ОЦЕНКА ПРИГОДНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ДЛЯ КАРБОНОВОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
DOI 10.12737/2782-490X-2023-27-33 УДК 631.87
Ключевые слова:
парниковые газы, углеродное земледелие, углеродный след, селекция, оценка генотипов, яровая пшеницаАннотация
В работе приведена оценка пригодности различных генотипов (сортов) яровой
пшеницы для применения в углеродном земледелии. Для этих целей определялись показатели
углеродного следа (carbon footprint) и баланса парниковых газов при возделывании каждого из
генотипов. Исследования проводились в 2022 году на опытных полях Казанского государственного аграрного университета, в условиях достаточного увлажнения, особенно в первой половине
вегетации растений. Агротехнология возделывания сортов была рекомендованной для зоны
Предкамья Республики Татарстан. Расчет углеродного следа (CFР) проводился по объему выбросов парниковых газов (ПГ) в кг эквивалента диоксида углерода (экв. CO2) на кг получаемого продукта (зерна). Для определения объемов выбросов парниковых газов использовались данные по
расходу топлива, синтетических удобрений, пестицидов, а также учитывались прямые и косвенные выбросы N2O, связанные с минерализацией растительных остатков пшеницы. Объектами
исследований выступали девятнадцать генотипов яровой пшеницы отечественной селекции.
В условиях 2022 года урожайность различных сортов яровой пшеницы колебалась в широком
диапазоне (от 2,64 т/га у сорта Тулайковская 108 до 4,75 т/га у сорта Ульяновская 105), в среднем
по всем сортам достигнув уровня 3,76 т/га. Результаты оценки величины CFP показал, что в среднем он составил порядка 0,49 кг CO2 экв. на кг-1
, причем коэффициент вариации показателя
для всех сортов был равен 9,99%, что свидетельствует о слабой вариабельности. Минимальные
значения углеродного следа были у сортов Хаят (0,40 кг CO2 экв. на кг-1
), Ульяновская 105 и
Уралосибирская 2 (0,42 кг CO2 экв. на кг-1
). Для большинства изучаемых сортов яровой пшеницы
баланс парниковых газов был отрицательным (в среднем -386,08 кг CO2 экв. на га). Однако
у сортов Иделле, Тулайковская надежда и Злата баланс был положительным, что связано с поступлением в почву значительного объема растительных остатков и соломы у данных сортов.
Таким образом, из 19 сорта яровой пшеницы, только 3 имеют перспективы для применения
в углеродном земледелии. Полученные результаты подтвердили необходимость в изучении
углеродного следа и баланса парниковых газов при оценке генотипов яровой пшеницы
в селекционных программах для углеродного земледелия.
Библиографические ссылки
Адаптация сельского хозяйства России к глобальным изменениям климата / Под ред. И.Г. Ушачева и
А.Г. Папцова. М.: ВНИИЭСХ, 2015. 42 с.
Зинченко А. П., Демичев В. В. Изменение климата и инклюзивное развитие сельского хозяйства в
регионах России// Доклады ТСХА, Москва, 02–04 декабря 2020 года. Москва: Российский государственный
аграрный университет - МСХА им. К.А. Тимирязева, 2021. С. 278-281.
Краснощеков В. Н., Ольгаренко Д. Г., Рожкова О. Н. Изменение климата и сельское хозяйство России:
проблемы и решения // Природообустройство. 2017. № 2. С. 80-88.
Ключеров Д. А., Баранов Д. А. Климатические изменения в России: исторические тенденции развития//Аграрная история. 2021. №8. С.57-74.
Шайтанов О. Л., Низамов Р. М., Захарова Е. И. Оценка влияния глобального потепления на климат
Татарстана // Зернобобовые и крупяные культуры. 2021. №4 (40). С.102-112.
Шерстюков Б. Г. Изменения климата: причины и прогноз // Земля и Вселенная. 2017. № 3. С. 30-44.
Причины наблюдаемых изменений климата / П. В. Спорышев, В. М. Катцов, В. П. Мелешко [и др.] //
Труды Главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова. 2014. № 574. С. 39-124.
