Авторы: А. Дж. (Ашок) Кумар, вице-президент по наукам об устойчивом развитии в Indigo Ag

Джоан Эбботт, ассоциированный менеджер по решениям для устойчивого развития в Indigo Ag

Джоан и А. Дж. снова с нами, чтобы поднять тему долговечности углерода, опираясь на помощь Министерства сельского хозяйства США (USDA) и их белую книгу по долговечности почвенного углерода, опубликованную в прошлом году.

Существует множество причин инвестировать в здоровье почв, но когда люди инвестируют в почву посредством углеродных кредитов, они хотят знать, как долго, по нашим прогнозам, углерод, хранящийся в почвах, останется там. В Indigo мы восстанавливаем углерод в почвах, который был утрачен в результате деятельности человека, поэтому вполне обоснованно опасаться, что он может быть потерян снова. И когда вы заявляете углеродные единицы в отношении выбросов, долговечность заявления важна для того, чтобы оно имело значение в масштабах атмосферы. Когда речь заходит о долговечности почвенного углерода, существует несколько позиций, которые упускают из виду нюансы науки и аспекты человеческого поведения в управлении почвами.

Ультраскептик: Фермеры мгновенно прекратят регенеративные практики, как только за них перестанут платить, и накопленный ими углерод быстро снова исчезнет.

Это утверждение доказуемо ЛОЖНО.

Ультрафанатик: Как только люди попробуют регенеративное сельское хозяйство, они ПОЛЮБЯТ его и никогда не вернутся к прежнему, а мы создаем суперстабильные пулы углерода, которые живут от столетий до тысячелетий.

Это утверждение также доказуемо ЛОЖНО.

Правда лежит где-то посередине, и для программ, которые стремятся оказать значимое влияние на атмосферу, нам нужно справиться с этой реальностью и принять меры, чтобы сдвинуть дело в правильном направлении. Мы упорно работали над этим в Indigo с самого начала нашей углеродной программы, но мы также продолжаем анализировать данные в нашей программе и в более широком сообществе, чтобы продолжать развивать наши подходы и вносить изменения, чтобы снизить риски и повысить точность учета долговечности почвенного углерода.

Когда речь заходит о долговечности почвенного углерода в сельском хозяйстве, можно выделить две четкие области для исследования:

Социально-поведенческая долговечность практик поддержания здоровья почв

Социально-поведенческая долговечность практик поддержания здоровья почв

Биофизическая долговечность почвенного углерода в случае прекращения практик поддержания здоровья почв

Биофизическая долговечность почвенного углерода в случае прекращения практик поддержания здоровья почв

В белой книге USDA рассматриваются обе эти области, и делается вывод о том, что риск отказа от практик невелик (то есть большинство производителей продолжат их, если они применяли регенеративные практики в течение нескольких лет); нулевая обработка почвы (no-till) и сокращенная обработка почвы (reduced till) являются особенно устойчивыми практиками с течением времени. В ней также оценивается биофизическая долговечность и делается вывод о том, что периодическая обработка почвы (например, один раз в 5–10 лет) не должна приводить к значительной потере накопленного органического углерода почвы (SOC).

Подобные белые книги представляют собой важный независимый анализ потенциала регенеративного сельского хозяйства для оказания долгосрочного влияния на здоровье почв и запасы углерода.

Небольшое отступление: Климатически оптимизированное сельское хозяйство против регенеративного сельского хозяйства

В этом документе представлена очень доступная справочная информация о том, как изменения запасов органического углерода почвы (SOC) в результате внедрения таких практик, как переход от интенсивной обработки почвы к сокращенной или нулевой обработке, а также внедрение покровных культур, могут помочь в борьбе с накоплением парниковых газов в атмосфере.

В документе эти практики названы «климатически оптимизированными». В Indigo мы относим их к практикам регенеративного сельского хозяйства. Мы используем термин «регенеративный», потому что он подчеркивает биологический результат: регенеративные практики специально разработаны для восстановления органического вещества почвы и деградировавшего биоразнообразия, превращая почву в активный инструмент для удаления углерода.

А теперь давайте подробнее остановимся на двух аспектах долговечности, рассматриваемых в белой книге.

