Дослідники представили серію біологічних тестів, які можуть слугувати «показниками» для оцінки того, як різні методи регенеративного землеробства покращують вміст вуглецю в ґрунті — за роки до того, як стане можливим пряме вимірювання вуглецю. Цей підхід дає нове розуміння ефективності регенеративних практик для здоров’я ґрунту, повідомляє AgroPages.
Дослідники поєднали кілька регенеративних методів, а потім виміряли біологічні параметри, зокрема активність ферментів, мікробну біомасу (живі мікроби) та мікробну некромасу (мертві мікроби). Усі ці параметри є показниками кількості вуглецю, що зберігається в ґрунті.
Ґрунтовий вуглець — наріжний камінь здоров’я ґрунту, він підтримує кругообіг поживних речовин, біологічну активність, структуру ґрунту та довгострокове функціонування ґрунтових екосистем. Біомаса та некромаса служать ранніми маркерами утворення та втрати вуглецю ґрунту і можуть бути виміряні за роки до того, як традиційні вимірювання вуглецю стануть можливими.
«Коли мікроби в ґрунті споживають вуглець, вони вивільняють ферменти, щоб розщепити цей вуглець; потім вони споживають його частину. Після цього мікроби видихають частину вуглецю, тобто викидають його назад в атмосферу. Роблячи це, вони також нарощують свою біомасу та некромасу, коли гинуть», — сказала Дебджані Сіхі, доцентка кафедри біології рослин та мікробів, а також сільськогосподарських культур і ґрунтознавства в Університеті штату Північна Кароліна.
За словами Сіхі, мікробна некромаса ефективно зберігає вуглець ґрунту протягом тривалого часу, оскільки вуглець некромаси може легше створювати міцні хімічні зв’язки з мінералами в ґрунті. Це призводить до створення вуглецевого «резервуара», який може вказувати на здоров’я ґрунту та його здатність до зберігання вуглецю.
Регенеративні методи та їх вплив
Дослідники поєднали регенеративні методи, включаючи різні рівні обробітку ґрунту (механічна підготовка ґрунту для сільського господарства) та серію різних сумішей покривних культур, на наявних агролісових системах з сосни лоблолі та пекану.
Були виявлені відмінності між системами пекан та сосна — пеканові дерева демонстрували вищу загальну біомасу та по-різному впливали на дихання ґрунтових мікробів, оскільки їхнє широколистяне листя легше руйнується мікробами порівняно з хвоєю лоблолієвої сосни.
Активність ферментів також реагувала на види дерев та обробку покривних культур, показуючи, що ці біологічні показники можуть забезпечити раннє розуміння змін у кругообігу поживних речовин у ґрунті. Не було виявлено суттєвих відмінностей у вмісті вуглецю між мінімальним та безобробним обробітком ґрунту, що, за словами Сіхі, свідчить на користь продовження методів мінімального обробітку ґрунту, оскільки вони надають інші переваги, такі як зменшення тиску бур’янів без перешкоджання накопиченню вуглецю.
Значення для майбутнього
Ці результати показують, що мікробна біомаса та некромаса можуть бути ефективними ранніми індикаторами здоров’я ґрунту, пропонуючи вченим потужний інструмент для приблизного визначення накопичення вуглецю в ґрунті на роки раніше, ніж вони могли б його зазвичай виміряти.