Информация

Можно ли получать электричество из почвы вокруг растений?

Можно ли получать электричество из почвы вокруг растений?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Это переформулировка вопроса, который я изначально написал о Skeptics, но потом перешел в Physics, но на самом деле мне нужен ответ с биологической точки зрения.

Устройство под названием E-Kaia попало в новости, заявив, что оно собрало достаточно электроэнергии из почвы горшечного растения для зарядки телефона. Они утверждают, что могут потреблять 600 мА из почвы, что на самом деле не заряжает большинство смартфонов за 1,5 часа, которые они заявляют в статье (спасибо Physics.SE!).

Действительно ли в почве вокруг растения есть электричество? Я не могу себе представить, чтобы там было 600 мА для того, чтобы собрать почву огромного дерева, не говоря уже о горшечном растении. Может это не так электричество в почве, но какой-то другой вид энергии или химиката, который может быть извлечен для производства электроэнергии - это звучит как эксперимент с лимонной батареей, основанный на химической реакции.

И конечно, даже если бы там было электричество, его извлечение повредило бы заводу?


Электроэнергия может вырабатываться косвенно из растений за счет использования микробного топливного элемента, в котором биологически катализированные химические реакции используются для приведения в действие электрохимического элемента.

Нетехническое описание технологии можно найти здесь. Основная идея заключается в том, что растения производят органические соединения, которые расщепляются почвенными микроорганизмами с образованием углекислого газа, электронов и ионов водорода. Обычно ионы и электроны водорода объединяются с кислородом, образуя воду, но существуют различные способы отвести электроны, чтобы пройти через электрическую цепь до того, как произойдет реакция окисления. Этот поток электронов (электричество) можно использовать как источник энергии.

Эта технология все еще находится на начальной стадии, но процесс был продемонстрирован в некоторых лабораторных испытаниях концепции:

  • Стрик, Дэвид П. Б. Т. Б .; Хамелерс (Берт), Х. В. М .; Snel, Jan F. H .; Буйсман, Сис Дж. Н. (2008). «Производство экологически чистой электроэнергии с использованием живых растений и бактерий в топливном элементе». Международный журнал энергетических исследований 32: 870-876. DOI: 10.1002 / er.1397.

  • De Schamphelaire, Liesje; Ван ден Босше, Лин; Данг, Хай Сон; Хёфте, Моника; Бун, Нико; Рабай, Корнил; Verstraete, Вилли (2008). «Микробные топливные элементы, вырабатывающие электроэнергию из корневищ риса». Экологическая наука и технологии 42 (8): 3053-3058. DOI: 10.1021 / es071938w.

Компания E-Kaia не предоставила достаточно информации, чтобы сказать, является ли их продукт на самом деле топливным элементом на основе микробов растений, простой батареей с заземлением или простой аферой.


Руководство по пересадке растений для новичков

Бетани - поселенка из пригорода, которая ежегодно выращивает в своем саду более 30 видов овощей, чтобы обеспечить ее семьей из шести человек в течение всего года. Она занимается органическим садоводством без использования пестицидов и химикатов.

После того, как вы начнете сеять семена и прорастете рассаду, следующим препятствием, которое вам нужно будет преодолеть, станет пересадка растений в свой сад.

Неправильная пересадка может убить ваши растения, а это последнее, что вам нужно делать! Вот почему этот общий процесс может показаться немного пугающим, если вы не хотите делать его неправильно, но насколько это может быть сложно, если все делают это все время?

При правильных знаниях это совсем не сложно. Вот что вам нужно знать.


Каламинт Уход

Каламинт - это относительно неприхотливый маленький цветок, который может переносить различные типы почвы, освещение и температуры. Эти маленькие, густые, ароматные многолетники известны своей универсальностью, поэтому они популярны даже у самых начинающих садоводов.

Чай каламинт известен тем, что он свежий, ароматный и сладкий, а также способствует здоровому пищеварению. Вы можете собирать листья со своих растений каламинта в любой момент в течение их вегетационного периода, хотя для наиболее полного вкуса рекомендуется собирать листья в начале сезона и первым делом утром.

Свет

Посадите каламинт на таком месте, которое может светиться солнечным светом не менее шести-восьми часов в день. При этом каламинт может переносить полутень, особенно в жаркие летние месяцы. Если ваше растение находится где-то в зоне полуденной тени, скорее всего, все будет в порядке.