Тема 1: Социально-поведенческие аспекты сохранения практик поддержания здоровья почв

Вывод из белой книги USDA: Национальные тенденции и данные продольных (лонгитюдных) исследований показывают, что после интеграции регенеративных практик в деятельность фермерских хозяйств они демонстрируют высокий уровень стабильности.

Национальные тенденции показывают, что регенеративные практики, в частности покровные культуры, сокращенная и нулевая обработка почвы, распространяются на сельскохозяйственных землях США. В период с 2017 по 2022 год американские фермеры увеличили площади под покровными культурами на 17%.[1] Покровные культуры — это злаки, бобовые и другие травянистые растения, которые не сажают для сбора урожая. Скорее, их сажают в севообороте между уборочными товарными культурами. Когда стебли, листья, побеги и корни покровных культур разлагаются, они увеличивают содержание углерода в почве и стимулируют активность микробов. А потеря почвенного углерода снижается, поскольку покровные культуры улучшают агрегацию почвы, стабилизируя ее поверхность и предотвращая эрозию и сток, которые вызывают потерю углерода. Покровные культуры эффективнее справляются со всем этим в одних ландшафтах и хуже в других, и фермерам необходимо оптимизировать посадку, уничтожение культур, выбор видов растений и другие стратегии управления. Но этот рост на 17% сигнализирует о том, что фермеры осознают преимущества покровных культур и все больше уверены в своей способности управлять ими для долгосрочного здоровья почв.

Сокращенная и нулевая обработка почвы также становятся все более распространенными практиками. По оценкам USDA, большая часть площадей, на которых выращиваются основные товарные культуры — полевая кукуруза, сорго и соя, — обрабатывается по методам сокращенной или нулевой обработки2. Площади с сокращенной и нулевой обработкой почвы постепенно увеличиваются; в период с 2017 по 2022 год фермеры перевели на нулевую обработку 756 тысяч акров (что эквивалентно увеличению площадей с нулевой обработкой на 1%). Это важно, потому что сокращение или исключение обработки почвы сводит к минимуму ее разрушение. Традиционная обработка почвы используется по ряду причин: рыхление и аэрация верхнего слоя почвы, смешивание растительных остатков с почвой, механическое уничтожение сорняков, подсушивание почвы перед посевом. Но интенсивная обработка несет в себе повышенный риск уплотнения почвы, что приводит к таким последствиям, как ухудшение инфильтрации воды, снижение роста корней, высокий уровень N2O и эрозия, ведущая к увеличению выбросов CO2.

Национальные тенденции не только показывают, что регенеративные практики внедряются все шире, но и данные показывают, что фермеры придерживаются этих практик с течением времени. Регенеративные практики приносят наибольшую пользу для здоровья почв, когда они применяются последовательно с течением времени. И репрезентативные в национальном масштабе данные USDA показывают, что сокращенная обработка и нулевая обработка почвы имеют относительно высокий уровень краткосрочной стабильности. 89% площадей полевой кукурузы и 79% площадей сои в системах нулевой обработки почвы поддерживали эту практику по крайней мере в течение четырех из пяти предыдущих лет.

У нас есть значительный объем эмпирических данных, показывающих, что фермеры продолжают использовать регенеративные практики в краткосрочной и среднесрочной перспективе3, даже после прекращения программ стимулирования. Например, исследование 2024 года показало, что в дельте Миссисипи вероятность сохранения покровных культур составляла 70% даже после истечения срока действия правительственных контрактов EQIP и CSP. Тем не менее, нам нужны дополнительные данные о долгосрочной стабильности применения практик. Такие долгосрочные исследования стоят дороже и их сложнее реализовать с точки зрения логистики, но они были бы полезны для дополнения доказательной базы, поддерживающей регенеративные практики.

Почему эти регенеративные практики приживаются? Фермеры часто видят результаты в виде физической и экономической устойчивости:

Краткосрочные стимулы (на 3–5 лет) помогают фермерам преодолеть первоначальные затраты на оборудование, которые иногда служат препятствием для внедрения ресурсосберегающей обработки почвы, а также операционные расходы на семена, мешающие распространению покровных культур.

