Нещодавнє дослідження, опубліковане в журналі Nature, висвітлює ефективну стратегію скорочення викидів аміаку при вирощуванні рису, пшениці та кукурудзи на 38% завдяки покращенню використання азотних добрив.
Це дослідження, проведене під керівництвом Пенг Сю з Південного університету науки і технологій у Шеньчжені, підкреслює нагальність пошуку рішень для скорочення викидів азоту без шкоди для врожайності, оскільки на сільське господарство припадає до 60% антропогенних викидів аміаку, причому половина з них припадає на ці три ключові сільськогосподарські культури.
Викиди аміаку в сільському господарстві є значними, оскільки він окислюється з утворенням оксидів азоту в атмосфері, сприяючи виникненню парникового ефекту, кислотних дощів, тропосферного озону та евтрофікації водойм. Враховуючи, що застосування азотних добрив, як очікується, збільшиться ще на 46% до середини століття, результати дослідження мають вирішальне значення для сталого ведення сільського господарства.
Дослідницька група використала польові дані про викиди, характеристики ґрунту та практики застосування добрив з 2 775 локацій по всьому світу, застосувавши машинне навчання для створення комплексної карти потоків аміаку з сільськогосподарських угідь. Аналіз даних за 2018 рік показав, що щорічні викиди NH3 від рису, пшениці та кукурудзи становлять 4,3 ± 1,0 млн тонн, причому найбільший внесок у ці викиди роблять країни Азії, зокрема Китай та Індія, за ними йдуть Північна Америка та Європа, а основним джерелом викидів є США.
Дослідження пропонує кілька заходів для досягнення такого значного скорочення викидів аміаку. Ключовим серед них є вибір добрив, які містять інгібітори уреази та нітрифікації, що запобігають перетворенню азоту в інші хімічні форми та його втраті рослинами. Крім того, внесення добрив локально в прикореневу зону фракціями протягом сезону, а не одноразово на поверхню ґрунту, також може значно скоротити викиди.
Цікавим аспектом дослідження є пропозиція перерозподілити використання добрив на глобальному рівні. Наприклад, перерозподіл частини використання добрив з основних регіонів-виробників зерна, таких як США, Китай та Європа, до країн Африки на південь від Сахари може зменшити загальне використання азотних добрив на третину і скоротити вимивання нітратів з сільськогосподарських полів на дві третини. Такий підхід не лише вирішує екологічні проблеми, але й пропонує спосіб збалансувати глобальну продуктивність сільського господарства.
Результати цього дослідження є життєво важливими для формування майбутніх сільськогосподарських практик, зокрема, для більш ефективного управління використанням азотних добрив з метою пом’якшення впливу на навколишнє середовище при збереженні врожайності сільськогосподарських культур.