data-src="/wp-content/themes/yootheme/cache/we-are-bio-logo-6dbe9055.png"
data-src="/wp-content/themes/yootheme/cache/we-are-bio-logo-47f703ad.png"

РАСТИТЕЛЬНЫЕ БИОСТИМУЛЯТОРЫ И СНИЖЕНИЕ ВЫБРОСОВ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ

By: Andrea Colantoni* & Sara Rajabi Hamedani
Факультет сельского хозяйства и лесных наук, Университет Тушии, Италия
*email: colantoni@unitus.it

data-src="/wp-content/themes/yootheme/cache/Carbon-Footprint-image_cropped-9d32fb32.jpeg"

Биостимуляторы обладают выдающимся потенциалом для устойчивого развития сельскохозяйственного сектора благодаря своей способности управлять производительностью и повышать эффективность использования питательных веществ при выращивании сельскохозяйственных культур. Экологические преимущества, получаемые от применения биостимуляторов, могут стать дополнительным преимуществом для расширения политики в области разработки биостимуляторов и стимулировать их одобрение среди агрохимической промышленности и фермеров.

Среди различных экологических индексов углеродный след является спорным показателем не только для компаний, занимающихся производственной цепочкой, но и для политиков. Термин "углеродный след продукта" означает выбросы парниковых газов продуктом на протяжении всего его жизненного цикла - от добычи сырья до стадии производства, распределения, использования потребителем и утилизации/переработки. Он включает в себя парниковые газы - углекислый газ (CO2), метан (CH4) и закись азота (N2O), а также семейства газов, включая гидрофторуглероды (ГФУ) и перфторуглероды (ПФУ).

В главе 11 опубликованной книги "Biostimolanti per un'agricoltura sostenibile" Colantoni и Rajabihamedani (2019) сообщают об экологической эффективности микробных и немикробных биостимуляторов в производственных системах арбуза и кукурузы в оптимальных и стрессовых условиях. Оценивается общее воздействие на окружающую среду производственной цепочки сельскохозяйственных культур с учетом перспективы "от колыбели до ворот" (этапы выращивания растений до сбора урожая) и с учетом как прямых выбросов на различных этапах процесса, так и косвенных выбросов, связанных с производством сырья в качестве исходных материалов. Сравниваются различные способы управления производственными цепочками для 1 тонны арбуза и кукурузы, чтобы определить наиболее устойчивый способ с экологической точки зрения.

В упомянутом исследовании полевое испытание на арбузе (Калинова и др., 2014) включает сравнение четырех экспериментальных обработок: (T1) стандартный полив без инокуляции арбускулярными микоризными грибами; (M1) стандартный полив и инокуляция арбускулярными микоризными грибами; (T2) сокращенный полив без инокуляции арбускулярными микоризными грибами; (M2) сокращенный полив и инокуляция арбускулярными микоризными грибами. Арбускулярные микоризные грибы Glomus clarum были предварительно размножены на кукурузе, выращенной в теплице в течение 8 недель на субстрате, состоящем из перлита и вермикулита. Корни кукурузы, колонизированные Glomus clarum, применяются в качестве инокуляции арбузной рассады. Сезонные объемы орошения составляют 7010м3 га-1 для стандартных оросительных процедур (T1 и M1) и 5670м3 га-1 для процедур, подверженных водному стрессу (T2 и M2).

Полевые испытания на кукурузе (Kaya и др., 2003) включают различные комбинации почвенных удобрений и листовых аппликаций биостимулятора и удобрений, содержащих микроэлементы. При обработке C1 вносится количество макроэлементов на гектар, равное 300 кг N, 150 кг P и 150 кг K; обработка B2 - количество макроэлемента на гектар, равное 200 кг N, 150 кг P и 150 кг K, и внекорневая подкормка биостимулятором на основе растительных масел и экстрактов водорослей в дозе 5 л га-1 в смеси с удобрением, содержащим 300 г Mn, 200 г Zn и 84 г Cu на литр продукта; обработка C2 - количество макроэлемента на гектар, равное 200 кг N, 150 кг P и 150 кг K. Во всех трех обработках внекорневая обработка биостимулятором и удобрением на основе микроэлементов проводится на вегетативной стадии 4-6 листьев.