Известный своей способностью адаптироваться практически к любому типу почвы, каламинт может без проблем расти на бесплодных, гравийных, суглинистых и песчаных разновидностях. Единственный действительно важный фактор - это то, что почва, в которую он засажен, имеет хороший дренаж для предотвращения корневой гнили и других заболеваний.

Воды

Каламинту нравится, когда его постоянно увлажняют, но он удивительно хорошо переносит периоды засухи. Чтобы предотвратить стресс в условиях продолжительной засухи, вам все равно следует слегка поливать каламинт после того, как высохнет верхний дюйм почвы. Однако чрезмерный полив - большая проблема. Корни каламинта не любят находиться в стоячей воде и могут легко развить корневую гниль, если держать их во влажном состоянии слишком долго, не давая им высохнуть.

Температура и влажность

Если вы переживаете холодные зимы, каламин подойдет для вашего сада. Они относительно морозоустойчивы и могут выжить даже при температуре ниже нуля. Тем не менее, это растение не ценит чрезмерную жару или влажность - эти условия могут потребовать небольшого изменения в вашем обычном уходе, например, более затенения или более частого полива.

Удобрения

Если вы не посадите каламин в очень неплодородную почву, удобрения не потребуются. Если ваша почва особенно бедна питательными веществами, внесение сбалансированного удобрения всего один раз в начале весны может помочь повысить жизнеспособность растения.


Превратите сырые места в заболоченные места

Поскольку выбросы закиси азота происходят в основном из влажных зон, сохранение этих территорий в качестве водно-болотных угодий является еще одной стратегией, не влияющей на климат. На заболоченных территориях обычно мало урожайности, и фермеры редко окупают свои инвестиции в их возделывание. Тем не менее, возделывание водно-болотных угодий может быть проблематичным, поэтому многие фермеры пытаются осушать и вести сельское хозяйство через них.

Но здоровые водно-болотные угодья также имеют свои преимущества: они улавливают углерод, накапливают и фильтруют воду и обеспечивают жизненно важную среду обитания для млекопитающих, птиц, лягушек и других организмов. Новый проект Министерства сельского хозяйства по защите климата будет способствовать восстановлению водно-болотных угодий на сельскохозяйственных землях.

Другая инициатива Министерства сельского хозяйства США, Программа сельскохозяйственных угодий, платит фермерам за то, чтобы они изъяли из эксплуатации ранее возделываемые водно-болотные угодья и буферные территории на 10 или более лет. Набор в настоящее время ограничен 1 млн акров. Климатическая сельскохозяйственная политика могла бы расширить программу за счет снятия ограничения на посевные площади и увеличения стимулирующих выплат.

Заболоченное место в прерии в Миннесоте, ранее являвшееся частью поля сельскохозяйственных культур (слева) и восстановленное для обеспечения среды обитания водоплавающих птиц (справа). Шон Папон / USFWS, CC BY


Насколько здорова почва на вашей ферме? Чтобы узнать это, "почитай своих трусов"

В Австралии фермеры закапывают нижнее белье, чтобы оценить состояние почвы.

Вопрос - готовы ли вы пачкать свое нижнее белье ради окружающей среды? Прежде чем вы с отвращением броситесь к переключателю радио, я должен объяснить, что мы говорим о закапывании нижнего белья из хлопка как способе проверить здоровье верхнего слоя почвы в вашем саду. В Австралии десятки фермеров приняли участие в конкурсе Soil Your Undies Challenge. Оливер Нокс помог организовать работу. Он старший преподаватель Школы экологических и сельских наук Университета Новой Англии в Новом Южном Уэльсе.

ОЛИВЕР НОКС: Итак, эти фермеры вытаскивают свои штаны на свое поле и вырывают неглубокую яму - буквально 5 сантиметров глубиной, так что ... ну, знаете, глубиной их пальцев. И они кладут штаны плашмя, прикрывают их. А потом они возвращаются через восемь недель. Они выкапывают их и ищут ухудшение качества хлопка, разрушение штанов. Таким образом, в хорошей, здоровой почве, где биология почвы одновременно разнообразна и активна, все, что они получат, - это эластичный пояс и полихлопковая строчка, потому что бактерии и грибки в почве действительно работают с этим хлопком. клетчатку, расщепили ее на сахар, из которого она сделана, и потребляли их.

ГАРСИЯ-НАВАРРО: Вкусное нижнее белье из хлопка на самом деле было поставлено Knox и CottonInfo, австралийской промышленной группой. Через восемь недель после отправки 50 пар нижнего белья 50 фермерам были получены результаты.

