26 февраля 2019 г.
Фермеры все чаще прибегают к устойчивым сельскохозяйственным методам, чтобы увеличить продуктивность и при этом также сократить выбросы парниковых газов. В рамках серии исследовательских проектов, координируемых МАГАТЭ в сотрудничестве с Продовольственной и сельскохозяйственной организацией Объединенных Наций (ФAO), с помощью метода стабильных изотопов проверяется эффективность экологически безопасных способов земледелия.
В сельском хозяйстве и прежде всего в крупномасштабных коммерческих проектах, обычно применяется монокультурный подход в сочетании с введением в почву большого количества химических удобрений, что нередко наносит ущерб экосистемам. Монокультурный подход подразумевает, что год за годом определенный земельный участок засевается одной и той же культурой, в результате чего снижается плодородие почвы. Фермеры компенсируют его введением химических удобрений в избыточных количествах, что вносит свой вклад в изменение климата, так как ежегодно во всем мире из удобрений выделяется порядка 1,2 млн тонн закиси азота — газа, который по своему парниковому эффекту в 260 раз мощнее углекислого газа.
«Согласно последним данным исследований сельского хозяйства Бразилии, более 76% всего содержания азота в собранном урожае зерновых и злаковых культур обусловлено биологической азотфиксацией, и лишь менее 20% приходится на долю химических удобрений, — говорит Сегундо Уркиага, научный сотрудник Бразильской корпорации сельскохозяйственных исследований. — Сидерация также помогает фермерам экономить деньги: по оценкам, стоимость органических удобрений составляет всего лишь примерно один доллар США в расчете на килограмм азота, что может обеспечить экономию до 13 млрд долларов США в год».
Осваивая метод сидерации, Бразилия приближается к своей цели — сократить выбросы парниковых газов к 2030 году на 43% по сравнению с уровнем 2005 года. Учитывая, что на сельское хозяйство приходится порядка 24% общемировых выбросов парниковых газов, все более широкое внедрение данного метода позволит Бразилии достичь поставленной цели.
НАУКА
Изотопные индикаторы
Для оценки эффекта от комплексных растениеводческо-животноводческих методов и сидерации ученые применяют стабильные изотопы, не испускающие излучение, например азот-15 и углерод-13, на небольших опытных участках. Таким образом они могут отслеживать и анализировать, насколько эффективно происходит усвоение азота растениями, а также накопление или сохранение углерода в почве.
В рамках метода исследования с помощью изотопа азот-15 ученые могут в течение нескольких месяцев регистрировать количество этого изотопа, поглощаемое растениями. Это позволяет ученым подсказывать фермерам, какое именно количество животного навоза и/или химических азотных удобрений необходимо вносить для тех или иных сельскохозяйственных культур.
Для оценки качества почв используется изотоп углерод-13. По мере удобрения почвы навозом и пожнивными остатками возрастает содержание в ней органического углерода. Соответственно, отслеживая изотоп углерод-13, ученые получают возможность оценивать стабильность содержания и источники углерода в почве и, таким образом, определять степень ее плодородия, что крайне важно для оптимального применения этих устойчивых сельскохозяйственных методов.
Эта статья была опубликована в выпуске Бюллетеня МАГАТЭ «Ядерные технологии в борьбе с изменением климата: смягчение последствий, мониторинг и адаптация» за сентябрь 2018 года
Первоисточник: https://www.iaea.org/ru/newscenter/news/sokrashchenie-vybrosov-parnikovyh-gazov-v-selskom-hozyaystve-s-pomoshchyu-yadernyh-metodov