Çiftçilik Yapmanın Daha İyi Yolları Var mı? Köklere Sor

“Tarım yapmanın doğru yolu”nun basit bir tanımı yoktur, çünkü herhangi bir yanıtın, büyüyen her bölgenin kısıtlamalarını (toprak türü, hava durumu, altyapı…) ve çiftçilerin kullanabileceği kaynaklar ve pazarları yansıtması gerekir. İşleri daha da karmaşık hale getirmek için, farklı toprak işleme sistemleri, ürün rotasyonları, örtü kırpma veya çift kırpma, hayvan entegrasyonu, nadas, kontrollü tekerlek kaçakçılığı, gübreleme stratejisi ve daha fazlası dahil olmak üzere dikkate alınması gereken belirli çiftçilik uygulamalarının birçok olası kombinasyonu vardır. Herhangi bir uygulama kombinasyonu için, bunun “çiftçilik yapmanın iyi bir yolu” olup olmadığının değerlendirilmesi, aşağıdaki beş sorunun dikkate alınmasını gerektirir:

1. Pratik ve ekonomik olarak çiftçiler için işe yarıyor mu?

2. Toprak, su, enerji gibi sınırlı kaynakları sorumlu bir şekilde kullanıyor mu?

3. Çevresel etkiyi en aza indiriyor mu?

4. İklim değişikliği karşısında dayanıklılığı artıracak şekilde toprak sağlığını optimize ediyor mu?

5. Tarımın topraktaki karbonu tutma konusundaki özel potansiyeliyle iklim değişikliğini hafifletmeye yardımcı olabilir mi?

Bu soruların çoğunu yanıtlamaya yardımcı olabilecek ölçülebilir “sonuçlar” vardır. Bunlar, mahsul verimi, enerji ve su kullanımı, gübre ve mahsul koruma, girdiler, çevresel izleme ve diğer “yer üstü” verileri gibi şeyleri içerir. Ancak toprakla ilgili son iki soruyu ele almak daha zordur çünkü yeraltında neler olup bittiğini tam olarak karakterize etmek çok zordur. Birçok bitki için, yerin altında, yukarıdakinden kolayca 1,5 kat daha fazla “kuru madde” bulunabilir. Kökler ve bunlarla ilişkili tüm organizmalar, zaman içinde ve önemli değişkenliklerle üç boyutta değişen karmaşık bir sistem içerir. İdeal olarak, hem ihtiyacımız olan mahsulleri sağlamak hem de iklim değişikliğini hafifletmeye yardımcı olmak için topraktaki karbonu aynı anda tutmak için tarıma bakabiliriz, ancak bu iki hedefi optimize etmek için toprakta önemli ölçüde derinlemesine bile olsa neler olup bittiğini bilmek önemlidir.

Yerin altında neler olup bittiğine dair büyük resmi görmenin muhtemelen en iyi yolu “köklere sormaktır”. Michael Petersen adında, kariyerinin çoğunu tam da bunu yaparak geçirmiş bir ziraat mühendisi var. Michael, 1972’de Nebraska Üniversitesi’nden Toprak Bilimi bölümünden mezun oldu ve Toprak Koruma Hizmetinde (daha sonra Doğal Kaynak Koruma Hizmeti veya NRCS oldu) çalışmaya başladı. 34 yıl bu görevde kaldıktan sonra, on yıldan fazla bir süre tarım ekipmanı üreticisi Ortman’da araştırma görevinde bulundu. Aynı zamanda danışman olarak da çalıştı – bugün Colorado’daki evinden bu görevi sürdürüyor.

