В полевых опытах немецких ученых пшеница с кремниевыми удобрениями показала прирост урожайности на 80 процентов на малоплодородной почве

Чтобы обеспечить продовольствием растущее население мира, сельскохозяйственное производство должно повышать планку, оставаясь при этом экологически устойчивым. Следовательно, нужно либо расширять площади, либо повышать урожайность с площади, но без лишних расходов на возделывание. В этом контексте немецкие ученые впервые протестировали влияние кремниевых удобрений на урожайность пшеницы в научной работе, проведенной в Центре исследований сельскохозяйственных ландшафтов им. Лейбница (ZALF).

В полевых испытаниях в Бранденбурге растения пшеницы образовали значительно больше биомассы: урожайность увеличилась на 80% по сравнению с традиционными сельскохозяйственными угодьями. Связывание углерода в почве и доступность воды также значительно улучшились в результате внесения кремниевых удобрений. В будущем данная практика может повысить устойчивость растений к засушливым периодам.

Результаты исследования, проведенного группой под руководством доктора Йорга Шаллера, показывают, что удобрение поля так называемым «аморфным силикатом» увеличивает доступность питательных веществ и воды в почве для растений. По сравнению с контролем урожай пшеницы показал прирост более чем на 80% на земле, удобренной однопроцентным кремнием в эксперименте на малоплодородной земле.

Исследователи отмечают, что, подобно губке, аморфный силикат притягивает молекулы воды, которые накапливаются в гелевой оболочке вокруг силикатного ядра. «Если в верхних 20 сантиметрах почвенного слоя содержится на 1% больше силикатов, у нас будет примерно на 40% больше доступной для растений воды», — поясняет Йорг Шаллер результаты своих экспериментов. В засуху дополнительная вода поддержит жизнеспособность растения до следующего ливня и, таким образом, выступит в качестве страховки.

Во-вторых, из-за увеличения биомассы в почву поступает больше органического углерода в виде соломы, которая там закрепляется, тем самым улучшая почву.

«Естественные, слабо затронутые агропрактикой почвы содержат от 6% до 7% аморфного силиката, — объясняет Шаллер. — Растения накапливают эти высокореактивные соединения кремния в виде так называемых «растительных опалов» в своих стеблях и листьях. Здесь они обеспечивают стабильность и устойчивость к растительноядным. Любой, кто когда-либо порезался, срывая траву, знает, что это такое. В естественных системах соединения возвращаются в почву, как только растение умирает и гниет. На сельскохозяйственных угодьях цикл прерывается. Злаки, в частности, поглощают большое количество кремния из почвы через свои корни и сохраняют его в виде аморфных силикатов в биомассе. Вместе с урожаем часть его снова и снова исчезает из цикла и почвы. Сельскохозяйственные почвы, которые использовались в течение десятилетий или столетий, постепенно истощились. Сегодня в них содержится лишь часть исходного содержания аморфного силиката — обычно менее одного процента. Однако необходимы дополнительные исследования, особенно в отношении возможных негативных последствий. Например, если на поле вносится слишком много аморфного силиката, в худшем случае питательные вещества вымываются и попадают в водоемы, провоцируя цветение токсичных водорослей. В любом случае внесение кремния – разовая мера для пополнения запасов почвы. После внесения в почву эффект удобрения должен сохраняться в течение нескольких десятилетий. В целом, удобрение кремнием обеспечит более устойчивый и экологически безопасный вариант выращивания сельскохозяйственных культур при смягчении последствий изменения климата».

agroxxi.ru

Прогноз биржевых цен на 16 мая 2023