KNOX: Пятьдесят этих маленьких сумок Ziploc вернулись с грязными трусами, и это стало настоящим соревнованием между фермерами. Знаешь, моя почва лучше твоей, потому что мои штаны более испорчены. И было просто замечательно видеть, как они создают конкуренцию между собой, а также просто начинают разговор о биологии почвы и ее здоровье.

ГАРСИЯ-НАВАРРО: Конкурс Soil Your Undies Challenge начался в США и Канаде несколько лет назад. Но когда Нокс и его коллега Салли Дикинсон привезли проект в свою страну, они столкнулись с особенно австралийской проблемой.

Нокс: Протокол в основном гласил, что трусы следует закапывать и оставлять пояс над поверхностью, чтобы вы могли легко вернуться и эксгумировать их. Так мы и сделали первую пару, которую мы попробовали. И мы вернулись, ох, через несколько недель, и штаны исчезли, но вокруг дыры было много отпечатков лап кенгуру. Так что где-то там Скиппи бегает по глубинке с парой трусов, как они здесь любят называть. Итак, после этого полное захоронение и флаг, чтобы мы знали, где они были.

ГАРСИЯ-НАВАРРО: Помимо шуток о кенгуру, программа Soil Your Undies Challenge - это низкотехнологичный и доступный способ измерить состояние почвы и привлечь внимание к сокращающимся запасам верхнего слоя почвы в мире.

НОКС: Вероятно, наш самый большой риск - это эрозия. А поскольку изменение климата приводит к более суровым и непредсказуемым дождям, мы всегда рискуем эрозией. Наш верхний слой почвы так важен. Знаете, именно здесь происходит большая часть нашего питания и минерального обмена, от чего зависят наши растения. Так что да, у нас много хрупкости - риск загрязнения. И я всегда добавляю в эту смесь, особенно в городских районах, вы знаете, этот риск из-за герметизации наших почв - бетона, асфальта, вещей - домов, нашей инфраструктуры, которую мы строим на этом. Вы знаете, мы его опечатали. Мы больше не можем расти на этом.

ГАРСИЯ-НАВАРРО: Школьных учителей в Австралии также привлекает проект Нокса, хотя ограничения COVID повлияли на его работу.

KNOX: Не имея возможности ходить в школьные группы и заниматься нашим обычным расширением, мы решили открыть эту Soil Your Undies как гражданскую науку и, в частности, школьную задачу. Итак, в прошлом году мы раздали 207 пар брюк общественным группам, 161 из которых были школами. И они испачкали свои трусы, и мы эксгумировали их, и они отправили их обратно в Университет Новой Англии и разместили изображения в социальных сетях. И мы получили действительно хорошее представление о состоянии наших почв по всей Австралии. Я думаю, что для того, чтобы школьники задумались о том, что происходит на этих почвах - я думаю, если мы сможем стимулировать интерес к ним в этом юном возрасте и поощрять это, то, я надеюсь, надеюсь, мы сможем увидеть изменения в том, как что, возможно, мы относимся к нашим почвам и ландшафтам и с их помощью делаем наше будущее более устойчивым.

ГАРСИЯ-НАВАРРО: Это Оливер Нокс из Университета Новой Англии в Новом Южном Уэльсе.

Авторское право и копия 2021 NPR. Все права защищены. Посетите страницы условий использования и разрешений на нашем веб-сайте www.npr.org для получения дополнительной информации.

Стенограммы NPR создаются в срочном порядке Verb8tm, Inc., подрядчиком NPR, и производятся с использованием патентованного процесса транскрипции, разработанного NPR. Этот текст может быть не в окончательной форме и может быть обновлен или изменен в будущем. Точность и доступность могут отличаться. Авторитетной записью программирования NPR & rsquos является аудиозапись.


Как вырастить брюссельскую капусту

Время посадки так, чтобы Брюссель не рос в периоды продолжительной теплой погоды, намного превышающей 70 °.

Брюссельская капуста - медленнорастущая, но очень обильная культура. Для посадки брюссельской капусты из семян на открытом воздухе требуется очень долгий прохладный вегетационный период. При выращивании брюссельской капусты важно время.

  • В большинстве регионов лучше всего сажать брюссельскую капусту, чтобы осенью собирать урожай.
  • Посадите семена в помещении за 12-14 недель до первых заморозков осенью для сбора урожая после первых заморозков.
  • В регионах с мягкой зимой сажайте брюссельскую капусту в конце лета или осенью, чтобы получить зимний или прохладный весенний урожай.
  • Брюссельская капуста достигает зрелости через 80–90 дней после пересадки и через 100–110 дней после посева семян в зависимости от сорта.
  • Время посадки так, чтобы Брюссель не рос в периоды продолжительной теплой погоды, намного превышающей 70 °.

