Majs med halm mulch bygger udbytte, jordens kulstof

Hvordan øger du jordens vandindhold og jordens sundhed uden at vande? Dæk det bedst med et lag halm, konkluderer en ny undersøgelse.

Landmænd i Kinas Löss-plateau har i årtier brugt både plastik og halm som jorddække, eller barkflis, mellem afgrøder. Meget af regionens landbrug, hvoraf majs er en stor del, er tørland; afgrøderne afhænger udelukkende af årstidens nedbør. Tørre perioder kan skade afgrødevækst og udbytte. Så de to mulches - både billige og let tilgængelige - bruges til at stoppe vandtab fra fordampning og holde jorden varm.

Selvom mulcherne havde været i brug siden 1970'erne, "der blev ikke foretaget undersøgelser af mulchingens indvirkning på jordkvaliteten, jordsundhed, og kulstofbinding, "sagde Upendra M. Sainju. Sainju er jordforsker ved USDA-ARS Northern Plains Agricultural Research Lab i Montana.

For at undersøge dette, samt mulchernes virkning på majsudbyttet, forskerne designede et femårigt eksperiment, hvor de sammenlignede halmbarkflis, plastik barkflis, og ingen barkflis. På deres testpladser på Changwu Agro-økologiske Station, de dækkede jorden i maj og fjernede muldene, når majsen blev høstet i oktober. De tog jordprøver i slutningen af ​​hver sæson for at analysere kulstof. Forskerne sammenlignede også majsudbyttet mellem de forskellige parceller.

Gennemsnitlig, majsudbyttet var højest i plastikmulden, med 21 til 25 procent. Halmmuld øgede også udbyttet sammenlignet med bar jord, men kun med fem procent. Hvad kan være ansvarlig for denne forskel? Da halm har et højt kulstofindhold, nedbrydningsmikrober lever af frit nitrogen i jorden for at balancere deres kost. Dette fjerner nitrogen - et vigtigt plantenæringsstof - væk fra majsen, påvirker dets udbytte.

Imidlertid, jordens organiske kulstof var højest i halmmulden. Dette er ønskeligt, fordi kulstofrig jord er bedre til at fjerne drivhusgasser fra luften, sagde Sainju. Jord med højere kulstofindhold indeholder også flere næringsstoffer og har en småkage-krumme-lignende struktur. Begge disse egenskaber gavner afgrøderne.

I plastikbarkjorderne, det ekstra vand booster mikrobiel aktivitet. De sultne mikrober forbrugte jordens organiske stof, omdanne det til kuldioxid i processen. Ved at opbruge jordens kulstof reducerer dette hurtigt jordens evne til at fungere som et dræn for kulstof.

"Vi troede, at plastikmulden ville være bedre, fordi den øger jordens fugtighed, " sagde Sainju. "Resultatet var overraskende i den forstand, at hvis du har for meget vand, øger det den mikrobielle aktivitet, som kan nedbryde organisk kulstof."

Opbygning af jordkulstof er et vigtigt langsigtet mål på verdensplan, især i Kina. Landmænd i Kina kan tjene penge på kulstofkreditter, når de forbedrer jordens evne til at lagre kulstof. Dette gør halm til vinderen, ifølge forskerne. Selvom stråmuld øgede mikrobiel aktivitet, der brugte nitrogen, avlere kan justere brugen af ​​nitrogengødning for at hjælpe med at balancere processerne. Dette vil øge jordens kulstof og skabe høje udbytter.