science >> Wetenschap >  >> Natuur

Tibetaanse bodemverrijking met stikstof en fosfor leidt tot koolstofverlies

Een bodemwetenschapper van RUDN bestudeerde de bodem van het Qinghai-Tibet Plateau en ontdekte dat gelijktijdige verhoging van stikstof- en fosforgehaltes het volume aan organische koolstof in de bodem vermindert. Krediet:Yakov Kuzyakov/Natalia Deryugina

Een bodemwetenschapper van RUDN bestudeerde de bodem van het Qinghai-Tibet-plateau en ontdekte dat een gelijktijdige toename van stikstof- en fosforgehaltes het volume organische koolstof in de bodem vermindert. Het werk zal helpen om het gebruik van meststoffen in de landbouw te heroverwegen. Het artikel is gepubliceerd in Wetenschap van de totale omgeving .

Organische koolstof beweegt in een eindeloze natuurlijke cyclus:het wordt opgeslagen in de lichamen van planten en dieren, keert na de dood terug naar de bodem in de vorm van organische verbindingen. Vervolgens breken micro-organismen ze af tot CO 2 , die de atmosfeer bereikt en uiteindelijk weer in levende organismen wordt opgenomen. Als het koolstofgehalte in de bodem daalt, het leidt tot de ophoping van CO 2 in de atmosfeer met als gevolg een broeikaseffect en een aantal negatieve gevolgen voor planten, dieren en mensen. Daarom, het is belangrijk om het koolstofgehalte in landbouwbodems te monitoren.

Een RUDN bodemkundige, samen met zijn collega's uit China, Australië, Nieuw-Zeeland en Duitsland bestuderen al vier jaar de gecombineerde invloed van stikstof- en fosforhoudende meststoffen en hun mengsels op het gehalte aan organische koolstof in de bodem. Stikstof en fosfor zijn elementen van eiwitten en energiedragende moleculen in levende organismen. Dus, leven zonder hen zou gewoon onmogelijk zijn.

Het onderzoek werd uitgevoerd op het Qinghai-Tibet-plateau, een alpine graslandgebied met beperkte bronnen van stikstof en fosfor. Het bleek dat de toevoeging van stikstofhoudende stoffen het gehalte aan organische koolstof in de bodem verhoogt, stabiliseren van het weide-ecosysteem en leiden tot de groei van kruiden, maar het verminderen van hun verscheidenheid. Wanneer stikstof wordt toegevoegd met fosfor, de niveaus van organische koolstof worden verlaagd door de stimulatie van micro-organismen en microbiële afbraak van de organische stof in de bodem.

De auteurs bepaalden hoe het teveel aan voedingsstoffen de koolstofniveaus beïnvloedde. Toen de meststoffen samen aan de grond werden toegevoegd, het versnelde de groei van bacteriën die organisch materiaal omzetten in koolstofdioxide. Volgens de ploeg dit gebeurde onder invloed van verschillende fermenten:β-glucosidase, cellulose, en polyfenoloxidase. Ze ontleden de complexe organische stoffen tot eenvoudige structuren zoals glucose en alcohol.

"De resultaten van onze studie laten zien dat de alpenbodems van het Qinghai-Tibet-plateau kunnen worden omgezet in een bron van CO 2 . Om te voorkomen dat het beheer van alpengraslanden moet worden aangepast met meststoffen. Dit kan niet alleen de bodembiomassa vergroten, maar ook het functioneren van lokale ecosystemen verbeteren en de hoeveelheden koolstof vergroten die terugkeren naar de bodem, " zegt Jakov Koezjakov, RUDN, een co-auteur van het werk en een Ph.D. in de biologie.