Стабильный изотоп азота может помочь ученым подобрать наиболее оптимальные методики внесения удобрений

Стабильный изотоп азота может помочь ученым подобрать наиболее оптимальные методики внесения удобрений

Эксперты во все большем числе стран используют новую ядерную технику, названную Азот-15 (Nitrogen-15, N15), чтобы помочь фермерам повысить урожайность культур и оптимизировать использование удобрений. В попытке создать наиболее оптимальное использование удобрений и приспособить сельскохозяйственную практику к изменяющимся климатическим условиям на предмет эффективности также проверяются различные сорта риса, зерновых и овощей.

Исследования показали, что менее 40% от вносимого удобрения усваивается возделываемым урожаем, в то время как остальная часть либо теряется в атмосфере или грунтовых водах, либо остается в почве в форме, не приспособленной для потреблением растениями.

“Мы сократили использование удобрений примерно на четверть на участке в половину акра, на котором я проверял новый сорт риса”, говорит фермер У Чжо Лай (U Kyaw Lay) из деревни Тар Яр Су, Мьянма. Подобное сокращение является ощутимой экономией для его семьи. В следующем сезоне он увеличит долю данного сорта риса на своем поле, который, по его словам, к тому же оказался вкуснее традиционных сортов.

Лай и еще 20 фермеров, согласившихся участвовать в тестировании лучших методик по использованию различных сортов, получили семена из государственного ведомства сельскохозяйственных исследований, в котором уже прошли тестирование 160 различных сортов риса. Из этого числа было отобрано 6 сортов, наиболее эффективно использующих азотные удобрения. Иными словам, эти сорта требуют меньше удобрения для роста, объяснил Су Су Вин (Su Su Win), директор отдела почвоведения, водопользования и сельскохозяйственного машиностроения.

Исследователи рекомендуют использовать данные сорта в различных регионах страны, в том числе в окраинных землях, обычно принадлежащих беднякам, так и в регионах, где изменение климатических условий привело к снижению урожайности традиционных сортов.

Азот играют важную роль в росте растений и фотосинтезе, процессе, посредством которого растения преобразуют солнечную энергию в химическую. По этой причине азот часто добавляется в почву в виде удобрения. Некоторые удобрения имеют маркировку о наличии стабильных изотопов азота-15 (15N). Данный изотоп отличается от обычного атома азота тем, что имеет дополнительный нейтрон. В результате ученые могут отследить изотопы и определить, насколько эффективно растение поглощает удобрение. Данная техника также помогает определить оптимальное количество удобрения – после того, как растение насыщается азотом, оставшаяся часть остается в почве и подвержен выщелачиванию.

В поисках наиболее эффективного сорта риса

Су Вин (Su Win) и ее команда использовала технику азота-15 для определения степени поглощения азота различными сортами риса. Исследование проводилось при поддержке со стороны МАГАТЭ и Продовольственнай и сельскохозяйственнай организации ООН (ФАО).

“Рис является наиболее важной культурой в Мьянме как с точки зрения продовольственной безопасности, так и промышленного развития”, говорит Су Вин. В то же время многие выращиваемые в стране сорта риса показывают высокую урожайность только при соответствующем внесении удобрений. Однако многим фермерам удобрения просто не по карману, в результате и фермеры, и урожаи остаются бедными. Исследователи надеются, что после выявления наиболее оптимальных сортов риса, фермеры получат высокоурожайные сорта, не требующие чрезмерного внесения удобрений.

Так, первоначальные результаты показали, что при разумном применении азота в рисовых культурах экономия на удобрениях составляет 30%, а также снижает потери удобрения на 20%, сообщает почвовед Джозеф Аду-Гьямфи (Joseph Adu-Gyamfi), специалист из отдела Ядерных техник в продовольствии и сельском хозяйстве при ФАО/МАГАТЭ.

МАГАТЭ и ФАО поддерживают использование техники азота-15 по всему миру, оказывая помощь в рамках программы технического сотрудничества МАГАТЭ, и выступая в качестве платформы для многочисленных скоординированных исследовательских проектов. В настоящее время помощью этой программы пользуются эксперты из более чем 100 стран.

В Ботсване почвоведы только недавно начали использовать данную технику для определения оптимального количества удобрений для зеленого перца, шпината и других садовых культур и почв.

“Типы почв разнятся во всем мире, поэтому мы не можем использовать результаты, полученные где-то в другом месте.”, говорит Келебони Бареленг (Kelebonye Bareeleng) из Национальной почвенной лаборатории. Несмотря на то, что эксперименты все еще продолжаются, по предварительным оценкам от четверти до половины удобрений, используемых в зерновых культурах, тратится впустую. Это не только бьет по карману фермеров, но и загрязняет окружающую среду, в частности – грунтовые воды. “Для такой страны, как Ботсвана, которая полагается на подземные резервуары в качестве питьевой воды, это слишком рисковано”, добавила ученый. Кроме того, для такого нового для страны сектора, как садоводство, в котором производители пытаются конкурировать с импортом из ЮАР, удобрения составляют наибольшую часть издержек производства. Поэтому, сокращение последних значительно повысит конкурентноспособность отрасли. “Это может быть ключом к развитию этого сектора в Ботсване”, заключила Бареленг.

Во Вьетнаме использование техники азота-15 показало, что на потери удобрения, вносимого в капустные поля, достигают 50%. Данные потери приводят к загрязнению вод и проблемам с пищевой пезопасностью. “В результате проекта техничесокго сотрудничества с МАГАТЭ местные чиновники принимают соответствующие меры и консультируют фермеров по наиболее эффективному использованию удобрений”, сообщает Джозеф Аду-Гьямфи.

Источник: IAEA – International Atomic Energy Agency

Добавьте Fertilizer Daily в свои избранные источники  

Понравилась статья?

Раз в неделю наши подписчики получают сводку актуальных новостей отрасли. Присоединяйтесь и вы!

Пример рассылки