Der Boden wird immer die stabile Basis jedes Bio-Bauernhofs sein, aber unser Verständnis davon ändert sich ständig. Dank der Arbeit von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt zeigen uns neue Informationen, wie und warum regenerativer ökologischer Landbau zu gesundem Boden, gesunden Menschen und einem gesunden Planeten führt. Hier ein Überblick über die jüngsten Erkenntnisse von Bodenwissenschaftlern.
1. Höhere Materie
Böden, die reich an organischer Substanz sind, halten mehr Luft und Wasser und produzieren höhere Erträge als Böden, die wenig organische Substanz enthalten. Sie versorgen Pflanzen auch mit einer stetigen Nährstofffreisetzung, hemmen die Erosion und beherbergen eine robuste Population nützlicher Mikroorganismen.
Durch das Hinzufügen von Kompost, die Verwendung von Deckfrüchten und Mulchen und die Begrenzung der Bodenbearbeitung - Grundprinzipien der ökologischen Bodenbewirtschaftung - wird die organische Substanz erhöht und erhalten.
Eine Analyse von Daten aus neun Jahren aus dem Nationalen Bodenprojekt - einschließlich fast aller 50 Staaten - ergab, dass organisch bewirtschaftete Böden einen durchschnittlichen Gehalt an organischer Substanz von 8.33 Prozent hatten, während konventionell bewirtschaftete Böden durchschnittlich 7.37 Prozent aufwiesen. Der Bericht wurde in Advances in Agronomy von Tracy Misiewicz, Ph.D., stellvertretende Direktorin für Wissenschaftsprogramme am Organic Center in Washington, DC, und anderen Forschern veröffentlicht.
2. Stickstoff halten
Lachgas ist wie Kohlendioxid ein starkes Treibhausgas. Gute Nachrichten: Organische Methoden können Stickstoff und Kohlenstoff binden.
USDA-Forscher in Beltsville, Maryland, verglichen die Lachgasemissionen einer Vielzahl von Managementbehandlungen an einem gut durchlässigen Sandstandort, der über einen Zeitraum von drei Jahren von der konventionellen Landwirtschaft auf die ökologische Gemüseproduktion umgestellt wurde.
Die gesamte Fläche wurde jeden Herbst mit einer Mischung aus Futterrettich, Winterroggen und purpurrotem Klee bepflanzt, und einzelne Parzellen wurden mit konservierender Bodenbearbeitung (Streifen- oder Direktsaat) oder konventioneller Bodenbearbeitung (mit schwarzem Kunststoff oder blankem Boden) bewirtschaftet. jede Vegetationsperiode. Die Parzellen ohne Bodenbearbeitung und mit Streifenbearbeitung verloren ungefähr die gleiche Menge an N2O, ein Niveau, das signifikant geringer war als bei den konventionell bebauten Parzellen.
Die Erhaltung des Stickstoffs im Boden ist auch für die Landwirte von Vorteil, da er den Pflanzen einen wichtigen Nährstoff liefert und den Bedarf an anderen Inputs verringert.
3. Stickstoff fixieren
Knötchen, die sich an den Wurzeln von Hülsenfrüchten bilden, enthalten Bakterien, die der Luft Stickstoff entziehen und im Boden fixieren, sodass die nächsten in der Fruchtfolge gepflanzten Pflanzen ihn als Nährstoff aufnehmen können.
Vorläufige Beobachtungen 2017 von Forschern bei Rodale Institute weisen darauf hin Sojabohnenpflanzen, die auf organischen Feldern wachsen, können eine größere Anzahl feiner Wurzeln und damit eine häufigere und weit verbreitete Bildung von stickstofffixierenden Knötchen erzeugen als Sojabohnen, die auf konventionell bewirtschafteten Feldern angebaut werden.
Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass Pflanzen, die in den konventionellen Feldern überschüssige Mengen an leicht verfügbarem Stickstoff enthalten (aufgrund der Zugabe von synthetischen Düngemitteln), nicht so viele feine Wurzeln bilden müssen, um aus dem Boden auf den Nährstoff zugreifen zu können. Weitere Studien werden durchgeführt, um die Auswirkungen dieser Beobachtung zu bestimmen.
4. Mikrobenmanagement
Eine robuste Population nützlicher Bodenmikroorganismen verbessert die Nährstoff- und Wasserverfügbarkeit und hilft, krankheitsverursachende Krankheitserreger zu unterdrücken. Forscher in den Niederlanden berichteten in Frontiers in Microbiology, dass Böden aus biologisch bewirtschafteten Betrieben wiesen eine höhere Anzahl und vielfältigere Populationen nützlicher Bodenorganismen auf als Böden von konventionell bewirtschafteten Farmen. Ähnliche Ergebnisse wurden in Bananenplantagenböden von Forschern in Taiwan gefunden, die über ihre Studie zur angewandten Bodenökologie berichteten.
5. Gute Pilze
Arbuskuläre Mykorrhizapilze (AMF) sind nützliche Mikroorganismen, die fast alle Arten von Pflanzen besiedeln. Sie erweitern effektiv die Reichweite der Pflanzenwurzeln und helfen ihnen, Wasser und Nährstoffe aus einem größeren Bodenvolumen zu sammeln.
Es wurde gezeigt, dass die AMF-Besiedlung dazu beiträgt, dass Pflanzen unter trockenen Bedingungen und in Böden mit erhöhtem Salzgehalt gedeihen. Das Inokulieren von Pflanzen mit kommerziellen AMF-Präparaten kann kostspielig sein, aber organische Böden enthalten in der Regel viel natives AMF, wodurch die Notwendigkeit einer Inokulation verringert oder beseitigt wird.
