Klimafaste planter: Forskere afslører nøglen ligger i jorden

Klimafaste planter: Forskere afslører nøglen ligger i jorden

Siden Klimaforandringerne truer landmændenes evne til at levere mad til verden at producere, mener forskere og miljøaktivister, at de har fundet en løsning: at lege i snavs.

De rapporterer stigende eksperimentelle beviser for, at en forbedring af jordkvaliteten kan gøre afgrødeudbyttet mere modstandsdygtige over for tørke og ekstremt vejr - og opfordrer regeringer til at tilbyde økonomiske incitamenter til landmænd, der praktiserer regenerativt landbrug for at gøre landbrugsjord klimatilpas. Disse praksisser omfatter promovering af Jordens mikrobiom – altså det mikrobielle samfund i jorden – ved at rotere planter mellem marker og tilføje "dækafgrøder". Disse planter er ikke nødvendigvis høstet, men de forhindrer jorderosion og booster næringsstoffer i jorden.

"Der er mange ringvirkninger af klimaændringer, der skaber udfordringer for vores fødevaresystem," siger Rob Myers, direktør for Center for Regenerative Agriculture ved University of Missouri i Columbia. "Metoderne til at modvirke dette er biologisk mangfoldighed, mere organisk stof i jorden – og integrerede tilgange."

Men overgangen til en sådan praksis kræver en indledende investering. Forskere og landmænd, der har talt med Nature, bekræfter, at regenerativt landbrug virker, men det kan tage et par år, før gårde ser overskud. I USA opfordrer fortalere Kongressen til at inkludere flere tilskud til regenerativt landbrug i Farm Bill, en omfattende lovgivningspakke, der opdateres hvert femte år, og som omfatter finansiering til katastrofehjælp og landmandsuddannelse. Den seneste version udløb den 30. september. I mellemtiden trådte den seneste version af EU's fælles landbrugspolitik i kraft sidste år og omfattede finansiering til landmænd, der anvender sådanne bæredygtige metoder.

Gulvpleje

Industrielt landbrug er typisk afhængig af kunstgødning, pesticider og maskiner til at producere højudbytte monokulturer - såsom majs eller hvede. Overdreven brug af kemikalier i disse afgrøder forstyrrer økologiske processer i jorden og er en førende årsag til vandforurening i USA. Usund jord har svært ved at optage vand eller lagre næringsstoffer.

Det anslås, at 8.505 millioner tons muldjord på amerikansk landbrugsjord gik tabt på grund af erosion mellem 2013 og 2017. De Forenede Nationers Fødevare- og Landbrugsorganisation advarer om, at mere end 90 % af verdens jord er i risiko for at blive forringet i 2050; dette kan føre til en stigning i hungersnød.

Mens regenerativt landbrug ikke har nogen formel definition, siger videnskabsmænd, der talte med Nature, at dets generelle mål er at genopbygge sund jord. Dette starter med at øge mængden af ​​organisk materiale – inklusive levende rødder og gødning – for at nære jordens mikrobiome og genbruge næringsstoffer til planter.

Selvom udtrykket er moderne, er principperne for regenerering ældgamle. Implementering af dem repræsenterer "en tilbagevenden til nogle af de praksisser, som vi som menneskehed har stolet på i tusinder af år," siger Rich Smith, en agroøkolog ved University of New Hampshire i Durham.

Dækafgrøder

En praksis, der betragtes som regenerativ, er dyrkning af dækafgrøder: plantning af arter, der ikke typisk høstes, såsom kløver, når hovedafgrøden er uden for sæsonen, i stedet for at lade jorden være ubeplantet. Rødderne af dækafgrøder forhindrer erosion og absorberer overskydende nitrat fra gødning, som ellers ville udvaskes til vandløb og grundvand. Når en landmand skærer dækafgrøden ned som forberedelse til næste plantning af hovedafgrøden, inkorporeres den i jorden, hvor den fodrer bakterierne og hvirvelløse dyr i jorden og forbedrer jordens frugtbarhed. I 2022 var kun omkring 5 % af den dyrkede jord i USA under dækafgrøder, men dette tal har været stigende; I 2022 var dyrkningen 17 % højere end i 2017.

Under en alvorlig tørke, der ødelagde majs- og sojabønneafgrøder i det amerikanske midtvest i 2012, hørte Myers fra landmænd, der sagde, at marker med dækafgrøder ikke var ramt så hårdt som dem uden. Så han arbejdede med Conservation Technology Information Center, en nonprofitorganisation i West Lafayette, Indiana, der fremmer bevaring i landbruget, og et bæredygtigt landbrugsprogram fra US Department of Agriculture (USDA), for at oprette National Cover Crop Survey. Forsker undersøgte omkring 700 landmænd og fandt ud af, at majsudbyttet i gennemsnit var 9,6 % højere og sojabønneudbyttet var 11,6 % højere, når dækafgrøder blev plantet på disse marker.

