Kukurydza może pomóc w walce z ociepleniem

Wielką zaletą kukurydzy jest pochłanianie z atmosfery i trwałe wiązanie ogromnych ilości węgla. Trafiają one do gleby w postaci resztek pożniwnych i tam są zatrzymywane.
Resztki pożniwne kukurydzy zawierają ogromne ilości węgla, które rośliny pochłaniają z powietrza w postaci dwutlenku węgla.  Zdjęcie: Panek

Wierzchnia warstwa lądów skorupy ziemskiej o miąższości jednego metra zawiera 1500-2400 mld t węgla organicznego. Nawet niewielkie zwiększenie tej ilości mogłoby odegrać poważną rolę w ograniczaniu odpływu gazów cieplarnianych do atmosfery. Na przykład, zwiększenie ilości węgla w glebach o 4 promile (4/1000) zrównoważyłoby całą światową emisję gazów cieplarnianych pochodzącą ze spalania węgla kopalnego.

Olbrzymi potencjał do dyspozycji

Uprawy wielkopowierzchniowe są prawdziwymi pochłaniaczami węgla dzięki mechanizmowi jego wiązania podczas fotosyntezy. Proces ten polega na pobieraniu dwutlenku węgla z powietrza i gromadzeniu go w postaci substancji organicznych, przy jednoczesnym uwalnianiu tlenu do atmosfery. Powstała w ten sposób biomasa może być zebrana z pola jako plon, rozłożona w glebie (mineralizacja resztek) lub zatrzymana na dłużej w postaci próchnicy. Okres akumulacji jest uzależniony od warunków panujących w danym środowisku. Im jest dłuższy, tym ma większe znaczenie dla tempa obiegu węgla w przyrodzie i emisji gazów cieplarnianych.

Francuscy naukowcy ustalili, że rolnictwo i leśnictwo mogłyby mieć od 20 do 60% udziału w redukcji emisji poszczególnych gazów cieplarnianych w skali planety do 2030 r. Natomiast w Europie udział ten mógłby stanowić 1/4 zobowiązań przyjętych przez Unię Europejską do zredukowania emisji gazów cieplarnianych o 40% do 2030 r.

Największe ilości dwutlenku węgla z atmosfery pochłaniają te rośliny, które produkują dużo suchej masy. Do takich roślin uprawianych w Europie należy kukurydza. Jej efektywność w zmniejszaniu emisji gazów cieplarnianych jest bardzo duża. Decyduje o tym jej fizjologia, wydajność fotosyntezy, potencjał produkcji biomasy, zdolność do przetwarzania ścieków organicznych oraz ekonomiczna konkurencyjność dla paliw kopalnych, gdzie kukurydza jest surowcem do produkcji metanu i etanolu. Z klimatycznego punktu widzenia główną zaletą kukurydzy jest przyswajanie dużych ilości węgla z atmosfery oraz jego wiązanie w plonie i resztkach pożniwnych, a następnie magazynowanie w glebie. Jest to jej największy potencjał zmniejszania emisji gazów cieplarnianych.

Potężna maszyna do związywania węgla

Kukurydza, sorgo i trzcina cukrowa mają zdolność do prowadzenia fotosyntezy w cyklu C4, który charakteryzuje się zwiększoną wydajnością. Dzięki temu wspomniane rośliny związują więcej dwutlenku węgla i produkują więcej biomasy zawierającej węgiel w przeliczeniu na jednostkę powierzchni. W odróżnieniu od innych roślin oszczędzają też znaczną część energii pochodzącej z fotosyntezy, bo nie zachodzi u nich fotooddychanie. Jest to cecha przystosowania do funkcjonowania w ciepłym klimacie. Przyczynia się też do lepszej efektywności wykorzystania wody i azotu.

Z podstawowego równania fotosyntezy wynika, że związywanie węgla i produkcja tlenu idą w parze. Wydając plon 100 dt/ha ziarna kukurydza produkuje podobną ilość tlenu. Odzwierciedleniem tych liczb jest pobranie z atmosfery 220 dt/ha netto równoważnika dwutlenku węgla. Idąc dalej, zagospodarowanie na polu masy słomy i resztek pożniwnych adekwatnej do plonu ziarna, pozwala na długotrwałe związanie w glebie (materia organiczna) 22 dt/ha równoważnika dwutlenku węgla.

Gleba to gigamagazyn węgla

Istnieje ścisły związek między wydajnością biomasy jakiejś uprawy i zwiększeniem ilości węgla organicznego w glebie. Kukurydza ziarnowa produkuje dużo biomasy: jednej tonie zebranego ziarna odpowiadają prawie dwie tony biomasy w postaci słomy i resztek pożniwnych pozostawionych na powierzchni oraz korzeni. W skali europejskiej jest to złoże zawierające 100 mln t węgla organicznego. Co więcej, resztki pożniwne kukurydzy zawierają lignocelulozę o wysokim stosunku C:N (blisko 50). Cecha ta sprzyja powstawaniu stabilnej próchnicy i umożliwia rozwój mikroorganizmów niezbędnych do rozkładu tych resztek.

Ilość i czas długotrwałego związania węgla w glebie zależą też od sposobu zagospodarowania resztek pożniwnych. Zastosowanie dobrych praktyk rolniczych, takich jak wczesne rozdrabnianie resztek i ich przykrywanie warstwą gleby, pozwala na zwiększenie wydajności tego procesu. Ostatnie prace badawcze pokazują, że same sposoby uprawy gleby mają niewielki wpływ na gromadzenie węgla (i bilans gazów cieplarnianych). Oznacza to, że należy polegać na praktykach najlepiej dostosowanych do lokalnych warunków.

Uprawy intensywne pochłaniają więcej

Nie brakuje głosów ekologów, którzy szafują zarzutami w kwestii szkodliwości wydajnego rolnictwa dla środowiska. Jednak prawda jest taka, że właśnie intensyfikacja upraw poprawia efektywność wykorzystania środków produkcji i jest najlepszą sojuszniczką w ograniczaniu emisji gazów cieplarnianych. Większa wydajność i jej zabezpieczenie poprzez korzystanie z postępu genetycznego i nawadniania, prowadzą do zmniejszania emisji gazów cieplarnianych. Ponadto odporność roślin na stres, szkodniki i choroby pozwala na utrzymanie wydajności fotosyntezy i poprawia bilans węglowy ekosystemów.

Od ponad 15 lat Francuska Federacja Produkcji Nasion Kukurydzy i Sorgo (FNPSMS) prowadzi w Polsce i innych krajach Europy Centralnej i Wschodniej akcje promocyjne. Ich celem jest zwiększanie areału uprawy kukurydzy i wykorzystania kwalifikowanego materiału siewnego, ukazanie różnorodnych zastosowań tej rośliny, a także polepszanie jej wizerunku u konsumentów.

© Materiał chroniony prawem autorskim. Zasady przedruków w regulaminie.