Как сельское хозяйство может использовать один из крупнейших мировых запасов углерода — почву

Почва — крупнейшее хранилище углерода среди всех экосистем Земли, содержащее около 2400 млрд тонн углерода в первых двух метрах. Это в три раза больше, чем в атмосфере. В эпоху климатических изменений способность почвы накапливать углерод играет существенную роль.

Как углерод попадает в почву

Процесс начинается с фотосинтеза, когда растения поглощают атмосферный CO₂. Углерод поступает в почву через корни, а также при разложении опавших листьев и растительных остатков. Особенно высокие запасы углерода — в почвах северных регионов (вечная мерзлота) и тропических экосистемах. Превращение лесов или водно-болотных угодий в сельхозугодья приводит к потере в среднем 25% почвенного углерода.

Сельскохозяйственные практики, увеличивающие запасы углерода в почве

Три ключевые практики:

• No-till или минимальная обработка почвы — посев без предварительной вспашки. Снижает эрозию, замедляет разложение органики и сохраняет биоразнообразие.
• Постоянное почвенное покрытие — мульча из растительных остатков или живое покрытие между культурами. Защищает от эрозии и накапливает углерод.
• Диверсификация культур — севооборот или смешанные посевы. Повышает продуктивность и обогащает почву. Например, бобовые культуры фиксируют азот из воздуха.

Эти практики составляют основу «консервационного земледелия». Однако значительное увеличение запасов углерода наблюдается только при их совместном применении. Исследования показывают, что no-till в изоляции иногда лишь перераспределяет углерод по профилю почвы, не увеличивая его общее количество.

Результаты в Зимбабве и Камбодже

Долгосрочные эксперименты (5–10 лет) необходимы для оценки эффекта.

В Камбодже на системе с маниоком (700 000 га) сочетание no-till, постоянного почвенного покрова и севооборота с кукурузой привело к накоплению 0.7–0.8 тонн углерода на гектар в год на глубине до 40 см. Этому способствовал жаркий влажный климат и развитие глубокой корневой системы.

В Зимбабве (длинный сухой сезон) no-till в изоляции показал даже небольшую потерю углерода из-за уплотнения почвы и ограничения развития корней. Однако при добавлении мульчи и севооборота с коровьим горохом запасы углерода увеличились в поверхностном горизонте без снижения на глубине.

Что мешает внедрению этих практик?

Основные препятствия носят практический характер. Например, в Зимбабве в смешанных системах растениеводства и животноводства возникает дилемма: использовать остатки кукурузы для корма скоту или для покрытия почвы. Ограждение полей или хранение остатков требует дополнительных ресурсов и организации.

Для фермеров интерес представляют не только секвестрация углерода и смягчение климатических изменений, но и повышение плодородия почвы, продуктивности культур, снижение эрозии и улучшение водоудержания. Эти преимущества часто являются приоритетными для фермеров в странах Глобального Юга.