En ren vit plastrunda i ett sojafält i Iowa är vittnesbörd om en ny och möjligen kättersk idé:prärieväxter, en gång plöjdes under av bönder som odlade majs och sojabönor i Mellanvästern, ger fördelar för jordbrukare såväl som för miljön när de integreras med radgrödor.

Rören är bara en av många som används på och nära Neal Smith National Wildlife Refuge öster om Des Moines, Iowa, under loppet av ett decennium av forskning som kallas "Science-based Trials of Rowcrops Integrated with Prairie Strips" eller STRIPS. Utan remsor av prärieväxter som välver sig nedför det sluttande fältet av sojabönor, rännan skulle sannolikt ha hållit flera tum av jord efter ett kraftigt regn.

STRIPS-forskargruppen leds av Iowa State University, USDA Forest Service, Leopold Foundation for Sustainable Agriculture, och U.S. Fish &Wildlife Service. En artikel publicerad idag i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ) beskriver forskning som kvantifierar effekterna av att integrera remsor av inhemska präriearter bland majs- och sojabönor, med prärieband anordnade för att stoppa avrinning i sluttande avrinningsområden. Forskare rapporterar att ersättning av 10-20 procent av odlingsmarken med prärieband ökade den biologiska mångfalden och ekosystemtjänsterna med minimal påverkan på växtodlingen.

"Denna forskning har potential att förändra hur vi bedriver jordbruk i Mellanvästern, sa Randall Kolka, en medförfattare till PNAS-studien och en jordforskare och gruppledare med USDA Forest Service Northern Research Station. "Prärieväxter är mycket effektiva för att hålla jorden på plats, som hjälper till att hålla kväve och fosfor från att komma in i vattendrag och i slutändan till Mexikanska golfen."

Studien inkluderar fynd från 12 vattendelar vid Neal Smith National Wildlife Refuge. De experimentella områdena innehöll majs- och sojabönsfält med prärieremsor integrerade i marken på olika positioner och procentsatser i radgrödelandskapet. Varje prärieremsa innehöll många arter av perennt gräs och vilda blommor för att bromsa vattnets rörelse och säkerställa att växter blommade hela växtsäsongen för att ge miljö åt pollinerande insekter.

Forskning tyder på att prärieband minskar förlust av jord och näringsämnen från brant mark, tillhandahålla livsmiljöer för vilda djur och förbättra vatteninfiltrationen. Enligt studien publicerad av PNAS , att omvandla så lite som 10 procent av den beskurna ytan till prärieremsor minskade jordförlusten med 95 procent, fosforförluster i ytavrinning med 77 procent, nitratkoncentrationer i grundvatten med 72 procent och totala kväveförluster i ytavrinning med 70 procent, jämfört med vattendelar för alla grödor. Förekomsten av pollinerare och fåglar mer än fördubblades.

"Ressorna är designade för att fungera som en fartgupp för att sakta ner vattnet och ge det tid att infiltrera jorden, " sa Lisa Schulte Moore, studiens huvudförfattare och professor vid Iowa State University.

Flera bönder i Iowa använder STRIPS som en del av sin jordbruksverksamhet, och forskning pågår.

Forskare uppskattar att prärieband skulle kunna användas för att förbättra biologisk mångfald och ekosystemtjänster över 3,9 miljoner hektar odlingsmark i Iowa och en stor del av de 69 miljoner hektar som planterats i radgrödor i USA, mycket av det i mellanvästern.