Winterbedeckung und seltene Bodenbearbeitung können die native AMF-Besiedlung erhöhen Laut einer Studienanalyse, die von Forschern der University of California und der University of Adelaide, Australien, durchgeführt und im Journal of Applied Ecology veröffentlicht wurde, um durchschnittlich 30 Prozent der Sommer-Cash-Crops. Es wurde festgestellt, dass die Vielfalt der AMF-Arten in Parzellen mit reduzierter Bodenbearbeitung im Vergleich zu Parzellen mit konventioneller Bodenbearbeitung um etwa 11 Prozent höher ist.
6. Unkultivierte Orte
In Südschweden untersuchte Dauerweiden wiesen eine höhere AMF-Vielfalt auf als bebaute Felder. Unter den kultivierten Feldern hatten diejenigen, die organisch bewirtschaftet wurden, mehr biologische Aktivität als diejenigen, die konventionell bewirtschaftet wurden, was wiederum darauf hindeutet Bodenbearbeitung und andere Praktiken können AMF-Populationen fördern oder entmutigen.
In ähnlicher Weise stellten Forscher in Italien fest, dass Felder in einem Olivenhain mit hoher Dichte, die 10 Jahre lang mit einer dauerhaften grünen Deckfrucht gepflegt wurden, eine erhöhte AMF-Aktivität zeigten als Felder mit flacher Bodenbearbeitung.
7. Kohlenstoffabscheidung
Die Vorteile eines hohen Gehalts an organischer Substanz im Boden gehen über den Betrieb hinaus. Organische Stoffe sind reich an Kohlenstoff, und Kohlenstoff, der im Boden gebunden ist, befindet sich nicht in der Atmosphäre, wo steigende Werte unser Klima destabilisieren können.
Im Vergleich zu herkömmlichen landwirtschaftlichen Praktiken Methoden des ökologischen Landbaus fördern nicht nur einen höheren Anteil an organischer Bodensubstanz, sondern auch an humifiziertem (gebundenem) Kohlenstoff (4.1 Prozent gegenüber 2.85 Prozent des gesamten Bodenvolumens), laut der Datenanalyse des National Soil Project, die in Advances in Agronomy von Misiewicz und anderen veröffentlicht wurde.
Darüber hinaus ist der Prozentsatz an organischer Bodensubstanz in gebundener Form in organisch bewirtschafteten Böden im Vergleich zu konventionellen Böden höher (57.3 Prozent gegenüber 45 Prozent). Insbesondere enthalten die organischen Böden mehr Huminsäuren, die Verbindungen, die dem Mutterboden seine satte, braune Farbe verleihen.
8. Wicke Plus
Das Anpflanzen von Deckfrüchten aus Haarwicke kann den gesamten Stickstoff liefern, den Feldmais für eine maximale Produktion benötigt. Jedoch, Wenn die Biomasse der Haarwicke weniger häufig vorkommt, kann das Hinzufügen von Federmehl oder Geflügelmehl die Erträge steigern.
Welcher Biomassegehalt löst diese Reaktion aus? Eine zweijährige Feldstudie von JT Spargo von der Pennsylvania State University ergab, dass bei einer Wickenbiomasse von 4,630 Kilogramm pro Hektar der Maiskornertrag bei der Wickenbehandlung signifikant höher war als bei der Behandlung ohne Wicke und gleich dem maximalen Ertrag als gemessen in einem Ammoniumnitrat-Testplot; Darüber hinaus änderten sich die Renditen in Parzellen, in denen Änderungen vorgenommen wurden, nicht. Wenn die Wickenbiomasse jedoch nur 1,551 Kilogramm pro Hektar betrug, erhöhte die Zugabe von organischem Stickstoff die Maiserträge.
9. Reizformel
Andere Methoden als die Erhaltung einer lebenden Deckfrucht und die Begrenzung der Bodenbearbeitung können die AMF-Besiedlung fördern. Forscher in Brasilien berichteten in den Archiven für Agronomie und Bodenkunde Das Besprühen junger Bohnensprosse mit einer anaerob fermentierten Mischung aus Süßwasser, Rinderdung, Kuhmilch, Zuckerrohrmelasse und Mineralsalzen stimuliert die AMF-Besiedlung und verbessert die Mineralverfügbarkeit im Boden.
10. Gesundheitstest
Forscher und Prüflabore arbeiten daran, genauere und kostengünstigere Bodentests durchzuführen.
Richard Haney, Ph.D., Bodenwissenschaftler beim USDA Agricultural Research Service in Temple, Texas, berichtet, dass er und sein Team ein neues „Soil Health Tool“ eingeführt haben, das den Höhepunkt von fast 20 Jahren Forschung im Bereich der Bodenfruchtbarkeit darstellt.
Das Tool schätzt die pflanzenverfügbaren N, P und K und bietet eine „Bodengesundheitsberechnung“: ein numerisches Maß für die Gesundheit Ihres Bodens basierend auf Nährstoff- und C-, N- und P-Kreisläufen. Die Berichte enthalten auch ortsspezifische Vorschläge zur Verbesserung Ihrer Punktzahl. Laut Haney haben die Ward Laboratories in Nebraska und die Brookside Laboratories in Ohio die meisten Erfahrungen mit dem Test, aber immer mehr Labors bieten ihn an. Möglicherweise wird es als Haney-Test bezeichnet.
Dieser Artikel erschien ursprünglich in der Frühjahrsausgabe 2018 von Neues Farmmagazin, die Zeitschrift der Bio-Bauernverband. Alle OFA-Mitglieder erhalten jährlich eine kostenlose Ausgabe von New Farm. Tritt heute bei.
Jean Nick züchtet auf ihrer Farm in Bucks County, Pennsylvania, Schafe, Hühner und verschiedene Pflanzen.