3’ten fazla

5 yıl boyunca Petersen, 12 ila 15 fit derinliğe kadar köklenme profillerini gözlemlemek için çiftlik alanlarında 1.760 “kök çukuru” kazmak için bir beko kullandı. Herhangi bir bitki biyoloğu, köklerin son derece önemli olduğunu kabul eder, ancak çok az araştırmacı bu tür bir çalışma yapar. Bu nedenle, Petersen’in gözlemleri, yerin altındaki gizli ama son derece önemli bitki dünyasına açılan değerli bir “pencere”dir. Çalışmalarının çoğu Ortabatı’da mısırla ilgiliydi, ancak Petersen ayrıca Kuzeybatı Pasifik, Güney Afrika ve Avrupa dahil olmak üzere birçok coğrafyadaki diğer mahsullere de baktı. Şu anda uzun yıllara dayanan araştırmalarını özetlemek için bir kitap üzerinde çalışıyor ve gençleri bu tür araştırmalara katılmaya teşvik edeceğini umuyor. Bu makale, onun deneyimlerinden öne çıkanlardan sadece birkaçını tartışacak.

Köklenme Derinliği: Toprakta pulluk gibi engeller yoksa, sıra bitki kökleri oldukça derin büyüyebilir. Soya fasulyesi yaklaşık 4 fit, buğday 5 ila 6, mısır 8 fit, ayçiçeği 9 ve yonca 15 hatta 30 fit kadar nüfuz eder. Solucan aktivitesi 6, hatta 8 feet’e kadar uzayabilir ve bu, bitki materyalini yüzeyden bu derinliklere taşıdıkları için karbon tutumu için önemlidir. Mikorizalar, köklerle ilişkili faydalı mantarlardır ve iki ayağa kadar aktif olabilirler ve yaptıkları glomalin, karbon tutulmasına önemli bir katkıda bulunur.

Şu anda, yetiştiricilere topraktaki karbonu tutabilecek yollarla çiftçilik yapmaları için ödeme yapmayı teklif eden birkaç girişim var (örn. inç ve toprağın üstünde çok fazla mahsul kalıntısı bırakan tarım yöntemlerine odaklanılıyor. Belirli çiftçilik uygulamalarını doğrulayabilen ve ardından toprak karbonunu tahmin etmek için modellemeyi kullanan uzaktan algılama yaklaşımları da vardır. Bu ölçüm yaklaşımları ölçekte pratik olsa da, en istikrarlı, uzun vadeli karbon tutma biçimlerinin yanı sıra toprak sağlığı ve kuraklık toleransı perspektiflerini yansıtabilecek derinliklerde neler olup bittiğini yakalamazlar.

üreme sonuçları: Geleneksel olarak, bitki yetiştiricileri belirli melezlerin veya çeşitlerin farklı topraklara veya yönetim yöntemlerine daha uygun olduğunu biliyorlardı, ancak bunun köklenme desenleriyle nasıl ilişkili olduğunu değerlendirmek için Petersen çukurları gibi bir şey kullanmadılar. Bu değişmeye başlıyor ve artık derin köklenme ve daha fazla gelişmeye ilgi için özel olarak geliştirilmiş mısır hatları da var. Mısır bitkisi başına tipik köklenme hacmi 3.700 inç küp civarındadır, ancak en iyi çeşitler ve uygulamalar, bitki başına 8.000 inç küp aralığında köklenme hacimlerine yol açabilir. Bu hatların derin karbon depolama potansiyelinin tam olarak belgelenmesi gerekiyor.

Mısır Köklendirme Davranışı: Mısır bitkileri köklenme bölgelerini paylaşmazlar – bir komşuyu hissettiklerinde birbirlerine doğru büyümeyi bırakırlar. Her bitkinin, sıradaki ekim yoğunluğu, sıra aralığı ile belirlenen genişlik ve kuzey bölgelerindeki toprağın 5 fitin altındaki sıcaklığa bağlı olarak bir dereceye kadar derinliği ile birkaç inç ile sınırlı bir boyutu olan, kutu şeklinde farklı bir kök yapısı vardır. ya da köklerin daha fazla büyümesine izin verecek kadar asla ısınmayabilir. Bunun optimal ekim yoğunluğu için sonuçları vardır.

