Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Kompostnøgle til opsamling af kulstof i jorden

Forskere taler, mens en traktor bevæger sig over en mark ved UC Davis Russell Ranch Sustainable Agriculture Facility i 2016. Kredit:Gregory Urquiaga/UC Davis

Ved at bevæge sig ud over overfladeniveau og bogstaveligt talt grave dybt, forskere ved University of California, Davis, fandt ud af, at kompost er en nøgle til opbevaring af kulstof i halvtørrede dyrkede jorder, en strategi til modregning af CO2 -emissioner.

Til deres 19-årige studie, offentliggjort i tidsskriftet Global ændringsbiologi , forskere gravede cirka 6 fod ned for at sammenligne jordens kulstofændringer i konventionelle, dækskårne og kompost-tilføjede parceller med majs-tomat og hvede-brakbeskæringssystemer. De fandt ud af, at:

  • Konventionelle jordarter frigiver eller gemmer ikke meget kulstof.
  • Dæk beskæring af konventionelle jordarter, mens forøgelse af kulstof i overfladen 12 tommer, faktisk kan miste betydelige mængder kulstof under denne dybde.
  • Når både kompost og dækafgrøder blev tilføjet i det organisk certificerede system, jordens kulstofindhold steg 12,6 procent i løbet af undersøgelsens længde, eller cirka 0,07 procent årligt. Det er mere end det internationale "4 pr. 1000" -initiativ, hvilket kræver en stigning på 0,04 procent af jordens kulstof om året. Det er også langt mere kulstof lagret, end der ville blive beregnet, hvis kun overfladelaget blev målt.

"Hvis vi tager os tid og energi til at se lidt dybere, der er altid mere til historien, sagde den første forfatter Jessica Chiartas, en ph.d. studerende fra UC Davis -land, luft- og vandressourceafdelingen. "Jorden repræsenterer en enorm masse naturressourcer under vores fødder. Hvis vi kun tænker på at dyrke overfladen af ​​den, vi mangler en mulighed. Kulstof er som en anden afgrøde. "

Dækafgrøder, kompost og kulstofmarkedet

På landsplan, mange undersøgelser, der undersøgte kulstofændringer i jordens øverste fod, fandt ud af, at dækkekornede systemer lagrer kulstof. UC Davis -undersøgelsen fandt også gevinster i overfladen, men dybere nede, der blev frigivet nok kulstof fra dækskårne systemer til, at det resulterede i et samlet nettotab.

"Der er andre fordele ved at dække afgrøder, som landmænd stadig kan nyde, men i vores systemer, lagring af kulstof er ikke nødvendigvis en af ​​dem, sagde den første forfatter Nicole Tautges, en forsker i beskæringssystemer med UC Davis Agricultural Sustainability Institute. "Vi ville gøre flere fremskridt ved at stimulere kompost."

Prøvetagning af jord på UC Davis 'Russell Ranch Sustainable Agriculture Facility. Kredit:Nicole Tautges/UC Davis

Forskerne sammenlignede ikke komposterede systemer uden dækafgrøder, men formoder, at komposten hjalp med at opsamle kulstof på trods af dækafgrøden, en forestilling, de agter at undersøge nærmere.

Mikrober har brug for en afbalanceret kost

Kulstof skal filtrere gennem jordmikrober for at skabe stabiliserede former for kulstof i jorden. Kompost leverer ikke kun kulstof, men også yderligere vitale næringsstoffer for at disse mikrober kan fungere effektivt.

"En af grundene til, at vi bliver ved med at miste organisk materiale fra jord, er, at vi har fokus på at fodre planten, og vi glemmer behovene hos andre, der leverer vigtige tjenester i jord som at bygge organisk kulstof, "sagde seniorforfatter Kate Scow, direktør for UC Davis Russell Ranch Sustainable Agriculture Facility. "Vi skal fodre jorden, også".

At have en afbalanceret kost kan gøre forskellen mellem, hvor meget kulstof der forbliver i jorden i forhold til, hvor meget der frigives som kuldioxid, Sagde Scow.

Når deres kost er ude af balance, mikrober søger manglende næringsstoffer, udvinde dem fra eksisterende jordens organiske stof. Dette resulterer i tab snarere end gevinst af kulstof. Forfatterne mener, at dybt i jorden, dækafgrøderødder gav kulstof, men ikke de andre næringsstoffer, der var nødvendige for at stabilisere det.

At opsøge kulstof i tørre klimaer

Undersøgelsen blev udført i Californiens nordlige Central Valley ved Russell Ranch Sustainable Agriculture Facility, en del af Agricultural Sustainability Institute ved UC Davis. Resultaterne indikerer, at halvtørre middelhavsklimaer som undersøgelsesstedet kan være i stand til at lagre langt mere kulstof i jorden, end man engang troede var muligt.

"Dette arbejde, der kommer fra Russell Ranch på UC Davis, er meget betimeligt, da staten investerer i programmer til at opsamle kulstof i jord, "sagde sekretær Karen Ross fra California Department of Food and Agriculture." Kulbinding i jord gennem tilsætning af kompost er en nøglepraksis i vores Healthy Soils Program, og vi er glade for, at videnskab og politisk indsats er i overensstemmelse og støtter hinanden. "

Resultaterne angiver også en mulighed for kompost til at levere flere, sammenkoblede fordele for landmænd og miljøet ved at forbedre jordbunden modvirkning af drivhusgasemissioner, og forvandle animalsk og madaffald til et værdifuldt produkt, jorden har brug for.