Результаты, опубликованные недавно в рецензируемом научном журнале Nature Communications, показывают, что периодически затопляемые почвы могут фактически терять органическое вещество с ускоренной скоростью, сказал Стивен Холл, доцент кафедры экологии, эволюции и биологии организмов и автор исследования. Полученные данные противоречат широко распространенному мнению о том, что почвы с высоким содержанием воды обязательно накапливают органическое вещество лучше, чем сухие почвы, что может иметь последствия для методов ведения сельского хозяйства и сохранения водно-болотных угодий, сказал Холл.Сохранение органических веществ или остатков, оставшихся после гибели или сбора урожая сельскохозяйственных культур и других растений, в почве дает два важных преимущества.
Во-первых, по словам Холла, оптимальные уровни органических веществ в почве улучшают плодородие. Второе преимущество касается связывания углерода. Если углерод, который составляет большую часть органического вещества, остается в почве, он не попадает в атмосферу, где может способствовать изменению климата.
Холл сказал, что влажная почва отсекает кислород для многих микроорганизмов, которые расщепляют органические вещества, что приводит к более медленному разложению и лучшему удержанию в почве. Это привело к убеждению, что влажные почвы лучше удерживают органические вещества.
Но открытия Холла показали, что отсутствие кислорода во влажных почвах приводит к появлению некоторых бактерий, которые вдыхают железо и расщепляют минералы, защищающие значительную часть органического вещества от разложения. Затем эти бактерии могут свободно разлагать органические вещества и выделять углерод в атмосферу, поскольку парниковые газы выделяют углекислый газ и метан.Исследование показало, что время играет ключевую роль в том, насколько хорошо влажные почвы удерживают органическое вещество.
В то время как почвы с постоянно высоким содержанием влаги действительно сохраняют органическое вещество в течение длительного времени, почвы могут фактически терять органическое вещество во время более коротких периодов затопления. По словам Холла, полученные данные имеют значение для сельскохозяйственных полей, которые плохо осушаются или затопляются в течение нескольких недель в году до высыхания. Исследование также показывает, что водно-болотные угодья, рассматриваемые как полезный инструмент для сохранения и связывания углерода, могут потребовать постоянных наводнений для реализации экологических выгод от накопления органических веществ.
«Мы обнаружили, что периодически влажные почвы не обязательно защищают органические вещества от разложения и могут привести к потерям, по крайней мере, в течение нескольких недель или месяцев», — сказал он.Исследование основано на исследованиях, проведенных в лаборатории ISU. Исследователи взяли образцы почвы с кукурузного поля в центральной части штата Айова и подвергли их воздействию различных условий перед проведением химического анализа.Холл сказал, что будущие исследования должны расшириться и включать полевые эксперименты, а также лабораторные работы.
Он сказал, что хочет проверить, как различные методы дренажа влияют на потерю органических веществ, а также определить время, необходимое влажной почве для получения экологических преимуществ.