Древесная щепа может предотвратить попадание нитратов с сельхозугодий в реки

Источник: dec.ny.gov

На Среднем Западе США для дренажа сельскохозяйственных угодий широко используются подземные сточные системы, построенные еще в начале периода освоения прерий. Проблема в том, что в последние годы в эти каналы попадает большое количество нитратов. Фермеры применяют различные удобрения, вода вымывает их из почвы, затем опасные вещества оказываются в реках и стекают в Мексиканский залив. Такое явление имеет сразу два негативных аспекта. Во-первых, в заливе образуются особые «мертвые зоны», в которых концентрация кислорода в воде — ниже нормы. А во-вторых, нитраты заражают и те водоемы, которые используются для получения питьевой воды.

Специалисты Службы сельскохозяйственных исследований США (ARS) выяснили, что эффективным буфером для нитратов может быть обычная древесная щепа. Живущие на них микроорганизмы конвертируют нитраты в газообразный азот и закись азота, которые затем диффундируют в атмосферу. Команда ученых под руководством микробиолога Тома Мурмана проводила эксперименты в городе Эймс, штат Айова. На опытных полях, на глубине 1,2 м от поверхности земли, были установлены перфорированные пластиковые трубы для дренажа. По обеим сторонам от труб были вырыты специальные траншеи, их заполнили древесной щепой. Вся система (трубы и траншеи) была зарыта, и на полях проводился ротационный посев сои и кукурузы в течение 9 лет — с 2001 по 2008 год.

За весь этот период «биореакторы» из щепок последовательно удаляли нитраты из раствора, образованного путем вымывания удобрений с полей. В 2003 году средний потенциал денитрификации древесины в 31 раз превышал аналогичный показатель обычной земли. А в 2004 году щепки работали уже в 4 000 раза эффективнее, чем почва. За весь период наблюдений ежегодные потери нитратов на участках с обычным дренажем составили примерно 22 кг на акр (0,4 га). Потери на полях с древесной обкладкой дренажных труб были существенно ниже — около 10 кг на акр. Ученые также выяснили, что 50% щепок, заложенных на глубине между 90 и 100 см от поверхности земли, полностью разложились за пять лет. А за девять лет разложению подверглись 75% древесины. Эти показатели могут быть полезны при разработке систем денитрификации, ведь владельцам участков важно знать срок функционирования траншей с древесиной.