Потеря фосфора во всем мире в результате эрозии почв была впервые подсчитана в количественном выражении

26 сентябрь 2020
3 мин
Автор:

Фосфор необходим для сельского хозяйства, однако этот важный питательный компонент для растений все чаще теряется из почвы во всем мире. Основной причиной является эрозия почвы, сообщает международная исследовательская группа под руководством Базельского университета. Исследование, проведенное в журнале Nature Communications, показывает, какие континенты и регионы подвергаются наибольшему воздействию.

Мировое производство продуктов питания напрямую зависит от фосфора. Однако питательные вещества для растений не безграничны, а поступают из конечных геологических запасов. Как скоро эти запасы могут быть исчерпаны, является предметом научных дискуссий. Не менее спорным является и вопрос о том, какие государства владеют оставшимися запасами и какие политические зависимости это создает.

Количественная оценка с использованием данных высокого разрешения

Международная исследовательская группа под руководством профессора Кристин Алеуэлл исследовала, какие континенты и регионы мира страдают от наибольшей потери фосфора. Исследователи объединили пространственно дискретные глобальные данные высокого разрешения о содержании фосфора в почвах с локальными скоростями эрозии. На основе этих данных они рассчитали, сколько фосфора теряется в результате эрозии в разных странах.

Важным выводом исследования является то, что более 50% мировых потерь фосфора в сельском хозяйстве связано с эрозией почв. "Эта эрозия играет определенную роль". Степень этой роли никогда еще не была количественно определена с таким уровнем пространственного разрешения", - объясняет Алеуэлл. Ранее эксперты сообщали о потерях, в первую очередь, из-за недостаточной переработки отходов, пищевых и кормовых отходов, а также общего нерационального использования ресурсов фосфора.

Слишком мало в поле, слишком много в воде.

Эрозия вымывает минерально связанный фосфор из сельскохозяйственных почв в водно-болотные угодья и водоемы, где избыток питательных веществ (называемый эвтрофикацией) наносит вред сообществам водных растений и животных. Исследователи смогли подтвердить свои расчеты с помощью глобально опубликованных данных измерений содержания фосфора в реках: повышенное содержание фосфора в воде зеркально отражает расчетную потерю фосфора в почве в соответствующем регионе.

Минеральные удобрения могут заменить утраченный фосфор на полях, но не все страны в одинаковой степени могут их использовать. Хотя такие страны, как Швейцария, могут разрабатывать решения благодаря органическим удобрениям и потенциально относительно замкнутым фосфорным циклам в сельском хозяйстве, Африка, Восточная Европа и Южная Америка регистрируют наибольшие потери фосфора - с ограниченными возможностями для решения проблемы. "Это парадоксально, тем более что Африка обладает крупнейшими геологическими месторождениями фосфора", - говорит Алеуэлл. "Но добываемый фосфор экспортируется и обходится большинству фермеров в африканских странах во много раз дороже, чем, например, европейским фермерам". В Восточной Европе экономические ограничения также являются важнейшим фактором дефицита фосфора.

Южная Америка потенциально могла бы смягчить эту проблему за счет эффективного использования органических удобрений и/или лучшей переработки растительных остатков. С другой стороны, фермеры в Африке не имеют такой возможности: В Африке слишком мало зеленого корма и слишком мало животноводства, чтобы заменить минеральные удобрения навозом и навозной жижей, говорит Алевелл.

Кто будет контролировать запасы в будущем?

Пока неясно, когда именно закончится срок годности фосфора для мирового сельского хозяйства. Несколько лет назад были открыты новые крупные месторождения в Западной Сахаре и Марокко, хотя их доступность сомнительна. Кроме того, Китай, Россия и США все больше расширяют свое влияние в этих регионах, что позволяет предположить, что они также могут контролировать этот важный ресурс для будущего мирового производства продуктов питания. В Европе практически нет собственных месторождений фосфора.

"95% нашего продовольствия прямо или косвенно производится за счет растений, произрастающих в почве. Стремительная потеря питательного фосфора растений должна беспокоить всех людей и общества", - говорит Алеуэлл. Если страны хотят обеспечить свою независимость от тех государств, которые владеют оставшимися крупными месторождениями, они должны стремиться к минимизации потерь фосфора в почве".

Резкое сокращение эрозии почв является крупным и важным шагом в правильном направлении". Землеустроители могут уменьшить эрозию, обеспечивая почвенный покров как можно дольше; например, за счет мульчирования, зеленого навоза и междурядной обработки, а также за счет топографически адаптированной обработки - обработки полей поперечно склону или террасирования.

Источник: www.sciencedaily.com