Краткосрочные стимулы (на 3–5 лет) помогают фермерам преодолеть первоначальные затраты на оборудование, которые иногда служат препятствием для внедрения ресурсосберегающей обработки почвы, а также операционные расходы на семена, мешающие распространению покровных культур.

Программы эффективно преодолевают разрыв в «человеческом капитале», помогая фермерам справиться со сложным начальным этапом освоения новых стратегий управления.

Программы эффективно преодолевают разрыв в «человеческом капитале», помогая фермерам справиться со сложным начальным этапом освоения новых стратегий управления.

Фермеры получают краткосрочные преимущества от нулевой обработки почвы (no-till), такие как значительное сокращение времени, затрат топлива и усилий на почвообработку.

Фермеры получают краткосрочные преимущества от нулевой обработки почвы (no-till), такие как значительное сокращение времени, затрат топлива и усилий на почвообработку.

Со временем эти практики создают ценность за счет улучшения удержания воды, снижения смыва питательных веществ (и, как следствие, сокращения расходов на удобрения для восполнения вымытых элементов), улучшения среды обитания диких животных и повышения устойчивости к экстремальным погодным условиям.

Со временем эти практики создают ценность за счет улучшения удержания воды, снижения смыва питательных веществ (и, как следствие, сокращения расходов на удобрения для восполнения вымытых элементов), улучшения среды обитания диких животных и повышения устойчивости к экстремальным погодным условиям.

В зависимости от выбранных видов, покровные культуры могут даже привести к снижению потребности в химических гербицидах и пестицидах.

В зависимости от выбранных видов, покровные культуры могут даже привести к снижению потребности в химических гербицидах и пестицидах.

В программах Indigo Carbon и Source мы делаем упор на практики, которые оказывают положительное влияние как на экосистему, так и на финансовое состояние агропроизводителя, чтобы обеспечить долгосрочный эффект. Белая книга USDA показывает, что такой подход приводит к результатам в виде сохранения практик даже после прекращения выплаты стимулов.

Тема 2: Биофизическая стабильность почвенного углерода в случае прекращения практик поддержания здоровья почв

Вывод из Белой книги USDA: Преимущества для почвенного углерода, полученные за годы применения регенеративных практик, сохраняются с течением времени, даже если фермеры проводят периодическую обработку почвы.

Опасения о том, что однократная обработка почвы работает как кнопка сброса для почвенного углерода, не подтверждаются данными. Фактически, обзорные исследования и метаанализы предоставляют убедительные доказательства того, что запасы углерода в почве остаются стабильными даже при периодических изменениях в управлении.

Метаанализы показывают, что периодическая обработка почвы каждые четыре-шесть лет снижает содержание почвенного углерода всего примерно на 6% по сравнению с постоянным no-till, что означает сохранение подавляющего большинства накопленного углерода. Это объясняется тем, что системы no-till способствуют формированию стабильных почвенных агрегатов, которые физически защищают органический углерод от микробного разложения, создавая присущую им устойчивость к периодическим нарушениям. Когда периодическая обработка почвы якобы снижает уровень углерода вблизи поверхности, она обычно переносит этот углерод на большую глубину, а не полностью теряет его в атмосфере. Следовательно, разумное применение прерывистой обработки почвы (например, раз в 5–10 лет) позволяет решать специфические агрономические проблемы, такие как засоренность сорняками или уплотнение, без ущерба для долгосрочного накопления углерода.

Для подтверждения этих выводов Министерство сельского хозяйства США (USDA) использовало процессные модели для симуляции 30-летнего управления на 94 основных земельно-ресурсных территориях:

Источник изображения: Министерство сельского хозяйства США, Документация практик CSA, страница 13.

Даже в «экстремальных» сценариях, когда фермеры применяли no-till в течение трех лет, а затем возвращались к интенсивной обработке на 27 лет, смоделированные результаты все равно показали чистую пользу для углерода по сравнению с постоянной интенсивной обработкой.

Означает ли это, что практики регенеративного земледелия в целом будут применяться повсеместно, а накопленный почвенный углерод останется на месте при любых обстоятельствах?

