Ассортимент бобовых. Моринка / Shutterstock
Горох, чечевица, нут, фасоль и арахис: если он поставляется в стручках, скорее всего, это бобовые. Эти скромные пищевые культуры обладают особой способностью, которая делает их уникальными в царстве растений.
Они могут преобразовывать газообразный азот, которого много в воздухе, в нечто более редкое и важное для растений: аммиак. Аммиак можно немедленно превратить в белки в растении, помогая ему расти. Вот почему бобовые культуры не нуждаются в азотных удобрениях, и они даже оставляют часть азота, которую они производят, в почве для использования другими растениями.
Большинство современных хозяйств добавляют азот в поля в виде синтетических удобрений. С 1960-х годов ежегодное производство азотных удобрений во всем мире выросло на ошеломляющие 458%, что привело к увеличению производства зерновых в Европе до более 188 млн тонн год. В лучшем случае, половина азота удобрения, внесенные на сельхозугодья, будут поглощены и использованы культурой. Большая часть остатка теряется в атмосфере, часто в виде закиси азота - парникового газа. 300 раз сильнее чем CO₂. Некоторые из них попадают в пресные воды, хранящиеся глубоко под землей, преимущественно в виде нитратов.
Наблюдения и советы этой статьи мы подготовили на основании опыта команды наиболее полное исследование На сегодняшний день установлено, что в начале 2000-х загрязнение питьевой водой нитратами сократило продолжительность жизни среднего европейца на шесть месяцев за счет создания таких условий, как метгемоглобинемия, нарушения щитовидной железы, и рак желудка.
Во всем мире, выбросы закиси азота удобрений и метана животноводства вносят большую часть парниковых газов в сельское хозяйство - сектор, ответственный за около четверти газов, вызывающих согревание планеты всей человеческой деятельностью. ЕС поставил перед собой цель на 2030 год для сокращения выбросов парниковых газов в сельском хозяйстве и использования химических пестицидов на 50%, а также использования синтетических удобрений на 20%.
Материалы по теме
Иногда самое простое решение оказывается лучшим. Вновь внедряя старую систему выращивания бобовых культур в чередовании с другими культурами, фермы могут сократить количество используемых удобрений, производя при этом питательную и безопасную для дикой природы пищу.
Чудо-урожай
В недавнем исследовании, мы обнаружили, что использование бобовых в обычных севооборотах зерновых может обеспечить такое же количество питательных веществ, но при значительно меньших экологических издержках. Это потому, что часть азота, в котором нуждаются зерновые культуры, обеспечивается урожаем бобовых на том же поле в прошлом году.
Поскольку зерновые бобовые, такие как фасоль, горох и чечевица, содержат больше белка и клетчатки по весу, чем зерновые культуры, такие как пшеница, ячмень и овес, мы подсчитали, что средняя зерновая ферма в Шотландии может выращивать бобовые культуры в течение одного года за пять лет. и уменьшите количество азотных удобрений, необходимых для всего цикла севооборота, почти на 50%, обеспечивая при этом ту же питательную ценность.
Ожидается, что при использовании существенно меньшего количества удобрений выбросы парниковых газов снизятся на целых 43% за тот же период. Зерновые бобовые также могут использоваться в качестве корма для животных вместе со злаками, обеспечивая более усвояемый белок при меньших экологических издержках.
Ученые открыли процесс, с помощью которого бобовые получают азот из воздуха, только в конце 19 века, почти через сто лет после того, как они открыли элементарный азот. Специальные ткани на корнях бобовых растений являются убежищем для тысяч азотфиксирующих бактерий. В обмен на постоянное поступление сахаров, которые бобовые растения производят в своих листьях с помощью фотосинтеза, эти бактерии обеспечивают достаточное количество азота в форме, наиболее полезной для роста растений.
Материалы по теме
После сбора урожая остатки бобовых разлагаются и доставляют полезный азот в почву, чтобы другие растения могли его использовать. Эти культуры даже работают как сидераты, вспахивая еще растущие растения в почву, чтобы получить больше азота.
Арахис - не просто вкусная закуска. Zhengzaishuru / Shutterstock
Но бобовые культуры предлагают гораздо больше преимуществ, помимо уменьшения зависимости хозяйств от удобрений. Диверсификация севооборотов за счет бобовых может снизить количество вредителей и болезней зерновых за счет сокращения их жизненного цикла между годами и уменьшения потребности в пестицидах.
Материалы по теме
Благодаря своим глубоким корням многие бобовые также более устойчивы к засухе, чем обычные культуры. Бобовые цветы обеспечивают отличный источник нектара и пыльцы для насекомых-опылителей, а потребление большего количества бобовых в рационе человека дает широкий спектр преимуществ для здоровья.
Несмотря на все эти положительные моменты, бобовые культуры не так широко культивируются в Европе, что составляет лишь 1.5% европейских пахотных земель по сравнению с 14.5% по всему миру. Фактически, Европа импортирует большую часть своих богатых белком культур из Южной Америки, где быстро растет спрос на соевые бобы. вырубка лесов. Европейским фермерам пора вернуть эти чудесные культуры на свои поля - для меньшего загрязнения и более питательной пищи.
Об авторе
Майкл Уильямс, Доцент кафедры ботаники, Trinity College Dublin; Дэвид Стайлз, Преподаватель углеродного следа, Бангор университета, и Марсела Порто Коста, Кандидат наук в области устойчивого сельского хозяйства, Бангор университета
books_gardening
Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.
