Избыток азотных удобрений усиливает потепление в Китае

Сокращение вдвое количества азотных удобрений в некоторых районах Китая существенно уменьшит выбросы парниковых газов, не повлияв на урожайность и естественный сток углерода в этих областях. К такому выводу пришло новое исследование, опубликованное 1 ноября в журнале Environmental Research Letters издательства IOP Publishing. Оно показало, что снижение использования удобрений на 60% значительно сократит выбросы в уже «переудобренных» регионах, таких как Северо-Китайская равнина и среднее и нижнее течение бассейна реки Янцзы.

Китай, обеспечивающий продовольствием 22% мирового населения, чрезмерно зависит от азотных удобрений, что резко увеличило выбросы закиси азота (N₂O) — самого мощного парникового газа. Согласно исследованию, с 2002 года согревающий эффект от выбросов N₂O значительно превышает охлаждающий эффект от связывания углекислого газа (CO₂) сельхозугодьями. Анализ последних шести десятилетий показал, что в период с 1949 по 1990 год азотные удобрения способствовали росту урожайности и накоплению углерода в почве. Однако после 1990 года накопление почвенного углерода остановилось, а темпы роста производства сельхозкультур замедлились. В 1990-х годах азотные удобрения обеспечивали 53% урожайности, а с тех пор — лишь 49%, несмотря на увеличение их применения, что указывает на снижение эффективности.

Азотные удобрения могут быть полезны для климата, стимулируя рост растений и усиливая естественный сток углерода в почвах, который поглощает избыточный CO₂ из атмосферы. Однако при внесении в почву азот вступает в реакцию с бактериями, побочным продуктом которой является N₂O. Закись азта — третий по значимости фактор изменения климата после CO₂ и метана, но при этом самый мощный парниковый газ из-за высокой способности поглощать инфракрасное излучение. По словам исследователей, согревающий эффект от выбросов N₂O, вызванных применением азотных удобрений в Китае, теперь намного превышает охлаждающий эффект от стимулированного азотом поглощения CO₂, что приводит к чистому потеплению.

«Азотные удобрения стали менее эффективными в последние годы, поскольку поступление азота превысило потребности растений и микробов. Избыточный азот не стимулирует рост растений, а покидает систему через выщелачивание и выбросы газообразных соединений азота, — сказал соавтор исследования доктор Ханьцинь Тянь. — Нам необходимо развивать образовательные программы, чтобы информировать китайских фермеров как об экономических, так и об экологических издержках чрезмерного использования азотных удобрений. Следует внедрять эффективные методы управления, такие как использование комплексных удобрений, оптимизация орошения и обработки почвы, чтобы повысить эффективность использования азота».