В новом исследовании, опубликованном на этой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences, исследователи из Университета штата Мичиган предоставляют улучшенный прогноз вклада азотных удобрений в выбросы парниковых газов с сельскохозяйственных полей.В исследовании используются данные со всего мира, чтобы показать, что выбросы закиси азота, парникового газа, образующегося в почве после добавления азота, возрастают быстрее, чем ожидалось ранее, когда нормы удобрений превышают потребности сельскохозяйственных культур.
Удобрения на основе азота увеличивают выбросы парниковых газов, стимулируя микробы в почве производить больше закиси азота. Закись азота является третьим по значимости парниковым газом после диоксида углерода и метана, а также разрушает стратосферный озон.
На сельское хозяйство приходится около 80 процентов антропогенных выбросов закиси азота во всем мире, которые значительно увеличились в последние годы, в первую очередь из-за увеличения использования азотных удобрений.«Наша особая мотивация состоит в том, чтобы узнать, где лучше всего направить сельскохозяйственные усилия для замедления глобального потепления», — сказал Фил Робертсон, директор долгосрочной программы экологических исследований Келлоггской биологической станции МГУ и старший автор статьи. «На сельское хозяйство приходится от 8 до 14 процентов всего производства парниковых газов в мире.
Мы показываем, как фермеры могут помочь сократить это количество, более точно применяя азотные удобрения».Производство закиси азота может быть значительно снижено, если количество удобрений, необходимых для сельскохозяйственных культур, точно соответствует количеству, которое вносится на поля фермеров.
Проще говоря, когда потребности растений в азоте совпадают с поставляемым азотом, удобрения оказывают значительно меньшее влияние на выбросы парниковых газов, сказал Робертсон.Юрий Щербак, ведущий автор и научный сотрудник МГУ, отметил, что исследование также дает информацию о методах внесения удобрений в недостаточно удобренных регионах, таких как страны Африки к югу от Сахары.
«Поскольку выбросы закиси азота не будут ускоряться за счет удобрений до тех пор, пока не будут удовлетворены потребности сельскохозяйственных культур в азоте, больше азотных удобрений можно добавить к недостаточно удобренным культурам с небольшим влиянием на выбросы», — сказал он.Однако добавление меньшего количества азота к чрезмерно удобренным культурам в других местах привело бы к значительному сокращению выбросов парниковых газов в этих регионах.
Это исследование поддерживает расширение использования углеродных кредитов для оплаты фермерам за более эффективное использование удобрений. Углеродные кредиты для управления удобрениями теперь доступны фермерам, выращивающим кукурузу в США.
Этот документ представляет собой основу для использования этой системы во всем мире.