Солоність ґрунту та її вплив на врожайність
Цього тижня відзначався Всесвітній день боротьби з опустелюванням і посухою, що підкреслює важливість прискорення прогресу у відновленні 1,5 мільярда гектарів деградованих земель по всьому світу. Міжнародне агентство з атомної енергії (IAEA) співпрацює з приватною компанією Anglo American Crop Nutrients у новому дослідницькому проекті, що використовує мінеральні добрива для управління та відновлення ґрунтів, уражених солоністю, спираючись на десятиліття досвіду допомоги вченим і експертам у всьому світі перетворювати безплідні солоні ґрунти на продуктивні сільськогосподарські угіддя.
Солоність ґрунту виникає, коли водорозчинні солі накопичуються в ґрунті, ускладнюючи рослинам поглинання води та поживних речовин. Це є значним фактором збільшення опустелювання по всьому світу. Полив солоною водою, сухі кліматичні умови та підвищення рівня моря, а також надмірне застосування азотних добрив є причинами солоності, що становить серйозну загрозу для продовольчої безпеки. У глобальному масштабі близько десятої частини зрошуваних сільськогосподарських угідь і подібна частка угідь, що залежать від опадів, страждають від надмірної солі, а солоні території можуть призвести до значних втрат врожаю. Продовольча та сільськогосподарська організація ООН (FAO) прогнозує, що до 2050 року 50 відсотків усіх орних земель будуть під впливом солонізації (FAO, 2024) — це тривожне попередження для глобального виробництва продуктів харчування.
IAEA нещодавно запустила новий координований дослідницький проект (CRP), керований Спільним центром FAO/IAEA ядерних технологій у харчуванні та за співпраці з Anglo American Crop Nutrients, щоб знайти стійкі рішення, такі як мінеральні добрива, для управління та відновлення ґрунтів, уражених солоністю. Це унікальне партнерство між державним і приватним секторами є прикладом того, як IAEA інноваційно підходить до пошуку глобально масштабованих рішень для продовольчої безпеки з місцевим і регіональним впливом. Одним з мінералів у дослідженні є полігаліт, форма давнього морської води. Цей мінерал, якому 260 мільйонів років, містить важливі поживні речовини, такі як калій, сірка, магній і кальцій. Проект досліджуватиме, як мінеральні добрива можуть зменшити стрес від солі в цих культурах, витісняючи солі та покращуючи структуру ґрунту.
Що викликає солоність ґрунту?
Ґрунт містить воду. Зміна клімату, погані сільськогосподарські практики, вторгнення морської води та зміни в землекористуванні загрожують ґрунту у світі, збільшуючи кількість розчинених у воді солей. Коли рівень солі досягає певної межі, коріння рослин більше не може поглинати воду, що впливає на ріст рослин і в деяких випадках призводить до їх загибелі. Іншою проблемою є содичний ґрунт. Ґрунт стає содичним, коли концентрація натрію настільки висока, що структура самого ґрунту порушується, ослаблюючи зв’язки між частинками ґрунту та викликаючи ерозію. Іноді ґрунти стають содичними, коли сіль у ґрунті вимивається, залишаючи натрій, пов’язаний з частинками глини, і витісняючи корисні речовини, такі як кальцій.
Ізотопні технології підвищують ефективність використання поживних речовин і води
IAEA розвиває потенціал у країнах-членах по всьому світу в широкому спектрі ізотопних технологій для підвищення ефективності використання поживних речовин і води в умовах зростаючої солоності ґрунту. Надмірне використання добрив, які не засвоюються рослинами, призводить до збільшення солоності ґрунту, тому важливо, щоб фермери застосовували точну кількість добрив, необхідну для рослин. Вимірюючи азот-15, стабільний ізотоп азоту (N), вчені працювали з 500 дрібними фермерами в Малі та навчали 50 малійських науковців через програму технічного співробітництва, щоб відстежувати ефективність використання добрив і води. Вони змогли збільшити біологічну фіксацію N завдяки захопленню атмосферного азоту (N2) та вуглецю (C), що зберігається в ґрунтах, уражених солоністю, допомагаючи оптимізувати використання добрив.
Робота IAEA в галузі солоность ґрунту
IAEA має довгу історію допомоги країнам адаптуватися до солонених ґрунтів. У 1978 році IAEA допомогла розробити кліматично стійкі сільськогосподарські практики для відновлення ґрунтів, уражених солоністю, що перетворили солоні ґрунти в Пакистані на продуктивні сільськогосподарські угіддя. Підтримка IAEA країні продовжувалася, оскільки зміна клімату викликала подальшу солонізацію ґрунтів.
У Пакистані нерегулярні опади змусили фермерів поливати, використовуючи підземні води з високим вмістом солі. За підтримки IAEA Ядерний інститут сільського господарства та біології Пакистану (NIAB) розробив і висадив культури, стійкі до солі, та впровадив техніки управління поживними речовинами та водою в ґрунті. Сьогодні NIAB ділиться своїм досвідом, навчаючи науковців з інших країн, які постраждали від солонізації ґрунтів. IAEA також підтримує такі країни, як Йорданія, Ліван та Сирія, де вчені використовують ядерні технології для розробки культур, стійких до солі, допомагаючи фермерам вирощувати їжу на деградованих ґрунтах.
Після регіональних проектів IAEA, в яких 60 дослідників з 10 країн були навчені управлінню ґрунтом, поживними речовинами та водою для боротьби з солоністю ґрунту, IAEA опублікувала книгу з відкритим доступом, що дозволила експертам у кількох країнах успішно вирощувати культури в умовах солоності, такі як просо в Лівані, ячмінь і сафлор в Йорданії та Кувейті, окру в Сирії та кіноа в Об’єднаних Арабських Еміратах.
“Завдяки спільній роботі з IAEA наші науковці застосували рекомендовані кліматично стійкі сільськогосподарські практики для успішного вирощування культур в умовах солоності”, — говорить Набіль Бані Хані, директор Національного центру сільськогосподарських досліджень в Йорданії. “Оскільки світ стикається з дедалі більшим тиском, щоб прогодувати зростаюче населення, відновлення деградованих земель є більш терміновим, ніж будь-коли. Робота IAEA показує, що з правильними інструментами — наукою, співпрацею та інноваціями — ми можемо перетворити солоні, безплідні ґрунти на родючі землі для майбутнього”, — сказав Мохаммад Замана, керівник відділу управління ґрунтом і водою та харчування культур Спільного центру FAO/IAEA.
НАУКА
Солоність: Як полігаліт покращує ґрунт?
Частинки ґрунту, особливо глина та органічна речовина, мають негативні заряди, що притягують позитивно заряджені іони, такі як кальцій, магній, калій і амоній, які є важливими поживними речовинами для рослин і важливі для структури ґрунту.
Солоність вводить високі концентрації позитивно заряджених іонів натрію в ґрунт, витісняючи ці поживні речовини. Іони натрію також викликають розділення частинок глини одна від одної та змінюють структуру ґрунту, обмежуючи рух повітря та води, що впливає на ріст коренів і мікробну активність. Це означає, що ґрунт більш ймовірно трісне, коли висохне. Добриво, виготовлене з полігаліту, має меншу кількість хлору, компонента солі, що міститься в деяких інших добривах, яке може посилити солоність. Його компоненти кальцію та магнію можуть витісняти солі та зміцнювати фактори формування ґрунту, такі як доступ до води.
Можливість стежити за новинами у більш стислому форматі в Facebook або Telegram повернутися на головну сторінку