Ein Gespräch mit dem Mikrobiologen David Johnson, PhD, über die Rolle der Bodengesundheit bei der Kohlenstoffbindung.
Rodale InstituteDas aktualisierte Weißbuch zum Klimawandel „Regenerative Landwirtschaft und die Kohlenstofflösung im Boden“ wird am 25. September veröffentlicht. Um mehr zu erfahren, besuchen Sie RodaleInstitute.org/Climate2020.
Wir werden gerade aktualisiert Rodale InstituteRegenerative Landwirtschaft und die Bodenkohlenstofflösung Whitepaper und wir wollten mehr über die vielversprechenden Ergebnisse erfahren, die mit Ihrem BEAM-System (biologisch verbessertes Agrarmanagement) erzielt wurden. Können Sie erklären, was das BEAM-System ist?
BEAM betrachtet die Landwirtschaft aus einer anderen Perspektive: Anstelle von Chemie aus einer biologischen Perspektive, um das mikrobiologische Bodenprofil zu verbessern. Die landwirtschaftlichen Praktiken, die wir in den letzten 150 Jahren angewendet haben, haben die mikrobiellen Gemeinschaften im Boden geschädigt. Das erste, was sie wirklich ausgelöscht haben, war die Pilzgemeinschaft, die sowohl Logistik als auch Kommunikation im Bodensystem übernimmt. Wenn Sie einen Krieg beginnen wollten, was wären die ersten beiden Dinge, die Sie herausnehmen würden? Kommunikation und Logistik; es wäre lähmend, und das haben wir in der Landwirtschaft getan. Von dort aus schädigen die Herbizide, die wir eingeführt haben, auch die Struktur der Bakteriengemeinschaft. Wir haben die Böden, an denen wir arbeiten, dahin gedrängt, wo sie jetzt lebenserhaltend leben.
Wenn wir die bodenbiologischen Gemeinschaften zurückbringen, wirken sie sich phänomenal auf die Produktivität aus. Der Boden ist ein lebender Organismus, und Sie müssen diesen Organismus füttern. Das bedeutet, dass die Pflanzen kontinuierlich wachsen müssen, entweder als Rohstoff oder als Deckfrucht. Pflanzen transportieren die Energie von der Photosynthese als Zucker, Proteine und Aminosäuren zum Bodensystem, wodurch diese Organismen überleben können.
Die Bodengemeinschaft unterscheidet sich nicht so sehr von uns. Wir sind auf Energie aus der Umwelt angewiesen, in der wir leben. Wenn wir nicht viel Energie haben, sind wir im Grunde Höhlenmenschen. Wenn wir anfangen, dem System Energie hinzuzufügen, können wir uns besser reproduzieren. Wenn wir etwas mehr Energie in das System einbringen, beginnen wir, die Dynamik der Vielfalt zu erkennen und verschiedene Talente zu entwickeln. Wenn wir etwas mehr Energie in das System einbringen, sehen wir eine Synergie, in der wir eine vollständige Gemeinschaft aufbauen, deren Funktionen weit über denen eines einzelnen Organismus liegen. Da wir den Boden so stark belastet haben, haben wir die Photosynthesekapazität der Böden wirklich reduziert. Wenn wir die Biologie wieder in das System einbringen, steigt diese Kapazität - wir sehen eine höhere Effizienz der Kohlenstoffnutzung, da ein Großteil der Energie, die in den Boden fließt, in biologisches Leben umgewandelt wird. Dieses biologische Leben wiederum erntet die elementaren Nährstoffe aus dem Bodengrundmaterial oder bindet es aus der Atmosphäre. Wir haben festgestellt, dass dieses System von Jahr zu Jahr besser wird, wenn Sie es weiter aufbauen. Ich habe eine erste BEAM-Kompostimpfung - nicht viel Kompost, nur Staubwischen - auf einem Feld durchgeführt, und solange wir die Deckfrüchte darauf wachsen ließen, verbesserte sich die Produktivität Jahr für Jahr. Innerhalb von nur anderthalb Jahren konnte die Produktivität dieses Bereichs um das Fünffache gesteigert werden.
Das ist eine große Steigerung der Produktivität. War der Unterschied zwischen Behandlung und Kontrolle nur die einzige Kompostimpfung? Oder waren auch die Deckfrucht oder andere Systemkomponenten anders?
Das liegt allein an der Kompostimpfung, die sich gegenüber den anderthalb Jahren um das Fünffache erhöht. Das System begann sich selbst neu aufzubauen. In diesem Experiment haben wir alles wieder in den Boden gesteckt, weil ich versucht habe zu sehen, ob es einen Preis für Kohlenstoff gibt und ein Landwirt sich dafür einsetzt, für die Kohlenstoffbindung bezahlt zu werden. Was könnte er tun, wenn er es nur tut? alles wieder in den Boden legen? Dort habe ich auch einen Anstieg des Kohlenstoffgehalts im Boden um ein Viertel Prozent pro Jahr beobachtet.