Где сажать брюссельскую капусту

  • Брюссельская капуста лучше всего растет на плодородной, богатой компостом, хорошо дренированной почве. Добавьте 6 или более дюймов (15 см) выдержанного компоста или коммерческой органической посадочной смеси на грядки перед посадкой, затем переверните почву на глубину 12 дюймов (30 см).
  • Для выращивания брюссельской капусты лучше всего подходит тяжелая, а не легкая песчаная почва.
  • Брюссельская капуста предпочитает pH почвы от 6,0 до 6,8. Если в прошлом проблема была вызвана заболеванием кайлой, добавьте известь, чтобы довести почву до 7,0 или немного выше.
  • Не сажайте брюссельскую капусту на одном и том же месте два года подряд. Севооборот важен для предотвращения истощения почвы и болезней почвенного происхождения.

Посадите семена в помещении примерно за 5-6 недель до того, как вы захотите высадить рассаду в саду.

Время посадки брюссельской капусты

  • Сажайте брюссельскую капусту так, чтобы собирать урожай в прохладную погоду. Идеальное время для сбора брюссельской капусты - осень после первых осенних заморозков.
  • Чтобы определить лучшее время для посадки брюссельской капусты, оцените дату первых осенних заморозков, а затем отсчитайте количество дней до созревания для выращиваемого вами сорта, т.е. дату, когда нужно посадить рассаду брюссельской капусты в саду.
  • Сейте семена прямо в саду за 10–12 недель до первых средних морозов.
  • Время посадки так, чтобы урожай пришел примерно через 2 недели после первых заморозков.
  • Оптимальный диапазон средней температуры для роста брюссельской капусты составляет от 60 до 65 ° F (15-18 ° C). Температура намного выше 70 ° F (21 ° C) может вызвать побеги брюссельской капусты и ее посевы.
  • Брюссельская капуста достигает зрелости через 80–90 дней после пересадки и через 100–110 дней после посева семян.
  • Зрелые растения брюссельской капусты не подходят для температур выше 80 ° F (26 ° C), устойчивые высокие температуры сделают брюссельскую капусту горькой на вкус и могут привести к открытию ее плотных, похожих на капусту кочанов.

Разместите в саду тонкие растения на расстоянии 24-30 дюймов друг от друга.

Посадка и интервалы между брюссельской капустой

  • Посейте семена брюссельской капусты на глубину от до ½ дюйма (6-12 мм).
  • В квартирах или контейнерах сейте семена на расстоянии 2 дюймов (5 см) друг от друга, когда растения от 5 до 7 дюймов (12-17 см) в высоту, их можно пересаживать в сад.
  • Размещайте в саду тонкие растения на расстоянии от 24 до 30 дюймов (61-76 см) друг от друга. Расставьте ряды на расстоянии от 30 до 36 дюймов (76-91 см) друг от друга.
  • Длинноногие саженцы или саженцы с искривленными стеблями можно сажать до первых листьев, чтобы они не вырастали слишком тяжелыми.
  • Обязательно укрепите почву вокруг рассады брюссельской капусты, чтобы она хорошо укоренилась и закрепилась по мере созревания.
  • Посадите 1-2 растения на человека в семье.

Контейнерное выращивание брюссельской капусты

  • Выращивайте одно растение в контейнере шириной 12 дюймов (30 см) и глубиной или больше.
  • В контейнерах большего размера оставьте расстояние между растениями от 24 до 30 дюймов (61-76 см).
  • Держите почву равномерно влажной.
  • Подкармливайте растения компостным чаем или разбавленным раствором рыбной эмульсии каждые три недели.

Полив брюссельской капусты

  • Держите почву вокруг брюссельской капусты равномерно влажной водой у основания растений.
  • Брюссельской капусте требуется 1 дюйм (16 галлонов / 60,5 литров) воды каждую неделю или больше.
  • Летом мульчируйте растения вокруг растений, чтобы замедлить испарение влаги из почвы и сохранить ее прохладной.
  • Дайте растениям тень, если погода будет намного выше 21 ° C (70 ° F).
  • Уменьшите полив по мере приближения к зрелости брюссельской капусты.

