science >> Wetenschap >  >> Natuur

Onderzoek toont aan dat bodembedekkers en vaste planten niet noodzakelijkerwijs de koolstofopslag in de bodem vergroten

Maïs en gereconstrueerde prairieplots bij een langdurig ISU-veldexperiment. Krediet:Steven Hall

Het vermogen van bodembedekkers om microben diep in de bodem van landbouwvelden te stimuleren, leidt tot aanzienlijke winsten in de waterkwaliteit, maar verhoogt niet noodzakelijkerwijs het vermogen van de bodem om koolstof op te slaan, volgens een recent gepubliceerde studie van wetenschappers van de Iowa State University.

De studie, gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Global Change Biologie Bio-energie , analyseerde bodemmonsters die een breed scala aan langdurige behandelingen hadden ondergaan. Steven Hall, een assistent-professor ecologie, evolutie en organismale biologie en corresponderende auteur van de studie, zei dat het onderzoek diep onder het oppervlak graaft om te onderzoeken hoe bodembedekkers en meerjarige prairieplanten de microbiële activiteit in de bodem beïnvloeden.

Het onderzoek vond winterrogge, een plant die gewoonlijk als bodembedekker wordt gebruikt, biedt een bron van koolstof die microben stimuleert tot een meter onder het oppervlak van de grond. Die stimulatie verhoogt de vraag van de microben naar voedingsstoffen. Het proces van het consumeren van bodemvoedingsstoffen zorgt ervoor dat deze voedingsstoffen niet in waterwegen terechtkomen, wat een belangrijk milieuvoordeel is.

Echter, de microben kunnen veel van de koolstof verteren die door het bodembedekkers wordt geleverd, omzetten in koolstofdioxide, die vrijkomt in de atmosfeer. Dit betekent dat de koolstof van het dekgewas niet noodzakelijkerwijs wordt opgeslagen, of afgezonderd, waar het de klimaatverandering kan helpen compenseren.

De bevindingen kunnen sommigen verrassen die aannemen dat meer planten in de bodem betekent dat er meer koolstof wordt opgeslagen, zei Hall.

"Dekgewassen en vaste planten bieden belangrijke voordelen voor de waterkwaliteit, maar ik zou mijn pet niet ophangen aan de voordelen van snelle koolstofvastlegging, ' zei hij. 'We hebben een compromis gevonden. Grotere plantengroei betekent niet noodzakelijkerwijs winst in koolstofvastlegging als de microbiële activiteit ook toeneemt."

De studie analyseerde 96 bodemmonsters genomen uit een 10 jaar durende veldstudie. Op sommige velden werd continu maïs geplant, sommigen ondergingen maïs-soja-rotatie, sommigen hadden bodembedekkers na ononderbroken maïs en sommigen hadden prairies gereconstrueerd. Met de kernmonsters konden de onderzoekers achterhalen hoe diep bedekkende gewassen en vaste planten de microbiële activiteit intensiveren, en om te zien welke koolstofbronnen microben verteerden.

"Ondanks hun opmerkelijke milieuvoordelen, noch onbevruchte vaste planten, noch bodembedekkers bevorderen noodzakelijkerwijs een snelle koolstofvastlegging in de bodem in vergelijking met conventionele jaarlijkse bio-energiesystemen vanwege de gelijktijdige toename van de ontbinding, ’ meldt de studie.