Landwirtschaft ohne Bodenstörung könnte die Klimaauswirkungen der Landwirtschaft um 30% senken

Landwirtschaft ohne Bodenstörung könnte die Klimaauswirkungen der Landwirtschaft um 30% senken
Was wäre, wenn es eine bessere Möglichkeit gäbe, den Boden für die Aussaat vorzubereiten?
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Vielleicht, weil es keine Schornsteine ​​gibt, die Rauch ausstoßen, scheint der Beitrag der Farmen der Welt zum Klimawandel irgendwie gering zu sein. Aber die Landwirtschaft ist erstaunlich 26% aller Treibhausgasemissionen. Mit Diesel betriebene Traktoren setzen Kohlendioxid (CO₂) aus ihren Abgasen frei. Auf Feldern ausgebreitete Düngemittel produzieren Lachgas. Und Rinder erzeugen Methan aus Mikroben in ihrem Darm.

Selbst die Bodenbearbeitung - das Aufbrechen mit Pflügen und anderen Maschinen - setzt den im Boden vergrabenen Kohlenstoff dem Luftsauerstoff aus, sodass Mikroben ihn in CO₂ umwandeln können. Landwirte tun dies normalerweise vor der Aussaat, aber was wäre, wenn sie diesen Schritt vermeiden könnten?

In neu veröffentlichte Forschung Auf Farmen in ganz Großbritannien haben wir festgestellt, dass ein alternativer Ansatz namens Direktsaat, der den Boden nicht stört und stattdessen das Einbringen von Saatgut in Bohrlöcher in der Erde beinhaltet, die Treibhausgasemissionen aus der Pflanzenproduktion um fast ein Drittel senken und die Anzahl erhöhen könnte viel Kohlenstoffböden können speichern.

Die ordentlichen Reihen von Anbauflächen auf Ackerflächen scheinen ein unvermeidlicher Bestandteil der Landwirtschaft zu sein, aber die Direktsaat ist in anderen Teilen der Welt bereits sehr beliebt geworden. vor allem die USA.

Es wird nur eine Maschine benötigt, um die erforderlichen kleinen Saatlöcher zu bohren, und sie wird nur einmal über das Feld gefahren. Im Vergleich zu herkömmlichen Methoden, bei denen Landwirte eine Reihe von Geräten zum Bearbeiten, Eggen, Säen und Festigen des Saatguts verwenden, ist die Menge an Boden, die während der Direktsaat gestört wird, sehr gering.

Durch die Bodenbearbeitung in der konventionellen Landwirtschaft entstehen große Lufteinschlüsse, die sich mit Sauerstoff füllen und die Mikroben dazu veranlassen, Kohlenstoff im Boden in CO₂ umzuwandeln. Wir haben den Boden auf Ackerfarmen mit Feldern verglichen, die mit dem Direktsaat-Ansatz von vorbereitet wurden Scannen mit Röntgenstrahlen - die gleiche Technik, die in Krankenhäusern zur Untersuchung von Knochenbrüchen angewendet wird.

Die Felder ohne Bodenbearbeitung hatten immer weniger Lufteinschlüsse, weshalb sie weniger CO & subXNUMX; erzeugten. Die meisten dieser Taschen wurden durch das Eingraben von Regenwürmern und Wurzeln geschaffen, die ohne Pflüge und andere den Boden störende Werkzeuge gedieh. Es gab immer noch genügend Poren, um den Boden gut abtropfen zu lassen und die Wurzeln auf der Suche nach Wasser tiefer wachsen zu lassen - ein wichtiger zusätzlicher Vorteil, da Dürren unter dem Klimawandel häufiger auftreten

Herkömmlich bebaute Böden haben mehr Lufteinschlüsse, in denen CO2 erzeugt wird.Herkömmlich bebaute Böden haben mehr Lufteinschlüsse, in denen CO2 erzeugt wird. Cooper et al. (2021), Autor zur Verfügung gestellt

Indem überschüssiger Sauerstoff aus dem Boden und von den dort lebenden Mikroben ferngehalten wird, sorgt die Direktsaat dafür, dass der Kohlenstoff, der sich beim Absterben und Zersetzen der Pflanzen aufbaut, unter der Erde vergraben bleibt. Die von uns untersuchten Betriebe, die den Direktsaat-Ansatz verwendeten, sammelten im Laufe der Zeit mehr Kohlenstoff in ihrem Boden an. Je länger die Böden ungestört blieben, desto mehr Kohlenstoff wurde gespeichert.

