Mis on süsiniku sidumine mullas?

Lihtsamalt öeldes on süsiniku sidumine pinnases atmosfääris leiduva süsiniku transportimine taimede vahendusel pinnasesse. Selle täielikuks mõistmiseks peame aga mõistma, mida süsiniku sidumine tegelikult tähendab ja miks see on vajalik.

Süsinik (C) on energiaallikas, mis hoiab elu Maal. Seda leidub elusolendite – nii taimestiku kui ka loomastiku – ehituskividena, gaasina õhus, lahustununa ookeanide ja veekogude vees ning lõpuks ladestudes koos lagunenud materjalide keerukate ühenditega pinnases.

Maal on piiratud kogus süsinikku, mis liigub regulaarselt ühest kohast ja vormist teise ning seda me nimetame süsinikuks. süsinikuringe. Süsiniku ringkäik on loodusnähtus, mis teeb elu sellel planeedil võimalikuks.

Näiteks taimed omastavad atmosfääri süsinikdioksiidi fotosünteesi toorainena oma biomassi kasvatamiseks. Sel viisil talletatud süsinik vabaneb atmosfääri nii taimede kui ka neid taimi söövate loomade hingamisprotsessi kaudu.

Süsinik vabaneb otse pinnasesse ka siis, kui taimed surevad ja nende biomass laguneb. See viimane süsiniku vabanemise vorm surnud biomassist ja selle ladestumine pinnasesse on peamine põhimõte, mille alusel süsinikku mullas sidutakse.

Selle tulemusena aitavad mullad süsinikku maapinnal siduda, mis mitte ainult ei suurenda mulla viljakust, vaid takistab ka süsiniku pääsemist õhku.

Nüüd teame, et CO2, kasvuhoonegaasi, taseme tõus õhus on üks peamisi tegureid, mis tekitab suurima ohu, millega Maa ja inimkond on kunagi silmitsi seisnud – kliimamuutused.

Viimaste sajandite laialt levinud intensiivne põllumajandus on aga kaasa toonud süsiniku kiire ülekandumise mullast õhku. Mulla süsiniku sidumine on protsess, mille eesmärk on seda suundumust ümber pöörata, suurendades mulla süsiniku säilitamist ja seega kompenseerides tohutul hulgal süsinikku, mis surutakse Maa atmosfääri, et aidata leevendada kliimamuutuste kiirust ja mõju.

Kuidas toimib süsiniku sidumine mullas?

Põllumajandusökosüsteemides tuntakse mulla süsiniku sidumist ka süsinikupõllundusena, mis hõlmab selliste põllumaa majandamise tavade ja tegevuste kasutuselevõttu, mis soodustavad kas mulla poolt suurema süsiniku neeldumist või põllumaadel juba olemasoleva süsiniku suuremat säilitamist.

Kuidas süsinik pinnasesse satub?

Süsiniku lisamine pinnasesse toimub kahel erineval viisil ja kahel erineval kujul. Esimene on levinum protsess, mis hõlmab õhust pärineva CO2 muundamist pinnases mulla orgaaniliseks süsinikuks (SOC).

Taimed toodavad toitu päikesevalguse ja atmosfääri CO2 juuresolekul. Nii toodetud toit muundatakse suhkruteks (mis koosnevad süsinikust), mis säilivad taime kudedes. Metsad püüavad süsinikku sellisel kujul kinni aastakümneid või isegi sajandeid. Lühiealised põllukultuurid aga vabastavad süsinikku pärast oma surma ja kõdunemist pinnasesse.

Süsinikku säilitatakse pinnases ka teises vormis, mida nimetatakse karbonaatideks ja mis tekivad siis, kui aerosfääri CO2 lahustub otse vees ning säilitatakse anorgaanilistes vormides, ühinedes mitmete mineraalidega, nagu kaltsium ja magneesium.

Selline süsiniku säilitamise vorm suudab süsinikku hoida tuhandeid aastaid, erinevalt mõnest aastakümnest, mida mullaviljeluse komponendid (SOC) suudavad. Kuna aga SOC taset põllumajandusökosüsteemides saab kontrollida ja suurendada sihipäraste maakorraldustavade abil, on neil tohutu potentsiaal põllumajandusmaa tootlikkuse suurendamisel ning toimida negatiivsete heitkoguste tehnoloogiana, mis vähendab atmosfääri heitkoguseid.

Mulla süsiniku säilitamise ja CO2 neto sidumise suurendamise majandamistavad

On tuvastatud ja avastatud mitu põllumajandusmaa majandamise sekkumist, mis suurendavad mulla süsinikuvaru aerosfääri süsiniku eemaldamise kaudu. süsinikdioksiid.