Ревенко Л. С. Солдатенкова О. И., Ревенко Н. С. Глобальная продовольственная проблема: новые
вызовы для мира и России // Экономика. Налоги. Право. 2022. №4. С. 54-55.
Константинов А. В. Роль и место антропогенного изменения климата в системе обеспечения экономической безопасности в секторах экономики // Социально-экономические явления и процессы. 2014. Т. 9.
№ 8. С. 61-66.
Anthropogenic and natural radiative forcing / G. Myhre, D. Shindell, F.-M. Bréon, et al. // Climate Change
: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group 1 to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, eds T. F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S. K. Allen, and J.
Boschung, et al. (Cambridge; New York, NY: Cambridge University Press). 2013. Р.659–740.
Lynch J., Cain M., Frame D. and Pierrehumbert R. Agriculture's Contribution to Climate Change and Role
in Mitigation Is Distinct From Predominantly Fossil CO2-Emitting Sectors/ // Front. Sustain. Food Syst. 2021.
:518039. doi: 10.3389/fsufs.2020.518039
О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2020 году. Государственный
доклад. М.: Минприроды России; МГУ имени М.В. Ломоносова, 2021. 864 с.
Caffrey K. R., Veal M. V. Conducting an agricultural life cycle assessment: Challenges and perspectives //
Sci. World J. 2013. Dec 10;2013:472431. doi: 10.1155/2013/472431.
Fantozzi F., Bartocci F. P. Carbon footprint as a tool to limit greenhouse gas emissions // Greenhouse Gases.
Carbon footprint for wheat and corn under Egyptian conditions. Future of Food / A.A. Farag, M. M. H.ELMoula, M. M.Maze, R . A.El Gendy, H.A. Radwan // Journal on Food, Agriculture and Society. 2018. Vol. 6 (2).
Р. 41-54.
Rajaniemi M., Mikkola H., Ahokas J. Greenhouse gas emissions from oats, barley, wheat and rye production //Agronomy Research Biosystem Engineering Special Issue. 2011. Vol. 1. Р. 189-195.
Carbon footprint of grain production in China / D. Zhang, J. Shen, F. Zhang et al. // Sci. Rep. 2017. Vol. 7.
https://doi.org/10.1038/s41598-017-04182-x
Ho J. A. Calculation of the carbon footprint of Ontario wheat // Studies by Undergraduate Researchers at
Guelph. 2011. Vol. 4, No. 2. Р. 49-55
Peter C. Do greenhouse gas emission calculations from energy crop cultivation reflect actual agricultural
management practices? – A review of carbon footprint calculators // Renewable and Sustainable Energy Reviews.
vol. 67. Р. 461-476.
Breeding progress reduces carbon footprints of wheat and rye / L. Riedesel, F. Laidig, S. Hadasch, D.
Rentel, B.Hackauf, H.-P. Piepho, T. Feike // J. Cleaner Prod. 2022. Р. 377. https://doi.org/10.1016/
j.jclepro.2022.134326
DIN EN ISO 14040. Umweltmanagement – ¨Okobilanz – Grunds¨atze und Rahmenbedingungen. DIN,
Beuth Verlag GmbH, p. 36.
Strategies for reducing the carbon footprint of field crops for semiarid areas. A review / Y. Gan, C. Liang,
C. Hamel, H. Cutforth, H. Wang // Agronomy. Developm. 2011. Vol. 31. Р.643–656.
Adaptation of Russian agriculture to global climate change / Ed. I.G. Ushachev and A.G. Paptsova. M.: VNIIESKh,
42 p.
Zinchenko A. P., Demichev V. V. Climate change and inclusive development of agriculture in the regions of Russia // Doklady TSHA, Moscow, December 02–04, 2020. Moscow: Russian State Agrarian University - Moscow Agricultural Academy. K.A. Timiryazev, 2021. S. 278-281.
Krasnoshchekov V. N., Olgarenko D. G., Rozhkova O. N. Climate Change and Agriculture in Russia: Problems and
Solutions // Prirodoobustroy. - 2017. No. 2. P. 80-88.
