Фиксация диоксида углерода рапсом и соей при обработке кремнийсодержащими препаратами в условиях водного дефицита, вегетационный эксперимент

Аннотация

Современное сельское хозяйство является одним из основных источников выбросов парниковых газов на фоне потери запасов почвенного углерода. В результате сельскохозяйственной деятельности выбросы парниковых газов в мире составляют порядка 10,7 млрд т CO₂-экв. в год, что занимает около 20% в структуре глобальных объемов выбросов. Выбросы парниковых газов от сельского хозяйства в России в 2019 г. составили 114,2 млн т CO₂-экв. Удельный вес выбросов от сельского хозяйства в совокупном объеме выбросов составил 5,4%. Применение кремнийсодержащих биостимуляторов может способствовать сокращению выбросов и усилению секвестрации углерода. Целью данного исследования была оценка влияния 2 препаратов – аморфного диоксида кремния и монокремниевой кислоты – на рост рапса и сои, их устойчивость к водному дефициту и фиксацию CO₂. Эксперимент проводили в фитотроне с моделированием оптимального и стрессового (50% от нормы) режимов полива. Результаты показали, что обработка биостимуляторами достоверно увеличивала биомассу обеих культур как в нормальных условиях, так и при стрессе. В случае рапса более эффективным был аморфный диоксид кремния, в случае сои – монокремниевая кислота. В условиях недостаточного полива препараты существенно увеличили содержание фотосинтетических пигментов (хлорофиллов и каротиноидов), что свидетельствует о повышении устойчивости растений. Теоретические расчёты показали, что при применении используемых в вегетационных испытаниях кремнийсодержащих биостимуляторов в полевых условиях могло бы увеличить связывание углерода корневой системой: для рапса – до 189 кг CO₂/га в норме и 315,6 кг/га при стрессе, для сои – до 85,2 и 94,7 кг/га соответственно. Таким образом, можно предположить, что испытуемые кремнийсодержащие биостимуляторы могут повысить устойчивость и продуктивность сельскохозяйственных культур, а также уменьшить антропогенное воздействие на атмосферу за счёт усиления секвестрации углерода.