Alle bodems zijn niet gelijk. Rijke leemsoorten ondersteunen 's werelds meest productieve landbouwgebieden, inclusief delen van het Amerikaanse Midwesten. Maar in sommige delen van het Midwesten, inclusief gebieden in Missouri en Illinois, kleigronden domineren. En waar kleipannen heersen, problemen voor producenten in overvloed. Nieuw onderzoek van de Universiteit van Missouri zou boeren in kleipan kunnen helpen de opbrengst te verbeteren en tegelijkertijd kosten te besparen.

Claypans hebben een kleirijke laag onder een laag losse bovengrond. Deze kleilaag stelt producenten, volgens Lance Conway van het Department of Plant Sciences van de Universiteit van Missouri. Conway bestudeert productiviteit in kleipannen.

"Claypans zijn echt interessant en vormen een aantal unieke problemen, "Zei Conway. Die problemen omvatten erodibiliteit. Claypans kunnen gemakkelijk eroderen, zelfs op velden met weinig helling. Dat komt omdat water niet snel door de kleilaag stroomt, wat dan kan leiden tot oppervlakte-afvoer. Erosie in de lente wordt vaak overdreven na verse grondbewerking in de velden. Maar kleipangronden hebben deze bewerking vaak nodig om te voorkomen dat het veld te nat wordt om te planten.

"Omdat kleipannen niet zo goed afvloeien, ze blijven nat en koud in de lente, "Zei Conway. "Aan de andere kant, in de zomer drogen ze heel gemakkelijk uit. Dan krijg je droogteproblemen. Beide uitersten kun je gemakkelijk in één groeiseizoen krijgen."

Een andere uitdaging met kleipannen is het beheer van voedingsstoffen. Stikstofverlies is het grootste probleem, zei Conway. Wanneer de kou, drassige bodems warmen op in de lente, stikstofverlies als gas is onvermijdelijk.

Conway wilde weten of er andere aspecten van het kweken van kleipannen zijn die kunnen worden geoptimaliseerd om de opbrengst te verbeteren en het verlies van voedingsstoffen te verminderen. Hij en zijn onderzoeksteam zagen een kans om de dynamiek van fosfor en kalium in kleipannen te begrijpen. Zoals stikstof, deze twee voedingsstoffen zijn van vitaal belang voor de groei van gewassen, maar zullen waarschijnlijk ook wegvloeien als er extra is.

"De Universiteit van Missouri heeft alleen een algemene aanbeveling voor fosfor en kalium voor de hele staat, maar de kleigronden gedragen zich heel anders dan de andere gronden, " Zei Conway. "We wilden zien hoe de diepte van de bovengrond het fosfor- en kaliumbeheer beïnvloedt."

Conway bedacht een experiment waarbij maïs en sojabonen afwisselend werden geplant in kleine percelen met kleipannen op verschillende diepten onder de bovengrond. Op sommige percelen werd ook meerjarig switchgrass geplant. Het experiment begon in 2009 toen de percelen grond werden getest en kunstmest voor het eerst werd toegepast. Conway bodem opnieuw getest en bemest in 2015, en bodem nog een laatste keer getest in 2016. Met deze drie tests wilde hij de dynamiek van fosfor en kalium op lange en korte termijn begrijpen. De testnummers wezen ook op kleipan-specifieke aanbevelingen.

Conway ontdekte dat boeren van kleipannen waarschijnlijk minder kalium hoeven toe te dienen dan over het algemeen wordt aanbevolen. Dat komt omdat kleigronden rijk zijn aan inheems kalium. Dit geldt vooral op plaatsen waar de kleilaag dichter bij het oppervlak komt. Anderzijds, deze gebieden met ondiepere kleipannen lijken meer fosfor nodig te hebben dan die op grotere diepte. Dat komt doordat fosfor vast komt te zitten in de zure kleilaag.

Voor producenten met toegang tot technologie die de diepte van de bovengrond onthult, De aanbevelingen van Conway kunnen nauwkeurig worden opgevolgd. Maar voor alle telers, zowel boeren als tuinders, de algemene aanbevelingen zouden moeten gelden:ondiepere bovengronden zullen minder kalium en meer fosfor nodig hebben - door frequentere en lagere doseringen - dan diepere bovengronden.

"Maar elk veld is anders, " Zei Conway. "Het zal van vorig beheer afhangen en hoe hoog het kalium van de grondtest is om mee te beginnen. Over het algemeen kunnen we met iets minder kalimest wegkomen."

De aanbevelingen van Conway zijn gebaseerd op een klein plotexperiment. Ze moeten nog worden geverifieerd in het veld. Hij voert een soortgelijk experiment uit op grotere percelen, waarbij ook de kassa- en de niet-bewerkte benadering van veldbeheer worden vergeleken. Hij is van plan om het experiment uiteindelijk te verplaatsen naar een grootschalige veldomgeving.