Una conversazione con il microbiologo David Johnson, PhD sul ruolo della salute del suolo nel sequestro del carbonio.
Rodale InstituteIl libro bianco aggiornato sul cambiamento climatico, "Agricoltura rigenerativa e soluzione di carbonio nel suolo", sarà pubblicato il 25 settembre. Per saperne di più, visita Rodale Institute.org/Climate2020.
Siamo in fase di aggiornamento Rodale InstituteL'agricoltura rigenerativa e la soluzione di carbonio nel suolo white paper e volevamo saperne di più sui risultati molto promettenti ottenuti con il vostro sistema BEAM (gestione agricola biologicamente migliorata). Puoi spiegare cos'è il sistema BEAM?
BEAM guarda all'agricoltura da una prospettiva diversa: invece che chimica, guardandola da una prospettiva biologica, per migliorare il profilo microbiologico del suolo. Le pratiche agricole che abbiamo adottato negli ultimi 150 anni hanno danneggiato le comunità microbiche del suolo. La prima cosa che hanno veramente spazzato via è stata la comunità dei funghi, che si occupa sia della logistica che della comunicazione nel sistema del suolo. Se volessi iniziare una guerra, quali sarebbero le prime due cose che tireresti fuori? Comunicazione e logistica; sarebbe paralizzante, ed è quello che abbiamo fatto in agricoltura. Da lì, gli erbicidi che abbiamo adottato danneggiano anche la struttura della comunità batterica. Abbiamo ostacolato i terreni su cui stiamo lavorando, dove ora vivono grazie al supporto vitale.
Quando riportiamo indietro le comunità biologiche del suolo, queste hanno un effetto fenomenale sulla produttività. Il suolo è un organismo vivente e devi nutrire questo organismo. Ciò significa che devi avere colture che crescono continuamente, sia una coltura di base che una coltura di copertura. I raccolti trasferiscono l'energia dalla fotosintesi al sistema del suolo, sotto forma di zuccheri, proteine e amminoacidi, che consentono a questi organismi di sopravvivere.
La comunità del suolo non è così diversa da noi. Dipendiamo dall'energia dell'ambiente in cui viviamo. Se non abbiamo molta energia, siamo fondamentalmente cavernicoli. Se iniziamo ad aggiungere energia al sistema, otteniamo la capacità di riprodurci meglio; un po 'più di energia nel sistema, iniziamo a vedere le dinamiche della diversità, iniziamo a sviluppare talenti diversi; un po 'più di energia nel sistema e iniziamo a vedere una sinergia, in cui stiamo costruendo una comunità completa che ha funzioni molto al di sopra di quelle che avrebbe un singolo organismo. Poiché abbiamo stressato così tanto il suolo, abbiamo davvero ridotto la capacità fotosintetica dei suoli. Quando riportiamo la biologia nel sistema, quella capacità aumenta: vediamo una maggiore efficienza nell'uso del carbonio perché molta dell'energia che scorre nel suolo viene trasformata in vita biologica. Quella vita biologica a sua volta raccoglie i nutrienti elementari dal materiale genitore del suolo o lo fissa dall'atmosfera. Abbiamo osservato che man mano che continui a costruire questo sistema, migliora anno dopo anno. Ho fatto un inoculo iniziale di compost BEAM - non molto compost ma solo una spolverata - su un campo e fintanto che abbiamo continuato a coltivare colture di copertura, la produttività è migliorata anno dopo anno dopo anno. Abbiamo registrato un aumento di cinque volte della produttività di quel campo in appena un anno e mezzo.
Questo è un grande aumento della produttività. La differenza tra il trattamento e il controllo era solo l'inoculo del compost? O anche il cover crop o altri componenti del sistema erano diversi?
Questo è solo per l'inoculazione del compost, le cinque volte aumentano dall'anno e mezzo. Il sistema ha iniziato a ricostruirsi da solo. Ora, in quell'esperimento stavamo rimettendo tutto nel terreno perché stavo cercando di vedere, se ci fosse un prezzo per il carbonio e un agricoltore si sarebbe dedicato a farsi pagare per il sequestro del carbonio, cosa potrebbe fare se solo rimettere tutto nel terreno? È lì che ho anche osservato un aumento del quarto percento del carbonio nel suolo all'anno.
