Выбросы углекислого газа из почвы и содержание углерода в зависимости от орошения, обработки почвы, севооборота и азотного удобрения

Агротехнические приемы могут влиять на выбросы CO2 из почвы и содержание углерода в земледельческих угодьях, что может влиять на глобальное потепление. Мы изучали влияние комбинаций орошения, обработки почвы, севооборотов и азотного удобрения на поток CO2 из почвы, температуру, водное состояние и содержание углерода в слое 0–20 см с мая по ноябрь 2005 года на двух участках в северной части Великих равнин. Лечениия включали две системы орошения (орошаемые и неорошаемые) и шесть вариантов управления: обработанная и минимущаяся (no-till) солодовая ячмень (Hordeum vulgare L.) при 0–134 кг N на га, минимущаяся горох (Pisum sativum L.) и посадка в рамках Программы охраны земель (Conservation Reserve Program, CRP) на почве Lihen sandy loam (sandy, mixed, frigid, Entic Haplustolls) на западе Северной Дакоты. В восточной Монтане варианты включали минимущуюся солодовую ячмень с 78 кг N на га, минимущуюся рожь (Secale cereale L.), минимущуюся австрийскую озимую горох, минимущуюся пары и обработанную пару на безорошаемой почве Williams loam (fine-loamy, mixed, Typic Argiborolls). Орошение увеличивало поток CO2 на 13% по сравнению с отсутствием орошения за счет повышения содержания воды в почве в Северной Дакоте. Обработка почвы увеличивала поток CO2 на 62–118% по сравнению с минимущимся земледелием на обоих участках. Поток был в 1,5–2,5 раза выше при обработке по сравнению с минимущимися вариантами после сильных дождей или орошения в Северной Дакоте и в 1,5–2,0 раза выше при выращивании культур по сравнению с паром после значительных осадков в Монтане. Азотное удобрение увеличивало поток CO2 на 14% по сравнению с отсутствием удобрения в Северной Дакоте, а возделывание культур увеличивало поток на 79% по сравнению с паром при минимущемся земледелии и 0 кг N на га в Монтане. Поток CO2 на нетронутых участках CRP был сопоставим с потоком в минимущихся посевах. Несмотря на то, что содержание углерода в почве не изменялось, агротехнические приемы влияли на поток CO2 в короткие сроки за счет изменений температуры почвы, влажности и содержания питательных веществ. Независимо от орошения, поток CO2 с сельскохозяйственных земель можно снизить до уровня, сопоставимого с посадками CRP, используя минимущиеся посевы с азотным удобрением или без него по сравнению с другими приемами управления.