Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Tabet af snavs på jord fra Midtvesten oversvømmelser

Kredit:CC0 Public Domain

Efterhånden som ødelæggende billeder af oversvømmelserne i Midtvesten i 2019 forsvinder, et snigende og langsigtet problem dukker op på tværs af dens store sletter:Tabet af muldjord, som meget af landets fødevareforsyning er afhængig af.

I dag, Landmænd i Midtvesten står over for millioner af skæpper af beskadigede afgrøder som sojabønner og majs. Forårets kraftige regn har allerede forårsaget rekordoversvømmelser, som kunne fortsætte ind i maj og juni, og nogle regeringsembedsmænd har sagt, at det kan tage landmænd år at komme sig.

Længe efter at regnen stopper, oversvømmelser fortsætter med at påvirke jordens fysiske, kemiske og biologiske egenskaber, som alle planter er afhængige af for korrekt vækst. Ligesom meget våd jord ville forhindre en husejer i at passe sin have, store mængder nedbør forhindrer landmænd i at komme ind på en våd mark med maskiner. Oversvømmelse kan også dræne næringsstoffer ud af jorden, der er nødvendige for plantevækst, samt reducere ilt, der er nødvendigt for at planterødder kan trække vejret, og samle vand og næringsstoffer.

Som videnskabsmænd, der tilsammen har 80 års erfaring med at studere jordprocesser, vi ser tydeligt, at mange langsigtede problemer landmænd står over for fra oversvømmelser er gennemsyret af jorden. Dette får os til at konkludere, at landmænd muligvis skal træffe langt mere aktive foranstaltninger for at styre jordens sundhed i fremtiden, da vejrændringer sker mere drastisk på grund af klimaændringer og andre faktorer.

Her er nogle af farerne med oversvømmet landbrugsjord, der kan påvirke nationens fødevareforsyning.

Kvælende jord

Når jorden er mættet af oversvømmelser, jordporerne er helt fyldt med vand og har lidt eller ingen ilt til stede. Meget ligesom mennesker, planter har brug for ilt for at overleve, med gassen taget til planter via blade og rødder. Også identisk med mennesker, planter - såsom landbrugsafgrøder - kan ikke trække vejret under vandet.

I det væsentlige, overskydende og langvarige oversvømmelser dræber planterødder, fordi de ikke kan trække vejret. Døde planters rødder fører til gengæld til døden af ​​en plante over jorden, eller afgrøde, vækst.

En anden virkning af oversvømmelse er komprimeret jord. Dette sker ofte, når tungt maskineri køres over våd eller mættet landbrugsjord. Når jorden bliver komprimeret, fremtidig rodvækst og iltforsyning er begrænset. Dermed, alvorlig oversvømmelse kan forsinke eller endda forhindre plantning i hele vækstsæsonen, forårsager betydelige økonomiske tab for landmændene.

Tab af jordens næringsstoffer

Når der opstår oversvømmelser, såsom overvanding af din have eller som med oversvømmelsen i Midtvesten i 2019, overskydende vand kan skylle næringsstoffer ud af jorden. Dette sker ved, at vand løber uden for stedet, udvaskning og dræning gennem jorden, eller endda gennem omdannelse af næringsstoffer fra en form, som planter kan udnytte, til en gasform, der går tabt fra jorden til atmosfæren.

Uanset om du er baggårdsgartner eller storlandmand, disse forhold kan føre til forsinkelser i plantning af afgrøder, reduceret afgrødeudbytte, lavere næringsværdi i afgrøder og øgede omkostninger i form af ekstra brugt gødning. Der er også den øgede stress i landbrugssamfundet – eller for dig, baggårdsgartneren, der ikke kunne plante i weekenden på grund af overskydende nedbør. Dette øger i sidste ende risikoen for ikke at producere rigelig mad over tid.

Små mikrobielle ændringer har store effekter

Oversvømmelser på store skalaer får jord til at blive vandmættet i længere tid end normale perioder. Det her, på tur, påvirker jordens mikroorganismer, der er gavnlige for næringsstofcyklussen.

Oversvømmet jord kan støde på problemer forårsaget af tab af en specifik jordmikroorganisme, arbuskulære mykorrhizaer svampe. Disse svampe koloniserer rodsystemer i omkring 90% til 95% af alle planter på Jorden i et gensidigt fordelagtigt forhold.

Svampene modtager energi i form af kulstof fra planten. Mens svampene strækker trådlignende ranker ind i jorden for at fange for næringsstoffer, de skaber en zone, hvor næringsstoffer lettere kan optages af planten. Det her, på tur, gavner afgrødernes næringsstofoptagelse og næringsværdi.

Når mikrobiel aktivitet afbrydes, næringsstoffer ebber og flyder ikke i jorden på den måde, der er nødvendig for korrekt afgrødevækst. Afgrøder dyrket i tidligere oversvømmede marker kan blive påvirket på grund af fraværet af et mikrobielt samfund, der er afgørende for at opretholde en ordentlig plantevækst.

Den nuværende oversvømmelse i Midtvesten har vidtrækkende virkninger på jordens sundhed, som kan vare i mange år. At komme sig efter disse typer ekstreme hændelser vil sandsynligvis kræve aktiv forvaltning af jorden for at modvirke de negative langsigtede virkninger af oversvømmelser. Dette kan omfatte vedtagelse af bevaringssystemer, der omfatter brug af dækafgrøder, systemer til ikke-bearbejdning eller reduceret bearbejdning og brugen af ​​flerårige græsser, for at nævne nogle få. Disse typer systemer kan give mulighed for bedre jorddræning og dermed mindske oversvømmelser i jord.

Landmænd har evnen til at udføre disse forvaltningspraksis, men kun hvis de har råd til at konvertere til disse nye systemer; ikke alle landmænd er så heldige. Indtil forbedringer i ledelsespraksis er løst, fremtidige oversvømmelser vil sandsynligvis fortsætte med at efterlade et stort antal marker i Midtvesten sårbare over for at producere lavere afgrødeudbytte eller ingen afgrøde overhovedet.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.