Меньше азота, больше урожая: как смешанные поля могут изменить сельское хозяйство

Пастбища кормят крупные сельскохозяйственные регионы по всему миру. Многие фермы выращивают только одну основную траву и полагаются на тяжелые азотные удобрения для поддержания высоких урожаев. Выход остаётся сильным, но почва, вода и климат часто страдают в тишине. Многие фермеры в настоящее время ищут подходы, которые защищают землю, в то же время предоставляя животным достаточное количество хорошей пищи. Широкая группа ученых из многих стран работала вместе, чтобы изучить свежую идею из экологии. Поле с большим количеством видов растений может производить больше корма и использовать гораздо меньше азота.

Новое исследование теперь дает четкую поддержку этой идее. Результаты получены с 26 исследовательских сайтов, расположенных по всей Европе, Северной Америке, Азии и Новой Зеландии.

Главная головоломка фермерства

Фермеры, выращивающие травы, стремятся к высокой урожайности без долгосрочного ущерба для земли. Старые системы зависят от интенсивного использования азота и только одного или двух видов растений.

Такие простые поля просты в управлении, но часто вызывают потерю питательных веществ, упадок почвы и растущее давление климата.

Переход к более разнообразным растительным смесям может предложить лучший путь. Смешанные поля могут поддерживать сильный рост, использовать меньше удобрений и улучшать здоровье почвы. Многие исследования теперь показывают явные преимущества, когда травы, бобовые и травы растут вместе.

Больше разнообразия в одной области может повысить производительность, сократить загрязнение и создать более стабильную систему сельского хозяйства на будущее.

Глобальные исследовательские усилия

LegacyNet, глобальная группа исследователей, провела один большой общий эксперимент во многих регионах. Каждое место тестировало три вида лугопастбищных систем.

Одна система использует только один вид травы. Другая система сочетала траву с бобовым. Третья система использовала шесть видов вместе, состоящих из двух трав, двух бобовых и двух трав.

Разнообразные смеси росли с низким содержанием азота, в то время как система с одним видом нуждалась в гораздо большем количестве азота.

Каждая площадка выбрала растения, соответствующие местным условиям. Во многих местах использовалась многолетняя райграсса, нимоти, красный клевер, белый клевер, цикорий и подорожник.

Большие климатические различия на всех участках предложили естественный способ увидеть, как смешанные системы растений работают во многих средах.

Почему лугопастбищные смеси помогают

Шесть видовых полей достигли более высоких урожаев, чем многие стандартные луга, которые получали гораздо больше азота. Сильный рост пришелся на командную работу с растениями.

Травы создавали объем, бобовые добавляли природный азот, травы добавляли силы при стрессе. Взаимодействия между группами подняли общий объем производства далеко за пределы простого добавления каждой группы.

"Это исследование убедительно показывает, что добавление разнообразия не снижает урожайность, а увеличивает их," — сказал Карстен Малисш из Орхусского университета.

Теплые регионы увидели еще больший рост, что говорит о сильном обещании более жаркого будущего.

Глобальные командные усилия

LegacyNet также отмечает новый стиль исследований. Многие страны следовали одному плану, который сделал результаты гораздо более надежными.

"Такие совместные усилия были редкими в прошлом, но они должны становиться все более распространенными," — сказал соавтор исследования Диего Абалес.

Кэролайн Брофи из Тринити-колледжа в Дублине отметила, что большое количество общих сайтов позволяет получить более сильную статистику и более четкие закономерности.

Четкое руководство для фермерских хозяйств

Смешанные поля с травами, бобовыми и травами могут сократить использование удобрений и все же повысить производительность.

"В конечном счете, мы показываем, что многовидовые смеси обеспечивают больший урожай из менее азотных удобрений," — сказал соавтор исследования Джон Финн.

Дополнительная информация из исследовательской работы указывает на полезные смеси семян. Сильные результаты появились в полях с примерно одной третью до двух третей бобовых, плюс достаточно трав и трав, чтобы сохранить равновесие и устойчивость.

Этот диапазон поддерживал высокую урожайность при многих климатических условиях. Многие смеси в этом диапазоне также уменьшают потребности в удобрениях и поддерживают здоровье почвы.

Разнообразие травяных районов может формировать сельское хозяйство

Ранние испытания в Ирландии медленно расширялись, поскольку все больше исследовательских групп видели ценность в совместном подходе.

Со временем небольшие национальные проекты превратились в широкую глобальную сеть, которая связывала многие континенты. Результаты из всех регионов указывают на одну четкую идею.

Лужные угодья с более богатым сочетанием видов растений могут поддерживать лучшее питание животных, удерживать почву вместе, замедлять потерю азота и более эффективно справляться с растущей жарой. Даже небольшое изменение в выборе семян может поставить ферму на более здоровый путь.

Смешанные поля часто растут более глубокими корнями, вытягивают питательные вещества из большего количества частей почвы и остаются продуктивными в условиях стресса.

Такие системы дают фермерам возможность защитить землю, сократить расходы и построить более стабильное будущее для производства продуктов питания.