Результаты показывают, что микоризация увеличивает урожайность арбузов при стандартном орошении (M1=176,4 т/га), затем следуют немикоризированные растения при стандартном орошении (T1=139,8 т/га), микоризированные растения при сокращенном орошении (M2=130,6 т/га) и, наконец, немикоризированные растения при сокращенном орошении (T2=88,0 т/га). Эффективность использования воды (кубометры поливной воды для производства 1 тонны плодов арбуза) самая высокая у микоризированных растений при стандартном и сокращенном орошении (M1 = 39,8м3 на 1 тонну плодов; M2 = 43,4м3 на 1 тонну плодов), тогда как у немикоризированных растений при стандартном (T1) и сокращенном орошении (T2) необходимо 50,1 и 64,4м3 на 1 тонну плодов, соответственно. Кроме того, микоризация снижает общие выбросы эквивалента углекислого газа на тонну собранного товарного арбуза в соответствии с обоими режимами орошения. Рисунок 1 показывает, что влияние микоризации на экономиюCO2 относительно свидетеля (T1, T2) более значительно у растений, подверженных водному стрессу (27%), по сравнению с растениями, выращенными в условиях оптимальной водообеспеченности (19%). Самые низкие абсолютные значения эквивалентных выбросовCO2 получены при обработке, включающей микоризацию орошаемых растений при стандартном орошении (M1). Микоризация снижает выбросы всех используемых ресурсов благодаря эффекту увеличения производства товарного арбуза при том же потреблении ресурсов. Напротив, водный стресс увеличивает выбросы эквивалента углекислого газа на тонну товарного арбуза из-за снижения производства по сравнению со стандартным орошением.

data-src="/wp-content/themes/yootheme/cache/Carbon-footprint-graph-1-14715bb5.jpeg"

Рисунок 1: Сравнительные результаты углеродного следа при производстве арбузов

Результаты показывают, что обработка биостимуляторами плюс микроэлементы повышают урожайность кукурузы (B2 =10,3 т/га), в то время как растения, удобренные тем же количеством NPK при обработке B2, дают урожай зерна 8,98 т/га (C2). Растения, удобренные самой высокой нормой азота (300 кг/га) без применения биостимулятора и микроэлементов, дают промежуточный урожай (С1=9,87 т/га). Эффективность использования азота выше у растений, обработанных биостимулятором и микроэлементами (B2=19,4 кг N на производство 1 тонны зерна кукурузы) по сравнению с растениями, обработанными минеральными удобрениями без биостимуляторов и микроэлементов (C1=30,4 кг N на производство 1 тонны зерна; C2=22,3 кг N на производство 1 тонны зерна). Результаты расчета парниковых газов при производстве кукурузы при определенных обработках показывают, что внекорневое внесение биостимулятора и микроэлементов (B2) снижает общие выбросы эквивалента углекислого газа на тонну собранного зерна по сравнению с обработкой, обеспечивающей такой же вклад удобрений, но без внекорневого внесения биостимулятора и микроэлементов (C2). На рисунке 2 показано, что увеличение вклада азотных удобрений (C1) увеличивает общие эквивалентные выбросы углекислого газа на тонну урожая кукурузы на 33% по сравнению с обработкой, предусматривающей меньшее количество азота вместе с удобрением на основе биостимуляторов и микроэлементов (B2); это увеличение составляет 15% по сравнению с обработкой с уменьшением количества азота и без применения удобрений на основе биостимуляторов и микроэлементов (C2).

data-src="/wp-content/themes/yootheme/cache/Carbon-footprint-graph-2-731d87b2.jpeg"

Рисунок 2: Сравнительные результаты углеродного следа при производстве кукурузы

Полученные результаты подтверждают, что применение микробных и немикробных биостимуляторов может привести к значительному сокращению выбросов парниковых газов. Поэтому приоритетное применение биостимуляторов в управлении фермой позволяет фермерам снизить соответствующие выбросы парниковых газов. Это достижение, обозначенное в виде маркировки углеродного следа, безусловно, является отличительным элементом для обозначения улучшения качества продукта. Действительно, в отношении существующих маркетинговых стратегий, направленных на защиту окружающей среды, которые влияют на потребление продуктов с учетом воздействия на окружающую среду, связанного с продуктами, смягчение углеродного следа, соответствующего продукту, создает значительные коммерческие возможности.

Ссылки:
Colantoni A., Rajabihamedani S., 2019. Biostimolanti e sostenibilità ambientale delle colture. In: Colla G. & Rouphael Y., editors. Biostimolanti per un'agricoltura sostenibile. 1st ed., Verona: L'informatore agrario; p. 143-153.

Калинова С., Костадинова С., Христосков А., 2014. Эффективность использования азота и реакция урожайности кукурузы на норму азота и внекорневую подкормку. Болгарский журнал сельскохозяйственной науки, 20 (1): 178-181.

Kaya C., Higgs D., Kirnak H., Tas I., 2003. Микоризная колонизация улучшает урожайность плодов и эффективность использования воды в арбузе (Citrullus lanatus Thunb.), выращенном в хорошо поливаемых и вододефицитных условиях Plant and Soil 253: 287-292.

 

ПОДПИСАТЬСЯ