Новая почва, новые возможности: технологии для укрепление здоровья почвы

Фермеры проверяли качество своей почвы, закапывая пару штанов в землю.

Идея заключалась в том, что чем здоровее микроорганизмы в земле, бактерии и грибы, тем быстрее ткань будет съедена. Если вы сегодня закопаете свои штаны, вполне, вероятно, что через год вы обнаружите их в первозданном состоянии.

Причина того, что ваши штаны не пострадают, заключается в том, что их будет некому есть. По мнению экспертов, более половины сельскохозяйственной почвы в мире уже деградировала, потеряв полезные микроорганизмы.

В Индии деградация почв наряду с долговой нагрузкой является одним из факторов, вызвавшим к жизни шокирующую статистику: в сельскохозяйственном секторе страны каждый день в среднем кончают с собой около 30 человек.

Чтобы улучшить ситуацию, популярный индийский гуру Садхгуру создал компанию SaveSoil. Целью компании является улучшение качества почвы во всем мире. Почва должна сохранять не менее 3% органического содержания. «Если мы уничтожим органику в почве, то она станет песком, и все закончится», — говорит он. «Если мы не будем заниматься проблемой почвы, мы все окажемся в пустыне».

История показала нам разрушительные последствия бедной почвы. Если деградация почвы происходит быстрее, чем восстанавливается ее плодородия, то становится практически невозможным поддерживать сельскохозяйственное производство. Плодородный слой содержится в верхней части почвы, которая деградирует в результате веков сельского хозяйства, что существенно снижает возможности выращивания пищевых культур.

Существует несколько причин деградации почвы, от чрезмерного выпаса скота до выращивания только одной сельскохозяйственной культуры раз за разом, а также   чрезмерного использования гербицидов. Одним из главных факторов, снижающим плодородие почвы, является технология, которая произвела революцию в сельском хозяйстве — плуг.

Во всем мире, от небольших натуральных хозяйств в Африке до огромных механизированных ферм Северной Дакоты, эта очень старая технология лежит в основе сельского хозяйства.

Современный плуг переворачивает почву, чтобы избавиться от сорняков, но при этом обнажаются и гибнут микроорганизмы, которые жизненно важны для ее плодородия.

Плуг, наряду с другими машинами, такими как зерноуборочный комбайн, расширил масштабы, скорость и продуктивность сельского хозяйства, что привело к более эффективной культивации большего количества земель. Но Бен Раскин, глава отдела агролесоводства и садоводства в Почвенной ассоциации Великобритании, говорит, что следует переосмыслить роль технологий в сельском хозяйстве. «Мы должны убедиться, что технология поддерживает здоровье почвы и растений», — говорит он.

Это означает потребность в новых инструментах. Поставщики сельскохозяйственной техники, такие как John Deere, в настоящее время внедряют — сельскохозяйственное оборудование “без вспахивания”, предназначенное для минимального нарушения почвы. Такого рода оборудование превосходит традиционный плуг по производительности. При этом почва не вспахивается. Вместо этого семена высаживаются через остатки предыдущих культур плантаторами или сверлами, которые делают V-образный слот, размещают в нем семена и закрывают его. Например, сеялки семян, которые бросают семена в небольшие отверстия, а не используют большое лезвие для выкапывания длинной траншеи.

Это также подразумевает использование роботов, которые более бережно высаживают семена и выпалывают сорняки. Одним из таких устройств является Robotti, изготовленный датской сельскохозяйственной технологической фирмой AgroIntelli.

До сих пор сельскохозяйственные технологии были сосредоточены на химических [пестициды] и физических [машины] областях, но теперь пришло время подумать о биологии. В настоящее время ученые определили только около 10% организмов живущих в почве.

Понимание состава почвы может породить совершенно новые отрасли, такие как биотехнологии, которые фокусируется на секвенировании генов микробов в почве для того, чтобы обеспечить фермеров лучшими питательными веществами для их земли.

Интересные и потенциально радикальные идеи могут лежать также в области простых и старомодных методов. Например, в одном эксперименте, проведенном в рамках программы Soil Association’s Innovative Farmers, использовалась мульча ивовой щепы, обвязанная вокруг деревьев для подавления сорняков и болезней. Но дополнительно было обнаружено, что кислота, содержащаяся в ней фактически стимулирует иммунную реакцию в деревьях.

Кроме того, почва по которой мы ходим, может содержать вещества используемые в медицине. Согласно статье в Chemistry World, натуральные продукты из микробиома почвы являются перспективным источником лекарственных соединений. Например, тейксобактин — токсин, который может быть положен в основу нового класса антибиотиков был обнаружен путем просеивания образцов почвы.

Для фермеров, обеспокоенных качеством почвы, но не желающих расставаться со своими штанами, предлагаются более современные способы его измерения. Конечно, образцы почвы могут быть отправлены в лабораторию для проверки. Однако это дорогостоящее удовольствие. В эпоху широкой доступности смартфонов и интернета возможны альтернативные решения. Джек Ингл является директором Harvest Agri, британской фирмы, которая продает устройство под названием микробиометрический тест почвы. Фермеры берут образец почвы и добавляют его в пробирку со специальным раствором, который затем переносится на бумагу. С помощью бесплатного приложения, доступного как на Android, так и на iPhone, образец можно отсканировать, и выявить число, которое определяет, сколько грибковых и бактериальных организмов присутствует в почве.

И не только фермеры измеряют качество почвы. Группа ученых создала базу данных измерений состояния почв, собранных с различных участков по всему миру под названием SoilHealthDB. А в прошлом году в Европейском Союзе была создана EU Soil Observatory для сбора и отслеживания данных о состоянии почвы, поддержки исследований почв и разработки политик в этой области.

Но как считает профессор Монтгомери, большая часть будущего сельскохозяйственных технологий может заключаться в изучении прошлого. «Потребуется некоторая древняя мудрость, объединенная с современными технологиями — датчиками, роботами и поиском микробных инокулянтов [полезных микроорганизмов]», — говорит он.