Ученые из Китая и Бельгии выяснили, как повысить способность почв на рисовых полях удерживать углерод и одновременно сократить расход воды. Исследование показало, что сочетание контролируемого орошения с внесением гидроугля – материала, похожего на древесный уголь, – улучшает структуру почвы и помогает ей накапливать органические вещества.
Рисовые поля занимают огромные площади и служат важным резервуаром углерода. Однако из-за дефицита пресной воды аграрии переходят с традиционного постоянного затопления на более экономные методы полива. Это вызвало опасения, что изменение водного режима может нарушить структуру почвы и привести к потере накопленного углерода.
Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи сравнили два режима полива: постоянное затопление и контролируемое орошение, при котором почва периодически высыхает. В почву также вносили два вида органики: свежую рисовую солому и гидроуголь, полученный из такой же соломы путем гидротермальной карбонизации.
Результаты показали, что контролируемый полив не вредит почве, а наоборот, улучшает ее структуру. При таком режиме в почве образуется больше крупных и прочных комков (агрегатов) диаметром свыше 2 мм. Именно в этих крупных агрегатах, которые составляют до 80% массы почвы, и хранится основная часть органического углерода.
Добавки повлияли на почву по-разному. Рисовая солома в основном послужила пищей для почвенных микроорганизмов. Гидроуголь же сработал как структурный элемент: он способствовал формированию крупных агрегатов и увеличивал концентрацию углерода внутри них. Будучи химически более стойким, гидроуголь действует как прочный каркас для почвенных комков, надолго фиксируя в них углерод.
Наилучший эффект дало сочетание контролируемого полива и гидроугля. Эти два приема усиливают действие друг друга, позволяя не только экономить воду, но и эффективнее связывать углерод в почве. Такой подход открывает возможность для создания замкнутого цикла: солома после сбора урожая перерабатывается в гидроуголь и возвращается в поле, повышая его плодородие и устойчивость. Авторы отмечают, что для подтверждения долгосрочности эффекта необходимы дальнейшие полевые испытания.