In veel regio's van de wereld, landbouw moet worden gedaan op bodems die zijn gecategoriseerd als histosolen. Histosolen hebben een dikke laag rijk organisch materiaal, turf genoemd.

Wetenschappers maken zich zorgen, omdat door landbouw deze bodems waardevolle koolstof kunnen verliezen.

Dat is waar Jacynthe Dessureault-Rompré en haar team van Laval University in Canada om de hoek komen kijken. Ze probeert aan te tonen dat histosolen duurzaam kunnen worden gebruikt voor de landbouw.

Om dit te doen, het onderzoeksteam voerde een experiment in twee stappen uit waarbij verschillende soorten plantaardig materiaal aan de grond werden toegevoegd. Hun werk is vergelijkbaar met hoe een tuinier in de achtertuin compost aan de grond kan toevoegen om verloren voedingsstoffen toe te voegen.

"Het eerste doel was om een ​​beter begrip te krijgen van de afbraak van plantaardig materiaal, ", zegt Dessureault-Rompré. "We hebben gekeken naar de afbraakkwaliteiten van specifieke plantaardige materialen en hoe deze de koolstofvoorraden in de bodem op lange termijn beïnvloeden. Het tweede doel was om te bepalen welke plant het beste presteerde op basis van simulaties van de langdurige koolstofopslag in de bodem."

Koolstof in deze bodems gaat verloren door erosie, grondbewerking en een natuurlijk proces dat mineralisatie wordt genoemd. De koolstof komt vrij uit de bodem als koolstofdioxide, een schadelijk broeikasgas, de atmosfeer in.

Voor hun eerste experiment, het team gebruikte drie veelvoorkomende biomassagewassen:sorghum, miscanthus, en wilg. Ze stopten plantaardig materiaal van deze gewassen in doorlatende zakken en plaatsten de zakken direct in de grond.

Vervolgens, ze analyseerden welk plantaardig materiaal de beste ontledingseigenschappen had. Degenen die langzaam afbreken, zijn het beste om koolstof langer in de bodem op te slaan.

"De veldontledingsstudie gaf ons gegevens over wat er met de drie verschillende plantmaterialen gebeurde gedurende een periode van 17 maanden, ", zegt Dessureault-Rompré. "Een goede kandidaat is een gewas dat langer in de bodem blijft staan ​​omdat de opbouw van de koolstofvoorraad efficiënter zal zijn, daardoor hoeft u jaarlijks minder biomassa toe te passen. De stabiliteitseigenschappen van het plantmateriaal zijn erg belangrijk."

Volgende, onderzoekers gebruikten ontledingsgegevens om te simuleren hoeveel elke plant de bodem gedurende een lange periode zou helpen. Ze ontdekten dat miscanthus en wilg veel beter presteerden dan sorghum. Ze berekenden ook de hoeveelheden van de planten die zouden helpen om de bodem zo duurzaam mogelijk te maken.

"Als je een gewas hebt zoals miscanthus dat minder vergaat dan sorghum, de opbouw door de jaren heen is veel efficiënter, " legt ze uit. "Het simulatiegedeelte voegde een nieuw perspectief toe omdat we toen konden zien dat koolstofevenwicht iets is dat kan worden bereikt. Het was fantastisch om te zien dat door jaar na jaar plantaardig materiaal toe te voegen, boeren de koolstof die verloren is gegaan tijdens de landbouw in histosolen kunnen overwinnen."

Ze voegt eraan toe dat het moeilijk in te schatten is wanneer deze boeren deze praktijk zouden kunnen overnemen. Echter, is het mogelijk dat binnen de komende 10 jaar, deze nieuwe bodembeschermingspraktijk zou door boeren kunnen worden gebruikt.

Hoewel veel wetenschappers vinden dat histosolen niet voor de landbouw moeten worden gebruikt, veel boeren hebben geen keus. Voor de agrarische gemeenschap verwerkingsfaciliteiten en distributiediensten om de kost te verdienen, boeren moeten gewassen verbouwen op het land dat hen ter beschikking staat.

De bevindingen van Dessureault-Rompré en haar team zijn belangrijk om zorgen weg te nemen. Dit onderzoek toont aan dat het mogelijk is om deze gronden duurzaam te bewerken.

"Ik was bang dat dit onderzoek bekritiseerd zou worden omdat het een heel nieuwe manier is om te kijken naar de productie van gewassen op deze zeer speciale gronden, " zegt ze. "Veel wetenschappers zijn van mening dat gekweekte histosolen in hun natuurlijke staat moeten worden teruggebracht of dat het afbraakproces van deze grond onomkeerbaar is. Maar dit project is echt gericht op het ontwikkelen van een duurzame manier om hoogwaardige gewassen op deze gronden te telen.