_ Cultivarea boabelor de soia are o amprenta emisiilor surprinzător de semnificativă, dar este pregătită pentru o reducere

Pe parcursul rotației tipice de doi ani a porumbului și soia pe care o folosesc majoritatea fermierilor din Iowa, 40% din emisiile de protoxid de azot au loc în anul soia, potrivit unui nou studiu realizat de o echipă de cercetare a Universității de Stat din Iowa.

Proporția gazului cu efect de seră puternic eliberat în timpul jumătății de soia a unui ciclu de rotație a culturilor este surprinzător de mare, având în vedere că majoritatea câmpurilor de soia nu sunt tratate cu azot, a spus Michael Castellano, profesor de agronomie și William T. Frankenberger profesor de știință a solului la Iowa State University.

„Tocmai am presupus că culturile de leguminoase precum soia nu au o amprentă mare de emisii, deoarece nu primesc de obicei îngrășământ. Dar procesele naturale în sol care produce protoxid de azot nu se oprește doar pentru că nu aplicați îngrășământ", a spus Castellano.

"Aproape jumătate din emisiile noastre dintr-un sistem tipic de cultură provin din soia și nici măcar nu ne-am gândit cum să le gestionăm.”

O echipă condusă de Castellano și cercetătorul postdoctoral Tomas Della Chiesa speră să schimbe asta. Într-o lucrare despre noua analiză publicată luna aceasta în Nature Sustainability, ei au împărtășit și modele care arată că plantarea culturilor de acoperire de iarnă toamna și soia mai devreme în primăvară ar putea reduce emisiile cu o treime în timp ce crește recoltele.

„Partea mea preferată a acestei cercetări este că fermierii sunt mai predispuși să implementeze aceste soluții imediat, deoarece sunt practice și scalabile. Opțiunile există deja, dar oamenii pur și simplu nu se gândesc la ele în acest sens. ", a spus Castellano.

În majoritatea industriilor, există tehnologie pentru a încetini sau opri eliberarea de gaze care captează căldura care provoacă schimbările climatice, cum ar fi dioxidul de carbon. Agricultura are o provocare mai grea și inerentă. Impactul său cu efect de seră provine în mare parte din metan și protoxid de azot, emisii care sunt greu de redus, deoarece sunt produse secundare biologice. Digestia animalelor este cea mai mare sursă de metan, în timp ce gestionarea solului este principalul vinovat pentru protoxidul de azot.

„Dacă veți cultiva culturi, vor exista unele emisii de gaze cu efect de seră”, a spus Castellano.

Este logic că cea mai mare parte a atenției acordate emisiilor din câmpurile Corn Belt a fost pe optimizarea utilizării îngrășămintelor cu azot, a spus Castellano, care conduce, de asemenea, Iowa Nitrogen Initiative, un proiect de cercetare în curs de desfășurare pentru a oferi fermierilor din Iowa date mai precise despre ratele ideale de azot. Gestionarea corectă a utilizării îngrășămintelor este primul pas esențial în reducerea emisiilor în sistemele de porumb-soia și are alte beneficii pentru mediu, cum ar fi îmbunătățirea calității apei.

Dar îngrășământul nu este singura sursă de protoxid de azot în agricultură. Când microbii descompun materia organică din sol, o parte din azotul produs se transformă într-o formă de gaz. Fără ca plantele să folosească azotul generat în descompunere, solul gol eliberează cantități mai mari de protoxid de azot – mai ales primăvara, când căldura și umiditatea încurajează activitatea microbiană. Aceasta este ceea ce cauzează cele mai multe emisii de soia.

„Provine din procese biochimice pe care nu putem face nimic pentru a le opri”, a spus Della Chiesa.

Pentru a cuantifica cât de mult contribuie cultivarea soiei la Producția de protoxid de azot din rotația dominantă a culturilor din West Midwest, Della Chiesa și Castellano au analizat datele din 16 studii anterioare ale sistemelor de porumb-soia. Descoperirea că 40% din emisii au venit în timpul jumătății de rotație de soia sporește nevoia pentru o gamă mai largă de opțiuni de atenuare, a spus Della Chiesa.

„Trebuie să ne gândim la practicile de management care nu au legătură. la îngrășământ”, a spus el. „Jumătate de an, avem pământ gol”.

O strategie pe care cercetătorii au studiat-o în lucrarea lor ar scurta drastic timpul pe care îl petrec terenurile agricole fără plante vii. Semănatul aerian a unei culturi de ovăz sau secară de iarnă în câmpurile mature de porumb ar acoperi solul cu plante pentru lunile dintre culturi, iar utilizarea unui soi de soia cu creștere extinsă ar permite plantarea de primăvară mai devreme. Metoda în două direcții ar reduce cu 33% emisiile anuale de soia și, cu plantarea crescută cu aproximativ patru săptămâni, ar crește recoltele cu 16%, pe baza modelării sistemelor de cultură.

Soia cu creștere extinsă este larg. disponibile, iar fermierii promovează din ce în ce mai mult plantarea de soia mai devreme. Dar, de obicei, acordă prioritate porumbului primăvara, deoarece producția de porumb este mai afectată de un început târziu decât producția de soia.

Ajută faptul că Departamentul Agriculturii din SUA în 2023 a crescut cu aproximativ o săptămână cea mai devreme dată de plantare pentru boabe de soia acoperite de asigurarea federală a culturilor. Soia din cea mai mare parte a Iowa este acoperită dacă este plantată pe sau după 15 aprilie, în timp ce porumbul din Iowa și soia din sudul Iowa sunt acoperite la sau după 10 aprilie.

În viitor, oficialii federali ar trebui să ia în considerare beneficiile de mediu. de stabilire a unor date de plantare mai devreme pentru acoperirea asigurării, a spus Castellano.

„Munca noastră sugerează că plantarea mai devreme are o anumită valoare care ar trebui să fie încorporată atunci când facem acele decizii”, a spus el.

Un studiu de urmărire de trei ani pentru a testa impactul asupra emisiilor și asupra randamentului combinării unei culturi de acoperire care urmează după porumb și a plantării anterioare de soia este în lucru, a spus Castellano. Rezultatele la parcelele experimentale din Iowa, Illinois, Minnesota și Kentucky au fost promițătoare.

Alte cercetări din Iowa State caută modalități de a valorifica avantajele plantării mai devreme. Castellano și Matthew Hufford, profesor de ecologie, evoluție și biologie organismului la Iowa State, sunt implicați într-un studiu care explorează impactul emisiilor de plantări anterioare de porumb. Iar câțiva experți în creșterea statului Iowa studiază modalități de îmbunătățire genetică a culturilor pentru a fi mai tolerante la frigul de început de sezon.

Indiferent de abordare, este esențial să identificăm modalități de limitare a producției de protoxid de azot în agricultură, a spus Castellano. . Deși în prezent reprezintă o fâșie a emisiilor globale cu efect de seră, protoxidul de azot pe bază de liră la liră captează de aproximativ 300 de ori mai multă căldură decât dioxidul de carbon, iar influența sa relativă asupra schimbărilor climatice va crește probabil în următorii ani.

„Pe măsură ce decarbonizăm alte sectoare economice, se preconizează că emisiile din agricultură ca proporție din emisiile globale vor crește rapid, deoarece oportunitățile de atenuare sunt puține și limitat. Deci avem nevoie de aceste strategii de reducere”, a spus Castellano.

(Fluierul)