Här är ett pressmeddelande från Yales School of Forestry and Environmental Studies som delar lite ny information om markens organiskt materials bidrag till skördarna. Även om en ökning av organiskt material i marken ger många fördelar (som kolbindning, förbättrad vattenhållande förmåga och minskad avrinning och erosion), visar det sig att en del av vetenskapen om ökad produktion ännu inte har gjorts. Jag tänkte att du skulle vilja veta det senaste om hur mycket organiskt material i marken som krävs för att öka produktionen, och hur det kan informera om policy och praxis när det gäller att förbättra markens hälsa och vår förmåga att föda världen.
Under de senaste åren har beslutsfattare över hela världen lanserat initiativ för att öka mängden "organiskt material i jorden", eller SOM, som ett sätt att förbättra markens hälsa och öka jordbruksproduktionen. Överraskande nog finns det dock begränsade bevis för att denna strategi faktiskt kommer att förbättra produktionen av grödor.
En ny artikel av Yale-forskare kvantifierar detta förhållande mellan organiskt material i marken och skördar på global nivå. Skriver i tidskriften SOIL , bekräftar de att högre koncentrationer av organiskt material verkligen ger högre avkastning - men bara till en viss punkt.
Specifikt finner de att ökande av organiskt kol i jorden – en vanlig proxy för organiskt material i jorden – ökar avkastningen tills koncentrationerna når cirka 2 procent, på vilken nivå de tenderar att nå en mättnadspunkt. Därefter, säger forskarna, börjar ökningen av SOM ge minskad avkastning.
Ändå finner de att ungefär två tredjedelar av jordbruksjorden som är tillägnad två av världens viktigaste basgrödor – majs och vete – faller under den 2-procentströskeln, vilket tyder på att det finns en enorm potential för jordbrukspolitik som främjar ökat organiskt material i marken .
"Förutsättningen för så många hållbara markförvaltningsmetoder är att om du ökar markens organiska material kommer du att öka produktionen", säger Emily Oldfield, en Ph.D. student vid Yale School of Forestry &Environmental Studies (F&ES) och huvudförfattare till uppsatsen. "Men när man gräver i litteraturen finns det väldigt få empiriska studier som faktiskt direkt kvantifierar det förhållandet."
"Dessa resultat visar att det finns ett värde i att sätta upp evidensbaserade SOM-mål för många initiativ för markförvaltning", sa hon. "De föreslår också att vi måste gå bort från en kvalitativ "mer är bättre"-strategi för markhälsopolitik och mot specifika regionala och lokala mål som kan uppnå mätbara jordbruksresultat."
Det är väl förstått att byggande och underhåll av organiskt material i marken är nyckeln till markens hälsa. (SOM hänvisar till organiskt material som finns i jorden, inklusive växt- och djurmaterial som håller på att sönderfalla.) Det stärker markens förmåga att behålla vatten och näringsämnen, stödjer struktur som främjar dränering och luftning och hjälper till att minimera förlusten av matjord genom erosion.
I åratal har beslutsfattare betonat rollen av organiskt material i marken i en serie program, inklusive "4 per 1 000 ” initiativ från Soils for Food Security – som uppstod ur COP21-förhandlingarna – och USA:s ”Framework for a Federal Strategic Plan for Soil Science .”
Men när det kommer till dess roll i att främja växtodling har det funnits en överraskande brist på kvantitativa bevis, säger Mark Bradford, tidningens medförfattare och professor i jordar och ekosystemekologi. För Bradford har denna kunskapsklyfta varit ett gnagande problem i nästan ett decennium; en rapport från National Research Council från 2010 om hållbart jordbruk beskrev organiskt material som hörnstenen i de flesta initiativ för hållbarhet och markkvalitet, minns han, men erbjöd dock ingen information om hur mycket som faktiskt behövdes för att öka skördarna och minska användningen av gödningsmedel.
"Jag berättade alltid för människor om hur viktigt organiskt material i marken var, och ändå var här en nationell syntes från vår högsta vetenskapliga instans som sa att vi inte hade data för att säga något vettigt," sa Bradford. "Vårt papper är det första riktigt syntetiska försöket att lägga ut siffror för att vägleda praktiken genom att hjälpa till att fastställa mål."
För att göra det samlade de in befintliga data om skörden av majs och vete som parades med mått på organiskt material i jorden på platser över hela världen. De fann att de största vinsterna i avkastning skedde mellan koncentrationer på 0,1 procent och 2 procent. Till exempel var avkastningen 1,2 gånger högre vid 1 procent än 0,5 procent. Men dessa vinster tenderar att plana ut när koncentrationerna når 2 procent.
"Resultatet är att vi nu har siffror, inte bara overifierade idéer, att om du bygger organiskt material kan du förbättra resultaten - som mindre gödningsmedel och ökad avkastning," sa Bradford. "Det är en plats att börja för att stärka markförvaltningsarbetet för en hälsosam planet och förbättrad livsmedelssäkerhet."
Analysen ger värdefulla insikter för beslutsfattare och forskare när de utvärderar förhållandet mellan markens kol och skörden, säger Wood, en Yale-examen som nu är en tillämpad vetenskapsman vid Nature Conservancy.
Och medan forskningen representerar en global analys, sa han, kommer metoden att göra det lättare för mål att identifieras på specifika jordbruksplatser över hela världen. "Eftersom alla platser kommer att ha olika tröskelvärden för hur mycket en markegenskap kan ändras och vilken nivå av en markegendom som är "bra" för den platsen," sa Wood.
Tillade Bradford:"Vi vill nu arbeta med att förfina dessa relationer för specifika regioner och till och med specifika gårdar, och vi hoppas kunna skapa partnerskap med jordbruksföretag för att förverkliga denna möjlighet."
En sista anteckning från Kathy. Jag tog kontakt med Emily Oldfield för att fråga om hon har arbetat ännu med hur detta kan relatera till betesmarker och utmarker. Hon säger att det här är något de hoppas kunna utforska i framtiden.
