Частое мульчирование пожнивными остатками формирует здоровую почву через бактериальное сообщество

Здоровье почвы — это её способность выполнять жизненно важные функции живой системы в соответствии со своим потенциалом и в долгосрочной перспективе. Оно является основой продуктивного и устойчивого сельского хозяйства. Минимальная обработка почвы (no-till) и сохранение растительных остатков широко применяются в мировых агроэкосистемах для поддержания здоровья почвы.

Однако растительные остатки также используются для производства биоэнергии и кормления скота. Поэтому важно определить, какой тип управления остатками может обеспечить здоровье почвы и удовлетворить потребности растениеводства. Неясно, как количество и частота сохранения остатков влияют на экосистему почвы.

Исследовательская группа под руководством Ляна Чао и Бао Сюэлянь из Института прикладной экологии Китайской академии наук провела 10-летний эксперимент на моллисоле в Китае. Цель — оценить, как частота и количество мульчирования пожнивными остатками кукурузы влияют на бактериальное сообщество, здоровье почвы и урожайность. Эксперимент включал два уровня частоты и два уровня количества мульчирования.

Ключевые выводы:

• Частота, а не количество мульчирования, оказала значительное влияние на структуру и функции бактериальных сообществ, а также на урожайность кукурузы.
• Высокая частота мульчирования привела к высокой α-разнообразию бактериального сообщества, в котором доминировали копиотрофы. Оно было связано со сложными интенсивными сетями взаимодействий и большим метаболическим потенциалом.
• Низкая частота мульчирования способствовала формированию бактериальных сообществ с доминированием олиготрофов, связанных с простыми сетями и большим количеством потенциальных функций, связанных с клеточными процессами.
• Высокая частота мульчирования улучшила плодородие почвы и продуктивность за счёт обеспечения высокой доступности питательных веществ и поддержания активных бактериальных сообществ.
• При ограниченном количестве остатков использование малых количеств для многократного внесения может воссоздать более стабильные и активные бактериальные сообщества, тем самым улучшая плодородие почвы.

Эти результаты подчёркивают, что при сельскохозяйственном управлении следует учитывать частоту сохранения остатков, что может повысить эффективность их использования. Они также обеспечивают теоретическую основу для разработки устойчивой практики земледелия для будущих поколений.

Исследование опубликовано в журнале Agriculture, Ecosystems and Environment.