In un altro esperimento, stiamo confrontando la produzione convenzionale di mais no-till utilizzando 250 libbre di azoto per acro con un trattamento BEAM, dove abbiamo ridotto l'azoto dell'85% fino a circa 38 libbre di azoto per acro e aggiunto due libbre di compost per acro come estratto iniettato nei solchi durante la semina del mais. Attraverso il microscopio, abbiamo visto che stavamo inserendo circa 80 milioni di batteri e 10 milioni di spore fungine per piede quadrato. Alla fine dell'anno, 218 bushel di mais sono stati prodotti sul terreno convenzionale e la stessa quantità sul BEAM utilizzando l'85% in meno di azoto. Sulla trama con solo BEAM, senza azoto, abbiamo visto una riduzione della produttività del 6.6%. Questo è stato con un solo raccolto di copertura in autunno e poi siamo arrivati con la semina del mais. Quindi, nel sistema BEAM ci sono più di 140 libbre di azoto che provengono da qualche parte. Mentre riporti la biologia, puoi iniziare a rinunciare a molti degli emendamenti che stavi introducendo.
Sembra che il compost BEAM sia efficace con una sola applicazione. Perché pensi che sia così diverso da un compost medio in termini di applicazione pratica e longevità? Soprattutto per l'agricoltura tropicale di piccole dimensioni, produrre e spostare abbastanza compost tradizionale non è tecnicamente o economicamente fattibile, ma forse il compost BEAM lo è?
La natura non esce e gira il cumulo di compost, è un processo statico. Questo è ciò che avevamo previsto con il Bioreattore Johnson-Su compost. È statico, quindi non viene mai toccato, mai girato. Lo manteniamo al 70% di umidità, che è l'ideale per la crescita dei funghi, e incorporiamo i vermi dopo che la temperatura è scesa a 80 gradi Fahrenheit. È lasciato maturare per oltre un anno e si trasformerà in una consistenza simile all'argilla che può essere applicata come estratto durante la semina. A questo punto, consigliamo di applicarlo ogni anno finché non ne sapremo di più. Può anche essere spruzzato come rivestimento del seme ei semi vengono inseriti normalmente in una tramoggia al momento della semina.
Abbiamo progettato il bioreattore Johnson-Su per produrre compost a predominanza fungina e volevamo che fosse accessibile in tutto il mondo. Ora è in India, Pakistan, Sri Lanka, Fiji, Africa, Cile, molta Europa, Russia, Siberia, Brasile e stiamo iniziando a ricevere rapporti positivi. È economico e avvia i sistemi del suolo. Vediamo molti agricoltori felici che sono passati a guardare i suoli in modo diverso, sono più redditizi, sono più produttivi, stanno mostrando molti vantaggi.
Su questi vantaggi, cosa hai visto in termini di potenziale di sequestro del carbonio nel suolo di BEAM per mitigare il cambiamento climatico?
Il sequestro del carbonio nel suolo sarà solo una conseguenza naturale di una corretta gestione dell'azienda agricola e di una corretta gestione del pascolo. La crescita media della biomassa secca nelle aziende agricole è di circa 600 grammi per metro quadrato. Negli ecosistemi più produttivi, la natura produce 2200 grammi di biomassa secca per metro quadrato, senza alcun emendamento. In un terreno desertico, utilizzando il sistema BEAM abbiamo visto arrivare a 3200 grammi per metro quadrato. Nessun agricoltore lo capisce, ma la possibilità c'è.
Riportare indietro i terreni, renderli più produttivi e farli catturare più carbonio si prenderà cura facilmente del carbonio atmosferico. Possiamo prenderci cura delle emissioni di combustibili fossili ed è solo una conseguenza naturale del fare le cose per bene: recuperare la biologia e rigenerare i sistemi del suolo in modo che funzionino correttamente.
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