Ефективне використання азотних добрив знизить викиди від рослинництва на 60 відсотків
Згідно з розрахунками американських екологів, сумарні викиди парникових газів при вирощуванні зернових культур скоротяться на 71 відсоток за 15 років, якщо провести модернізацію галузі, причому зниження на 60 відсотків буде забезпечуватися ефективним використанням азотних добрив. Серед інших заходів вчені вказали генну інженерію, введення сівозмін, оснащення господарств роботизованою технікою і відмова від спалюваного палива на користь електроенергії.
Стаття опублікована в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.
Боротьба з антропогенною зміною клімату передбачає зниження викидів парникових газів у всіх секторах економіки. Кращим потенціалом для цього володіє рослинництво, адже основа продуктивності у вирощуванні сільськогосподарських культур - це фіксація атмосферного вуглецю за допомогою фотосинтезу. У теорії цей сектор економіки може досягти навіть негативних викидів вуглекислого газу, але нинішнє обробіток просапних культур в Росії, США і Євросоюзі, навпаки, є джерелом п'яти відсотків антропогенних викидів парникових газів. Відновлювальне Сільське господарство (тобто господарство з негативними викидами) в даний час розвивається повільно, тому що вимагає зміни ланцюжків поставок і значних вкладень, а стимул інвестувати в довгострокові цілі на орендованих землях дуже низький.
Вчені під керівництвом Деніела Нортрупа (Daniel L. Northrup) з Мічиганського університету запропонували програму модернізації рослинництва, виконання якої повинно істотно наблизити галузь до досягнення нульових або навіть негативних викидів. Свої попередні розрахунки вони наводили на прикладі кукурудзи, яка в США є основною зерновою культурою.
Автори дослідження запропонували три етапи для модернізації зернового виробництва: оптимізацію, заміну і редизайн. Перший етап буде присвячений більш ефективному використанню азотних добрив. Вже зараз існують технології геопросторового моніторингу кореневого простору і оптимальні хімічні формули азотовмісних сполук (наприклад, нітрапірин), які дозволять скоротити використання таких добрив на 36 відсотків, знизивши при цьому загальні викиди парникових газів (переважно за рахунок закису азоту) на 23 відсотки.
Етапи декарбонізації зернового виробництва
Другий етап також спирається на вже існуючі технології і передбачає активне впровадження існуючих напрацювань в області генної інженерії. Це дозволить зосередити зусилля на вирощуванні тільки тих культур, які здатні найбільш ефективно витягувати азот з ґрунту. Якщо до такої селекції додати використання мікробіологічного азоту (тобто заміна частини внесених добрив сівозмінами), то вийде знизити сумарні викиди парникових газів ще на 41 відсоток. По суті, обидва цих етапи спираються лише на ефективне використання азоту в рослинництві, і впровадження тільки цього заходу дозволить знизити сумарні викиди на 60 відсотків у порівнянні з поточними.
Третій етап передбачає масштабну перебудову господарювання: оснащення господарств спеціалізованою робототехнікою для моніторингу стану рослинності, азотного і вуглецевого станів ґрунту, а також повна відмова від використання спалюваного палива на користь електроенергії з відновлюваних джерел. Частину посівів автори пропонують розміщувати під сонячними панелями, створюючи агроелектричні системи на ділянках зі зниженою ґрунтовою родючістю. Це дозволить зменшити викиди парникових газів ще на сім відсотків. В цілому впровадження всіх трьох етапів модернізації, запропонованих екологами, призведе до сумарного зниження емісії парникових газів від виробництва зерна на 71 відсоток за 15 років. Автори зазначили, що втілення розробленого ними концепту потребуватиме значних субсидій держави як в альтернативну енергетику, так і в електричну агротехніку для приватних господарств.
Модернізації потребує не тільки виробництва зерна, але часто і система іригації.
Американські вчені встановили, що створення водосховищ і удосконалення неефективного зрошення дозволить виростити їжу додатково для ще більш ніж 800 мільйонів чоловік по всьому світу.
Також читайте: