В недавней статье в Agrosystems, Geosciences & Environment исследуются возможные преимущества нового вида удобрений для сельскохозяйственных культур. Исследователи из Института сельского хозяйства Университета Теннесси вместе с сотрудниками из DuPont, USDA, MetCorps и Государственного университета Оклахомы изучили два поля кукурузы (Zea mays L. вар. indentata): один участок, обработанный термоинактивированной отработанной микробной массой (SMB), и один участок, обработанный обычным фермерским удобрением. SMB – это побочный продукт биотехнологических отходов, который может обеспечивать питательные вещества, содержащиеся в обычных удобрениях.
В течение одного года исследователи измерили чистый экосистемный обмен углекислого газа (чистые выбросы CO2) между поверхностью сельскохозяйственных культур и атмосферой двух участков. Исследователи также измерили урожай кукурузы в течение двух вегетационных сезонов в дополнение к изменениям содержания углерода в почве в течение 1 года.7 лет.
«Повторное использование побочных продуктов промышленной биотехнологии стало важным компонентом биоэкономики замкнутого цикла», – говорит Деб О’Делл, ведущий исследователь. Во время исследования О’Делл был старшим научным сотрудником Департамента инженерии биосистем и почвоведения, работая под руководством соавтора и профессора почвоведения Нила Иша. «Когда богатые питательными веществами отходы возвращаются на сельскохозяйственные угодья, улучшается плодородие почвы и повышается урожайность сельскохозяйственных культур», – говорит Иш. «Кроме того, повторное использование потоков отходов может снизить выбросы парниковых газов и улучшить плодородие почвы, что также может принести большую пользу окружающей среде.Джеймс Зан из DuPont Tate & Lyle Bio Products, LLC добавляет: «Применение богатого источника питательных веществ из биотехнологических отходов DuPont в сельском хозяйстве может не только заменить минеральные удобрения, но и улучшить почву и улучшить сельскохозяйственное производство."
Согласно результатам исследования, добавление SMB обеспечило урожай, аналогичный урожайности типичных фермерских удобрений; тем не менее, SMB пришлось применять с более высокими ставками. Команда также обнаружила, что годовой чистый экосистемный обмен углекислого газа был больше для приложения SMB, чем для фермерского участка, хотя некоторые избыточные выбросы, по-видимому, рециркулируются обратно в экосистему. «Более широкое применение SMB показывает потенциал для повышения продуктивности экосистем и экологической устойчивости за счет преобразования отходов питательных веществ в более высокие урожаи, большую биомассу растений и увеличение углерода в почве», – предполагают авторы статьи.
В целом, исследование показало, что использование богатых углеродом питательных веществ из отходов увеличивает содержание органических веществ в почве, улучшает физические и химические свойства почвы и создает резервуар питательных веществ для растений, обеспечивая экологические и сельскохозяйственные преимущества, выходящие за рамки непосредственного применения и урожая.