Оранка та обробіток ґрунту на горбистих схилах призводить до виснаження ґрунтів на фермах та загрожує майбутнім урожаям, йдеться у новому дослідженні, опублікованому в журналі Nature Food. портал Sciencedaily.com.
Вчені з університетів Ланкастера (Великобританія) та Аугсбурга (Німеччина) стверджують, що якщо фермери не перестануть обробляти схили пагорбів, то в довгостроковій перспективі ґрунти на схилах пагорбів можуть витончитися настільки, що зростання продовольчих культур опиниться під серйозною загрозою.
Протягом століть фермери обробляли ґрунт на своїх полях, щоб створити насіннєві ложа для вирощування врожаю. Колись для цієї мети використовувалися традиційні плуги, запряжені тваринами, але з механізацією сільського господарства протягом останнього століття процес обробітку ґрунту перейшов до більш важких і швидких тракторів.
Відомо, що обробіток ґрунту, що включає оранку, переміщає значні об'єми ґрунту вниз по схилах та посилює ерозію, спричинену погодними умовами. На схилах обробіток ґрунту призводить до того, що ґрунт переміщається вниз з пагорбів та осідає на дні долин.
У міру виснаження ґрунту на схилах, матеріал із підґрунтя поєднується з верхнім шаром, знижуючи якість вирощування сільгоспкультур через брак поживних речовин, біологічну активність та зменшення запасу води.
Вчені зазначають, що роль обробітку ґрунту у зменшенні його глибини залишається недостатньо визнаною загрозою для рослинництва. Хоча відомо, що обробіток ґрунту переміщує значні обсяги ґрунту вниз по схилах, часто перевищуючи об'єми, що переміщуються водною та вітровою ерозією, досі було мало відомо про те, як результат такого впливу впливає на врожайність культур. Оскільки потужність тракторів продовжує зростати, а зміна клімату збільшує частоту посух, вплив ерозії ґрунтів у результаті обробки на врожайність сільськогосподарських культур в умовах похилого рельєфу, ймовірно, стане серйознішим у багатьох частинах світу.
Дослідники вивчили посіви пшениці та кукурудзи, вирощені у північному німецькому регіоні Укермарк, який є високомеханізованою та продуктивною аграрною областю Європи. Дослідники використали опубліковану інформацію про вплив культивації на врожайність сільськогосподарських культур та застосували моделі перерозподілу ґрунту та зростання культур для вивчення впливу обробітку ґрунту у регіональному ландшафтному масштабі.
Це дозволило їм визначити, чи переважує приріст врожайності в тих частинах ландшафту, які отримали ґрунт від ерозії, ті втрати, які були спричинені виснаженням ґрунту на схилах.
Їх розрахунки показують, що при збереженні звичайного підходу до обробітку ґрунту на схилах фермери регіону Укермарк зіштовхнуться із сукупним зниженням урожайності озимої пшениці до 7,1% протягом 50 років та до 10% протягом століття (у нормальні та сухі роки).
Для кукурудзи дослідники прогнозують зниження врожайності на 4% за 50 років та на 5,9% за 100 років (у нормальні та сухі роки).
Наслідки виснаження ґрунтів будуть найбільш виражені під час посухи, оскільки виснажені ґрунти гірше утримують вологу та поживні речовини. У більш вологі роки, хоч і не так сильно, як у нормальні та посушливі, врожайність також знижуватиметься протягом 50-100 років.
Таке зниження врожайності дорівнює тисячам тонн втраченого продовольства тільки в регіоні Укермарк. Дослідники вважають, що зниження врожайності через ерозію ґрунту, швидше за все, спостерігатиметься у всьому світі, де обробіток ґрунту ведеться на схилах.
Вони стверджують, що це прогнозоване зростання наголошує на необхідності вживання термінових заходів щодо зниження виснаження ґрунту, викликаного обробітком.
Фермери можуть розглянути такі заходи, як адаптація швидкості обробітку ґрунту в залежності від положення схилу та загальне зменшення глибини обробітку для уповільнення процесу ерозії. Але насправді, як вважають вчені, фермери повинні відмовитися від обробітку ґрунту на схилах, щоб захистити свої ґрунти та майбутні врожаї.
Хоча дослідники не моделювали наслідки зміни клімату, вони вважають, що тиск ерозії ґрунту, викликаного її обробітком, посилюватиметься в міру того, як зміна клімату збільшуватиме частоту посушливих періодів протягом вегетаційних періодів сільськогосподарських культур.