Покровные культуры, компост и углерод
Польза органического вещества почвы для сельского хозяйства известна давно. Углерод в этом веществе служит пищей для почвенных микробов, которые, в свою очередь, снабжают питательными веществами выращиваемые культуры. Микроорганизмы, насекомые и мелкая почвенная фауна производят материалы, улучшающие структуру почвы и удержание воды. Это здоровая экосистема, которую каждый фермер стремится поддерживать.
Измерение изменений в содержании органического вещества представляет сложность в интенсивно обрабатываемых почвах, используемых для овощеводства. Даже в системах с меньшим нарушением почвы эти изменения происходят медленно. Эрик Бреннан и Вероника Акоста-Мартинес в рамках долгосрочного системного исследования проверяют активность почвенных ферментов в качестве ранних индикаторов улучшения здоровья почвы.
Исследование, которым руководит Бреннан, проводится в регионе Калифорнии, известном как «Салатная чаша мира». В системах органического овощеводства долины Салинас используются высокие затраты. «Фермам в Салинасе обычно необходимо выращивать два или более урожая овощей с поля в год, чтобы быть рентабельными, — говорит Бреннан. — Такая интенсивность производства осложняет внедрение зимних покровных культур. Вот почему многие фермеры в этом регионе предпочитают использовать компост для внесения в почву больших количеств органического вещества».
Команда сравнивала сельскохозяйственные системы, получавшие разные количества и типы органического вещества из компоста и покровных культур. Результаты были недавно опубликованы в журнале Soil Science Society of America Journal.
«Наши данные об активности почвенных ферментов демонстрируют важность частого использования покровных культур в интенсивно обрабатываемом органическом овощеводстве, — отмечает Бреннан. — Это ставит под вопрос устойчивость как органических, так и традиционных овощных систем, если покровные культуры используются редко. Нам необходимо найти инновационные стратегии, чтобы помочь фермерам увеличить их применение. Эта практика, как показано, улучшает здоровье почвы и имеет другие преимущества, например, снижает вымывание азота в грунтовые воды».
Проблема не в том, что местные органические или традиционные фермеры против покровных культур, а в том, что их использование может осложнить многие аспекты овощеводства.
Исследование Бреннана показало, что ежегодное использование покровных культур — независимо от типа выращиваемого растения — приносит почве значительную пользу. Было обнаружено, что ежегодное внесение компоста имеет относительно небольшой эффект. Хотя микробная активность с компостом увеличивалась, она была не такой высокой, как при ежегодном посеве покровных культур.
Есть некоторые оговорки. Исследование проводилось на супесчаной почве в долине Салинас, и у органических фермеров в других регионах результаты могут отличаться. Использование различных типов удобрений также может влиять на итоги.
«Растущий массив информации из этого долгосрочного эксперимента ставит под сомнение излишне упрощённое представление о том, что сертифицированное органическое земледелие улучшает здоровье или качество почвы», — говорит Бреннан. Он добавляет, что стандарты органического сельского хозяйства USDA требуют, чтобы сертифицированные фермы демонстрировали, что их методы обработки и возделывания сохраняют или улучшают состояние почвы (физические, химические и биологические факторы) и минимизируют эрозию, которая может усиливаться при интенсивной обработке.
Команда надеется, что будущие исследования будут сосредоточены на разных типах почв, например, глинистых или суглинистых. Оценка изменений за более короткие промежутки времени также предоставила бы полезные данные. Данные о почвенных ферментах раскрывают лишь одну часть интересной истории этого относительно долгосрочного эксперимента.