC) — агрономическую модель, широко используемую для оценки роста сельскохозяйственных культур и того, как рост урожая зависит от таких переменных, как удобрения, орошение и климат.
«Это позволит нам распутать то, что происходит с деградацией земель, - сказал он. — Что происходит, когда вы меняете систему с естественной на сельскохозяйственную, и насколько это влияет на питательные вещества, доступные для роста растений?».
Исследователи использовали четыре сценария в этой модели, чтобы сравнить, чем использование без удобрений или орошения — как это делается во многих развивающихся странах — отличается от использования только одного или другого или обоих (что является обычной практикой в США). Орошение было важным компонентом анализа, потому что, хотя оно может повысить урожайность, оно также увеличивает эрозию и сток удобрений.
Разделив воздействие удобрений и ирригации, исследователи смогли увидеть в разных регионах США, где эти факторы были важнее других для успеха сельского хозяйства. В Калифорнии фермеры добавляют больше воды. В Огайо добавление удобрений более важно, чем орошение. Но по всей стране они обнаружили, что потребовалась колоссальная треть удобрений, которые в настоящее время добавляются на кукурузные поля, чтобы просто выйти на уровень безубыточности, вернув плодородие почвы до уровня, ранее выращенного на фермах.
Разумное земледелие
Хотя это может показаться плохой новостью, Джейсон Нефф видит в этом прекрасную возможность: имея больше информации, фермеры могут принимать более обоснованные решения.
«Фермеры делают то, что имеет смысл для выращивания сельскохозяйственных культур. Когда вы не можете увидеть кумулятивные эффекты деградации, вам нужно добавить удобрения, но вы не узнаете, каковы финансовые последствия этой деградации», — сказал Нефф .
Такие методы, как регенеративное земледелие, восстанавливающие плодородие почвы на активно обрабатываемых землях, также снизят затраты и воздействие на окружающую среду от использования удобрений. Более здоровые и плодородные почвы также могут улавливать больше углерода, удерживать больше воды и препятствовать попаданию лишних питательных веществ в экосистемы, которые не могут с ними справиться.
Фермеры могут сократить частоту обработки полей, добавить и усилить меры по борьбе с эрозией, а также использовать больше органических удобрений, таких как компост. Это действительно может помочь уменьшить количество неорганических удобрений - азота и фосфора - необходимых в почве.
⚡️Следите за новостями Agroexpert -> в Telegram!