Нет. Хотя в этой белой книге содержится много обнадеживающих выводов, стимулов в течение нескольких лет недостаточно для гарантии долговечности. В Indigo наша углеродная программа создает множество механизмов защиты для обеспечения надежности заявлений, сделанных в рамках нашей программы:

Выбирайте практики, которые соответствуют долгосрочным интересам фермеров: такие практики, как покровные культуры, минимизация обработки почвы и управление азотом, требуют разного времени, прежде чем их преимущества проявятся на поле. Углеродные выплаты обеспечивают финансовую поддержку до тех пор, пока эти практики не войдут в привычку и не станут источником уверенности для производителей с точки зрения операционной прибыльности.

Производите расчеты и формируйте резерв на уровне проекта: несмотря на пункт 1, производители могут выйти из программы. Если это происходит, мы продолжаем дистанционно мониторить поля, чтобы проверить, прекратили ли они использовать покровные культуры или проводят обработку почвы несколько лет подряд. Опираясь на более чем пятилетний опыт работы, мы можем отслеживать эти показатели и обеспечивать формирование резерва кредитов для минимизации риска возврата к старым практикам.

Создавайте буфер для самого проекта на уровне реестра: даже если мы приложим максимум усилий согласно п. 2, что произойдет, если крупное стихийное бедствие (наводнение, ураган, торнадо и т. д.) или другое внешнее событие уничтожит поля в нашей программе? Для этого реестр, с которым сотрудничает Indigo (Climate Action Reserve), формирует резервный пулл кредитов по всем своим программам и отслеживает возвраты к прежним практикам, чтобы покупатели были уверены в приобретенных кредитах.

Помимо этих трех механизмов и выводов доклада USDA, мы продолжаем изучать способы улучшения нашего проекта и развития науки. Например:

Какие механизмы позволили бы снизить риск застройки сельскохозяйственных земель, особенно в период смены поколений?

Какие механизмы позволили бы снизить риск застройки сельскохозяйственных земель, особенно в период смены поколений?

Помимо последствий прерывистой обработки почвы, как влияет на почвенный углерод отказ от покровных культур или севооборотов? Мы ожидаем, что этот эффект будет менее значительным, чем от обработки почвы, однако точные показатели трудно найти в существующей литературе.

Помимо последствий прерывистой обработки почвы, как влияет на почвенный углерод отказ от покровных культур или севооборотов? Мы ожидаем, что этот эффект будет менее значительным, чем от обработки почвы, однако точные показатели трудно найти в существующей литературе.

В компании Indigo мы не работаем в изоляции. Подобные аналитические материалы, такие как Белая книга USDA, служат независимым ориентиром, гарантируя, что дизайн наших сценариев и буферы стабильности отражают последние рецензируемые данные. Эти идеи помогают нам привести наше моделирование почвенного углерода в соответствие с более широким научным консенсусом и строгими стандартами, ожидаемыми реестрами и заинтересованными сторонами.

Избегая крайностей скептицизма или фанатизма, мы можем сосредоточиться на том, что говорят данные о текущих уровнях сохранения практик и биофизической стабильности почвенного углерода, а также работать над их дальнейшим улучшением с помощью грамотного проектирования программ и дальнейших исследований.

Ссылки:

U.S. Department of Agriculture. (2025). Documentation of literature, data, and modeling analysis to support the treatment of CSA practices that reduce agricultural soil carbon dioxide emissions and increase carbon storage. Office of Energy and Environmental Policy, Office of the Chief Economist.

1Примечание: все статистические данные взяты из документации USDA по практикам CSA, если не указано иное.

2В официальном документе отмечается: «В 2021 году 35,6% посевных площадей кукурузы на зерно, в 2019 году 58,8% площадей производителей сорго и в 2023 году 44,8% площадей сои возделывались по технологии нулевой обработки почвы (no-till). Еще 39,9% площадей кукурузы на зерно, 16,7% площадей сорго и 35,9% площадей сои возделывались с применением минимальной обработки почвы».

3Тем не менее, нам требуется больше данных о долгосрочной стабильности применения этих практик. Такие долгосрочные исследования стоят дороже и их сложнее реализовать с точки зрения логистики, однако они были бы полезны для расширения доказательной базы, поддерживающей регенеративное земледелие.