Ива против парникового эффекта

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Глобальное потепление, вызванное парниковым эффектом, по-прежнему тревожит общество и побуждает ученых заниматься всесторонними исследованиями парниковых процессов, тем более что эти исследования гарантированно оплачивают различные фонды.

Известно, что закись азота (N₂O) повреждает озоновый слой атмосферы и вносит свой солидный вклад в парниковый эффект: N₂O действует примерно в 300 раз сильнее, чем CO₂, и после выброса остается в атмосфере значительно дольше — около 150 лет. Аммиак (NH₃) тоже вызывает парниковый эффект, но его молекулы менее стабильны в атмосфере.

Откуда берутся закись азота и аммиак в атмосфере? Ученые считают, что крупнейший их источник — это глобальное сельское хозяйство. Значительная часть этих выбросов, около четверти, происходит на пастбищах. Животные на выпасе обильно орошают землю продуктами жизнедеятельности, а почвенные бактерии разлагают азотистый навоз и мочу жвачных животных с образованием аммиака, нитратов, нитритов и закиси азота.

Запретить животным испражняться невозможно, поэтому и проблема кажется нерешаемой. Но решать надо. И вот сотрудники Исследовательского института биологии домашнего скота (FBN) в Думмерсторфе предлагают добавлять в корм крупного рогатого скота ивовую листву. Разумеется, эту идею ученые проверили во множестве экспериментов — добавляли листья ивы в корм крупного рогатого скота.

Из предыдущих исследований известно, что растительные компоненты этих листьев, называемые дубильными веществами, изменяют азотный метаболизм животных. Однако листья ивы содержат не только дубильные вещества, но еще и салицилаты, такие как салицин, тремулацин и саликортин — предшественники обезболивающей салициловой кислоты. Как они влияют на выделение азотистых веществ?

Ученые провели серию экспериментов с участием восьми телят. Их кормили листьями ивы и крахмалистыми кормами в дополнение к траве, которую животные щипали на пастбище (сено люцерны не давали). Оказалось, что в моче животных содержалось значительно меньше мочевины, а вот гиппуровой кислоты стало больше. Ученые предполагают, что салицилаты в моче крупного рогатого скота ингибируют бактериальное превращение мочевины и гиппуровой кислоты в аммиак. А гиппуровая кислота, в свою очередь, подавляет активность почвенных бактерий, которые превращают азотистые соединения в закись азота.

И вот результат. В образцах мочи крупного рогатого скота, смешанных с почвой, содержалось на 14% меньше аммиака и на 81% меньше закиси азота, чем в образцах, взятых у контрольной группы, которую кормили без ивовой листвы. Да еще и приятный бонус нашелся — экспериментальная группа животных выделяла на 8% меньше мощного парникового газа метана (CH₄).

Может быть, ивовые листья вредны животным и замедляют их рост? Ничего такого неприятного исследователи не обнаружили. Что же касается пастбищ, то исследователи обратили внимание, что структура почвы незначительно, но улучшилась, усилилась гумификация и уменьшилось образование нитратов на пастбищах.

Ученые сделали вывод, что листья ивы в качестве кормовой добавки могут заметно снижать выбросы азота от животноводства, сохраняя при этом почву в безопасности и не нанося вреда пасущимся животным (Agriculture, Ecosystems & Environment).

Но ведь ива не единственное растение, листва которого содержит салицилаты. Есть, к примеру, тополь. Можно ли его листву использовать в качестве кормовой добавки? Исследованием именно этого вопроса сейчас занимаются немецкие ученые. И если ответ будет положительным, то на пастбищах начнут выращивать быстрорастущие виды тополя. Это позволит сокращать выбросы азота естественным способом.