Дождевые черви обеспечивают 6,5% мирового производства зерна
Согласно новой работе, опубликованной учеными Университета штата Колорадо в журнале Nature Communications, дождевые черви являются важной движущей силой мирового производства продуктов питания, обеспечивая примерно 6,5% урожая зерна и 2,3% бобовых, производимых во всем мире каждый год.
Эти новые оценки трех исследователей из Университета штата Вашингтон означают, что дождевые черви могут производить до 140 миллионов метрических тонн продуктов питания ежегодно, что примерно сопоставимо с количеством ежегодно выращиваемых зерновых культур (рис, пшеница, рожь, овес, ячмень, кукуруза и просо) в России, которая является четвертым по величине производителем в мире.
«Это первая попытка, о которой я знаю, которая пытается взять один кусочек биоразнообразия почвы и сказать: «Хорошо, в этом его ценность; это то, что он дает нам в глобальном масштабе», — сказал ведущий автор исследования Стивен Фонте.
Дождевые черви помогают создать здоровую почву, поддерживая рост растений разными способами: создавая хорошую структуру почвы, помогая улавливать воду и способствуя полезному переработке органических веществ, что делает питательные вещества более доступными для растений. Другие исследования также показали, что дождевые черви могут способствовать выработке гормонов, способствующих росту растений, и помогают растениям защитить себя от распространенных почвенных патогенов. По некоторым оценкам, дождевые черви могут повысить общую продуктивность растений примерно на 25%.
Фонте и его коллеги — Натан Мюллер, доцент кафедры экосистемных наук и устойчивого развития, и Мариан Шей, докторант той же кафедры — оценили вклад дождевых червей в глобальное производство продуктов питания, наложив и проанализировав карты численности дождевых червей, свойства почвы, нормы внесения удобрений и урожайность сельскохозяйственных культур.
Анализ показал, что дождевые черви оказали более существенное влияние на производство зерна на юге планеты – в частности, 10% урожая зерна в странах Африки к югу от Сахары и 8% в Латинской Америке и Карибском бассейне.
Вероятно, дождевые черви внесли больший вклад в эти районы, сказал Фонте, потому что там фермеры, как правило, имеют меньший доступ к удобрениям и пестицидам. Вместо этого они больше полагаются на богатые дождевыми червями органические вещества, такие как навоз и растительные остатки, которые помогают стимулировать благотворное воздействие дождевых червей на растения.
«Дождевые черви вносят большой вклад в эти районы, где у нас меньше химических веществ», — сказал Фонте.
В рамках этого исследования Фонте и его коллеги проанализировали воздействие дождевых червей на четыре зерновые культуры: рис, кукурузу, пшеницу и ячмень; группа изучила набор бобовых, в который, среди прочего, входили соевые бобы, горох, нут, чечевица и люцерна.
Фонте сказал, что, по его мнению, биоразнообразие почвы исторически недооценивалось, и он надеется, что эта работа привлечет больше внимания к тому, как здоровые почвы могут оказывать положительное и ощутимое воздействие на урожай.
«Если мы будем управлять нашими почвами более устойчивым образом, мы сможем лучше использовать это биоразнообразие и создавать более устойчивые агроэкосистемы», — сказал Фонте. «Эта работа подчеркивает этот потенциал».
Фонте отметил, что другие недавние исследования показали, что почвы содержат до половины мирового биоразнообразия, что значительно больше, чем предыдущие оценки, составлявшие примерно 25%. «Почвы — это такая сложная среда обитания», — сказал он. «Но на самом деле было предпринято очень мало усилий, чтобы понять, какое значение это биоразнообразие имеет для глобальной урожайности сельскохозяйственных культур».
Эта информация также может иметь значение для будущих усилий по смягчению последствий засухи и эрозии, сказал Фонте. Например, по его словам, дождевые черви могут улучшить пористость почвы, помогая эффективно улавливать и удерживать воду.
Фонте предупредил, что он и его коллеги не призывают кого-либо пересаживать дождевых червей в места, где они еще не существуют. Скорее, он надеется, что эта работа покажет, как улучшение управления биологией почвы в местах, где дождевые черви уже являются домом, может повысить производительность сельского хозяйства и уменьшить нашу зависимость от агрохимикатов.
По словам Фонте, это исследование знаменует собой важный первый шаг, но он надеется, что исследователи продолжат изучать положительные преимущества, которые другие почвенные организмы оказывают на сельскохозяйственные культуры.
«Почвы по-прежнему представляют собой огромный черный ящик, который мы до конца не понимаем», — сказал Фонте. «Эта работа помогает показать, что существует множество возможностей, которые мы просто игнорируем». «Вероятно, есть и другие почвенные организмы, которые даже более важны, особенно микробные сообщества», - добавил он.