Учёные: Необходим более точный учёт закиси азота из растительных остатков сельскохозяйственных культур

Существует необходимость изменить подход к учёту парниковых газов от сельского хозяйства. Текущая инвентаризация выбросов закиси азота (N₂O) из растительных остатков основывается исключительно на количестве азота в них, в то время как ключевые факторы, такие как разлагаемость остатков, не учитываются. По мнению исследователей, это приводит к ошибочным оценкам, которые также искажают возможные меры по снижению выбросов.

Растительные остатки — важный ресурс в сельском хозяйстве. Они вносят углерод в почву, повышают её плодородие и играют важную роль в агроэкосистеме, но также влияют на выбросы парниковых газов. Остатки могут быть очень разнообразными: покровные культуры, трава, клевер, овощи, солома и т.д., как подземные, так и надземные.

"В целом, существует большое разнообразие в качестве растительных остатков, которые возвращаются в почву в рамках обычной практики земледелия", — говорит профессор Йорген Э. Олесен из Департамента агроэкологии Орхусского университета.

Он возглавил исследование, в котором подчёркиваются различия в остатках и их разное влияние на выбросы N₂O.

"Растительные остатки необходимы для поддержания плодородия почвы и увеличения содержания в ней углерода. К сожалению, они также способствуют выбросам закиси азота", — отмечает Йорген Э. Олесен.

Противоречие с текущими кадастрами выбросов

МГЭИК (IPCC) — Межправительственная группа экспертов по изменению климата — разрабатывает руководящие принципы для составления национальных кадастров выбросов парниковых газов, включая N₂O от возвращаемых на поля растительных остатков.

Метод инвентаризации МГЭИК учитывает N₂O от остатков однолетних зерновых и семенных культур, корнеплодов, овощей, кормовых культур и обновления пастбищ.

"Непродуктивные культуры, такие как покровные, не учитываются", — объясняет Йорген Э. Олесен, добавляя, что биохимические свойства остатков и разлагаемость углерода и азота также не включены в расчёт выбросов.

"Текущий метод учитывает только содержание азота в растительных остатках, но наши исследования показывают, что разлагаемость углерода на самом деле важнее. Следовательно, существует необходимость в улучшенном методе учёта, чтобы инвентаризация была точной, а меры по смягчению последствий — эффективными", — говорит он.

Разница между зрелыми и незрелыми остатками

По словам исследователей, количество выделяемой остатками N₂O может сильно различаться.

"Очень важный фактор — концентрация легкоразлагаемого углерода и азота. Когда она высока, потенциал для образования N₂O также увеличивается", — говорит Йорген Э. Олесен.

Высокая концентрация обоих элементов часто наблюдается в незрелых остатках (покровные культуры, трава, бобовые, овощи), в то время как в зрелых (солома) такой концентрации нет.

"Различие между зрелыми и незрелыми растительными остатками может помочь обеспечить более точную оценку их краткосрочного воздействия на выбросы N₂O. Для долгосрочных эффектов (годы и десятилетия) мы должны учитывать остаточное влияние на качество почвы и содержание азота, на которые влияют местные климатические и почвенные условия", — поясняет учёный.

Целевое снижение выбросов закиси азота

"Существует острая необходимость в новых целевых стратегиях снижения выбросов N₂O из растительных остатков. На глобальном уровне около 9% сельскохозяйственных выбросов N₂O приходится на возвращение остатков на поля. Однако такие стратегии требуют более точного учёта этих выбросов", — заявляет Йорген Э. Олесен.

Разделение остатков на зрелые и незрелые может быть подходом, повышающим точность инвентаризации и улучшающим возможности поиска подходящих стратегий смягчения последствий.

"Пересмотр методов расчёта выбросов от конкретных остатков и определение правильного времени и места их использования требует дополнительных исследований", — говорит Йорген Э. Олесен.

Он указывает на необходимость дальнейших исследований по следующим направлениям:

• Разработка и валидация коэффициентов выбросов N₂O для зрелых и незрелых растительных остатков.
• Оценка выбросов от подземных остатков убранных культур.
• Улучшение данных по управлению разными типами остатков, особенно незрелыми.
• Оценка долгосрочного воздействия внесения растительных остатков на выбросы N₂O.

Исследование опубликовано в журнале Global Change Biology.