Es ist klar, dass ungestörte Böden weniger CO₂ an die Atmosphäre abgeben. Aber Mikroben in Ackerlandböden können auch Methan und Lachgas erzeugen, und diese Gase können für das Klima noch schlimmer sein. Methan ist mehr als 20-mal so wirksam beim Einfangen von Wärme in der Atmosphäre wie CO & sub300; und Lachgas ist etwa XNUMX-mal so wirksam.

In unserer Studie haben wir Messungen aller drei Treibhausgase aus traditionell bebauten Böden und Feldern kombiniert, die mit dem Direktsaat-Ansatz bewirtschaftet wurden. Wir haben festgestellt, dass letztere insgesamt 30% weniger Emissionen verursachen, wobei die größten Einsparungen bei landwirtschaftlichen Betrieben zu verzeichnen sind, die am längsten Direktsaat betrieben haben - etwa 15 Jahre.

Das Nichtbearbeiten des Bodens hat andere Vorteile, insbesondere für die Landwirte, da weniger Vorbereitungen getroffen werden müssen. Dies kann den Verbrauch von Dieselfarmen drastisch reduzieren, da die Landwirte weniger schwere Maschinen benötigen. Das sind insgesamt weniger Kosten.

Das Bohren von Löchern in den Boden vor dem Pflanzen von Samen hat in der Landwirtschaft eine lange Geschichte.Das Bohren von Löchern in den Boden vor dem Pflanzen von Samen hat in der Landwirtschaft eine lange Geschichte. Jayjay Adventures / Shutterstock

Trotz dieser Vorteile haben Landwirte in Großbritannien und in ganz Europa die Direktsaat nur langsam eingeführt. Eine aktuelle Umfrage Es wird vorgeschlagen, dass derzeit nur 7% des Ackerlandes in England auf diese Weise verwaltet werden. Als wir die Landwirte fragten, behaupteten viele, die anfänglichen Kosten für den Kauf einer Direktbohrmaschine hätten sie von der Direktsaat abgeschreckt. Einige befürchteten, dass der Wechsel im Vergleich zu ihren bewährten Methoden zu einer geringeren Ausbeute führen würde.

Betriebe, die die Direktsaat verwenden, könnten zunächst weniger Nahrung produzieren, wenn die Samen Schwierigkeiten haben, auf dem härteren, weniger sauerstoffhaltigen, nicht kultivierten Boden zu keimen. Dies kann in den Anfangsjahren der Direktsaat ein Problem sein. Aber Beweis legt nahe, dass Regenwürmer und Wurzeln dazu beitragen können, eine natürliche Bodenstruktur wiederherzustellen, die diese Probleme im Laufe der Zeit verringert. Eine Studie In den ersten zehn Jahren nach der Umstellung eines landwirtschaftlichen Betriebs auf Direktsaat wurden keine konsistenten Ertragsunterschiede festgestellt.

Eine solche Verschiebung ist für den Agrarsektor in Europa in Reichweite, wo die Direktsaatmethode noch marginal ist, da die Technologie an anderer Stelle gut getestet wurde. Wenn die Regierungen die Landwirte dazu anregen können, auf Direktsaat umzusteigen, haben unsere Böden die Möglichkeit, ihre natürliche Funktion wieder aufzunehmen und Kohlenstoff für Jahrzehnte wegzusperren.Das Gespräch

Über den Autor

Sacha Mooney, Professor für Bodenphysik und Direktor der Hounsfield Facility an der University of Nottingham, University of Nottingham; Hannah Victoria Cooper, Wissenschaftlicher Mitarbeiter in Umweltwissenschaften, University of Nottinghamund Sofie Sjögersten, Außerordentlicher Professor für Umweltwissenschaften, University of Nottingham

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