Mõnda neist sekkumistest kasutatakse pinnasest süsiniku kadu vähendamiseks, mõnda pinnases oleva süsiniku hulga suurendamiseks, samas kui mõnel on mõlema efekti kombineeritud eelised.

Mõned neist tavadest on olemasolevad tavad, mida on väga lihtne omaks võtta, samas kui teised on uuenduslikud või eksperimentaalsed lähenemisviisid, mis ei pruugi olla tavapõllumeestele tänapäeval kohaldatavad, kuid näitavad tulevikuks paljulubavaid tulemusi.

Vaatleme mõningaid tavapäraseid majandamistavasid, mida tuntakse ka kui parimaid majandamistavasid mulla süsiniku sidumiseks põllumajandusmuldades.

1. Vähendatud mullaharimine või mullaharimata jätmine

Mullaharimine on protsess, mille käigus mulda perioodiliselt, tavaliselt enne külvi, häiritakse, et valmistada maad ette seemnete idanemiseks ja hallata maal olevaid jääkkultuure.

Harimine on peamine süsiniku eemaldamise põhjus mullast ja otse õhusse, kuna see viib mulla orgaanilise süsiniku õhuga kokku ning aeratsiooni käigus eraldub see CO2-na õhusse.

Seevastu on mullaharimise vähendamine majandamispraktika, mille eesmärk on vähendada mullast CO2 kadu.

Tavapärases põllumajanduses haritakse maad tugevalt. Täppispõllumajandus ja täiustatud põllumajandus on aga mullaharimise vajadust drastiliselt vähendanud. Põllumajanduspraktikat, kus kasvutsükli ajal mullaharimist täielikult ei tehta, nimetatakse mullaharimata põllumajanduseks.

Nii vähendatud mullaharimist kui ka mullaharimata jätmist harrastavad põllumehed peamiselt mullaerosiooni vähendamiseks. Uuringud on aga tõestanud, et nende tavade eelised avalduvad orgaanilise süsiniku kõrge säilivusastme näol mullas.

Siiski võivad mullaharimise vähendamise mõju mulla süsiniku säilitamisele maadelt mõjutada ka muud tegurid, nagu niiskusseisund, maastiku topograafia jne.

2. Kattekultuurid ja külvikorrad: Kas kattekultuurid siduvad süsinikku?

Kattekultuuride lisamine põllumaade külvikorra tsüklisse võib mulla süsiniku sidumise seisukohast tuua kaasa kahekordse eelise. Ühelt poolt toimivad kattekultuurid, mis on oma olemuselt väga jääk- ja toitaineterikkad, multšimise kaudu optimaalse süsinikuallikana mullas.

Teisest küljest vähendab maa katmine aastaringselt, eriti saagikoristuse ja ümberistutamise vahelisel ajal, kui muld on elementidele avatud, oluliselt atmosfääri kaduvat süsiniku hulka.

Sarnaselt varasemaga on kattekultuuridel lisaks süsiniku säilitamisele mitmeid muid eeliseid, nagu niiskuse säilitamine, viljakuse suurendamine, teisene sissetulekuallikas jne.

Sarnase kasu saamiseks võib kattekultuuride asemel kasutada pidevaid külvimeetodeid, kus külvikord hõlmab kogu aasta ja minimaalset kesaperioodi. Seda intensiivset süsteemi tuleks aga kasutada ainult siis, kui muld suudab jätkusuutlikult vastu pidada suurenenud toitainete ja niiskuse tarbimise survele.

3. Üleminek mitmeaastastele kultuuridele

Üheaastaste põllumaade muutmine mitmeaastasteks kultuurideks, näiteks puudeks ja rohumaadeks, on üks tõhusamaid viise mullavaru suurendamiseks. Kuigi põllumehed suhtuvad haritava maa muutmisse rohumaadeks ja metsamaaks skeptiliselt, võib see paljudel juhtudel olla ka meie eesmärgi saavutamise kõige ideaalsem viis.

Näiteks piirkondades, mis on väga vastuvõtlikud maa degradeerumisele, või põllumaadel, mis on viljakuse kaotanud, ei kaitse ja taasta mitmeaastaste rohtude ja puude istutamine mitte ainult neid maa-alasid, vaid toob kaasa ka märkimisväärse süsiniku säilitamise ja süsiniku säilitamise biomassina.

Lisaks ei tähenda üleminek üheaastastelt kultuuridelt mitmeaastastele kultuuridele tingimata täielikku ümberkujundamist. Agrometsandus on ainulaadne põllumajandussüsteem, mis ühendab üheaastaseid kultuure mitmeaastaste kultuuride ja puudega.