In einem anderen Experiment vergleichen wir die konventionelle Direktsaat-Maisproduktion mit 250 Pfund Stickstoff pro Morgen mit einer BEAM-Behandlung, bei der wir diesen Stickstoff um 85% auf etwa 38 Pfund Stickstoff pro Morgen reduzierten und zwei Pfund Kompost hinzufügten pro Morgen als Extrakt, der in die Furchen injiziert wurde, als wir Mais pflanzten. Durch das Mikroskop sahen wir, dass wir ungefähr 80 Millionen Bakterien und 10 Millionen Pilzsporen pro Quadratfuß einsetzten. Zum Jahresende wurden auf dem konventionellen Grundstück 218 Scheffel Mais und auf dem BEAM die gleiche Menge mit 85% weniger Stickstoff produziert. Auf dem Grundstück nur mit BEAM, ohne Stickstoff, konnten wir eine Produktivitätsreduzierung von 6.6% feststellen. Dies war mit nur einer Deckfrucht im Herbst und dann kamen wir mit der Maispflanzung herein. Im BEAM-System gibt es also mehr als 140 Pfund Stickstoff, die von irgendwoher kamen. Wenn Sie die Biologie zurückbringen, können Sie auf viele der von Ihnen vorgenommenen Änderungen verzichten.
Es scheint, dass der BEAM-Kompost mit nur einer einmaligen Anwendung wirksam ist. Warum unterscheidet sich dieser Kompost Ihrer Meinung nach in seiner praktischen Anwendung und Langlebigkeit von einem durchschnittlichen Kompost? Insbesondere für die kleinbäuerliche tropische Landwirtschaft ist es technisch oder wirtschaftlich nicht machbar, genügend traditionellen Kompost herzustellen und zu transportieren, aber vielleicht ist es BEAM-Kompost?
Die Natur geht nicht raus und dreht den Komposthaufen, es ist ein statischer Prozess. Das haben wir uns mit dem vorgestellt Johnson-Su Bioreaktor Kompost. Es ist statisch, also wird es nie berührt, nie gedreht. Wir halten es bei 70% Feuchtigkeitsgehalt, was ideal für das Wachstum von Pilzen ist, und wir integrieren Würmer darin, nachdem die Temperatur auf 80 Grad Fahrenheit gesunken ist. Es darf über ein Jahr reifen und wird zu einer tonartigen Konsistenz, die beim Pflanzen als Extrakt verwendet werden kann. An dieser Stelle empfehlen wir, es jedes Jahr anzuwenden, bis wir mehr wissen. Es kann auch als Samenbeschichtung aufgesprüht werden und die Samen werden beim Pflanzen normal in einen Trichter gegeben.
Wir haben den Johnson-Su-Bioreaktor entwickelt, um pilzdominanten Kompost herzustellen, und wir wollten, dass er weltweit zugänglich ist. Jetzt ist es in Indien, Pakistan, Sri Lanka, Fidschi, Afrika, Chile, vielen europäischen Ländern, Russland, Sibirien, Brasilien und wir bekommen allmählich positive Berichte zurück. Es ist wirtschaftlich und startet Bodensysteme. Wir sehen viele glückliche Landwirte, die sich dazu entschlossen haben, Böden anders zu betrachten. Sie sind rentabler, produktiver und zeigen viele Vorteile.
Was haben Sie in Bezug auf diese Vorteile im Hinblick auf das Potenzial von BEAM zur Kohlenstoffbindung im Boden gesehen, den Klimawandel einzudämmen?
Die Kohlenstoffbindung im Boden wird nur eine natürliche Folge einer ordnungsgemäßen Bewirtschaftung der landwirtschaftlichen Betriebe und einer ordnungsgemäßen Beweidung sein. Das durchschnittliche Wachstum trockener Biomasse in landwirtschaftlichen Betrieben beträgt etwa 600 Gramm pro Quadratmeter. In den produktivsten Ökosystemen produziert die Natur 2200 Gramm trockene Biomasse pro Quadratmeter, ohne Änderungen vorzunehmen. In einem Wüstenboden haben wir mit dem BEAM-System einen Wert von 3200 Gramm pro Quadratmeter erreicht. Das bekommen keine Bauern, aber die Möglichkeit ist da.
Wenn Sie die Böden zurückbringen, produktiver arbeiten und mehr Kohlenstoff einfangen, wird der atmosphärische Kohlenstoff leicht gepflegt. Wir können uns um die Emissionen fossiler Brennstoffe kümmern und es ist nur eine natürliche Folge davon, die Dinge richtig zu machen - die Biologie zurückzubekommen und die Bodensysteme zu regenerieren, damit sie richtig funktionieren.
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