Кормление брюссельской капустой

  • Удобряйте перед посадкой и снова в середине сезона подкормки хорошо выдержанным компостом или подкармливайте даже органическими удобрениями, такими как 5-5-5 или 10-10-10.
  • В регионах с проливными дождями или песчаной почвой внесите в почву богатые азотом удобрения.
  • Если у брюссельской капусты появляются полые стебли или маленькие бутоны, почве может потребоваться питательный бор. Вы можете добавить бор в почву, растворив 1 столовую ложку буры в 5 литрах (4,7 литра) воды и равномерно разбрызгав ее по грядке (это займет 50 квадратных футов / 4,6 квадратных метра).

Компаньоны для брюссельской капусты

  • Сажайте брюссельскую капусту со свеклой, сельдереем, зеленью, луком, картофелем, избегайте бобов, клубники, помидоров.

Установите кол на место вскоре после того, как посадка или пересадка зрелых растений будет забита ростками и может наклониться или упасть. На карту нужно везде, где ветрено.

Уход за брюссельской капустой

  • Поместите воротнички совки вокруг молодых сеянцев.
  • Установите колышек вскоре после того, как посадка или пересадка зрелых растений будет забита ростками и может наклониться или упасть. На карту надо везде, где ветрено.
  • Следите за тем, чтобы на грядках не было сорняков. Культивируйте неглубоко или вручную, чтобы не повредить корни. Брюссельская капуста имеет неглубокие корни.
  • Чтобы побудить все ростки на растении собирать урожай одновременно, отщипните верхнюю верхнюю почку, когда растение достигает 15-20 дюймов (38-50 см) в высоту или за 4 недели до сбора урожая.
  • Удаляйте нижние листья по бокам стеблей по мере развития всходов и сбора урожая, оставляя верхние листья нетронутыми.

Вредители брюссельской капусты

  • Брюссельская капуста может быть поражена совками, тлей, петрушками для капусты (которым предшествуют мелкие желтые и белые мотыльки) и импортированными капустными червями.
  • Тлю можно сбить с растений сильной струей воды.
  • Петрушки для капусты и капустных червей можно вручную собрать с растений и уничтожить или опрыскать Bacillus thuringiensis.
  • Поместите воротнички совки вокруг молодых растений в начале сезона.

Болезни брюссельской капусты

  • Брюссельская капуста восприимчива к желтизне, киле и ложной мучнистой росе.
  • Желтизна капусты - это грибковое заболевание, нижние листья становятся тускло-зелеными, затем желтеют, а затем болезнь распространяется вверх по стеблю и сосудистой системе, становятся коричневыми и загнивают. Избавьтесь от желтизны, применив компостный чай к корням, бактерии в компостном чае могут подавить грибковые споры. Устойчивые к растениям сорта.
  • Кала также является грибковым заболеванием. Это вызывает набухание корней, растения становятся слабыми, желтеют и увядают. Управляйте кайлой, поддерживая pH почвы на уровне 7,0 и добавляя в почву кальций и магний. Убирайте брюссельскую капусту и других представителей семейства капустных с зараженных грядок в течение 7 лет.
  • Посадка устойчивых к болезням сортов.
  • Следите за тем, чтобы в саду не было мусора, чтобы снизить вероятность заболеваний. Немедленно удалите и уничтожьте больные растения.
  • Меняйте урожай каждый год.

Собирайте почки, когда они маленькие и плотные, от 1 до 1 1/2 дюйма в диаметре.

Сбор брюссельской капусты

  • Ростки начинают формироваться сначала в пазухах нижних листьев, а затем продолжают развиваться и созревать вверх. Когда ростки созревают, желтеют близлежащие листья.
  • Собирайте почки, когда они маленькие и плотные, от 1 до 1 1/2 дюйма в диаметре.
  • По мере того, как собираете урожай вверх, надломите или срежьте желтые листья над развивающимися почками. Удалите листья чуть выше шишек за несколько дней до сбора урожая, оставив около 2 дюймов стебля на стебле по мере удаления каждого листа. Это даст развивающимся бутонам возможность расти.
  • Урожай почек с одного растения может длиться от 6 до 8 недель.
  • Одно растение может дать до 100 ростков.
  • Если вы хотите собрать все ростки на растении сразу, отщипните верхушку роста - верхний набор листьев - за неделю до сбора урожая. Все ростки на стебле собираются сразу.
  • Нежно-зеленые листья можно есть как зелень или готовить как капусту.
  • Прохладные температуры и морозы сделают аромат созревших шишек более сладким.
  • При высоких температурах проростки становятся рыхлыми и имеют сильный аромат.
  • Если до конца сбора урожая прогнозируются сильные заморозки, поднимите весь корень растения и все и поместите в холодный корпус или неотапливаемый сарай, где можно завершить сбор урожая. Прикладывайте землю вокруг корней, чтобы растение не засыхало.
  • Первые собранные ростки не будут такими ароматными, как последние.

