Bodemerosie is een grote uitdaging in de landbouwproductie. Het beïnvloedt de bodemkwaliteit en voert voedingsbodems mee die waterwegen vervuilen. Hoewel bodemerosie een natuurlijk proces is, landbouwactiviteiten zoals conventionele grondbewerking verergeren dit. Boeren die no-till-praktijken toepassen, kunnen de bodemerosie aanzienlijk verminderen, blijkt uit een nieuwe studie van de Universiteit van Illinois.

Een volledige verschuiving naar niet-ploegen zou het bodemverlies en de sedimentopbrengst met meer dan 70% verminderen, zegt Sanghyun Lee, doctoraatsstudent bij de afdeling landbouw- en biologische technologie aan de U of I en hoofdauteur van het onderzoek, gepubliceerd in Tijdschrift voor milieubeheer .

Maar zelfs een gedeeltelijke verandering in de grondbewerkingspraktijken kan significante resultaten hebben, hij voegt toe.

"Als we ons richten op het meest kwetsbare gebied qua bodemerosie, dan laat slechts 40% no-till bijna dezelfde reductie zien als 100% no-till implementatie, "zegt Leen.

De studie gebruikte fysieke gegevens en computermodellering om bodemerosie in het stroomgebied van Drummer Creek te schatten, dat deel uitmaakt van het stroomgebied van de Upper Sangamon River in Centraal Illinois. De belangrijkste gewassen in het gebied zijn maïs en sojabonen, en grondbewerking is een overheersende landbouwpraktijk.

"De snelheid van bodemerosie wordt verhoogd en versneld door niet-duurzame landbouwproductie. Een van de belangrijkste redenen is conventionele grondbewerking in het veld, " zegt Lee. "Ons model biedt een hulpmiddel om de effecten van grondbewerking op bodemerosie in het stroomgebied in te schatten."

Lee en co-auteurs Maria Chu, Jorge Guzman, en Alejandra Botero-Acosta ontwikkelden het modelleringskader, het koppelen van een hydrologisch model (MIKE SHE) aan het Water Erosion Prediction Project (WEPP) om de effecten van no-till-praktijken in het stroomgebied te onderzoeken. Het WEPP-model leverde de sedimentbronnen van de landbouwvelden onder verschillende grondbewerkingspraktijken en het hydrologische model simuleerde sedimenttransport over het stroomgebied.

De onderzoekers gebruikten historische gegevens over klimaat, bodemeigenschappen, sedimentmonstergegevens, en andere relevante maatregelen, vervolgens het gekoppelde model gebruikt om te voorspellen hoe verschillende beheerpraktijken de bodemerosiesnelheid beïnvloeden.

"Boeren geven misschien de voorkeur aan grondbewerking omdat natte klimaatomstandigheden een verdichte bodem veroorzaken, " zegt Lee. "Echter, bodemerosie verwijdert de bovengrond, die veel voedingsstoffen bevat, en dit kan de opbrengst op de lange termijn verminderen. Bodemerosie beïnvloedt ook de waterkwaliteit, zowel lokaal in de tijd als op afstand.

"Daarom, boeren moeten de voordelen van grondbewerking afwegen tegen de gevolgen van bodemerosie en de beste beheerstrategieën kiezen."

Het modelleringskader kan helpen bij het identificeren van de meest kwetsbare gebieden, zodat producenten duurzame beheerpraktijken kunnen toepassen waar dat het belangrijkst is, Lee merkt op.