See on üks parimaid põllumajandusmeetodeid, mis tagab toiduga kindlustatuse, bioloogilise mitmekesisuse säilitamise, maa säilitamise ja meie puhul mulla süsiniku sidumise.

4. Sõnniku ja komposti lisamine

See majandamistava lisab pinnasesse orgaanilise süsiniku, mille tulemuseks on meie põllumaade orgaanilise süsiniku varude suurenemine. Lisaks suurendab lisatud sõnnik või kompost mulla viljakust, parandades seeläbi saagikust ja tootlikkust.

See suurendab taimede süsiniku sidumist ja lisaks lisatakse pinnasesse rohkem süsinikku.

Üks oluline asi, mida selle majandamistava kasutamisel aerosfäärist süsiniku eemaldamise vahendina arvestada, on see, et süsinik, mille me otse pinnasesse sõnniku kujul lisame, on aerosfäärist juba eemaldatud.

Seega, et suurendada süsinikupõllumajanduse ulatust põllumaal nii palju kui võimalik, on farmis valmistatud sõnnik parim valik suurema vastutuse ja üldise tõhususe tagamiseks.

Põllumajandusmaade süsiniku sidumist mullas saab suurendada erinevate majandamismeetodite ja -meetodite abil, nagu eespool mainitud. See toob põllumeestele mitmeid eeliseid, peamiselt suurema saagikuse näol parema mullaviljakuse kaudu.

Samuti eemaldab nende majandamistavade laialdane kasutuselevõtt õhust olulise osa kasvuhoonegaasist ning võib leevendada tõsiseid probleeme, mida globaalne soojenemine ja kliimamuutused meie planeedi põllumajanduse tulevikule tekitavad.

Lisaks saavad põllumehed süsinikupõllumajanduse ja süsinikukrediidi mehhanismide kaudu teenida märkimisväärseid summasid ainuüksi nende tavade omaksvõtmisega, mis isegi aitab kaasa peamise eesmärgi, saagikuse suurendamise, saavutamisele.

Lõpuks on põllumeeste esimene samm mulla süsiniku sidumise kasutamise suunas saagikuse ja sissetuleku suurendamise ning keskkonnasäästlikkuse tagamise vahendina oma mulla parem mõistmine.

Mulla ja süsinikuvaru süstemaatiliseks ja teaduslikuks proovivõtmiseks on kasulik kasutada tehnoloogilisi lahendusi, näiteks Pinnaseandmete analüüs kõrval GeoPard.

Nagu varem mainitud, sõltub maismaal talletatava süsiniku tase paljudest sise- ja välisteguritest. Seega, Välja võrdlusuuring ja Topograafia analüüs on tõhusad vahendid oma maa prioriseerimiseks süsinikupõllunduse jaoks.

Korduma kippuvad küsimused

1. Mis on muld?

Muld on Maa pinna pealmine kiht, mis toimib taimede kasvu loomuliku keskkonnana. See on segu orgaanilisest ainest, mineraalidest, õhust, veest ja lugematutest mikroorganismidest. Muld pakub taimedele olulisi toitaineid, tuge ja kinnituskohta, võimaldades neil areneda ja juurduda.

See toimib vee ja toitainete reservuaarina, mängib olulist rolli toitainete ringluses ning on elupaigaks mitmesugustele organismidele. Muld on väärtuslik ressurss, mis toetab elu ning on eluliselt tähtis põllumajanduse ja ökosüsteemi toimimise jaoks.

2. Mis on süsiniku sidumine põllumajanduses? Kuidas süsinikupõllundus toimib?

Süsiniku sidumine põllumajanduses viitab atmosfäärist süsinikdioksiidi (CO2) kogumisele ja säilitamisele põllumajandussüsteemides, peamiselt taimede ja pinnase kaudu. See protsess aitab leevendada kliimamuutusi, vähendades kasvuhoonegaaside kontsentratsiooni.

3. Kuidas muld atmosfäärist CO2 sidub? Ja kuidas taimed süsinikku siduvad?

Muld seob atmosfäärist CO2 protsessi kaudu, mida nimetatakse süsiniku sidumiseks. Taimed absorbeerivad CO2 fotosünteesi käigus ja muudavad selle orgaanilisteks süsinikuühenditeks, mis seejärel vabanevad mulda juurte ja kõduneva taimematerjali kaudu.

Pinnases olev orgaaniline aine toimib süsiniku neeldajana, säilitades süsinikku pikema aja jooksul. Lisaks mängivad mulla mikroorganismid olulist rolli orgaanilise aine lagundamisel ja selle stabiilseteks süsiniku vormideks muutmisel.