Щебень повышает урожайность сельхозкультур и ускоряет удаление углерода
Щебень может удалить около 3-4 тонн атмосферного углекислого газа (CO2) с гектара в год и повысить урожайность сельскохозяйственных культур, показали результаты исследований и четырехлетних полевых испытаний в Кукурузном поясе США. Ученые из Центра Леверхулма по смягчению последствий изменения климата при Шеффилдском университете, установили, что добавление базальтового щебня на сельхозугодья в процессе, известном как усиленное выветривание (Enhanced Weathering, EW), может также повысить урожайность кукурузы и сои на 12-16%.
Исследование указывает на значительный неиспользованный потенциал использования миллионов гектаров сельскохозяйственных угодий в США для масштабирования технологии усиленного выветривания и удаления углекислого газа с обеспечением устойчивого производства продуктов питания и биотоплива. Только в США под кукурузу отведено более 39 млн га земли, а в 2021 году в США было высажено более 35 млн га сои.
Цель усиленного выветривания — ускорение естественного выветривания путем нанесения на почву тонко измельченной силикатной породы (обычно базальта, распространенной вулканической породы), что ускоряет химические реакции между горными породами, водой и воздухом, захватывая при этом углекислый газ из атмосферы.
Новое исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, показало, что практика EW имеет существенные сопутствующие преимущества для здоровья почвы и растениеводства в результате повышения доступности питательных веществ при повышении pH почвы и большего поступления питательных веществ, высвобождающихся при растворении базальтовых минералов.
Генетический анализ корней культур, выращенных с использованием базальта, показал, что гены, отвечающие за получение питательных веществ из почвы, отреагировали на увеличение поглощения минеральных элементов, что способствовало повышению урожайности. Химический анализ бобов и зерен также показал повышенную концентрацию микро- и макроэлементов, что свидетельствует о том, что усиленное выветривание улучшило их питательный статус без каких-либо сигналов о потенциальном риске для здоровья.
Кукуруза является второй наиболее широко выращиваемой культурой в мире, и эта культура широко используется как для производства биоэнергии, так и в качестве корма для животных и рациона питания человека.
Ведущий автор исследования, профессор Дэвид Бирлинг, директор Центра Леверхулма по изменению климата и смягчению последствий в Университете Шеффилда, сказал: «Мы показали на основе полученных с большим трудом данных потенциал удаления углерода, который дают методы усиленного выветривания в реальном мире. Это большой шаг вперед в понимании огромного потенциала этой технологии для смягчения последствий изменения климата и одновременного повышения урожайности и здоровья почвы».