15/12/2025
0Очень старая лесохозяйственная идея, многие практические аспекты которой в Украине давно забыты или заклеймены, как “лысенковщина”…М.П.
В течение последних 100 лет фермеры все чаще сеяли на своих полях один вид травы, а затем добавляли химические удобрения для увеличения урожая. Однако новые исследования показывают, что существуют более дешевые альтернативы, которые могут увеличить потенциал этих пастбищ для кормления скота.
Моя исследовательская группа и я были особенно заинтересованы в возможности смешивания видов растений, выращиваемых на сельскохозяйственных пастбищах, и в том, какими могут быть преимущества такого подхода.
Это означало посев двух видов трав, двух видов бобовых (например, красного клевера и белого клевера) и двух видов трав (таких как подорожник и цикорий) вместе на одном поле. Эти группы видов могут играть разные роли в лугах. Например, бобовые могут извлекать азот из атмосферы, а травы могут иметь глубокие корни.
Мы хотели выяснить, может ли смешивание растений, отличающихся по своим экологическим характеристикам, стать экологичным и устойчивым решением для сокращения использования химических удобрений.
Была еще одна потенциальная выгода. Если бы фермеры нашли способ сократить использование химических удобрений, это снизило бы их операционные затраты, а также принесло бы пользу окружающей среде.
За последние пять лет цены на химические удобрения во всем мире выросли. С 2021 по 2022 год они утроились, и хотя с тех пор они снизились, они все еще остаются выше цен до 2021 года. Таким образом, существует финансовая мотивация для сокращения их использования.
Химические удобрения также наносят вред окружающей среде, в том числе за счет выбросов парниковых газов и вымывания нитратов.
Поле, на котором растет розовый клевер. Смесь нескольких видов растений, выращенная в рамках исследования. Кэролайн Брофи
В нашем новом международном исследовании, опубликованном в журнале Science, мои коллеги из проекта LegacyNet и я показали, что посадка смеси различных видов растений может повысить урожайность лугов по сравнению с традиционными методами, и, что особенно важно, при этом требуется значительно меньше химических азотных удобрений.
Это означает, что фермеры могут сэкономить деньги и уменьшить свое воздействие на окружающую среду.
Как проводилось исследование?
Команда провела один и тот же эксперимент в 26 исследовательских институтах в Европе, Северной Америке, Азии и Новой Зеландии. На каждом участке у нас были участки размером не менее трех метров на пять метров, на которых выращивалось от одного до шести видов растений, обрабатываемых умеренным количеством химических азотных удобрений. У нас также были участки с одним видом травы, обрабатываемые как минимум вдвое большим количеством удобрений.
В каждом случае мы измеряли урожайность. Исследование показало, что посадка различных видов давала на 11 % более высокий урожай, чем посев одного вида травы, несмотря на то, что на один вид травы было внесено более чем в два раза больше химических азотных удобрений.
Отчасти это было связано с включением бобовых видов, например, белого клевера и красного клевера, в наши смеси из шести видов. Бобовые могут извлекать азот из атмосферы посредством естественного процесса.
И этот «бесплатный» азот попадает в почву, где его могут использовать все виды, растущие на лугах. Поскольку травы и бобовые хорошо сочетаются друг с другом, в настоящее время широко распространена практика посева 70 % одного вида травы и 30 % одного вида бобовых. Часто это сочетание многолетнего райграса и белого клевера.
Означает ли это, что, выращивая только одну траву и одну бобовую культуру, мы можем получить такой же урожай, как и при выращивании многовидовых смесей? Не обязательно, потому что, например, травы имеют более глубокие корни по сравнению с травами, что может принести такие преимущества, как увеличение поглощения воды из нижних слоев почвы. Действительно, предыдущие исследования показали, что многовидовые смеси могут даже смягчить потери урожая, связанные с засушливыми условиями.
Мужчина на поле, стоящий на коленях. Исследователь Джеймс О’Мэлли проверяет урожай, выращенный из многовидовой смеси. Кэролайн Брофи.
Наше исследование показало, что использование нашей многовидовой смеси привело к увеличению урожая на 18 % по сравнению с посевом 70 % одной травы и 30 % одного бобового растения.
Мы также обнаружили, что использование двух видов трав, двух видов бобовых и двух видов зелени дает лучший результат, чем использование только одного вида травы, одного вида бобовых и одного вида зелени.
С римских времен сельскохозяйственные луга использовались для выпаса скота или в рамках системы севооборота, при которой фермеры поочередно высаживают на одном поле разные культуры, а также оставляют его под паром. Теперь мы знаем, что можно улучшить системы луговодства, сочетая на одном поле два вида трав, два вида бобовых и два вида зелени.
Адаптация к климатическим вызовам
Изменение климата представляет собой серьезную угрозу для средств к существованию фермеров, сельскохозяйственного производства и продовольственной безопасности. Наш эксперимент охватывал различные климатические условия, что позволило нам исследовать потенциал многовидовых смесей в условиях повышения температуры. Мы обнаружили, что с повышением температуры преимущества многовидовых смесей становятся еще более заметными по сравнению с предыдущими методами.
Это говорит о том, что фермеры могут повысить продуктивность своих земель, используя меньше удобрений, несмотря на повышение температуры.
Исторически фермеры понимали, что увеличение видового разнообразия пастбищ может повысить продуктивность по сравнению с посевом одного вида.
Однако в течение последнего столетия, иронически названного «зеленой революцией», широко распространилось использование одной культуры и применение большого количества химических удобрений. Нехватка продовольствия после Второй мировой войны побудила использовать такие технологии, как удобрения, гербициды, пестициды и сельскохозяйственную технику, в качестве средств защиты урожая.
Как проводилось исследование.
Урожайность сельскохозяйственных пастбищ возросла по мере роста популярности этих технологий, и до недавнего времени химические азотные удобрения были относительно дешевыми.
Однако в настоящее время гораздо лучше известны данные о том, как химические азотные удобрения выделяют мощный парниковый газ, называемый закисью азота. Химические удобрения могут вызывать и другие экологические проблемы, такие как вымывание нитратов в грунтовые воды. Производство химических удобрений — это интенсивный промышленный процесс, в значительной степени основанный на сжигании ископаемого топлива.
В последние два десятилетия начали появляться научные исследования, посвященные изучению видового разнообразия сельскохозяйственных пастбищ. Были получены данные, свидетельствующие о том, что смешивание трав и бобовых культур может повысить урожайность по сравнению с выращиванием одних только трав.
Наше исследование дополняет эти знания, показывая, что мы можем добиться лучших результатов, высаживая смеси трав, бобовых культур и зелени и используя меньше химических удобрений.
Это исследование, подтверждающее, что фермеры могут производить больше, используя меньше удобрений, является выигрышем как для их кошельков, так и для окружающей среды.