Хранение и консервирование брюссельской капусты

  • Бутоны брюссельской капусты хранятся в холодильнике немытыми от 3 до 4 недель в полиэтиленовом пакете или герметичном контейнере.
  • После бланширования проростки можно замораживать на срок до 4 месяцев.
  • Стебли, покрытые шишками поздней осенью, можно собрать и хранить в прохладном (от 30 ° до 40 ° F) сухом месте в течение нескольких недель.
  • Перед хранением удалите со стеблей незакрепленные или обесцвеченные внешние листья.
  • Не мойте бутоны, пока не будете готовы к их использованию.

Сорта брюссельской капусты для выращивания

Пузыри (110 дней) Catskill Early Half Tall (90 дней) Jade Cross (90 дней) Long Island Improved (95 дней) Oliver (90 дней) Prince Marvel (90 дней) Royal Marvel (85 дней) Rubine Red (105 дней) Seven Холмы (95 дней) Tasty Nuggets Valiant (110 дней).


Сбор углерода из воздуха

Углерод так же ценен для растений, как золото. Работая с водой и солнечным светом, углерод заставляет растения расти. Растения усваивают углерод в виде углекислого газа, извлекая его из воздуха, чтобы образовать корни, побеги и листья. Затем растения с помощью почвенных микробов переносят углерод в почву через корни и разлагающиеся остатки.

Стабильное хранение этого углерода под землей не только создает органическое вещество почвы и улучшает будущие урожаи, но также, подобно клапану давления, снижает накопление углерода в атмосфере.

Преимущества углерода

Преимущества этого управляемого растениями сбора углерода из воздуха простираются далеко за пределы фермы и ворот ранчо.

«Если бы мы смогли увеличить содержание углерода в почвах мира, улавливая 3,6 гигатонны углерода в год [1 гигатонна равна 1 миллиарду тонн], мы могли бы компенсировать или свести на нет дополнительные последствия изменения климата, которые будут вызваны будущим увеличением в двуокиси углерода, выделяемой в результате использования ископаемого топлива растущим населением мира », - говорит Раттан Лал. Лал руководит Центром управления выбросами углерода и секвестрации в Университете штата Огайо.

«Именно это предположение легло в основу программы« 4 человека на тысячу », инициированной на саммите по климату в Париже в декабре 2015 года», - говорит он. «Стратегия этой программы - связывать углерод в почвах мира со скоростью 0,4% в год в верхних 16 дюймах почвы. Для реализации такой программы потребуется соответствующая политика, побуждающая фермеров применять рекомендованные методы управления.

«В глобальном масштабе выброс углерода в атмосферу в результате использования ископаемого топлива составляет 10 гигатонн и ежегодно увеличивается», - говорит Лал. «На США приходится от 18% до 20% этой суммы. В США уровень выбросов углерода в атмосферу на душу населения снижается, но растет во всем мире. Глобальное потепление является результатом увеличения уровня углерода в атмосфере. Это вызывает увеличение частоты и интенсивности экстремальных погодных явлений, таких как наводнения, засухи и ураганы.

«Оценки общего потенциала связывания углерода в почвах мира сильно различаются, и этот потенциал конечен по объему и времени», - говорит Лал. «Тем не менее, связывание углерода в почве дает нам время на следующие 20–50 лет, пока не вступят в силу низкоуглеродные или безуглеродные альтернативы ископаемому топливу».

Способность почвы связывать углерод конечна, потому что она ограничена исходной способностью почвы хранить углерод. Использование в сельском хозяйстве со временем привело к потере углерода в почве. Восстановление почв до их первоначального состояния объясняет глобальный потенциал связывания углерода.

«Потенциальная способность почвенного поглотителя углерода управляемых экосистем приблизительно равна кумулятивной исторической потере углерода, оцениваемой от 55 до 78 гигатонн», - говорит Лал. «По некоторым недавним оценкам, исторические потери достигли 130 гигатонн. Восстановление запасов углерода в почвах мира на 130 гигатонн будет эквивалентно сокращению выбросов углекислого газа из атмосферы примерно на 65 частей на миллион. Такое достижение может произойти через 50–100 лет ».

