Hoe verhoog je het bodemwatergehalte en de bodemgezondheid zonder te irrigeren? Best afdekken met een laag stro, een nieuwe studie concludeert.

Boeren op het Chinese Lössplateau gebruiken al tientallen jaren zowel plastic als stro als bodembedekker, of mulch, tussen gewassen. Een groot deel van de landbouw in de regio, waarvan maïs een groot deel uitmaakt, is droog land; de gewassen zijn uitsluitend afhankelijk van seizoensgebonden regenval. Droge periodes kunnen de groei en opbrengst van gewassen schaden. Dus de twee mulches - zowel goedkoop als gemakkelijk verkrijgbaar - worden gebruikt om waterverlies door verdamping te stoppen en de grond warm te houden.

Hoewel de mulch al sinds de jaren 70 in gebruik was, "er werden geen studies gedaan naar het effect van mulchen op de bodemkwaliteit, bodemgezondheid, en koolstofvastlegging, " zei Upendra M. Sainju. Sainju is bodemwetenschapper bij het USDA-ARS Northern Plains Agricultural Research Lab in Montana.

Om dit te onderzoeken, evenals de effecten van de mulch op de maïsopbrengst, de wetenschappers ontwierpen een experiment van vijf jaar waarin ze stro-mulch vergeleken, plastic muls, en geen mulch. Op hun proefpercelen op het Changwu Agro-Ecologische Station, ze bedekten de grond in mei en verwijderden de mulch toen de maïs in oktober werd geoogst. Ze namen aan het einde van elk seizoen grondmonsters om koolstof te analyseren. De wetenschappers vergeleken ook de maïsopbrengsten tussen de verschillende percelen.

Gemiddeld, de maïsopbrengst was het hoogst in de plastic mulch, met 21 tot 25 procent. Stromulch verhoogde ook de opbrengst in vergelijking met kale grond, maar slechts met vijf procent. Wat zou verantwoordelijk kunnen zijn voor dit verschil? Omdat stro veel koolstof bevat, ontbindende microben voeden zich met vrije stikstof in de bodem om hun dieet in evenwicht te houden. Dit neemt stikstof - een belangrijke voedingsstof voor planten - weg van de maïs, die zijn opbrengst beïnvloeden.

Echter, organische koolstof in de bodem was het hoogst in de stro-mulch-percelen. Dit is wenselijk omdat koolstofrijke bodems beter zijn in het verwijderen van broeikasgassen uit de lucht, zei Saiju. Bodems met een hoger koolstofgehalte bevatten ook meer voedingsstoffen en hebben een koekkruimelachtige structuur. Beide eigenschappen komen de gewassen ten goede.

In de plastic mulchpercelen, het extra water verhoogde de microbiële activiteit. De hongerige microben consumeerden bodemorganisch materiaal, omzetten in koolstofdioxide in het proces. Door de bodemkoolstof op te gebruiken, vermindert dit snel het vermogen van de bodem om als koolstofput te fungeren.

"We dachten dat de plastic mulch beter zou zijn omdat het de bodemvochtigheid verhoogt, " zei Sainju. "Het resultaat was verrassend in die zin dat als je te veel water hebt, het de microbiële activiteit verhoogt, die organische koolstof kunnen afbreken."

Het opbouwen van koolstof in de bodem is wereldwijd een belangrijk langetermijndoel, vooral in China. Boeren in China kunnen geld verdienen met koolstofkredieten als ze het vermogen van de bodem om koolstof op te slaan verbeteren. Dit maakt stro de winnaar, volgens de onderzoekers. Hoewel stromulch de microbiële activiteit verhoogde die stikstof gebruikte, telers kunnen het gebruik van stikstofmest aanpassen om de processen in balans te brengen. Dit zal de koolstof in de bodem verhogen en hoge opbrengsten opleveren.