Toprak işleme sistemleri: işlemesiz, genellikle toprak ve kalıntı yönetimi için bir tür “altın standart” olarak kabul edilir, ancak Petersen, sıfır toprak işleme sisteminde üst toprağın giderek daha yoğun hale gelebileceğini sık sık gözlemlemiştir. Genellikle 5 mm çapında olduklarından, mısır köklerini barındırabilecek daha büyük gözeneklerin eksikliği olabilir. Erken kök gelişimi, fide bitkilerine ekim sırasında 10” genişliğinde ve 12” derinliğinde ekili bölge sağlayan şerit işleme sisteminde daha iyi olma eğilimindedir. Petersen, şerit işleme sisteminde %35 daha yüksek toplam kök yoğunluğu bulmuştur (aşağıdaki örnek kök profili şemalarına bakın). Toprak işlemeli topraklar ayrıca, solucan aktivitesinin yanı sıra yağmur veya sulama suyunun daha derine nüfuz etmesini destekleyen daha büyük gözeneklere sahiptir. Aslında, toprak işleme bölgesinin ötesindeki büyümeyle ilişkili eşdeğer veya daha büyük bir karbon tortusu varsa, bu, toprak işlemeyi tamamlamadan şerit işlemeye geçiş yapan yetiştiricilere daha kolay bir satış olabilir.

Bitki örtüleri: Yeterli yağış alan bölgelerde, örtü bitkileri oldukça arzu edilir, çünkü bunlar yılın daha uzun bir süre toprak biyomunu beslemeye devam ederler ve bazıları özellikle derin köklüdür. Örtü bitkileri, toprak sağlığı programının mükemmel bir parçası olarak bilinir, ancak ekonomi sadece orta ve uzun vadede olumludur. Bir kez daha, bunların karbon tutumuna tam katkısının sığ örnekleme ile olduğundan az tahmin edilmesi mümkündür.

Sıkıştırma Bölgeleri: Oldukça yaygın bir çiftçilik stratejisi, alanın yalnızca küçük bir bölümünün ekipman lastikleri tarafından sıkıştırıldığından emin olmak için otomatik direksiyon ve GPS kullanmak olmuştur. Gübre sadece tarlanın sıkıştırılmamış kısmına uygulanırsa, güçlü sera gazı nitröz oksit emisyonları büyük ölçüde azalır. Bununla birlikte, Petersen’in gözlemlediği şey, bu “kontrollü tekerlek izleri” veya “tramyolları”nın zamanla genel kök büyümesi ve verimi için sorunlu hale geldiği ve bunları her 5 yılda bir değiştirmenin en iyisi olabileceğidir. Bunun depolanan karbonu nasıl etkilediği hakkında daha fazla araştırmaya ihtiyaç var. Diğer alternatifler arasında, ekipmanın saha üzerinde “yüzmesine” izin veren çok geniş lastikler veya alternatif olarak şu anda geliştirilmekte olan muhtemelen çok küçük, otonom ekipman yer alıyor.

İyi bir örnek: Kök gelişimi perspektifinden ne tür genel sistem öğelerinin özellikle iyi göründüğü sorulduğunda, Petersen striptizden ve 4 yıllık rotasyondan (örneğin mısır, soya, küçük tane ve bir yıllık karışık örtü mahsulü) bahsetti. Varsa gübre uygulaması eklerdi çünkü bu, toprak mikrobiyomu için faydalı olan ve organik maddenin sindirilmesine ve ardından besin salınımına yardımcı olan bakterileri ortaya çıkarır. Bu tür bir sistem, toprak organik maddesini %6 aralığına getirebilir ve toprak profili boyunca mükemmel kök büyümesi ile orada tutabilir. Bu kesinlikle her sisteme uyan tek bir boyut değildir, ancak birçok coğrafyada uygulanabilir.

Kapanış düşünceleri: Sağlıklı Kökler ve besledikleri mikrobiyomlar, çiftlik topraklarında tutulabilen karbona en çok katkıda bulunanlar arasındadır. Ayrıca daha fazla kuraklık toleransı ve besin temizleme için temel oluştururlar. Açıkça büyük kök çukurları kazmak, karbon kredilerini doğrulamak için kullanılan sistem olamaz, ancak bu yöntemi, çiftçilik yöntemleri ve genetik karşılaştırılırken deneysel aşamada kullanmak mantıklı görünüyor.