Badania pokazują, że słabe gleby tracą węgiel pomimo dodatku resztek pożniwnych i azotu

Kiedy mikroorganizmy rozkładają resztki pożniwne, wielu rolników uważa, że jeśli zastosują dużo nawozów azotowych, składnik odżywczy zostanie osadzony w glebie wraz z węglem.

Ostatnie badanie przeprowadzone przez University of Illinois wykazało jednak możliwość, że dane inicjatywy mogą być nieskuteczne w przypadku słabych gleb.

Według Tanjili Jesmin, doktorantki z Wydziału Zasobów Naturalnych i Nauk o Środowisku (NRES), oddziału Kolegium Nauk o Rolnictwie, Konsumentach i Środowisku (ACES), było to zaskoczeniem ze względu na ich wcześniejsze badania, które wykazały, że pozostałości kukurydzy o wysokiej zawartości azotu rozkładały się szybciej, czytamy w Phys.org.

Współautor badania i profesor NRES, Richard Mulvaney, nakreślił, w jaki sposób zubożałe gleby mają mniej cząstek agregatu – drobnych, skalistych kawałków, które zawierają bakterie glebowe i zapewniają glebie jej strukturę.

Zredukowane agregaty umożliwiają swobodnie poruszającym się bakteriom glebowym łatwiej kontaktować się z węglem, zużywać go i wytwarzać dwutlenek węgla jako produkt uboczny.

Jesmin przeprowadziła badania inkubacji gleby w laboratorium, aby dowiedzieć się, w jaki sposób gleby o różnych poziomach żyzności mineralizują węgiel w postaci resztek kukurydzy.

W środkowym Illinois zebrała dwie gleby podobnego rodzaju, jedną o wysokim naturalnym stężeniu azotu, a drugą o niskiej zawartości azotu w wyniku 70 lat ciągłych upraw.

Zbierała też resztki kukurydzy z jednego pola; tym razem ilość azotu w tkance kukurydzy była taka sama.

Po zastosowaniu kilku mieszanek resztek kukurydzy i azotanu potasu lub siarczanu amonu, Jesmin inkubowała glebę w słoikach.

Śledziła mikrobiologiczną mineralizację węgla przez okres dwóch miesięcy, obserwując okresowe zmiany aktywności drobnoustrojów i ciągłą emisję dwutlenku węgla ze słoików do inkubacji.

W przypadku obu typów gleb nawóz przyspieszył rozkład pozostałości, ale rodzaje nawozów reagowały różnie w zależności od żyzności gleby, wyjaśnił Jesmin.

W glebie ubogiej w azot azotan potasu miał większy wpływ na szybkość rozkładu pozostałości niż siarczan amonu w glebie zaazotowanej.

Jesmin poruszyła również kwestię zakwaszenia gleby o niskiej zawartości azotu w wyniku stosowania nawozów, co może ograniczać dostęp korzeni do niezbędnych składników odżywczych i zaostrzać problem słabych gleb.

Na glebach o niskiej żyzności pomocne może być zarządzanie azotem; na przykład dostarczanie nawozów, gdy rośliny tego potrzebują w okresie wegetacji.

Mulvaney zalecił również zmniejszenie ilości orki.

Dlaczego węgiel w glebie jest ważny?

Mierzona pod względem zawartości węgla organicznego w glebie, materia organiczna w glebie zawiera węgiel.

Dzięki mineralizacji węgiel w glebie służy jako źródło składników odżywczych, donosi Agriculture Victoria.

Pomaga również łączyć strukturę cząstek gleby, co zwiększa odporność na degradację fizyczną.

Wzrasta również aktywność drobnoustrojów, co zwiększa magazynowanie i dostępność wody dla roślin.

Agregat stabilizujący węgiel

Fizycznie zapobiegając rozkładowi węgla organicznego w glebie poprzez zamykanie go w węższych porach, agregaty mogą stabilizować węgiel organiczny w glebie, donosi Science Direct.

Kiedy cząsteczki gleby łączą się, tworzą dziury o różnych rozmiarach i kształtach, które magazynują i zatrzymują węgiel.