(Gutschrift: USDA NRCS Montana / Flickr)
Rotierender Mais und rotierende Sojabohnen könnten potenziell zu einem langfristigen Rückgang der organischen Bodensubstanz beitragen, berichten Forscher.
Eine neue Studie, veröffentlicht in Pflanze und Boden, untersucht die Mechanismen, die den Abbau organischer Stoffe in Böden antreiben, in denen Mais und Sojabohnen langfristig rotieren.
Die Fruchtfolge von Mais und Soja kann den Landwirten wichtige Vorteile für die Umwelt und das Management bringen, aber die Praxis ist auch mit Kompromissen verbunden, sagt Steven Hall, Assistenzprofessor für Ökologie, Evolution und Organisationsbiologie an der Iowa State University.
"Es könnte sein, dass die Vorteile der Mais- und Sojabohnenrotation auch langfristig mit Kosten verbunden sind", sagt er.
Durch das Drehen von Mais und Sojabohnen können Landwirte beim Anbau von Mais weniger Stickstoffdünger verwenden. Das kommt der Umwelt zugute und ermöglicht es den Landwirten, Inputkosten einzusparen.
Studien haben jedoch festgestellt, dass die Fruchtfolge von Mais und Soja im Vergleich zu Land, auf dem kontinuierlich Mais angebaut wird, oder wenn Landwirte neben Mais und Soja auch andere Fruchtfolgen einbeziehen, zu einer geringeren organischen Substanz im Boden führt.
Optimale Gehalte an organischer Bodensubstanz, die in der Regel aus abgestorbenen Pflanzen und mikrobiellen Rückständen besteht, tragen zum Gedeihen der Pflanzen bei, indem sie Nährstoffe in den Boden abgeben und die Böden zurückhalten Feuchtigkeitsagen Forscher.
Bisher vermuteten Forscher, dass der Rückgang der organischen Substanz auf die Tatsache zurückzuführen sein könnte, dass Sojabohnen einfach weniger organische Substanz ablagern als Mais, was bedeutet, dass Land, das einer Mais-Soja-Rotation unterzogen wird, weniger organische Substanz enthält als Land, auf dem Mais kontinuierlich angebaut wird, so Hall. Die neue Studie weist auch auf einzigartige Synergien hin, die sich aus der Fruchtfolge ergeben.
Sojabohnen hinterlassen stickstoffreiche Rückstände im Boden, was zu einem starken Wachstum von zersetzenden Bakterien und Pilzmikroben führt. Maispflanzen haben relativ stickstoffarme Rückstände, wenn sie auf die gleichen Morgen gedreht werden Bodenmikroben greifen ältere organische Substanzen im Boden als Stickstoffquelle an, um mit dem Verbrauch unter Sojabohnen Schritt zu halten.
Dieser Prozess trägt wahrscheinlich zum Stickstoffgehalt der Sojabohnen bei, kann jedoch im Laufe der Jahre die Zersetzung organischer Stoffe im Boden anregen.
"Die Mikroben werden fett und glücklich mit Sojabohnen und müssen dann anderswo nach Nährstoffen suchen, wenn sie Mais zersetzen", sagt Hall. "Mit kontinuierlichem Mais sind diese Mikroben anscheinend weniger kräftig."
Es könnte möglich sein, organische Substanzen zu erhalten oder zu vermehren, indem andere Körner und Hülsenfrüchte sowie Deckfrüchte wie Roggen oder Hafer in die Fruchtfolge von Mais und Sojabohnen eingebracht werden, so Hall. Auf diese Weise könnten die Landwirte die Vorteile einer Fruchtfolge beibehalten und gleichzeitig organische Stoffe ersetzen.
Die Forscher führten im Laufe eines Jahres eine Studie im Labor durch. Die Skalierung der Forschung auf die Feldebene ist der nächste Schritt, aber laut Hall könnte sich dies als schwierig erweisen, da die Steuerung aller relevanten Variablen in einer Feldumgebung eine Herausforderung darstellen würde.
Quelle: Iowa State University
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