Фокснат (makhana): продуктивная и экономичная культура, создающая благоприятную нишу для хранения и стабильности углерода в почвах низинных гангских влажных земель

Почему эта история о влажных землях важна

На востоке Индии многие низинные рисовые поля превращают в пруды для выращивания фоксната, также называемого makhana — хрустящей «суперпищи». Этот переход ставит важный вопрос: могут ли фермеры зарабатывать больше и одновременно сохранять углерод в почвах, что замедляет климатические изменения и поддерживает долгосрочное здоровье почв? В этом исследовании сравнивают пруды с фокснатом и традиционную систему «рис–рис», чтобы оценить, как каждая из них влияет на углерод почвы, её качество и доходы хозяйств в нижнем бассейне Ганга в Западной Бенгалии.

Два способа ведения хозяйства в одном ландшафте

Исследователи сосредоточились на влажных землях округа Малда, где и фокснат, и система «рис–рис–пар» культивировались не менее пяти лет на схожих аллювиальных почвах. В системе двойного риса один урожай выращивают в сезон муссонов, другой — зимой; оба под мелкой стоячей водой, но между культурами бывают периоды высыхания. В прудах с фокснатом, напротив, поля остаются затопленными большую часть года: по поверхности плавают широкие колючие листья, а у растений пышные корни уходят в ил. Отбирая образцы почвы до одного метра на нескольких участках и глубинах, команда смогла измерить не только количество углерода, но и то, как он распределён по профилю.

Прослеживая углерод при его попадании в почву

Растительные остатки — корни, солома, выделения живых корней и водоросли — являются основным путём поступления углерода в влажные почвы. Ученые оценили годовой приток углерода от каждого источника. Пахотные поля под двойным рисом давали больше надземной биомассы в целом и, даже после удаления большей части соломы на корм, возвращали в почву больше соломистых остатков и корневого углерода, чем пруды с фокснатом. В обеих системах присутствовали водные водоросли, но более длительное затопление в прудах с фокснатом приводило к несколько большим поступлениям от водной биомассы. С помощью химического метода, разделяющего почвенный углерод на более легко разлагающиеся «активные» фракции и медленнее разлагающиеся «пассивные» фракции, команда проследила, как эти разные поступления отражаются в запасах углерода.

Какая система накапливает больше и какая — стабильнее?

Практически на всех глубинах общий органический углерод и его фракции были выше в почвах под двойным рисом, чем в почвах прудов с фокснатом. В частности, глубже (ниже 25 см) в рисовых почвах содержалось больше углерода, связанного в пассивные, труднее разлагаемые формы, чему способствовали мелкая текстура и более высокое содержание извести в этих почвах. Повторяющиеся циклы затопления, вспашки и частичного высыхания на рисовых полях, по-видимому, способствуют формированию стабильных органоминеральных комплексов, удерживающих углерод длительное время. Почвы прудов с фокснатом, хотя и более песчаные и немного беднее по общему содержанию углерода, показали другую картину: у верхнего слоя большая доля углерода находилась в более устойчивых пулах, что отражено в более высоких индексах «рекальцитрантности». Постоянное погружение под воду и более холодные, бедные кислородом условия, по-видимому, замедляют разложение органики в верхних горизонтах, хотя общий запас углерода меньше.

Качество почвы, доходность культуры и компромиссы

Чтобы перевести эти измерения в картину состояния почвы, авторы использовали индексы, объединяющие количество углерода, его вертикальное распределение и долю активных против пассивных форм. По этим показателям поля двойного риса имели лучшее общее качество почвы: выше были суммарный и активный углерод, сильнее вертикальная «стратификация» свежего углерода у поверхности и выше индекс управления углеродом. Тем не менее пруды с фокснатом предложили иной вид преимущества. После приведения урожайности к общей единице на основе цен на рис и учёта затрат на производство, фокснат показал более высокий коэффициент выгоды к затратам, чем система «рис–рис–пар». Таким образом, фермеры, выращивающие фокснат в постоянных водоёмах, могли бы получать больший доход, при этом поддерживая относительно стабильный поверхностный пул углерода.

Что это значит для фермеров и климата

Проще говоря, в нижнем бассейне Ганга системы двойного риса в настоящее время сохраняют в почве больше углерода и в более глубоких, долгоживущих формах, что полезно для смягчения климатических изменений и долговременной функции почв. Пруды с фокснатом, хотя и накапливают меньше общего углерода, как правило, защищают большую его долю у поверхности в стабильных формах и обеспечивают лучшие экономические результаты для фермеров, использующих заболоченные или деградированные влажные земли. Авторы делают вывод, что пересаживаемый двойной рис является более сильным вариантом для наращивания запасов углерода в почве, тогда как фокснат — перспективная товарная культура, поддерживающая относительно стабильный углерод в сложных условиях влажных земель. Они подчёркивают, что для понимания того, как дальнейшее расширение фоксната или аналогичных культур повлияет на средства к существованию фермеров и хранение углерода в уязвимом речном бассейне, необходимы долгосрочные наблюдения.

Цитирование: Choudhury, S.G., Basak, N., Banerjee, T. et al. Foxnut (makhana): a productive and economic crop providing good niche for soil carbon storage and stability in lower Gangetic wetlands. Sci Rep 16, 9774 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40676-3

Ключевые слова: фокснат makhana, углерод в почве, влажностное земледелие, рисовые поля, сельское хозяйство бассейна Ганга