science >> Wetenschap >  >> Natuur

Bodembedekkers kunnen profiteren van warme, droge gronden

Dekgewassen en wintertarwevelden in het NMSU Agricultural Science Center, Clovis NM. Krediet:Rajan Ghimire

De zuidelijke hoogvlakten van de Verenigde Staten hebben weinig jaarlijkse regenval. Als het regent, Hoewel, hevige stormen kunnen ernstige bodemerosie veroorzaken. Sterke wind verwijdert ook waardevolle bovengrond.

Voer bodembedekkers in.

Meestal gekweekt tijdens seizoenen waarin geen primaire gewassen worden verbouwd, bodembedekkers kunnen peulvruchten zijn zoals erwten en harige wikke, of grasachtige gewassen zoals haver en gerst.

Bedekkende gewassen doen meer dan alleen velden bedekken tussen groeiseizoenen. Ze helpen de bodem om regenwater vast te houden en verminderen erosie door wind en water.

In een nieuwe studie, onderzoekers van de New Mexico State University en het Amerikaanse ministerie van landbouw laten zien dat bodembedekkers de bodemgezondheid in een semi-aride regio van New Mexico kunnen verbeteren.

"Er was veel scepsis over de effectiviteit van bodembedekkers in hete, droge omgeving van de zuidelijke High Plains, ", zegt Rajan Ghimire. Ghimire is een onderzoeker aan de New Mexico State University.

"Ons onderzoek toont aan dat bodembedekkers binnen twee jaar de biologische gezondheid van de bodem in het studiegebied verbeterden, ' zegt Ghimire.

Om de bodemgezondheid te bepalen, de onderzoekers maten de uitstoot van kooldioxide in de bodem. Deze emissies waren hoger in proefpercelen met bodembedekkers in vergelijking met braakliggende percelen.

Bodemmicroben zijn kleine wezens die in gezonde grond leven en ademen. Kooldioxide komt vrij uit de bodem tijdens de microbiële ademhaling van plantenwortels en bodem. "Hoe hoger de biologische activiteit in de bodem, hoe groter de uitstoot van kooldioxide, ' zegt Ghimire.

Dr. Ghimire (rechts) demonstreert CO2 in het veld bodemvocht, temperatuurbewakingssysteem aan een afgestudeerde student, Vesh Thapa (links). Krediet:Sangu Angadi

De percelen bevonden zich in Clovis, New Mexico — ongeveer 200 mijl ten oosten van Albuquerque. Ghimire en collega's testten een verscheidenheid aan bodembedekkers gedurende twee groeiseizoenen. Ze testten ook combinaties van bodembedekkers, zoals het samen kweken van erwten en haver.

Percelen met alleen erwten, en een combinatie van erwten en koolzaad, vertoonden de hoogste uitstoot van kooldioxide in de bodem tijdens een van de studiejaren. Echter, de emissietrend was in het tweede jaar niet consistent, waardoor de resultaten moeilijk te interpreteren zijn.

De onderzoekers toonden aan dat de interactie van bodemtemperatuur en regenval een grote rol spelen bij het bepalen van de hoeveelheid kooldioxide die wordt uitgestoten. Daarom, die factoren zijn van invloed op de bodemgezondheid.

Maar ongecontroleerde uitstoot van kooldioxide in de bodem kan een probleem zijn. Dat komt omdat koolstofdioxide een broeikasgas is. "De uitstoot van kooldioxide in de bodem moet worden afgewogen tegen de opslag van koolstof in de bodem, " zegt Ghimire. Gelukkig, bodembedekkers helpen dat gas uit de atmosfeer te halen en in de bodem op te slaan.

Bodembedekkers vergroten de koolstofopslag in de bodem op twee manieren. Eerst, hun wortel- en bovengrondse biomassa bestaat grotendeels uit koolstof, die uiteindelijk zal ontbinden in organische stof in de bodem.

Ze bieden ook huisvesting en voedsel voor de bodemmicroben. Deze microben, vooral schimmels, worden geassocieerd met nog meer koolstofopslag.

Biologische activiteit verbetert ook de bodemstructuur, en microben kunnen voedingsstoffen afgeven die gewassen nodig hebben. "Deze veranderingen komen zowel het milieu als de landbouw ten goede, ' zegt Ghimire.

Dr. Ghimire beschrijft de voordelen van bodembedekkers en residudekking voor volgende gewassen in de rotatie en bodemgezondheid voor boeren en lokale belanghebbenden. Krediet:Vesh Thapa

Microben die in de wortels van peulvruchten leven, kunnen stikstof uit de lucht binden om het beschikbaar te maken voor gewassen. Echter, deze activiteit kan ook de uitstoot van kooldioxide in de bodem verhogen wanneer peulvruchten als bodembedekker worden verbouwd.

Met gras begroeide bodembedekkers, zoals haver en gerst, dragen goed bij aan de accumulatie van koolstof in de bodem zonder de extra emissies van het vastleggen van stikstof. Maar dat betekent dat planten stikstof elders moeten halen, en deze grassen hebben ook meer water nodig dan peulvruchten.

"Het vinden van een balans is de sleutel, ", zegt Ghimire. "Het mengen van grassen met peulvruchten kan helpen de koolstof en stikstof in de bodem te verhogen en de uitstoot van kooldioxide te minimaliseren."

De onderzoekers zijn van plan om dit experiment voort te zetten als een langetermijnstudie.

"Bedekkende gewassen zijn een geweldige manier om koolstof vast te leggen, de opwarming van de aarde verminderen en de veerkracht van de landbouw vergroten, ", zegt Ghimire. "Maar er valt nog veel te leren over het bijsnijden van bodembedekkers, vooral in semi-aride omgevingen."