Технология умного земледелия для повышения урожайности и сокращения загрязнения от удобрений

Исследователи из Ланкастерского университета используют рентгеновские лучи, чтобы помочь фермерам увеличить урожайность и сократить загрязнение воды. Это стало возможным благодаря неожиданному открытию, сделанному при изучении посевов гороха и бобов.

Учёные надеются объединить две новые технологии для получения быстрого, «в тот же день», измерения доступности фосфора в почве. Это позволит фермерам принимать более обоснованные решения о внесении удобрений. Разработка метода началась после неожиданного наблюдения доктора Шейна Ротвелла в ходе его PhD-исследований: вопреки ожиданиям, урожайность гороха и бобов иногда снижалась на 30% при внесении рекомендованных доз извести, хотя она должна улучшать доступность питательных веществ. Он показал, что снижение роста связано с низким содержанием фосфора в растениях, но существующие методы анализа почвы не выявляли эту проблему.

Создание точного теста для прогнозирования доступности фосфора после известкования принесёт пользу как фермерам, так и окружающей среде, предотвращая потери и загрязнение. Фосфор — важное питательное вещество, но повторное внесение удобрений в почвы Великобритании вызывает «утечку» фосфора в окружающую среду через дренаж и поверхностный сток, что загрязняет водоёмы и вызывает эвтрофикацию. Новый метод объединит две технологии: Diffusive Gradients in Thin Films (DGT), разработанную профессором Хао Чжаном, и портативную рентгенофлуоресцентную спектрометрию (pXRF).

Профессор Хао Чжан отметил: «Это исследование представляет собой exciting opportunity для разработки новых технологий, которые реально изменят то, как фермеры управляют внесением фосфорных удобрений». Исследование финансируется Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC) и Sustainable Agriculture Research Innovation Club (SARIC) Natural Environment Research Council (NERC). Работа будет испытана в колледже Маерскаф.

Агроном д-р Ян Додд подчеркнул: «Современные методы оценки доступности фосфора и расчёта норм удобрений нуждаются в обновлении. Привлекая фермеров к полевым испытаниям по всей Великобритании, мы сможем оценить потенциал этой технологии в реальных условиях. Мы надеемся, это приведёт к созданию коммерческого сервиса, который позволит фермерам более точно и устойчиво управлять фосфором на своих землях». В рамках проекта исследователи также проанализируют данные по концентрациям фосфора в дренажных водах с фермы Норт-Уайк, чтобы определить, снижает ли регулярное известкование потери фосфора.