Потерянный углерод

Для некоторых пахотных земель в США историческая потеря углерода выражается в потере более половины исходного содержания углерода в почве.

«В пределах Великих равнин историческая оценка от Техаса до Монтаны показала, что относительные потери органического углерода в почве составляют от 39% до 59%», - говорит Марк Либих, почвовед из Исследовательской лаборатории Северных Великих равнин Министерства сельского хозяйства США в Мандане, Северная Дакота. . «Потери почвенного органического углерода были связаны с методами возделывания культур, которые основывались на использовании интенсивной обработки почвы и пара для производства кукурузы и мелких зерновых культур».

Восстановление углерода в почве является результатом ряда методов управления, которые уменьшают нарушение почвы, сохраняют корневые и растительные остатки, улучшают структуру почвы и улучшают биологию почвы и круговорот питательных веществ при выращивании разнообразных севооборотов, включая покровные культуры и многолетние растения. Эти процессы имеют тенденцию увеличивать популяции грибов, микробов и других полезных почвенных организмов, критически важных для восстановления здоровья почвы и связывания почвенного углерода.

Реакция на связывание углерода

Измеренные реакции связывания углерода с конкретными методами включают следующее.

  • Яровая пшеница, выращенная методом традиционной обработки почвы. Исследование, проведенное в Исследовательской лаборатории Северных Великих равнин, показало, как различия в системах земледелия влияют на структуру почвы и, в конечном итоге, на углерод в почве. У яровой пшеницы, обрабатываемой традиционным способом, почва содержала 14% водостойких агрегатов, а содержание углерода в верхних 3 дюймах почвы составляло 6,6 тонны на акр.
  • Беспахотная обработка яровой пшеницы / озимой пшеницы /подсолнухи. То же исследование показало, что почва с нулевой обработкой почвы содержит 47% водоустойчивых агрегатов, а содержание углерода составляет 9,6 тонны на акр.
  • Выпас управлялся при умеренном, но непрерывном выпасе. В этом третьем варианте исследования почва содержала 93% водоустойчивых агрегатов, а содержание углерода составляло 12,8 тонны на акр.
  • Производство проса. Пятилетнее исследование на фермах, проведенное Службой сельскохозяйственных исследований, оценило просо просо для производства этанола. Исследование охватывало 10 фермерских полей в Небраске, Южной Дакоте и Северной Дакоте. Поля были расположены на маргинальных земельных участках, которые подходили бы для CRP.

«В верхних 12 дюймах почвы органический углерод почвы увеличивался на всех участках со скоростью 980 фунтов на акр в год», - говорит Либих. «В Небраске, где на четырех участках были отобраны пробы на глубине 48 дюймов, углерод увеличивался в среднем на 2590 фунтов на акр в год».

Изменения содержания органического углерода в почве были разными для разных участков: от снижения на 540 фунтов на акр в год до увеличения более чем на 3800 фунтов на акр в год.

Исследование подчеркивает способность многолетних трав улавливать значительное количество углерода в почве. Эти глубоко укоренившиеся многолетние растения более эффективны, чем однолетние культуры с более мелкой корневой системой, при хранении углерода на глубинах, где вероятность его выброса обратно в атмосферу из-за возможного нарушения почвы снижается.

Тем не менее, исследование также показывает изменчивость темпов накопления углерода в рамках одной практики, применяемой в разных условиях. География, климат, производственная практика и другие переменные играют роль в темпах начисления.

Процесс измерения скорости накопления углерода в почвах в настоящее время недоступен для фермеров и владельцев ранчо.

Однако приблизительные оценки запасов углерода в почве могут быть получены на основе уровней органического вещества почвы.

«Органическое вещество на 50% состоит из углерода», - говорит Лал. «Если органическое вещество увеличивается с течением времени - например, при нулевой обработке почвы с использованием покровных культур - можно увеличить запас углерода в почве со скоростью от 500 до 2000 фунтов на акр в год. За счет использования производственных ресурсов на основе нефти, таких как удобрения, гербициды и сельскохозяйственные операции, некоторое количество углерода также используется для его связывания. Итак, есть валовая ставка накопления углерода и чистая ставка ".


Отвод дождевой воды в систему фильтрации

В определенных областях и для определенных целей может быть хорошей идеей отвести дождевую воду через систему фильтрации. Простые фильтры из соломы / угля, песка и гравия могут удалять твердые частицы перед использованием. Тростниковые заросли или другие участки фиторемедиации могут использовать растения и микроорганизмы для фильтрации дополнительных примесей из воды перед ее использованием.

