Исследование: будущие потребности пшеницы в азоте требуют увеличения удобрений в 4 раза
Исследование, опубликованное в Nature Plants, с использованием моделей показало, что для реализации потенциала урожайности пшеницы и обеспечения растущего населения мира азотные удобрения придется увеличить до четырех раз в ближайшие годы. Однако такое увеличение окажет негативное воздействие на экосистемы. В работе участвовали ученые из Leibniz Centre for Agricultural Landscape Research (ZALF).
Авторы выступают за разработку стратегий по улучшению усвоения азота пшеницей. В настоящее время культура поглощает лишь 48% внесенного удобрения. Остальной азот вымывается в почву или попадает в атмосферу, загрязняя воду, увеличивая выбросы парниковых газов и способствуя потере биоразнообразия.
В исследовании моделировались потенциальное увеличение урожайности высокопродуктивных сортов пшеницы и связанные с этим потребности в азоте для основных регионов выращивания с учетом различных сценариев изменения климата. Соавторами выступили профессора Франк Эверт и Хайди Веббер из ZALF.
Усвоение азота пшеницей необходимо улучшать
«Наши результаты показывают, что нам нужно в первую очередь сосредоточиться на том, чтобы азот в почве был доступен растениям и мог эффективно ими поглощаться. Это сильно влияет на потенциал урожайности пшеницы, но и на окружающую среду. Учитывая негативные эффекты избытка азота, мы не можем дальше увеличивать внесение удобрений, а должны думать об альтернативах», — говорит профессор Франк Эверт.
Среди обсуждаемых решений — селекция сортов пшеницы с лучшим поглощением и использованием азота, а также агроприемы, например, совместное выращивание с бобовыми, которые фиксируют азот из воздуха. Однако ни одно решение в отдельности не позволит достичь необходимой интенсификации производства. Требуется комплексный учет агрономических, генетических и социально-экономических факторов.
Пшеница — важнейшая мировая культура. Рост населения и экономики увеличит спрос на нее, в то время как площадь пахотных земель ограничена. Сельское хозяйство должно снижать негативное воздействие на климат и окружающую среду, что усложняется изменением климата. Устойчивые решения требуют рассмотрения всей системы агропродовольствия.