Att lagra vatten i jorden har varit Steve Reimers uppdrag i mer än fyra decennier. Som en ung bonde som precis har börjat, han såg problem på sin familjs gård nära Chamberlain, South Dakota, som han hoppades kunna rätta till.

"Tillbaka på 1970-talet, vi odlade majs och småkorn, och vi gjorde också jordbearbetning sommarträda, säger Reimer, som driver jordbruk med sin fru, Elaine. "Vi såg vatten rinna från fälten och ta med sig matjord. Vi ville, istället, för att vattnet ska stanna där det föll."

Reimers övergick långsamt mot ingen jordbearbetning och byggandet av en mer varierad rotation inklusive täckgrödor. De intensifierade också integrationen av boskap i odlingssystemet. De tre komponenterna har arbetat tillsammans för att hjälpa Reimers bygga jord och spara vatten.

För deras långvariga markbesparande ansträngningar, Reimers namngavs Soil Health Champions av National Association of Conservation Districts.

Bygga motståndskraft

Avkastningen har ökat för Reimers över tid. Kanske ännu viktigare, så har jordars och växters motståndskraft, låta grödor tåla regionens periodiska heta, torra vindar och torka.

En testtid kom med den svåra torkan på Northern Plains under växtsäsongen 2017. "Steves område fick bara 5 tum regn från 1 januari till mitten av augusti; det var väldigt lite vårfukt, säger Stacy Turgeon, distriktsvårdare för Natural Resources Conservation Service (NRCS) i Chamberlain, South Dakota.

"Trots att de fick en så liten mängd fukt, Steves grödor var mer motståndskraftiga än vissa grödor som fick samma mängd, " hon säger. ”Vattnet som faller på hans jord stannar där det är och infiltrerar markprofilen. Hans metoder hjälper grödor att hålla sig längre under ogynnsamma förhållanden."

Gräsbetesmarker, för, har ökat motståndskraften mot värme och torka efter år av rotationsbete.

"I mitten av augusti, vi hade ganska bra regn och väldigt lite avrinning, ” säger Reimer. "Även om vi inte fick så mycket fukt totalt sett, jordarna höll en hög andel av den välbehövliga fukten där den föll, och vi hade en riktigt fin återväxt av gräs på hösten på våra betesmarker.”

Tre komponenter

Detta är Reimers tredelade förvaltningsstrategi för att bygga mark och bevara markfuktigheten.

1. Lämna rester på ytan. "Att lämna en kompost ovanpå jorden hjälper jorden att behålla fukt, ” säger Reimer. "Mäcket håller jorden sval och låter inte markfukten avdunsta så snabbt." Hans långsiktiga övergång till ingen jordbearbetning bidrar till uppbyggnaden av jordrester.

Grödorna han odlar med ingen bearbetning inkluderar majs, sojabönor, vintervete, och havre för djurfoder.

"Sekvensen beror på år och boskapens behov, " han säger. "Eftersom vi integrerar vår boskap i odlingssystemet, Våra planteringsbeslut baseras på mängden fiber vi förväntar oss att finnas tillgängligt i betesmarkerna under den växtsäsongen.”

2. Lägg in täckgrödor i rotationen. Betet av täckgrödor ger foder till boskap, och mikroorganismerna som livnär sig på rötterna och resterna av täckgrödorna bygger ytterligare jord.

Reimer planterar täckgrödor av flera arter i juli efter skörd av höstvete. Den mångsidiga planteringen av täckgrödor kan innefatta arter som havre, hirs, röd klöver, brassicas som rädisor och kålrot, betande sorghum, och ettårig rajgräs.

"Vi planterar sällan samma täckväxtblandning varje år, ” säger Reimer. "Vi arbetar med vårt lokala NRCS-kontor för att utveckla artmixen för varje år. Det beror på markens behov inom olika områden.”

3. Beta ko-kalvpar på täckgrödor. Reimers R&R Cattle Co. producerar Simmental, SimAngus, och Angus avelsdjur för kommersiella producenter. Täckgrödorna är en källa till högkvalitativt foder som är avsett att hålla nötkreatur prestera långt in på hösten.

"Efter att ha planterat täckgrödorna i juli, de är vanligtvis redo för bete från första till mitten av september, ” säger Reimer. "Om vädret tillåter, vi kan beta täckskördarna in i december.”

Nötkreaturen hjälper produktionssystemet att hitta en balans mellan att bibehålla ytbeläggning och att säkerställa eventuell nedbrytning och införlivande av rester i markprofilen.

"Nötkreaturen hjälper till att hantera rester, " han säger. "Deras hovverkan hjälper till att bryta upp rester, och efter att ha konsumerat växtmaterial, deras matsmältningssystem bryter ner resterna ytterligare och återför näringsämnena till jorden genom gödsel och urin." Efter år av praktiserat denna integrerade förvaltningsprocess, markens organiska material har ökat. "Våra jordar har blivit friskare, ” säger Reimer. "När vi började, våra jordar testade cirka 2 % organiskt material. Det organiska materialet i jorden har nu ökat till cirka 4 %.

"När det organiska materialet ökar, antalet daggmaskar i jorden ökar, " han säger. "Tillsammans med det, vatteninfiltrationstester gjorda av vår lokala NRCS-personal visar att jordens vattenhållande förmåga förbättras."

Ökande nivåer av mikrobiell aktivitet i jorden illustrerades av demonstrationer på gården utförda av Turgeon.

"På flera gårdar, vi begravde vita underkläder horisontellt cirka 3 tum djupt, även om alla typer av bomullsmaterial skulle fungera, " hon säger. "Vi begravde materialet i mitten av juni och lämnade det i 10 veckor. Vanligtvis, vi rekommenderar att du lämnar materialet begravt i sex till åtta veckor innan du gräver upp det, men vi lämnade dessa längre eftersom jorden var så torr.”

Materialet som begravdes i Reimers fält visade en hög grad av nedbrytning, illustrerar robust mikrobiell aktivitet i marken. Skörderesterna matar dessa jordmikrober, och de, i tur och ordning, bryta ner och återvinna rester till marknäring.

"Fält som har boskap inbyggda i sitt system visar definitivt mer [mikrobiell] aktivitet än de som inte gör det, säger Turgeon.

"Över tid, vi har förbättrat vår jords produktionskapacitet, och det har bidragit till att förbättra koherdens produktionskapacitet, säger Reimer. "Allt fungerar hand i hand."

Jordmikrober gör jobbet

"Jag brukade oroa mig för att lämna för mycket rester på jorden, ” säger Steve Reimer. "Men för två år sedan Natural Resources Conservation Service satte upp en time-lapse-kamera i ett av mina sojabönfält för att visa graden av nedbrytning av rester under växtsäsongen."

Innan vårplanteringen, både veterester och majsrester från tidigare grödor verkade tillräckligt tunga för att utmana processen att sådd fältet utan jord till sojabönor.

"Efter att åkern såddes och under loppet av växtsäsongen, kameran fångade det där tunga lagret av kompost som bara krympte ner i marken, ” säger Reimer. "I tid, bönorna växte upp, och deras baldakin täckte kameran. Jordens mikroorganismer gjorde sitt arbete med att återvinna resterna."