Как сельскохозяйственные методы обработки почв влияют на содержание органического углерода в пашне?

На сельскохозяйственных территориях, с которых ежегодно собирается урожай, содержание углерода в почве снижается поскольку разрушенные органические соединения  удаляются вместе с урожаем, вымываются  текущими водами и теряются из-за эрозии. Известно, что верхний метр почвы содержит приблизительно втрое больше углерода, чем наземная биомасса растений и вдвое больше, чем атмосфера. Поэтому изменения в запасах почвенного углерода могут вызывать существенные изменения в концентрации атмосферного углекислого газа.

На глобальном уровне, соответствующие потери в пахотных землях составляют в порядке от 100 до 1000 миллионов тонн углерода в год.

Однако, существуют методы, которые могут сократить потери углерода или даже увеличить сохранность углерода в пахотных землях, даже если земля постоянно подвергается обработке. Любое вмешательство, которое либо увеличивает количество почвенного органического материала, либо уменьшает его разложение, приводит к большему количеству углерода сохраняемого в почве.

Попытки включающие модифицированную распашку земель привели к повышению уровня углерода в некоторых регионах, хотя результаты из Швеции носят смешанный характер. Выращивание сельскохозяйственных культур для восстановления агроэкосистем (cover crops), использование почвы под паром (оставление на одно лето не засеянным) или использование остатков сельскохозяйственных растений в качестве удобрения могут также сохранять большее количество углерода в пахотных землях.

Увеличение сохранности углерода в пахотных землях дает большие преимущества: увеличивается урожайность, благодаря улучшению структуры почвы и увеличению  плодородности; уменьшается уровень парниковых газов в атмосфере, помогая предотвращать опасность глобального потепления.

В настоящий момент, EviEM составила систематизированную карту данных по влиянию различных сельскохозяйственных методов обработки земель на почвенный органический углерод. В научной литературе первоначально было найдено почти 25000 статей, которые подходили по тематике данного обзора. Пройдя предварительный отбор, большинство этих статей были затем исключены, далее, после более тщательного прочтения, было отобрано 735 подходящих работ. Эта карта определяет четыре обширные категории методов обработки сельскохозяйственных угодий, каждые из которых были исследованы используя от 238-и до 307-и научных работ: почвенные добавки (модифицирование почвы, например, путем внесения известковых удобрений или остатков сельскохозяйственных растений), севообороты (такие как монокультуры или сложные ежегодные севообороты различных культур), удобрения (неорганические и органические) и вспашка (различные глубины обрабоки почвы). Исследования были проведены во всех представленных климатических зонах, и визуально отображены на карте внизу. Была отмечена заметная нехватка данных из России, указывающего на пробелы в научной литературе. В большинстве исследований пробы почв отбирались только один раз: такой отбор не является надежным, по-сравнению с долгосрочными, повторяющимися измерениями, которые были проведены лишь в небольшом количестве научных исследований.

Систематизированная карта данных

Карту можно найти здесь. Эта карта вместе с сопровождающими данными и географической информационной системой (ГИС) обеспечивает пользователей интерактивными детальными описаниями работ исследовавших пахотное хозяйство и почвенный органический углерод всех областей мира с умеренным климатом1. Для того, чтобы эта база данных оставалась всеобъемлющей и актуальной, мы призываем вас предоставлять научные исследования, проведенные после августа 2013 года или работы, которые в настоящий момент не указаны в каталоге этой карты2, используя предоставленную внизу форму. Эта информация пойдет на формирование базы данных научных исследований, которые будут использоваться в будущем составителями для выпуска систематических карт, которые включали бы в себя как можно больше соответствующих данных.

Инструкции

Пожалуйста, используйте форму предложенную внизу, для предоставления научных данных. Внося, как можно больше информации, вы удостоверяете возможность уточнения и нахождения нами соответствующих научных работ. Если у вас есть какие-либо вопросы касательно этой формы или процесса предоставления данных, пожалуйста, свяжитесь с нами здесь.

Необработанные данные
Статья из журнала
Отчет
Глава из книги
Книга
Мультимедийные источники
Другое

 

 

[1] Включая области в классификации климатов Кёппена-Гайгера:  зона теплого умеренного климата (с равномерным увлажнением и сухим летом, например такие как Cfa, Cfb, Cfc, Csa, Csb, Csc), зона холодного  умеренного климата (с равномерным увлажнением, например такие как Dfa, Dfb, Dfc).

[2] Для ознакомления со списком научных работ входящих в состав систематизированной карты, пожалуйста, нажмите здесь.