В Казанском федеральном университете выполняется проект «Карбон-Поволжье», который призван реализовать одновременно два приоритетных направления научно-технологического развития Российской Федерации: адаптация к изменениям климата, сохранение и рациональное использование природных ресурсов; высокопродуктивное и устойчивое к изменениям природной среды сельское хозяйство.

Как подчеркнула директор Института экологии, биотехнологии и природопользования КФУ Светлана Селивановская, одной из глобальных проблем человечества является изменение климата, связанное с избыточным поступлением в атмосферу климатически-активных газов, в числе которых – диоксид углерода (CO2). Для решения этой проблемы Министерством науки и высшего образования РФ создана система карбоновых полигонов для разработки и испытаний технологий контроля углеродного баланса. 

«Важно не только мониторить процесс эмиссии парниковых газов в атмосферу, но и разрабатывать различные технологические приемы, способствующие снижению их выделения, – рассказала директор. – Первыми по объему эмиссии газов являются энергетика, промышленность, нефтедобыча. На втором месте – сельское хозяйство, потому что обработка почвы и разложение органического вещества ведет к эмиссии парниковых газов».

Проект «Карбон-Поволжье», в котором задействованы ученые Института экологии, биотехнологии и природопользования КФУ, реализуется в двух направлениях. В рамках первого созданы две климатические станции, которые осуществляют постоянный мониторинг парниковых газов в природных условиях (в лесу и на водохранилище).

Вторым направлением стала разработка научных основ технологий, которые способствовали бы закреплению углерода в почвах и снижению поступления в атмосферу диоксида углерода и в целом уменьшали бы углеродный след производства.

«Мы испытываем технологию, в рамках которой отслеживаем, будет ли влиять замена традиционной обработки почвы в сельском хозяйстве на технологию прямого посева и внедрение посева почвопокровных культур – на снижение эмиссии диоксида углерода», – сообщила Селивановская.

По ее мнению, проблема эмиссии углерода из почв теснейшим образом связана с проблемой сохранения и увеличения продуктивности, плодородия почв. Сохранение гумуса (почвенного углерода), закрепление углерода в почве – задача номер один. Таким образом, снижая эмиссию СО2 из почвы, мы снижаем потерю почвенного углерода.  

В течение 4 лет ученые КФУ совместно с коллегами из Ульяновского государственного аграрного университета имени П.А. Столыпина и Самарского сельскохозяйственного научно-исследовательского института оценивают, как различные новые технологии обработки почвы, например прямой посев и включение почвопокровных культур, меняют потоки парниковых газов.

«Обычная обработка – это вспашка, дискование, боронование и так далее. Мы пробуем заменить ее на технологию No-Till – технологию нулевой обработки, или прямого посева. При таком способе используется гораздо меньше агротехники, следовательно, затрачивается меньше топлива и сокращается выброс диоксида углерода в атмосферу», – отметила эколог.

Еще одно решение проблемы исследователи КФУ видят во введении в севооборот промежуточных почвопокровных культур. Суть заключается в том, что после сбора урожая основной культуры поле дополнительно засеивается растениями.

«Между растениями и почвенными организмами существует теснейшее взаимодействие – первые забирают из почвы много полезных веществ. Но вместе с тем корни растений выделяют простые органические вещества, которые являются прекрасным субстратом для питания микроорганизмов», – рассказала С. Селивановская.

На сегодняшний день выявлено, что от способа обработки зависит микробная биомасса почвы – при прямом посеве микробов гораздо больше.

Кроме того, урожайность культур при методе прямого посева больше на 10–20 процентов.

«В настоящий момент мы можем сказать, что метод прямого посева почвопокровных культур способствует увеличению урожайности, а за счет меньшего использования агротехники снижается углеродный след. Исследования будут продолжаться и дальше», – заключила директор института.