Diversificering af afgrøderotationer forbedrer miljøresultaterne, samtidig med at bedrifterne bliver rentable

En ny undersøgelse fra forskere ved University of Minnesota og Iowa State University finder, at diversificering af afgrøderotationer i høj grad kan reducere negative miljø- og sundhedsvirkninger, og samtidig opretholde lønsomheden for landmændene.

Forskningen, for nylig offentliggjort i tidsskriftet Miljøvidenskab og teknologi , finder, at tilføjelse af små korn og foder som lucerne til den konventionelle majs-sojabønne rotation, som dominerer produktionen i Minnesota, Iowa og andre majsbæltstater, i høj grad kan reducere negative miljøpåvirkninger og samtidig understøtte landbrugsøkonomier.

"Landmænd har længe praktiseret afgrøderotation for at opretholde produktiviteten på deres jord, "sagde Natalie Hunt, undervisningsassistent i Institut for Bioprodukter og Biosystemteknik i U på M's College of Food, Landbrugs- og naturressourcevidenskab og College of Science and Engineering. "Vi viser, at tilføjelse af flere afgrøder til den konventionelle majs-sojaprotation er til gavn for både landmænd og miljøet."

Arbejdet var baseret på data fra en storstilet, langsigtet feltforsøg ved Iowa State Universitys Marsden Farm. Eksperimentet, igangsat i 2001, sammenligner præstationskarakteristika for en to-årig majs-soja rotation med dem for en tre-årig majs-soyabønne-havre-rotation og en fire-årig majs-soyabønne-havre-lucerne-rotation.

"Dette nye papir tilføjer vigtig indsigt i miljøpåvirkninger og konsekvenser for menneskers sundhed ved konventionelle og mere forskellige dyrkningssystemer, "sagde Matt Liebman, professor i Agronomi og H.A. Wallace begavet formand for bæredygtigt landbrug ved Iowa State University. "Denne type information er vigtig for at udvikle bæredygtige og modstandsdygtige måder at dyrke landbrug på, samtidig med at planeten beskyttes."

Forskerne så på forurening fra landbrug såvel som fra forsyningskæden, herunder produktion af gødning, brændstof og herbicider. De kombinerede felteksperimentdata med emissionsdatasæt og en luftkvalitetsmodel, at estimere emissioner og skader fra klimaændringer, menneskers sundhed via forurening og mængden af ​​fossile brændstoffer forbundet med hvert dyrkningssystem.

De fandt, at den største årsag til miljøskader er kunstgødning, som kræver en masse fossilt brændstof at producere. Desuden, når gødning påføres afgrøder det frigiver drivhusgasser og forurenende stoffer, der skader luftkvaliteten, hovedsageligt ammoniak. Ved at tilføje små korn og foder til rotationer, der kræves mindre gødning, og der udsendes mindre forurening.

Tilføjelsen af ​​en enkelt afgrøde af små korn kan reducere brugen af ​​fossilt brændstof, forurening og skader med omkring halvdelen, ifølge forskningen. Undersøgelsen fandt også mere forskellige rotationssystemer:

• brugt 56% mindre fossile brændstoffer;
• genererede 54% færre drivhusgasemissioner;
• og havde tjent penge på skader fra drivhusgasemissioner og luftforurenende stoffer 42% lavere end det konventionelle majs-sojabønnesystem.

"Genintegrering af landbrugspraksis fra blot et par generationer siden har potentiale til at give positive miljøfordele, "Sagde Hunt.

Mere end 30 videnskabelige artikler offentliggjort fra arbejdet på Marsden Farm -stedet har behandlet afgrødeudbytter, jordens egenskaber, ukrudt, økonomiske omkostninger og afkast, økologiske processer og andre emner. I tidligere arbejde, forskerne viste, at diversificering af afgrøder kunne reducere jorderosion og tab af næringsstofudledning. Denne undersøgelse udvider deres tidligere fund til også at omfatte forurening i luften.

"Midtvestens landbrugslandskab blev meget mindre forskelligartet efter Anden Verdenskrig, da kunstgødning og pesticider blev mere udbredt, og da husdyrproduktionen stort set blev afkoblet fra afgrødeproduktionen, "sagde Liebman." Vores arbejde viser, at det kan være en win-win-win for landmænd at vende tilbage til mere forskelligartede afgrøderotationer. offentligheden og miljøet. "