Можно поддерживать или увеличивать урожайность пшеницы на одном месте в течение почти 200 лет

Как этого добиться, рассказал исследователь британской Экспериментальной станции Ротамстед, где выращивается старейшее поле пшеницы в мире.
Согласно статье, опубликованному в журнале «Advances in Agronomy», длительный полевой эксперимент Broadbalk в Ротамстеде показывает, что можно поддерживать или увеличивать урожайность пшеницы в течение почти 200 лет с помощью либо неорганических удобрений, либо органических удобрений. Однако для достижения этой цели были необходимы изменения в управлении частями эксперимента, чтобы гарантировать контроль кислотности почвы, сорняков и болезней.
«Долгосрочные эксперименты являются жизненно важным источником информации для оценки устойчивости сельскохозяйственных систем, — говорит Пол Поултон, ведущий автор статьи. – Наш опыт ясно демонстрирует, что громкие заголовки в СМИ, предполагающие, что у нас осталось лишь ограниченное количество урожаев, не соответствуют действительности и что даже скромные затраты на удобрения и агрохимикаты могут поддерживать приемлемую урожайность сельскохозяйственных культур».
Пшеничный эксперимент «Broadbalk Wheat» начался в 1843 году и является старейшим продолжающимся в мире.
Участок разделен на 20 полос. На некоторых из них применялись различные обработки азотом (N), фосфором (P) и калием (K). На одну полосу ничего не наносили с момента начала эксперимента и она действует как контрольная. Рядом находится полоса, к которой с самого начала добавляли навоз скота. Первоначально это было сделано для сравнения с химическими применениями и почти на столетие предшествовало органическому движению.
В 1968 году и позже в эксперимент были внесены серьезные изменения, отражающие современные инновации в сельском хозяйстве. Они включали внедрение сортов озимой пшеницы с коротким стеблем, выращивание пшеницы в севообороте с другими культурами и тестирование более высоких доз азотных удобрений (до 288 кг N на гектар). Другие изменения включали использование гербицидов и других агрохимикатов, за исключением отдельных участков. Регулярное известкование продолжало поддерживать нейтральный pH почвы.
Авторы статьи сообщают, что переход на короткостебельные сорта пшеницы привел к удвоению урожайности зерна. В среднем урожайность последующей пшеницы имела тенденцию к увеличению при нормах азота до 240 или 288 кг на гектар, тогда как первой пшенице в севообороте после двухлетнего перерыва часто требовалось меньше азота для достижения максимальной урожайности. Лучшие урожаи в некоторые годы превышали 12 тонн с гектара.
Однако там, где навоз вносится в течение многих лет или где применяется наибольшее количество минеральных азотных удобрений, высок риск потерь азотистых соединений в дренажную систему. Такое наблюдение стало возможным, поскольку в эксперименте имеется установка для сбора дренажных вод с одной секции обработок.
На почве, которая, вероятно, использовалась для пахотных культур в течение столетий до начала эксперимента, содержание органического углерода в почве относительно низкое – около 1%. Внесение навоза на некоторые участки в течение многих лет увеличило запасы углерода примерно в три раза.
Увеличение количества азотных удобрений привело к увеличению урожая и увеличению количества стерни. Корни были запаханы, что привело к увеличению содержания углерода в почве. Органическое вещество почвы при некоторых обработках находится в равновесии в течение многих лет.
«Эксперимент и полученные в результате него данные, а также архив образцов сельскохозяйственных культур и почвы продолжают предоставлять ученым ценный ресурс для улучшения нашего фундаментального понимания сельскохозяйственных систем, а также обеспечивают прочную основу для практических стратегий управления для повышения устойчивости», заключил Поултон.
Источники: Advances in Agronomy, Rothamsted.