Корни сорго способны восполнять углерод в почве
Результаты исследования ученых Texas A&M AgriLife Research доказало, что биоэнергетическое сорго может решить две проблемы снизить содержание углекислоты в атмосфере и насытить почву углеродом, сообщает сайт phys.org.
Исследование опубликовано в журнале GCB Bioenergy. Его авторы считают, что биоэнергетические гибриды сорго улавливают и поглощают значительное количество атмосферного углекислого газа в почве. Урожай этой культуры может повысить плодородие и потенциально заработать углеродные кредиты для компенсации выбросов парниковых газов.
Кроме того, необычайно развитая корневая система сорго может достигать источников воды и питательных веществ, неиспользованных другими однолетними культурами. Эти результаты свидетельствуют о том, что сорго способно усваивать удобрения, оставшиеся после других однолетних растений в севообороте.
Один из авторов научной работы — Джон Мюллет, профессор и заведующий кафедрой сельскохозяйственной биологии Техасского колледжа сельского хозяйства и естественных наук, является экспертом в области геномики биоэнергетических культур и генетики, а также его коллега — Билл Руни, профессор и заведующий кафедрой селекции растений и международного улучшения сельскохозяйственных культур Borlaug-Monsanto Департамента наук о почве и растениеводстве. Маллет и Руни работают над улучшением сортов биоэнергетического сорго. Гибрид, использованный в исследовании, обеспечивает высокие урожаи биомассы для производства топлива, электроэнергии и биопродуктов. Культура также обладает отличной устойчивостью к засухе, хорошей эффективностью использования азота и глубокой корневой системой.
«Существует предположение, что наиболее устойчивые биоэнергетические культуры являются многолетними, так как требуют меньшего количества ресурсов и могут поглощать больше биомассы, чем однолетние растения», — сказал Руни. – «Эти утверждения верны, но сельское хозяйство США всегда требует также новых сортов».
Новый ориентир для моделирования углеродного кредита
Исследование показывает, что акр, засеянный биоэнергетическим гибридом сорго, накапливает около 3,1 тонны биомассы сухих корней в течение 155-дневного вегетационного периода культуры. Корни биоэнергетического сорго также выросли на глубину более 6,5 футов за тот же период времени.
Эти показатели облегчают прогнозирование того, сколько атмосферного углекислого газа может быть захвачено корнями. Цифры также могут пролить свет на то, сколько углеродных кредитов можно заработать с одного поля. Полученные данные исследователями также важны для понимания потенциала культуры по повышению плодородия почвы и влагоудерживающей способности за счет восполнения органического углерода почвы. Однако предыдущие исследования показали, что в США за последние 100 лет уровень органического углерода в почве снизился на 50% на землях, засеянных однолетними культурами.
По словам Билла Руни, снижение уровня углерода в почве может быть связано с практикой возделывания сельскохозяйственных культур, микробной активностью и изменением землепользования. Перечисленные факторы означают, что для прогнозирования того, сколько времени может потребоваться для восполнения потерянного углерода, требуется сложное моделирование. Процесс восстановления, вероятно, займет много десятилетий.
Необходимость дальнейших исследований
В этом исследовании Руни и его команда проводили полевые испытания и фенотипирование. Маллет и его команда охарактеризовали корневую систему и экспрессируемые в ней гены.
По мнению Билла Руни, в течение нескольких лет в исследовании подробно рассматривалось, как один биоэнергетический гибрид сорго взаимодействует с двумя типами почв. Он подчеркивает необходимость проведения дальнейших исследований.
«В нашей работе мы пока не изучали генетическое разнообразие биоэнергетического сорго, за исключением одного стандартного типа», — сказал Руни. – «И изучение различных сред и расширение диапазона, который мы оцениваем, имеет важное значение».
Биоэнергетическое сорго — для производства биоэнергии
Исследование моделирования показывают, что миллионы акров заброшенных земель в США способны восстановить плодородие. Многие из этих акров находятся в районе побережья Мексиканского залива. По словам Джона Мюллета, регион идеально подходит для производства биоэнергетического сорго из-за обильного количества осадков, длительного вегетационного периода и низкой конкуренции с зерновыми культурами.
Полученные данные в ходе исследования позволят спроектировать и построить биоочистные заводы, которые смогут перерабатывать материалы из урожая сорго наименее затратным способом.
Углерод, улавливаемый в биотопливе и биопродуктах на перерабатывающих заводах, а также в корнях биоэнергетического сорго, может генерировать углеродные кредиты, потенциально приносящие пользу производителям и промышленности.
Тем не менее, несмотря на отличный потенциал побережья Мексиканского залива для производства биотоплива, в регионе нет исследовательских центров по биоэнергетике и очень мало биоперерабатывающих заводов. Поэтому команда исследователей в настоящее время работает над привлечением промышленного и государственного финансирования, чтобы помочь построить следующее поколение биоочистных заводов, предназначенных для использования биоэнергетической биомассы сорго.
