Pløjning, mulching eller direkte såning:Modellering af jordens strukturændringer som vigtig grundforskning

Siden 1972 har de fleste lande i verden har fejret FN's Verdensmiljødag den 5. juni. I de sidste årtier har miljøbevidstheden er steget. Flere og flere indser, hvor sårbare de naturressourcer, som vi alle er afhængige af, er. Endnu, situationen forværres, og globale bestræbelser på at beskytte miljøet har hårdt brug for.

Med United Nations University Institute for Integrated Management of Material Fluxes and of Resources (UNU-FLORES), FN's universitet har etableret et forskningsinstitut i Dresden, der beskæftiger sig med forvaltning af miljøressourcer som vand, jord, og affald. I midten af ​​det hele er Nexus -tilgangen, som ser på de komplekse indbyrdes afhængigheder af ressourcer på en integreret måde. For at fremme dette, UNU-FLORES arbejder tæt sammen med TU Dresden. Sammen med Det Miljøvidenskabelige Fakultet, UNU-FLORES tilbyder en fælles ph.d. Program. Det træner en ny og international generation af forskere, ingeniører, og ledere, der dedikerer deres arbejde til en bæredygtig forvaltning af ressourcer og hjælper med at gå ind for tilgangen verden over.

To af ph.d. forskere er Parvathy Chandrasekhar og Janis Kreiselmeier. De blev begge overvåget af professor Karl-Heinz Feger fra Institute of Soil Science and Site Ecology i TU Dresden og Dr. Kai Schwärzel fra UNU-FLORES. Inden for rammerne af et projekt finansieret af German Research Foundation (DFG), de så på, hvordan jordstrukturen påvirkes af landbrugets forvaltning, og hvordan dette kan ændre jordens evne til at lagre og overføre vand. Målet var at simulere observerede ændringer og hjælpe med at forbedre hydrologiske modeller.

Parvathy Chandrasekhar brugte en eksisterende model og tilpassede den til flere casestudier fundet i publicerede forskningsartikler. Hydrologiske modeller kan være et vigtigt grundlag for foranstaltninger inden for landbrug og skovbrug samt miljø- og arealanvendelse. De hjælper os med at forstå og forudsige, hvor meget vand fordamper, gemmes, eller løber af på overfladen. Indtil nu, ændringer i jordens struktur på grund af, for eksempel, jordbearbejdning i landbruget, er sjældent blevet overvejet, selvom de kan ændre vandbevægelsen i jorden drastisk.

Fra slutningen af ​​2015 til 2018, Janis Kreiselmeier lavede med jævne mellemrum markforsøg og prøvede jord på et forsøgssted i Loess Hilly -regionen i Sachsen (Lommatzscher Pflege). Prøverne blev analyseret i det almindeligt anvendte Nexus-Laboratory i TU Dresden og UNU-FLORES i Tharandt. Jord på forsøgsstedet blev genstand for tre forskellige behandlinger. Inden såning af afgrøden, det blev enten bearbejdet konventionelt med en plade af støbejern, i reduceret udgave med harve, eller slet ikke bearbejdet. Uanset om det er blevet bearbejdet eller på anden måde, vejrhændelser som regn og frost, jordbiota, og tyngdekraften bidrager til ændringer i jordens struktur. Marken uden jordbearbejdning viste lidt eller ingen ændringer i jordstrukturen over tid. Vandretention blev forbedret her på grund af et finere udviklet poreareal sammenlignet med de to andre behandlinger. Jordet jord, på den anden side, klart ændret sin struktur i løbet af en vækstsæson. Forskellene mellem konventionel jordbearbejdning og reduceret jordbearbejdning var mindre. I første omgang, den mekaniske løsning af jorden forbedrede jordens struktur og, derfor, vandbevægelse. Men disse fordele var kortvarige og gik for det meste tabt i hele vækstsæsonen.

Så langt, modellering af jordens strukturelle ændringer har vist, at enkle processer som den indledende indstilling af jorden efter jordbearbejdning godt kan beskrives. Imidlertid, det komplekse samspil mellem menneskelig indflydelse og miljøfaktorer giver plads til forbedringer af sådanne modeller.