Dette var overraskende, fordi "på det tidspunkt troede mange mennesker, at dækafgrøder drænede fugt" og ikke efterlod nok til hovedafgrøderne, sagde Myers.

USDA tilbyder tilskud til landmænd, der bruger dækafgrøder. Af landmænd, der deltog i den nationale dækafgrødeundersøgelse for 2022-23 og modtog betalinger for dyrkning af dækafgrøder, sagde 90 %, at de sandsynligvis ville fortsætte praksis, efter at finansieringen ophørte.

Sæt pris på mangfoldighed

Der er også dokumentation for, at sædskifte kan forbedre jordens kvalitet og modstandsdygtighed. At dyrke forskellige afgrøder i stedet for at dyrke den samme monokultur i den samme mark i årevis kan forbedre jordkvaliteten uden at ofre produktiviteten, sagde Smith.

Dette kan opnås ved at rotere forskellige afgrøder, inklusive dækafgrøder, på den samme mark over tid, eller ved at plante flere afgrøder samtidigt på den samme mark, inklusive de "tre søstre", majs, bønner og squash, som er blevet dyrket af nogle indianerstammer i århundreder.

En gennemgang af 20 undersøgelser, der analyserede virkningerne af vekseldrift på jordens liv, viste, at vekseldrift med flere arter øgede antallet af mikroorganismer i jorden med omkring 15 % sammenlignet med monokulturmarker og øgede mikrobiel diversitet med mere end 3 % 1. Dyrkning af to eller flere forskellige afgrøder producerer også flere af næringsstofferne kulstof og nitrogen i jorden end monokulturer 2. En gennemgang af 33 artikler, der undersøgte marker, hvor bælgfrugter og korn blev dyrket sammen, viste en stigning i stabiliteten af ​​udbyttet fra år til år sammenlignet med monokulturmarker 3, hvilket tyder på, at biodiversitetsbedrifter kunne øge fødevaresikkerheden.

"Sådanne systemer kan ofte være mere modstandsdygtige over for vejrvariationer og har forbedret sygdomsresistens," siger Smith. "Beviset er relativt stærkt for, at de fastholder, hvis ikke øger, afkast."

Innovative incitamenter

Men skiftet til regenerativt landbrug kan tage omkring tre år at betale sig, siger landmænd og forskere, der har talt med Nature.

Brandon Kaufman, en fjerdegenerationslandmand i Moundridge, Kansas, roterer afgrøder og lader kvæg græsse markerne om efteråret og vinteren for at gøde jorden. Da han startede regenerativt landbrug på den industrigård, han arvede, sagde han, at han "intet sikkerhedsnet" havde. Offentlige tilskud "udfordrede mig til at prøve nogle ting, og jeg fik en enorm mængde viden som et resultat."

Føderale, statslige og virksomhedsprogrammer, der giver incitamenter til at plante dækafgrøder, slutter typisk, efter at landmændene har foretaget skiftet. For at støtte producenterne, der leverer landets fødevarer og implementerer denne praksis på lang sigt, bør US Farm Bill inkludere en foranstaltning til at sænke forsikringspræmier for landmænd, siger Kaufman og andre. USDA testede denne idé under COVID-19-pandemien ved at tilbyde en forsikringsrabat på $5 pr. acre til landmænd, der plantede dækafgrøder. Det føderale program er siden afsluttet, men staterne Iowa, Wisconsin og Illinois har implementeret deres egne versioner.

Landmænd kan bevæge sig væk fra industriel landbrugspraksis og mod sundere jord, siger Kaufman. "Det tager bare tid" og økonomiske incitamenter at få producenterne til at ændre mening, tilføjer han. Dette er vigtigt, fordi "når du tænker på dine børn og børnebørn... hvor kommer deres mad fra om 100 år?"

1. Venter, Z.S., Jacobs, K. & Hawkins, H.-J. Pedobiologia 59, 215-223 (2016).

   Artikel
   
   Google Scholar

2. McDaniel, M. D., Tiemann, L. K. & Grandy, A. S. Ecol. Appl. 24, 560-570 (2014).

   Artikel
   PubMed
   
   Google Scholar

3. Raseduzzaman, M. & Jensen, E. S. Euro. J. Agron. 91, 25-33 (2017).

   Artikel
   PubMed
   
   Google Scholar

Download referencer