Könnyen használható a szén-dioxid-kiáramlás a talaj egészségének közvetlen mérésére a szántóföldön

Egy új tanulmányban a kutatók a talaj egészségének gyors és olcsó mutatójának értékeléséről számolnak be, különösen a szárazföldi gazdálkodás területén. A tanulmány szerint a szén-dioxid-kiáramlás mérése megbízhatóan használható a talaj egészségének mérésére, illetve ezzel összefüggésben a terméshozamokra.

A kutatók a kiszáradt talajminták újbóli nedvesítésekor kibocsátott szén-dioxid-gáz kirobbanását mérték. Ezek a szén-dioxid-kitörések – az úgynevezett szén-dioxid-kiáramlás – a talaj mikrobiális aktivitását jelzik.

„A szén-dioxid-kiáramlás mérése egyszerű és olcsó" - mondja Upendra Sainju, a tanulmány vezető szerzője. A tanulmány a Soil Science Society of America Journal című folyóiratban jelent meg. „Azt is megállapítottuk, hogy a szén-dioxid-kiáramlás számos talajtulajdonsággal és a hosszú távú terméshozamokkal is összefügg.”

Sainju úgy véli, hogy a szén-dioxid-kiáramlás megbízhatóan használható a talaj egészségének mérésére és a terméshozamokkal való összefüggés értékelésére. Jelenleg ezt a módszert a szárazföldi növények terméshozamának becslésére alkalmazzák a száraz és félszáraz régiókban.

Nincs szükség vegyszerekre a szén-dioxid-öblítéssel

A szén-dioxid-kiáramlásnak mint a talaj egészségének mutatója számos előnnyel szolgál. Egyrészt nincs szükség vegyszerekre. A kutatók infravörös analizátoroknak nevezett eszközökkel mérhetik a szén-dioxid kiáramlását talajmintákból.

„Mivel nincs szükség vegyszerekre, a szén-dioxid-kiáramlás könnyen használható a talaj egészségének közvetlen mérésére a szántóföldön” - mondja Sainju. „Az, hogy nem használunk vegyszereket, szintén gyors és gazdaságos folyamatot tesz lehetővé.”

A kutatók szerint ez azért fontos, mert a talaj egészségének mérésére szolgáló számos meglévő módszer drága lehet, és az elemzés hosszú időt vesz igénybe. Emellett vegyes eredményeket adnak a talaj egészségének mérésekor – mondja Sainju. Szerinte a talaj egészségének egyetlen megbízható mérőeszközzel való mérése segíteni fogja a gazdákat, az ökológusokat, a politikai döntéshozókat és a különböző más érdekelt feleket abban, hogy értékelni tudják az agrárökoszisztémák fenntarthatóságát a növénytermesztés szempontjából.

Csökkentve a nitrogéntrágya-felhasználást

A talaj egészségének mérése mellett a szén-dioxid-kiáramlás mérése is segíthet a gazdálkodóknak a nitrogénműtrágya-felhasználás csökkentésében. „A szén-dioxid-kiáramlás segítségével megbecsülhetjük, hogy mennyi nitrogén áll majd rendelkezésre a talajból a növények számára a vegetációs időszakban” – mondja Sainju. Ez azt jelenti, hogy a gazdálkodók stratégiai módon bánhatnak a műtrágya felhasználásával. Ez a gazdálkodás költségeinek csökkenéséhez vezethet, miközben a környezeti előnyöket is növeli.

Talajminták két szárazföldi vizsgálati helyszínről

A szén-dioxid-kiáramlás mint talajegészségügyi mutató teszteléséhez a kutatók talajmintákat gyűjtöttek két szárazföldi vizsgálati helyszínről, mindkettő Montana északkeleti részén található. Sainju és munkatársai minden egyes talajminta esetében két különböző módon mérték a szén-dioxid-kiáramlást.

Az egyik a hagyományos módszer volt – vizet adtak a levegőn szárított talajmintákhoz, és négy napig állni hagyták őket. Ezután a kutatók vegyszereket használtak a szén-dioxid kiáramlásának mérésére.

Egy gyorsabb módszert is teszteltek; olyat, amelyben a megnedvesített talajok csak egy napig pihentek. Ezután a kutatók infravörös gázelemző készülékkel kimutatták a mintákból kiáramló szén-dioxidot.

Ez a két módszer némileg eltérő szén-dioxid-kiáramlási eredményeket hozott. Sainju és munkatársai ezért egy sor – fizikai, kémiai és biológiai – talajtulajdonságot vizsgáltak, és összevetették a kétféle szén-dioxid-kiáramlási eredménnyel. „Eredményeink azt mutatták, hogy az egynapos eredmények jobban kapcsolódtak a talaj tulajdonságaihoz és a terméshozamhoz, mint a négynapos inkubációk” – mondja Sainju. Ez azt jelentette, hogy a szén-dioxid-öblítés mérésének egyszerűbb és gyorsabb módszere a talaj egészségének megbízhatóbb, olcsóbb és hasznosabb mutatóját is eredményezte.

Kísérletek szárazföldi és öntözött termesztési rendszerekben

Sainju és munkatársai azt tervezik, hogy ezt a módszert a következőkben szárazföldi és öntözéses termesztési rendszerekben végzett rövid távú kísérletekben tesztelik. A módszer tesztelését az ország különböző régióinak különböző talaj- és éghajlati viszonyai között is ki fogják terjeszteni.

A tanulmány szerzői szerint különösen fontos a szén-dioxid-kiáramlásnak mint a hosszú távú átlagos terméshozamok előrejelzőjének tesztelése. Ez azért van így, mert a nem talajtani tényezők – például aszályok és árvizek vagy kártevők – egyes években drámaian befolyásolhatják a növénytermesztést. Eközben „a szén-dioxid-kiáramlás mérése pontos és megbízható talaj-egészségügyi eredményeket ad” – mondja Sainju.

(Forrás: futurefarming.com)