Klyucherov D. A., Baranov D. A. Climate change in Russia: historical development trends // Agrarian history.
No. 8. pp.57-74.
Shaitanov O. L., Nizamov R. M., Zakharova E. I. Assessment of the impact of global warming on the climate of
Tatarstan // Leguminous and cereal crops. 2021. No. 4 (40). pp.102-112.
Sherstyukov B. G. Climate change: causes and forecast // Earth and Universe. 2017. No. 3. S. 30-44.
Causes of observed climate changes / P. V. Sporyshev, V. M. Kattsov, V. P. Meleshko [et al.] // Proceedings of the
Main Geophysical Observatory im. A.I. Voeikov. 2014. No. 574. S. 39-124.
Revenko L. S. Soldatenkova O. I., Revenko N. S. Global food problem: new challenges for the world and Russia //
Economics. Taxes. Right. 2022. №4. pp. 54-55.
Konstantinov A. V. The role and place of anthropogenic climate change in the system of ensuring economic security in economic sectors // Socio-economic phenomena and processes. 2014. V. 9. No. 8. S. 61-66.
Anthropogenic and natural radiative forcing / G. Myhre, D. Shindell, F.-M. Bréon, et al. // Climate Change 2013:
The Physical Science Basis. Contribution of Working Group 1 to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental
Panel on Climate Change, eds T. F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S. K. Allen, and J. Boschung, et al.
(Cambridge; New York, NY: Cambridge University Press). 2013. R. 659–740.
Lynch J., Cain M., Frame D. and Pierrehumbert R. Agriculture's Contribution to Climate Change and Role in Mitigation Is Distinct From Predominantly Fossil CO2-Emitting Sectors/ // Front. Sustain. food system. 2021. 4:518039.
doi:10.3389/fsufs.2020.518039
On the state and protection of the environment of the Russian Federation in 2020. State report. Moscow: Ministry
of Natural Resources of Russia; Moscow State University named after M.V. Lomonosov, 2021. 864 p.
Caffrey K. R., Veal M. V. Conducting an agricultural life cycle assessment-ment: Challenges and perspectives//
Sci. World J. 2013. Dec 10;2013:472431. doi: 10.1155/2013/472431.
Fantozzi F., Bartocci F. P. Carbon footprint as a tool to limit greenhouse gas emissions // Greenhouse Gases. 2016.
Carbon footprint for wheat and corn under Egyptian conditions. Future of Food / A.A. Farag, M. M. H. EL- Moula, M. M. Maze, R . A.El Gendy, H.A. Radwan // Journal on Food, Agriculture and Society. 2018 Vol. 6(2). R. 41-54.
Rajaniemi M., Mikkola H., Ahokas J. Greenhouse gas emissions from oats, barley, wheat and rye production //
Agronomy Research Biosystem Engi-neering Special Issue. 2011 Vol. 1. R. 189-195.
Carbon footprint of grain production in China / D. Zhang, J. Shen, F. Zhang et al. //Sci. Rep. 2017 Vol. 7.4126
https://doi.org/10.1038/s41598-017-04182-x
Ho J. A. Calculation of the carbon footprint of Ontario wheat// Studies by Undergraduate Researchers at Guelph.
Vol. 4, no. 2. R. 49-55
Peter C. Do greenhouse gas emission calculations from energy crop cultivation reflect actual agricultural management practices? – A review of carbon footprint calculators// Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2017. vol. 67. R.
-476.
Breeding progress reduces carbon footprints of wheat and rye / L. Riedesel, F. Laidig, S. Hadasch, D. Rentel, B.
Hackauf, H.-P. Piepho, T. Feike // J. CleanerProd. 2022., Р. 377. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.134326
DIN EN ISO 14040. Umweltmanagement – ¨Okobilanz – Grunds¨atze und Rahmenbedingungen. DIN, 2021.
Beuth Verlag GmbH, p. 36.
Strategies for reducing the carbon footprint of field crops for semiarid areas. A review / Y. Gan, C. Liang, C. Hamel, H. Cutforth, H. Wang // Agronomy Sust. Developm. 2011 Vol. 31. R.643-656.
