Plöjning och jordbearbetning på kuperade sluttningar utarmar jordar på gårdar och hotar framtida grödor, enligt en ny studie publicerad i tidskriften Nature Food. portal sciencedaily.com.
Forskare från universiteten i Lancaster (Storbritannien) och Augsburg (Tyskland) hävdar att om bönder inte slutar arbeta på sluttningar, på lång sikt kan jorden på sluttningarna bli tunnare till den grad att tillväxten av livsmedelsgrödor kommer att hotas allvarligt.
I århundraden har bönder bearbetat jorden på sina fält för att skapa fröbäddar för att odla grödor. En gång i tiden användes traditionella djurdragna plogar för detta ändamål, men i takt med att jordbruket har mekaniserats under det senaste seklet har jordbearbetningen gått över till tyngre och snabbare traktorer.
Jordbearbetning, inklusive jordbearbetning, är känt för att flytta betydande mängder jord nedför sluttningar och öka väderinducerad erosion. I sluttningar gör jordbearbetningen att jorden rör sig nerför kullarna och lägger sig på botten av dalarna.
När marken utarmas i sluttningar blandas material från underjorden med matjorden, vilket minskar grödans kvalitet på grund av näringsbrist, biologisk aktivitet och minskad vattentillgång.
Forskarna noterar att jordbearbetningens roll för att minska markdjupet fortfarande är ett underkänt hot mot växtodlingen. Även om jordbearbetning är känd för att flytta betydande volymer av mark nedför sluttningar, ofta överstigande de volymer som flyttas av vatten och vinderosion, har lite varit känt hittills om hur resultatet av en sådan åtgärd påverkar skördarna. Eftersom traktorkraften fortsätter att öka och klimatförändringarna ökar frekvensen av torka, kommer inverkan av jordbearbetningsjorderosion på skörden i sluttande terräng sannolikt att bli allvarligare i många delar av världen.
Forskarna studerade grödor av vete och majs som odlats i den nordtyska regionen Uckermark, som är ett mycket mekaniserat och produktivt jordbruksområde i Europa. Forskarna använde publicerad information om effekten av odling på skörden och tillämpade jordfördelnings- och växtodlingsmodeller för att studera effekten av jordbearbetning i regional landskapsskala.
Detta gjorde det möjligt för dem att avgöra om skördevinsterna i de delar av landskapet som fick jord från erosion uppvägde förlusterna orsakade av jordutarmning på sluttningarna.
Deras beräkningar visar att om det vanliga tillvägagångssättet för jordbearbetning i sluttningar bibehålls, kommer bönder i Uckermark-regionen att möta en kumulativ minskning av höstveteavkastningen på upp till 7,1 % under 50 år och upp till 10 % under ett sekel (normalt). och torra år).
För majs förutspår forskarna en avkastningsminskning på 4 % under 50 år och 5,9 % under 100 år (i normala och torra år).
Effekterna av jordutarmning kommer att vara mest uttalade under en torka, eftersom utarmade jordar har mindre förmåga att behålla fukt och näringsämnen. Under blötare år, om än inte lika mycket som under normala och torrare år, kommer skördarna också att minska under 50-100 år.
Denna minskning av skörden motsvarar tusentals ton bortkastad mat enbart i Uckermark-regionen. Forskarna tror att minskade skördar på grund av jorderosion sannolikt kommer att ses över hela världen där jordbearbetning utförs i sluttningar.
De hävdar att denna förväntade ökning belyser behovet av brådskande åtgärder för att minska jordutarmningen orsakad av jordbearbetning.
Jordbrukare kan överväga åtgärder som att anpassa jordbearbetningshastigheten till sluttningens läge och generellt minska jordbearbetningsdjupet för att bromsa erosionsprocessen. Men faktiskt, enligt forskare, borde bönder sluta bearbeta på sluttningar för att skydda sina jordar och framtida grödor.
Även om forskarna inte modellerade effekterna av klimatförändringar, tror de att jorderosionstrycket som orsakas av jordbearbetning kommer att öka när klimatförändringarna ökar frekvensen av torrperioder under växtsäsongerna.