Overvindelse af kulstoftab fra landbrug i tørveområder

I mange regioner i verden, landbrug skal udføres på arealer med jord kategoriseret som histosoler. Histosoler har et tykt lag af rigt organisk stof, kaldet tørv.

Forskere er bekymrede, fordi landbrug kan få disse jorder til at miste værdifuldt kulstof.

Det er her Jacynthe Dessureault-Rompré og hendes team på Laval University i Canada kommer ind i billedet. Hun forsøger at vise, at histosoler kan bruges bæredygtigt til landbrug.

At gøre dette, forskerholdet udførte et to-trins eksperiment, der involverede tilsætning af forskellige slags plantemateriale til jorden. Deres arbejde ligner, hvordan en baggårdsgartner kan tilføje kompost til jorden for at tilføje næringsstoffer, der er gået tabt.

"Det første mål var at få en bedre forståelse af plantemateriales nedbrydning, " Dessureault-Rompré siger. "Vi så på nedbrydningskvaliteter af specifikke plantematerialer, og hvordan disse påvirkede langsigtede kulstoflagre i jorden. Det andet mål var at bestemme, hvilken plante der klarede sig bedst baseret på simuleringer af den langsigtede kulstoflagring i jorden."

Kulstof i disse jorder går tabt ved erosion, jordbearbejdning og en naturlig proces kaldet mineralisering. Kulstoffet frigives fra jorden som kuldioxid, en skadelig drivhusgas, ind i atmosfæren.

Til deres første eksperiment, holdet brugte tre almindelige biomasseafgrøder:sorghum, miscanthus, og pil. De puttede plantemateriale fra disse afgrøder i permeable poser og placerede poserne direkte i jorden.

Derefter, de analyserede, hvilke plantematerialer der havde de bedste nedbrydningsegenskaber. Dem, der nedbrydes langsomt, er de bedste til at opbevare kulstof i jorden længere.

"Feltnedbrydningsundersøgelsen gav os data om, hvad der skete med de tre forskellige plantematerialer over en periode på 17 måneder, " Dessureault-Rompré siger. "En god kandidat er en afgrøde, der holder længere i jorden, fordi opbygningen af ​​kulstoflageret vil være mere effektiv, Derfor skal du bruge mindre biomasse hvert år. Plantematerialets stabilitetsegenskaber er meget vigtige."

Næste, forskere brugte nedbrydningsdata til at simulere, hvor meget hver plante ville hjælpe jorden over en lang periode. De fandt ud af, at miscanthus og pil klarede sig meget bedre end sorghum. De beregnede også mængder af de planter, der ville hjælpe jorden med at være den mest bæredygtige.

"Hvis du har en afgrøde som miscanthus, der nedbrydes mindre end sorghum, opbygningen gennem årene er meget mere effektiv, " forklarer hun. "Simuleringsdelen tilføjede et nyt perspektiv, fordi vi så var i stand til at se, at kulstofligevægt er noget, der kan opnås. Det var fantastisk at se, at tilføjelse af plantemateriale år efter år giver landmændene mulighed for at overvinde det kulstof, der går tabt under landbruget i histosoler."

Hun tilføjer, at det er svært at vurdere, hvornår disse landmænd kunne tage denne praksis i brug. Imidlertid, det er muligt, at inden for de næste 10 år, denne nye jordbevarelsespraksis kunne bruges af landmænd.

Mens mange videnskabsmænd ikke mener, at histosoler bør bruges til landbrug, mange af landmændene har intet valg. For landbrugssamfundet, behandlingsfaciliteter og distributionstjenester for at tjene til livets ophold, landmænd skal dyrke afgrøder på den jord, de har til rådighed.

Resultaterne fra Dessureault-Rompré og hendes team er vigtige for at lette bekymringerne. Denne forskning viser, at det er muligt at dyrke disse jorder bæredygtigt.

"Jeg var bange for, at denne forskning ville blive kritiseret, fordi det er en meget ny måde at se på afgrødeproduktion på disse meget specielle jorder, " siger hun. "Mange forskere mener, at dyrkede histosoler bør bringes tilbage til deres naturlige tilstand, eller at nedbrydningsprocessen af ​​disse jord er irreversibel. Men dette projekt har virkelig til formål at udvikle en bæredygtig måde at dyrke højværdiafgrøder på disse jorder.