При желании можно также использовать более сложные современные системы фильтрации, чтобы превратить дождевую воду в воду, подходящую для использования в вашем доме. Это может быть полезным вариантом для использования в автономных ситуациях. Чтобы собрать дождевую воду для питья, проконсультируйтесь со специалистом, который поможет вам настроить безопасную систему.


7. Широколистная горчица

Горчица широколистная (Brassica juncea) - осенняя покровная культура прохладного сезона, высаживаемая для увеличения количества питательных веществ (и отпугивания вредителей) в следующем вегетационном сезоне. В качестве сидерата эти растения извлекают питательные вещества из глубины почвы, делая их доступными для овощей в следующем году. Широколиственная горчица также подавляет сорняки, отпугивает садовых вредителей и удерживает почву на месте, защищая от эрозии из-за зимних осадков.

Посадите широколистную горчицу в конце лета, так как первые овощи теплого сезона завершат сбор урожая. Из широколиственной горчицы в течение месяца или двух вырастет листовая зелень, за которой последуют маленькие желтые цветы. Обычно горчица дает семена примерно через 3 месяца. При выращивании сидерата обязательно срежьте урожай до того, как появятся семена. После обрезки внесите органические вещества в почву в качестве сидерата.


Кремний, азот и пищевая сеть почвы

В предыдущем подзаголовке, посвященном тестированию почвы, указаны оптимальные уровни минеральных веществ для продуктивности растений и фиксации азота. Хотя эти нормы обычно выше, чем те, которые считаются адекватными в химическом сельском хозяйстве, эти уровни желательны для эффективного фотосинтеза, особенно при более низких температурах. Это особенно верно для кремния, которого почти всегда не хватает в почвах, выращиваемых традиционным способом. Кремний и его кофактор, бор, являются основными ключами к скорости переноса, которая является ключом к обильному фотосинтезу в растениях. Энергия должна передаваться от хлоропластов в листовой панели к ребрам листа, где производятся сахара. Кремний является основным транспортным средством жидкости, и этот транспорт определяет, насколько быстро солнечный свет превращается в сахар.

Нитраты, нитриты и другие неорганические формы азота ухудшают химический состав кремния растений, а также симбиоз между растениями и их микробными партнерами в почве - в отличие от аминокислотного азота. Необработанный и плохо компостированный навоз, особенно необработанный птичий помет, чрезвычайно вредны из-за нитратного бремени, которое они накладывают на биологию почвы. Нитраты вымывают кремний как из растений, так и из почвы. Насколько хорошо растение улавливает кремний из почвы, зависит, по крайней мере частично, от уровня активности актиномицетов в его корнях. Это, в свою очередь, зависит от степени раскрытия и аэрации почвы, что, в свою очередь, зависит от уровня серы и почвенных микробов, таких как археи, которые переваривают кремнистые породы. Чувствительная биохимия этих видов деятельности как в почве, так и в растениях ухудшается из-за высокого уровня нитратов.

Деятельность животных в почве вокруг корней растений обеспечивает получение свежепереваренного аминокислотного азота, который способствует высвобождению кремния с поверхности частиц почвы. Живя вместе с корнями растений, актиномицеты образуют тонкий пушок вдоль зоны корневого экссудата молодых корней, а азотфиксирующие микробы делают это своим домом. In the process, the actinomycetes utilize the silicon and boron in forming their fine, fuzzy hairs. As roots age and mature, these microbes are consumed by soil animals ranging from single-celled protozoa upward. The nutrients they excrete are taken up as nourishment by plants, often providing a high proportion of amino acid nitrogen and amorphous fluid silicon.

Soil microbial life can only access silicon at the surfaces of soil particles where moisture, air, and warmth interact. The rest is locked up. Nitrogen fertilizers, particularly nitrates, suppress actinomycete development and the nitrogen-fixing microbial activity they host. On the other hand, if actinomycete activity is robust, the soil food web freely provides a luxury supply of both amino acids and amorphous fluid silicon.

Biodynamic practices promote this activity as a way to achieve quality production that sustainably and efficiently rivals the yields of chemical agriculture. The bonus comes when environmental conditions are less than ideal. Biodynamic production can then easily surpass chemical yields.


Смотреть видео: Aparitia si istoria electricitatii - Mircea Taiss (June 2022).